DE69705474T2

DE69705474T2 - Hydraulikreservoir

Info

Publication number: DE69705474T2
Application number: DE69705474T
Authority: DE
Inventors: Thomas Dahl; Sten Froedin
Original assignee: Vickers Inc
Current assignee: Vickers Inc
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 2002-01-17
Anticipated expiration: 2017-09-11
Also published as: DE69705474D1; EP0831238B1; ES2161433T3; EP0831238A2; SE510629C2; SE9603440L; SE9603440D0; EP0831238A3; US5918760A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Hydraulikfluidspeicherbehälter und genauer auf einen Hydraulikfluidspeicherbehälter zur Verwendung in Fahrzeugen.
In hydraulischen Strukturen, wo das Hydraulikfluid durch Pumpen zirkuliert wird, ist oft die Bereitstellung einer Anordnung zum Entlüften des Hydraulikfluids erforderlich. In stationären Strukturen kann das Entlüften durch die Verwendung eines großen Hydraulikspeichers bewirkt werden, in dem die Entlüftung stattfinden kann.
Bei der Verwendung eines Hydraulikfluids zum Antreiben von Hilfseinheiten wie z. B. Servolenkungspumpen, Klimatisierungseinheiten, Einheiten zum Betreiben des Motorkühlventilators und ähnlichem in einem Fahrzeug, ist die Verwendung eines großen Hydraulikspeichers zum Entlüften des Hydraulikfluids aufgrund des übermäßigen Gewichts, das von dem Fahrzeug mitgeführt werden muss, nicht praktikabel. Eine Lösung ist in US-A-4 210 176 vorgeschlagen.
Ein weiteres bei hydraulischen Systemen und insbesondere bei niedrigen Temperaturen auftretendes Problem besteht darin, dass es sich als schwierig erweisen kann, das Hydraulikfluid von dem Speicherbehälter in die Pumpe mit einer ausreichenden Geschwindigkeit und Menge einzuspeisen, um den Anforderungen der Anwendereinheiten zu genügen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung eines neuen, insbesondere zur Verwendung in Fahrzeugen geeigneten Hydraulikfluidspeicherbehälters, der die oben genannten Probleme löst.
Die Aufgabe der Erfindung ist mit einem Hydraulikspeicherbehälter verwirklicht worden, der durch die in den nachstehenden Ansprüchen angeführten Merkmale gekennzeichnet ist.
Nun wird die Erfindung ausführlicher mit Bezug auf eine sich nicht als eingrenzend verstehende exemplarische Ausführungsform beschrieben worden, die in den beiliegenden Zeichnungen illustriert ist, wobei Fig. 1 eine perspektivische, teilweise aufgebrochene Ansicht eines Hydraulikspeicherbehälters gemäß der Erfindung und Fig. 2 ein Schnitt des in Fig. 1 dargestellten Speicherbehälters ist.
Ein Hydraulikspeicherbehälter gemäß der Erfindung weist eine im wesentlichen zylindrische Wand 1, eine obere Wand 2 und eine untere Wand 3 auf. Die Wände sind vorzugsweise aus Blech; gefertigt, können jedoch auch aus anderen Materialien wie z. B. Kunststoffen angefertigt werden. An dem unteren Teil der zylindrischen Wand 1 sind zwei rohrförmige Verbindungsstücke 4, 5 im wesentlichen tangential an die zylindrische Wand angeschlossen und bilden in den Speicherbehälter hinein- und aus diesem herausführende Durchlässe. Die Verbindungsstücke 4, 5 sind an (nicht dargestellte) Hydraulikfluidleitungen angeschlossen, die zu einer (nicht dargestellten) Hydraulikpumpe bzw. aus dieser heraus führen.
Der Hydraulikspeicherbehälter ist in eine obere Kammer 6 und in eine untere Kammer 7 unterteilt, wobei die Kammern durch eine ringförmige Scheibe 8 mit einer zentralen Öffnung 9 voneinander abgetrennt sind und die Öffnung eine Verbindung zwischen der oberen und der unteren Kammer 6 und 7 herstellt. Die ringförmige Scheibe 8 ist in Abhängigkeit von dem Systementwurf bei etwa der halben Höhe des zylindrischen Speicherbehälters angeordnet und unterteilt somit den Speicherbehälter in die zwei Kammern 6, 7. Das Einlassverbindungsstück 4 ist nahe der ringförmigen Scheibe 8, jedoch in der unteren Kammer 7 vorgesehen, während das Auslassverbindungsstück 5 ebenfalls in der unteren Kammer 7 in der Nähe des Bodens des Speicherbehälters angeordnet ist.
In der oberen Kammer 6 ist direkt über der ringförmigen Scheibe ein Mittel zum Verhindern einer Fluidrotation, z. B. ein Wandbauteil 10 vorgesehen, das sich diametral quer über die Scheibe 8 und axial über mindestens einen Teil des Abstandes zu der oberen Wand 2 hin erstreckt. Dann durchkreuzt das Wandbauteil 10 die zentrale Öffnung 9 in der ringförmigen Scheibe 8.
Im Betrieb wird das über die Anwendereinheit aus der Hydraulikfluidpumpe austretende Fluid durch das Einlassverbindungsstück 4 in den Hydraulikfluidspeicherbehälter und bei einer relativ hohen Drehzahl tangential in die untere Kammer 7 eingeleitet. Beim Eintritt des Fluids in den Speicherbehälter wird eine Drehbewegung des Fluids in der unteren Kammer 7 erzeugt und dem durch das Auslassverbindungsstück 5 aus dem Speicherbehälter austretenden Fluid wird ein Drehmoment verliehen, was zum Befüllen der Hydraulikpumpe beiträgt. Zur gleichen Zeit wird die in dem Hydraulikfluid eingeschlossene Luft aufgrund der Zentripetalkraft zu dem Zentrum der Kammer gedrängt und dort von dem Fluid nach oben durch die zentrale Öffnung 9 in der ringförmigen Scheibe 8 freigesetzt. Dann kann es durch ein Loch in der oberen Wand 2 austreten. Falls die durch das Einlassverbindungsstück 4 zu dem Speicherbehälter zurückgeführte Fluidmenge oder die Fluidmenge in dem Speicherbehälter groß genug ist, steigt der Fluidpegel durch die zentrale Öffnung 9 in der ringförmigen Scheibe 8 in die obere Kammer 6. Da sich das Wandbauteil 10 diametral über den unteren Teil der oberen Kammer 6 erstreckt, wird das dortige Fluid von einer Rotation abgehalten, während im wesentlichen das gesamte Fluid in der unteren Kammer 7 aufgrund des Rückführungsdurchflusses durch das tangential ausgerichtete Einlassverbindungsstück 4 rotiert wird. Die Menge an Fluid in dem Speicherbehälter kann sich erhöhen, z. B. wenn eine Anwendereinheit abgeschaltet wird und wenn die Hydraulikpumpe dann nicht länger irgendwelches Fluid durch das Auslassverbindungsstück 5 zieht.
Mit einem Hydraulikfluidspeicherbehälter gemäß der Erfindung kann ein Speicherbehältervolumen von lediglich 2-3 Litern für einen Bus ausreichen, wodurch das Gewicht des Speicherbehälters mit seinem Inhalt wesentlich reduziert wird.
Ein zusätzlicher Vorteil für den Hydraulikspeicherbehälter gemäß der Erfindung besteht aufgrund des Drehmoments des von dem Einlass in den Speicherbehälter fließenden Fluids in einer verbesserten Einspeisung in die Hydraulikpumpe.
Ein Hydraulikspeicherbehälter gemäß der Erfindung kann natürlich nicht nur in einem Fahrzeug, sondern auch in anderen Konstruktionen verwendet werden, bei denen die in dem hydraulischen System zirkulierende Fluidmenge reduziert werden soll oder wo kein Platz für einen voluminösen Hydraulikspeicher vorhanden ist.

Claims

1. Hydraulikspeicherbehälter mit einer im wesentlichen zylindrischen Wand (1), einer oberen Wand (2) und einer unteren Wand (3), sowie zwei rohrförmigen Verbindungsstücken (4, 5) zum Einleiten und Ablassen von Hydraulikfluid in das Innere des Speicherbehälters hinein und aus diesem heraus, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstücke (4, 5), ein Einlassverbindungsstück (4) und ein Auslassverbindungsstück (5), im wesentlichen tangential an die zylindrische Wand (1) angeschlossen sind.

2. Hydraulikspeicherbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des Speicherbehälters mittels einer ringförmigen Scheibe (8) in eine obere Kammer (6) und eine untere Kammer (7) unterteilt ist, wobei die ringförmigen Scheibe eine zentrale Öffnung (9) aufweist, um für eine Verbindung zwischen der oberen und der unteren Kammer (6, 7) zu sorgen.

3. Hydraulikspeicherbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der oberen Kammer (6) Mittel zum Verhindern einer Fluidrotation (10) angeordnet sind, um das Fluid an einer Rotation innerhalb der oberen Kammer zu hindern.

4. Hydraulikspeicherbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Verhindern einer Fluidrotation von einem Wandbauteil (10) gebildet werden, das nahe der ringförmigen Scheibe (8) angeordnet ist und sich diametral über die Scheibe (8) und deren zentrale Öffnung (9) hinweg erstreckt.

5. Hydraulikspeicherbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandbauteil (10) sich in axialer Richtung über nur einen Teil des Abstandes zu der oberen Wand (2) hin erstreckt.

6. Hydraulikspeicherbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassverbindungsstück (4) an einem höher gelegenen Bereich der zylindrischen Wand (1) angeordnet ist als das Auslassverbindungsstück (5).

7. Hydraulikspeicherbehälter nach den Ansprüchen 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verbindungsstücke in der unteren Kammer (7) angeordnet sind und dass das Einlassverbindungsstück (4) nahe der ringförmigen Scheibe (8) angeordnet ist während das Auslassverbindungsstück (5) nahe der unteren Wand (3) angeordnet ist.