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WO2013092970A1 - Hydraulic accumulator device - Google Patents

Hydraulic accumulator device Download PDF

Info

Publication number
WO2013092970A1
WO2013092970A1 PCT/EP2012/076584 EP2012076584W WO2013092970A1 WO 2013092970 A1 WO2013092970 A1 WO 2013092970A1 EP 2012076584 W EP2012076584 W EP 2012076584W WO 2013092970 A1 WO2013092970 A1 WO 2013092970A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
connection
volume
hydraulic
geometry
storage device
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/076584
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Susanne Spindler
Timo Steinbach
Richard Bauer
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2013092970A1 publication Critical patent/WO2013092970A1/en

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
    • F15B1/04—Accumulators
    • F15B1/08—Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
    • F15B1/04—Accumulators
    • F15B1/08—Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor
    • F15B1/22—Liquid port constructions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00—Accumulators
    • F15B2201/20—Accumulator cushioning means
    • F15B2201/205—Accumulator cushioning means using gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00—Accumulators
    • F15B2201/40—Constructional details of accumulators not otherwise provided for
    • F15B2201/41—Liquid ports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00—Accumulators
    • F15B2201/40—Constructional details of accumulators not otherwise provided for
    • F15B2201/415—Gas ports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00—Influencing flow of fluids
    • F15D1/001—Flow of fluid from conduits such as pipes, sleeves, tubes, with equal distribution of fluid flow over the evacuation surface

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic accumulator device with at least one housing, which comprises a gas volume and a liquid volume, and with at least one connection for the gas or the liquid.
  • the invention further relates to a method for operating such a hydraulic accumulator device.
  • the invention further relates to a mobile hydraulic drive with such a hydraulic accumulator device, which is operated in particular according to such a method.
  • hydraulic accumulators also referred to as hydropneumatic accumulators, are used to store hydraulic energy.
  • an undesired temperature distribution may result in the gas volume and / or the volume of liquid during operation of the hydraulic accumulator device.
  • the object of the invention is to homogenize the temperature distribution in hydraulic storage devices with at least one housing, which comprises a gas volume and a liquid volume, and with at least one connection for gas or liquid.
  • a hydraulic accumulator device having at least one housing, which comprises a gas volume and a liquid volume, and with at least one connection for gas or liquid, in that the is provided with a Strömungsver baseungsgeometrie, the one
  • the hydraulic accumulator device with the gas volume and the liquid volume is also referred to as a hydro-pneumatic accumulator or pressure accumulator.
  • a separation medium for example in the form of a piston, a membrane or a bubble, is preferably provided in the housing. Consequently, the hydraulic accumulator device is also referred to as a piston accumulator, diaphragm accumulator or bladder accumulator.
  • a preferred embodiment of the hydraulic accumulator device is characterized in that the flow variation geometry is designed as a swirl-generating geometry.
  • the spin-generating geometry generates an angular momentum in the inflowing or inflowing fluid.
  • a further preferred exemplary embodiment of the hydraulic accumulator device is characterized in that the flow variation geometry comprises an obliquely extending inflow channel.
  • the inflow channel preferably does not run perpendicular to the housing of the hydraulic accumulator device in the connection, but obliquely thereto.
  • a further preferred exemplary embodiment of the hydraulic accumulator device is characterized in that the inflow channel is inclined relative to a main staging device. ckungscardi of the port associated gas volume or liquid volume runs. An angle between a longitudinal axis of the inflow channel and the main extension direction of the fluid volume allocated to the port is preferably between ten and forty degrees.
  • the flow variation geometry comprises a plurality of obliquely extending inflow channels.
  • the inflow channels are, viewed in their mouth cross-section, preferably arranged uniformly distributed on a pitch circle.
  • a further preferred exemplary embodiment of the hydraulic storage device is characterized in that a connection with the flow variation geometry is assigned to the liquid volume. This ensures in a simple manner that the liquid volume is always mixed or swirled when liquid, in particular hydraulic oil, flows from a hydraulic system via the connection in the liquid volume of the Hydro Eateinnchtung.
  • a further preferred exemplary embodiment of the hydraulic accumulator device is characterized in that a connection with the flow variation geometry is assigned to a gas post-switching volume connected downstream of the gas volume.
  • the gas Nachschaltvolumen is, preferably arranged in a second housing at a different location in the motor vehicle.
  • the connection between the gas volume and the gas Nachschaltvolumen preferably comprises a pressure-resistant gas line, which is connected by means of appropriate connections to the two housings.
  • both ports are equipped with the flow variation geometry according to the invention.
  • a further preferred embodiment of the hydraulic storage device is characterized in that the hydraulic storage device is designed as a piston accumulator, as a bladder accumulator or as a diaphragm accumulator.
  • the Hydro expenteinnchtung includes space reasons preferably a plurality of tubular housing.
  • the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved by mixing and / or swirling fluid flowing into or within the hydraulic accumulator device through the flow variation geometry. Thereby, the temperature distribution of the fluid in the housing of the hydraulic accumulator device can be homogenized in a simple manner.
  • the invention further relates to a mobile hydraulic drive with a hydraulic accumulator device described above, which is operated in particular according to a method described above.
  • the mobile hydraulic drive is preferably part of a hydraulic hybrid drive train of a motor vehicle, which is equipped with at least one hydraulic accumulator device according to the invention.
  • the invention furthermore relates to a connection for a previously described hydraulic accumulator device having a flow variation geometry.
  • Figure 1 is a simplified view of a hydraulic accumulator device according to the invention in longitudinal section;
  • FIG. 3 shows the same partial section as in FIG. 2 with an obliquely extending inflow channel. Description of the embodiments
  • a hydraulic accumulator 1 is shown greatly simplified.
  • the hydraulic accumulator device 1 comprises a pressure-resistant housing 4, in which a separation medium is arranged, which separates a gas volume 8 from a liquid volume 10 in the housing 4.
  • a separation medium By the separation medium, the inclusion of different sized volumes of liquid 10 is made possible.
  • the liquid is a substantially incompressible medium, such as hydraulic oil.
  • the gas is a compressible medium, such as nitrogen.
  • the housing 4 is designed in a substantially tube-like manner with a longitudinal direction or main extension direction 14. Via a connection 18, liquid, in particular hydraulic oil, enters the liquid volume 10 and out of the liquid volume 10.
  • the terminal 18 is attached to the left in Figure 1 end of the housing 4.
  • a liquid line (not shown) is connected to the housing 4.
  • a second housing 25 is connected by a line 20.
  • the second housing 25 has the same main extension direction 14 as the housing 4.
  • the second housing 25 defines a gas post-switching volume 26, which is connected downstream of the gas volume 8 via the line 20. Via the line 20, the two gas volumes 8 and 26 communicate with each other.
  • the line 20 is connected via a connection 21 to the right in Figure 1 end of the housing 4. Via a connection 22, the line 20, which is designed as a pressure-resistant gas line, connected to the left in Figure 1 end of the second housing 25.
  • the ports 18 and 22 are provided with a special flow variation geometry by which fluid which flows into the associated fluid volume 10, 26 via the ports 18, 22 is provided with an angular momentum or spin.
  • the inflowing or inflowing fluid can be used in a simple manner to mix the fluid present in the respective volume 10, 26.
  • a homogeneous temperature distribution can be maintained in a simple manner during operation of the hydraulic storage device 1.
  • FIG. 2 shows a connection body 30 which, for example, belongs to the connection 21 in FIG.
  • the connection body 30 comprises an inlet channel 34, via which gas flows from the gas volume 8 into the line 20, as indicated by an arrow 35.
  • the inflow passage 34 is designed, for example, as a bore and extends in the main extension direction 14.
  • FIG. 3 shows a connection body 40 according to the invention, which belongs for example to the connection 18 or the connection 22 in FIG.
  • the connection body 40 comprises an inflow channel 44 which, unlike the inflow channel 34 in FIG. 2, extends obliquely to the main extension direction 14.
  • an arrow 45 inflowing medium is arranged, which flows into a connection body 40 downstream of the fluid volume.
  • An angle 46 between the main extension direction 14 and the arrow 45 is about twenty degrees.
  • the fluid in the downstream fluid volume can be mixed or swirled in a simple manner.
  • a plurality of inflow channels 44 for example in the form of bores, with their mouths in the housing 4, 25 are arranged distributed uniformly on a pitch circle.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)

Abstract

The invention relates to a hydraulic accumulator device, comprising at least one housing (4), which has a gas volume (8) and a liquid volume (10), and comprising at least one connection (18) for gas or liquid. In order to homogenize the temperature distribution in hydraulic accumulator devices, the connection (18, 22) is provided with a flow-changing geometry that causes mixing and/or swirling of the gas volume (8) or liquid volume (10) associated with the connection.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Hydrospeichereinrichtung Stand der Technik  Hydrospeichereinrichtung prior art
Die Erfindung betrifft eine Hydrospeichereinrichtung mit mindestens einem Gehäuse, das ein Gasvolumen und ein Flüssigkeitsvolumen umfasst, und mit mindestens einem Anschluss für das Gas oder die Flüssigkeit. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Hydrospeichereinrichtung. Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen mobilen Hydraulikantrieb mit einer derartigen Hydrospeichereinrichtung, die insbesondere gemäß einem derartigen Verfahren betrieben wird. In Hydraulikhybridfahrzeugen werden Hydrospeicher, die auch als hydropneuma- tische Speicher bezeichnet werden, verwendet, um hydraulische Energie zu speichern. Je nach Gestalt des Gehäuses der Hydrospeichereinrichtung und in Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Bauraums kann sich im Betrieb der Hydrospeichereinrichtung in dem Gasvolumen und/oder dem Flüssigkeitsvolu- men eine unerwünschte Temperaturverteilung ergeben. The invention relates to a hydraulic accumulator device with at least one housing, which comprises a gas volume and a liquid volume, and with at least one connection for the gas or the liquid. The invention further relates to a method for operating such a hydraulic accumulator device. The invention further relates to a mobile hydraulic drive with such a hydraulic accumulator device, which is operated in particular according to such a method. In hydraulic hybrid vehicles, hydraulic accumulators, also referred to as hydropneumatic accumulators, are used to store hydraulic energy. Depending on the shape of the housing of the hydraulic accumulator device and depending on the available installation space, an undesired temperature distribution may result in the gas volume and / or the volume of liquid during operation of the hydraulic accumulator device.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, die Temperaturverteilung in Hydrospeichereinrich- tungen mit mindestens einem Gehäuse, das ein Gasvolumen und ein Flüssigkeitsvolumen umfasst, und mit mindestens einem Anschluss für Gas oder Flüssigkeit, zu homogenisieren. The object of the invention is to homogenize the temperature distribution in hydraulic storage devices with at least one housing, which comprises a gas volume and a liquid volume, and with at least one connection for gas or liquid.
Die Aufgabe ist bei einer Hydrospeichereinrichtung mit mindestens einem Ge- häuse, das ein Gasvolumen und ein Flüssigkeitsvolumen umfasst, und mit mindestens einem Anschluss für Gas oder Flüssigkeit, dadurch gelöst, dass der An- schluss mit einer Strömungsveränderungsgeometrie versehen ist, die ein The object is achieved with a hydraulic accumulator device having at least one housing, which comprises a gas volume and a liquid volume, and with at least one connection for gas or liquid, in that the is provided with a Strömungsveränderungsgeometrie, the one
Durchmischen und/oder Verwirbeln des dem Anschluss zugeordneten Gasvolumens oder Flüssigkeitsvolumens bewirkt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass es bei einem liegenden Einbau von Hydrospei- chereinrichtungen in Kraftfahrzeugen zu einer Schichtenbildung in dem Gasvolumen und/oder dem Flüssigkeitsvolumen kommen kann, wenn Fluid nachströmt. Diese Schichtenbildung führt zu einer unerwünschten Temperaturverteilung. Die unerwünschte Temperaturverteilung in dem Gasvolumen und/oder dem Flüssigkeitsvolumen führt zum Beispiel dazu, dass Temperaturmessungen verfälscht werden. Durch die erfindungsgemäße Strömungsveränderungsgeometrie wird in dem Gehäuse vorhandenes Fluid durch einströmendes oder nachströmendes Fluid vermischt oder verwirbelt. Dadurch kann die Temperaturverteilung in dem Gasvolumen und/oder Flüssigkeitsvolumen auf einfache Art und Weise im Betrieb der Hydrospeichereinrichtung homogenisiert werden. Die Hydrospeicherein- richtung mit dem Gasvolumen und dem Flüssigkeitsvolumen wird auch als hyd- ropneumatischer Speicher oder Druckspeicher bezeichnet. Zur Trennung des Gasvolumens von dem Flüssigkeitsvolumen ist in dem Gehäuse vorzugsweise ein Trennmedium, zum Beispiel in Form eines Kolbens, einer Membran oder einer Blase, vorgesehen. Demzufolge wird die Hydrospeichereinrichtung auch als Kolbenspeicher, Membranspeicher oder Blasenspeicher bezeichnet. Mixing and / or swirling the gas volume or volume of liquid associated with the port. In the context of the present invention, it has been found that in the case of horizontal installation of hydraulic accumulator devices in motor vehicles, stratification in the gas volume and / or the liquid volume can occur when fluid flows in. This layer formation leads to an undesirable temperature distribution. The undesired temperature distribution in the gas volume and / or the liquid volume leads, for example, to temperature measurements being falsified. As a result of the flow variation geometry according to the invention, fluid present in the housing is mixed or swirled by inflowing or inflowing fluid. As a result, the temperature distribution in the gas volume and / or liquid volume can be homogenized in a simple manner during operation of the hydraulic accumulator device. The hydraulic accumulator device with the gas volume and the liquid volume is also referred to as a hydro-pneumatic accumulator or pressure accumulator. For separating the gas volume from the liquid volume, a separation medium, for example in the form of a piston, a membrane or a bubble, is preferably provided in the housing. Consequently, the hydraulic accumulator device is also referred to as a piston accumulator, diaphragm accumulator or bladder accumulator.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydrospeichereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsveränderungsgeometrie als Drall erzeugende Geometrie ausgeführt ist. Durch die Drall erzeugende Geometrie wird ein Drehimpuls in dem einströmenden oder nachströmenden Fluid erzeugt. Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine besonders effektive Durchmischung oder Verwirbelung des Fluids erreicht werden. A preferred embodiment of the hydraulic accumulator device is characterized in that the flow variation geometry is designed as a swirl-generating geometry. The spin-generating geometry generates an angular momentum in the inflowing or inflowing fluid. As a result, a particularly effective mixing or turbulence of the fluid can be achieved in a simple manner.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydrospeichereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsveränderungsgeometrie einen schräg verlaufenden Einströmkanal umfasst. Der Einströmkanal verläuft vorzugsweise in dem Anschluss nicht senkrecht zu dem Gehäuse der Hydrospeichereinrichtung, sondern schräg dazu. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydrospeichereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einströmkanal schräg zu einer Haupterstre- ckungsrichtung des dem Anschluss zugeordneten Gasvolumens oder Flüssigkeitsvolumens verläuft. Ein Winkel zwischen einer Längsachse des Einströmkanals und der Haupterstreckungsrichtung des dem Anschluss zugeordneten Fluid- volumens beträgt vorzugsweise zwischen zehn und vierzig Grad. A further preferred exemplary embodiment of the hydraulic accumulator device is characterized in that the flow variation geometry comprises an obliquely extending inflow channel. The inflow channel preferably does not run perpendicular to the housing of the hydraulic accumulator device in the connection, but obliquely thereto. A further preferred exemplary embodiment of the hydraulic accumulator device is characterized in that the inflow channel is inclined relative to a main staging device. ckungsrichtung of the port associated gas volume or liquid volume runs. An angle between a longitudinal axis of the inflow channel and the main extension direction of the fluid volume allocated to the port is preferably between ten and forty degrees.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydrospeichereinnchtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsveränderungsgeometrie mehrere schräg verlaufende Einströmkanäle umfasst. Die Einströmkanäle sind, in ihrem Mündungsquerschnitt betrachtet, vorzugsweise auf einem Teilkreis gleichmäßig verteilt angeordnet. Another preferred embodiment of the hydraulic storage device is characterized in that the flow variation geometry comprises a plurality of obliquely extending inflow channels. The inflow channels are, viewed in their mouth cross-section, preferably arranged uniformly distributed on a pitch circle.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydrospeichereinnchtung ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Flüssigkeitsvolumen ein Anschluss mit der Strömungsveränderungsgeometrie zugeordnet ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise sichergestellt, dass das Flüssigkeitsvolumen immer dann durchmischt beziehungsweise verwirbelt wird, wenn Flüssigkeit, insbesondere Hydrauliköl, aus einem Hydrauliksystem über den Anschluss in das Flüssigkeitsvolumen der Hydrospeichereinnchtung nachströmt. A further preferred exemplary embodiment of the hydraulic storage device is characterized in that a connection with the flow variation geometry is assigned to the liquid volume. This ensures in a simple manner that the liquid volume is always mixed or swirled when liquid, in particular hydraulic oil, flows from a hydraulic system via the connection in the liquid volume of the Hydrospeichereinnchtung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydrospeichereinnchtung ist dadurch gekennzeichnet, dass einem dem Gasvolumen nachgeschalteteten Gasnachschaltvolumen ein Anschluss mit der Strömungsveränderungsgeometrie zugeordnet ist. Das Gasnachschaltvolumen ist, vorzugsweise in einem zweiten Gehäuse, an einer anderen Stelle in dem Kraftfahrzeug angeordnet. Die Verbindung zwischen dem Gasvolumen und dem Gasnachschaltvolumen umfasst vorzugsweise eine druckfeste Gasleitung, die mit Hilfe entsprechender Anschlüsse an die beiden Gehäuse angeschlossen ist. Vorteilhaft sind beide Anschlüsse mit der erfindungsgemäßen Strömungsveränderungsgeometrie ausgestattet. A further preferred exemplary embodiment of the hydraulic accumulator device is characterized in that a connection with the flow variation geometry is assigned to a gas post-switching volume connected downstream of the gas volume. The gas Nachschaltvolumen is, preferably arranged in a second housing at a different location in the motor vehicle. The connection between the gas volume and the gas Nachschaltvolumen preferably comprises a pressure-resistant gas line, which is connected by means of appropriate connections to the two housings. Advantageously, both ports are equipped with the flow variation geometry according to the invention.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydrospeichereinnchtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrospeichereinnchtung als Kolbenspeicher, als Blasenspeicher oder als Membranspeicher ausgeführt ist. Die Hydrospeichereinnchtung umfasst bauraumbedingt vorzugsweise mehrere röhrenartige Gehäuse. Bei einem Verfahren zum Betreiben einer vorab beschriebenen Hydrospei- chereinrichtung ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass in die oder innerhalb der Hydrospeichereinrichtung strömendes Fluid durch die Strömungsveränderungsgeometrie vermischt und/oder verwirbelt wird. Dadurch kann die Temperaturverteilung des Fluids in dem Gehäuse der Hydrospeichereinrichtung auf einfache Art und Weise homogenisiert werden. A further preferred embodiment of the hydraulic storage device is characterized in that the hydraulic storage device is designed as a piston accumulator, as a bladder accumulator or as a diaphragm accumulator. The Hydrospeichereinnchtung includes space reasons preferably a plurality of tubular housing. In a method for operating a hydraulic accumulator device described above, the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved by mixing and / or swirling fluid flowing into or within the hydraulic accumulator device through the flow variation geometry. Thereby, the temperature distribution of the fluid in the housing of the hydraulic accumulator device can be homogenized in a simple manner.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen mobilen Hydraulikantrieb mit einer vorab beschriebenen Hydrospeichereinrichtung, die insbesondere gemäß einem vorab beschriebenen Verfahren betrieben wird. Der mobile Hydraulikantrieb ist vorzugsweise Teil eines Hydraulikhybridantriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, das mit mindestens einer erfindungsgemäßen Hydrospeichereinrichtung ausgestattet ist. The invention further relates to a mobile hydraulic drive with a hydraulic accumulator device described above, which is operated in particular according to a method described above. The mobile hydraulic drive is preferably part of a hydraulic hybrid drive train of a motor vehicle, which is equipped with at least one hydraulic accumulator device according to the invention.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Anschluss für eine vorab beschriebene Hydrospeichereinrichtung mit einer Strömungsveränderungsgeometrie. The invention furthermore relates to a connection for a previously described hydraulic accumulator device having a flow variation geometry.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Short description of the drawing
Es zeigen: Show it:
Figur 1 eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Hydrospeichereinrichtung im Längsschnitt; Figure 1 is a simplified view of a hydraulic accumulator device according to the invention in longitudinal section;
Figur 2 einen Teilschnitt durch einen Anschlusskörper mit einem herkömmlichen Einströmkanal und 2 shows a partial section through a connecting body with a conventional inflow and
Figur 3 den gleichen Teilschnitt wie in Figur 2 mit einem schräg verlaufenden Einströmkanal. Beschreibung der Ausführungsbeispiele FIG. 3 shows the same partial section as in FIG. 2 with an obliquely extending inflow channel. Description of the embodiments
In Figur 1 ist eine Hydrospeichereinrichtung 1 stark vereinfacht dargestellt. Die Hydrospeichereinrichtung 1 umfasst ein druckfestes Gehäuse 4, in welchem ein Trennmedium angeordnet ist, das in dem Gehäuse 4 ein Gasvolumen 8 von einem Flüssigkeitsvolumen 10 trennt. Durch das Trennmedium wird die Aufnahme von unterschiedlich großen Flüssigkeitsvolumina 10 ermöglicht. Bei der Flüssigkeit handelt es sich um ein im Wesentlichen inkompressibles Medium, wie Hyd- rauliköl. Bei dem Gas handelt es sich um ein kompressibles Medium, wie Stickstoff. In Figure 1, a hydraulic accumulator 1 is shown greatly simplified. The hydraulic accumulator device 1 comprises a pressure-resistant housing 4, in which a separation medium is arranged, which separates a gas volume 8 from a liquid volume 10 in the housing 4. By the separation medium, the inclusion of different sized volumes of liquid 10 is made possible. The liquid is a substantially incompressible medium, such as hydraulic oil. The gas is a compressible medium, such as nitrogen.
Das Gehäuse 4 ist im Wesentlichen rohrartig mit einer Längsrichtung oder Haupterstreckungsrichtung 14 ausgeführt. Über einen Anschluss 18 gelangt Flüssigkeit, insbesondere Hydrauliköl, in das Flüssigkeitsvolumen 10 hinein und aus dem Flüssigkeitsvolumen 10 heraus. Der Anschluss 18 ist an dem in Figur 1 linken Ende des Gehäuses 4 angebracht. Über den Anschluss 18 wird eine (nicht dargestellte) Flüssigkeitsleitung an das Gehäuse 4 angeschlossen. The housing 4 is designed in a substantially tube-like manner with a longitudinal direction or main extension direction 14. Via a connection 18, liquid, in particular hydraulic oil, enters the liquid volume 10 and out of the liquid volume 10. The terminal 18 is attached to the left in Figure 1 end of the housing 4. Via the connection 18, a liquid line (not shown) is connected to the housing 4.
An das Gehäuse 4 ist durch eine Leitung 20 ein zweites Gehäuse 25 angeschlossen. Das zweite Gehäuse 25 weist die gleiche Haupterstreckungsrichtung 14 wie das Gehäuse 4 auf. Das zweite Gehäuse 25 begrenzt ein Gasnachschalt- volumen 26, das dem Gasvolumen 8 über die Leitung 20 nachgeschaltet ist. Ü- ber die Leitung 20 kommunizieren die beiden Gasvolumina 8 und 26 miteinander. To the housing 4, a second housing 25 is connected by a line 20. The second housing 25 has the same main extension direction 14 as the housing 4. The second housing 25 defines a gas post-switching volume 26, which is connected downstream of the gas volume 8 via the line 20. Via the line 20, the two gas volumes 8 and 26 communicate with each other.
Die Leitung 20 ist über einen Anschluss 21 an das in Figur 1 rechte Ende des Gehäuses 4 angeschlossen. Über einen Anschluss 22 ist die Leitung 20, die als druckfeste Gasleitung ausgeführt ist, an das in Figur 1 linke Ende des zweiten Gehäuses 25 angeschlossen. The line 20 is connected via a connection 21 to the right in Figure 1 end of the housing 4. Via a connection 22, the line 20, which is designed as a pressure-resistant gas line, connected to the left in Figure 1 end of the second housing 25.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung sind die Anschlüsse 18 und 22 mit einer speziellen Strömungsveränderungsgeometrie ausgestattet, durch welche Fluid, das über die Anschlüsse 18, 22 in das zugehörige Fluidvolumen 10, 26 einströmt beziehungsweise nachströmt, mit einem Drehimpuls oder Drall versehen wird. Somit kann das einströmende oder nachströmende Fluid auf einfache Art und Weise dazu verwendet werden, das in dem jeweiligen Volumen 10, 26 vorhandene Fluid zu durchmischen. Dadurch kann im Betrieb der Hydrospeichereinrich- tung 1 auf einfache Art und Weise eine homogene Temperaturverteilung aufrechterhalten werden. According to an essential aspect of the invention, the ports 18 and 22 are provided with a special flow variation geometry by which fluid which flows into the associated fluid volume 10, 26 via the ports 18, 22 is provided with an angular momentum or spin. Thus, the inflowing or inflowing fluid can be used in a simple manner to mix the fluid present in the respective volume 10, 26. As a result, a homogeneous temperature distribution can be maintained in a simple manner during operation of the hydraulic storage device 1.
In Figur 2 ist ein Anschlusskörper 30 dargestellt, der zum Beispiel zu dem An- schluss 21 in Figur 1 gehört. Der Anschlusskörper 30 umfasst einen Einströmkanal 34, über den Gas aus dem Gasvolumen 8 in die Leitung 20 einströmt, wie durch einen Pfeil 35 angedeutet ist. Der Einströmkanal 34 ist zum Beispiel als Bohrung ausgeführt und erstreckt sich in der Haupterstreckungsrichtung 14. FIG. 2 shows a connection body 30 which, for example, belongs to the connection 21 in FIG. The connection body 30 comprises an inlet channel 34, via which gas flows from the gas volume 8 into the line 20, as indicated by an arrow 35. The inflow passage 34 is designed, for example, as a bore and extends in the main extension direction 14.
In Figur 3 ist ein erfindungsgemäßer Anschlusskörper 40 dargestellt, der zum Beispiel zu dem Anschluss 18 oder dem Anschluss 22 in Figur 1 gehört. Der Anschlusskörper 40 umfasst einen Einströmkanal 44, der im Unterschied zu dem Einströmkanal 34 in Figur 2 schräg zur Haupterstreckungsrichtung 14 verläuft. Durch einen Pfeil 45 ist einströmendes Medium angeordnet, das in ein dem Anschlusskörper 40 nachgeschaltetes Fluidvolumen nachströmt. Ein Winkel 46 zwischen der Haupterstreckungsrichtung 14 und dem Pfeil 45 beträgt etwa zwanzig Grad. FIG. 3 shows a connection body 40 according to the invention, which belongs for example to the connection 18 or the connection 22 in FIG. The connection body 40 comprises an inflow channel 44 which, unlike the inflow channel 34 in FIG. 2, extends obliquely to the main extension direction 14. By an arrow 45 inflowing medium is arranged, which flows into a connection body 40 downstream of the fluid volume. An angle 46 between the main extension direction 14 and the arrow 45 is about twenty degrees.
Über den schräg verlaufenden Einströmkanal 44 kann das Fluid in dem nachgeschalteten Fluidvolumen auf einfache Art und Weise vermischt oder verwirbelt werden. Vorzugsweise sind mehrere Einströmkanäle 44, zum Beispiel in Form von Bohrungen, mit ihren Mündungen in das Gehäuse 4, 25 gleichmäßig auf einem Teilkreis verteilt angeordnet. Dadurch wird die Drallerzeugung in beziehungsweise mit dem einströmenden oder nachströmenden Fluid verbessert. About the oblique inflow passage 44, the fluid in the downstream fluid volume can be mixed or swirled in a simple manner. Preferably, a plurality of inflow channels 44, for example in the form of bores, with their mouths in the housing 4, 25 are arranged distributed uniformly on a pitch circle. As a result, the swirl generation in or with the inflowing or inflowing fluid is improved.

Claims

Hydrospeichereinrichtung mit mindestens einem Gehäuse (4), das ein Gasvolumen (8) und ein Flüssigkeitsvolumen (10) umfasst, und mit mindestens einem Anschluss (18,21 ,22) für Gas oder Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (18,22) mit einer Strömungsveränderungsgeometrie versehen ist, die ein Durchmischen und/oder Verwirbeln des dem Anschluss zugeordneten Gasvolumens (8) oder Flüssigkeitsvolumens (10) bewirkt. Hydraulic storage device having at least one housing (4), which comprises a gas volume (8) and a liquid volume (10), and at least one connection (18, 21, 22) for gas or liquid, characterized in that the connection (18, 22 ) is provided with a Strömungsveränderungsgeometrie, which causes a mixing and / or swirling of the connection associated gas volume (8) or liquid volume (10).
Hydrospeichereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsveränderungsgeometrie als Drall erzeugende Geometrie ausgeführt ist. Hydrospeicher device according to claim 1, characterized in that the flow change geometry is designed as a swirl-generating geometry.
Hydrospeichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsveränderungsgeometrie einen schräg verlaufenden Einströmkanal (44) umfasst. Hydraulic storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the flow change geometry comprises an obliquely extending inflow channel (44).
Hydrospeichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einströmkanal (44) schräg zu einer Haupterstreckungsrichtung (14) des dem Anschluss (18,22) zugeordneten Gasvolumens (8) oder Flüssigkeitsvolumens (10) verläuft. Hydraulic storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the inflow channel (44) extends obliquely to a main extension direction (14) of the connection (18,22) associated gas volume (8) or liquid volume (10).
Hydrospeichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsveränderungsgeometrie mehrere schräg verlaufende Einströmkanäle (44) umfasst. Hydraulic storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the flow variation geometry comprises a plurality of obliquely extending inflow channels (44).
Hydrospeichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Flüssigkeitsvolumen (10) ein Anschluss (18) mit der Strömungsveränderungsgeometrie zugeordnet ist. Hydraulic storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid volume (10) is associated with a connection (18) with the flow change geometry.
7. Hydrospeichereinnchtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einem dem Gasvolumen (8) nachgeschalteten Gasnachschaltvolumen (26) ein Anschluss (22) mit der Strömungsverände- rungsgeometrie zugeordnet ist. 7. Hydrospeichereinnchtung according to any one of the preceding claims, characterized in that a gas volume (8) downstream Gasnachschaltvolumen (26) is associated with a connection (22) with the flow change gege geometry.
8. Hydrospeichereinnchtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrospeichereinnchtung (1) als Kolbenspeicher, als Blasenspeicher oder als Membranspeicher ausgeführt ist. 8. Hydrospeichereinnchtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the Hydrospeichereinnchtung (1) is designed as a piston accumulator, as a bladder accumulator or as a diaphragm accumulator.
9. Verfahren zum Betreiben einer Hydrospeichereinnchtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die oder innerhalb der Hydrospeichereinnchtung strömendes Fluid durch die Strö- mungsveränderungsgeometrie vermischt und/oder verwirbelt wird. 9. A method for operating a hydraulic storage device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that in the or within the Hydrospeichereinnchtung flowing fluid is mixed and / or fluidized by the flow change gege geometry.
10. Mobiler Hydraulikantrieb mit einer Hydrospeichereinnchtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die insbesondere gemäß einem Verfahren nach Anspruch 9 betrieben wird. 10. Mobile hydraulic drive with a hydraulic accumulator device (1) according to one of the preceding claims, which is operated in particular according to a method according to claim 9.
1 1. Anschluss für eine Hydrospeichereinnchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Strömungsveränderungsgeometrie. 1 1. A connection for a Hydrospeichereinnchtung according to any one of claims 1 to 8, with a Strömungsveränderungsgeometrie.
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