[0001] Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Kraftübertragungselement mit einem in einer
Achsrichtung offenen Zylinder, einem darin axial verschiebbar angeordneten, die
Zylinderöffnung überragenden Kolben sowie einem diese Zylinderkolbeneinheit im wesentlichen
konzentrisch umgebenden, von einem Balgelement mit wenigstens einem ringförmig gewellten
Balg aufgenommenen Druckmittelvolumen, das über wenigstens eine Öffnung oder Ausnehmung
von Zylinder und/oder Kolben sowie ein darin angeordnetes, unter Überdruck im Zylinderraum
schließendes Rückschlagventil zwischen Zylinderraum und Balgraum verschiebbar ist,
wobei ein Balgende mit einem der die Zylinderkolbeneinheit bildenden Teile dicht
verbunden ist.
[0002] Derartige durch die DE-OS 35 06 730 bekannte Kraftübertragungselemente mit Bälgen
aus Metall finden beispielsweise, worauf die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist,
bei Verbrennungsmotoren im Ventilantrieb als Zwischenglied zwischen den Nocken der
Nockenwelle und den Ventilen Verwendung, um hier auftretenden Verschleiß und temperaturbedingte
Längenänderungen selbsttätig zur Gewährleistung einer spielfreien Kraftübertragung
auszugleichen. Als geschlossenes System sind sie unabhängig von einer Druckölversorgung
und folglich auch von Laufbetrieb und Wartung der Maschine. Außerdem treten keine
Druckölverluste nach außen auf. Dabei wirkt sich auftretender Verschleiß des Ventilsitzes
dahingehend aus, daß die Gesamtlänge der Zylinderkolbeneinheit eine axiale Verkürzung
erfahren muß, also die Verdrängung von Drucköl aus dem Zylinderraum erforderlich ist,
was im wesentlichen über den Schiebesitz zwischen Zylinder und Kolben erfolgt. Eine
entsprechende Druckölverdrängung ergibt sich bei stehendem Motor und entsprechender
Nockenstellung unter der Wirkung der Kraft der Ventilfeder. Die so im Laufe der Zeit
und während des Motorstillstandes verdrängte Druckölmenge muß von dem durch das Balgelement
gebildeten Balgraum aufgenommen werden, ohne daß sich dort der Innendruck über einen
Grenzwert hinaus erhöht. Andererseits kann ein Druckölverlust des Zylinderraumes,
wie er sich beim Stillstand der Maschine durch Abbau des im Zylinderraum herrschenden
Über druckes ergibt, beim Lauf der Maschine sofort aus dem im Balgraum befindlichen
Vorrat wieder über das Rückschlagventil angesaugt bzw. ausgeglichen werden, ohne
den Innendruck im Balgraum unter einen bestimmten Grenzwert sinken zu lassen. Gleichermaßen
kompensiert der Balgraum temperaturbedingte Volumenänderungen des Druckmittels,
so daß das Übertragungselement insgesamt stets eine spiel- und wartungsfreie Verbindung
zwischen Nocken und Ventilschaft gewährleistet.
[0003] Zur Bildung des Balgraumes sind im bekannten Falle zwei zueinander konzentrisch angeordnete
Bälge vorgesehen, die sich in einem die Zylinderkolbeneinheit umgebenden Ringraum
befinden, dessen äußere, zur Zylinderkolbeneinheit konzentrische Wandung von einem
beispielsweise mit dem Zylinderboden verbundenen Mantel gebildet ist. Hier sind die
einen, sich im wesentlichen in gleicher Höhe befindlichen Enden der Bälge mit dem
Kolben einerseits und mit dem Mantel andererseits verbunden, während ihre gegenüberliegenden
Enden an einer gemeinsamen Ringplatte befestigt sind, die in dem genannten Ringraum
axial verschiebbar angeordnet ist und sich auch unter entsprechender Längenänderung
der Bälge entsprechend dem vom Balgraum aufzunehmenden Druckmittelvolumen axial verstellt.
Durch diese indirekte, dichte Verbindung zwischen Kolben und Zylinder über die beiden
Bälge und die zwischen diese geschaltete Ringplatte kann die den Balgraum gegenüber
der Umgebung abschließende Wandung auch die Schwingungsbewegungen ausführen bzw.
mitmachen, die sich mit jeder ventilbewegenden Kraftübertragung durch die damit einhergehende
gegenseitige Axialverstellung von Zylinder und Kolben ergeben.
[0004] In entsprechend umgekehrter Weise ergäbe sich die Funktion dieses Kraftübertragungselementes
dann, wenn sich der Abstand zwischen zwei an der Kraftübertragung beteiligten Bauelementen
im Laufe des Betriebes vergrößern würde. Dann wäre von dem Balgraum bei Verkürzung
der Bälge nicht allmählich ein Druckmittelvolumen zusätzlich aufzunehmen, sondern
es müßte bei entsprechender Längenvergrößerung der Bälge allmählich ein Druckmittelvolumen
abgegeben werden.
[0005] Nachteilig ist bei dieser bekannten Bauform einmal das Erfordernis zweier Bälge sowie
der diese miteinander verbindenden Ringplatte und ferner die Notwendigkeit des die
gesamte Baueinheit nach außen abschließenden, entsprechend dem vorstehend geschilderten
Beispiel mit dem Zylinder verbundenen Mantels. Dadurch ergeben sich in Radialrichtung
ein erheblicher Platzbedarf, die Notwendigkeit einer erheblichen Zahl von Bauteilen
nur zur Darstellung des Balgraumes für die Aufnahme des Druckmittelvolumens sowie
im Hinblick auf die Unvermeidbarkeit zweier Bälge die Notwendigkeit, diese mit Hilfe
von insgesamt vier Schweißnähten mit den jeweils angrenzenden Bauteilen dicht zu verbinden.
Insgesamt führt dies zu einer sowohl vom Material als auch vom Herstellungsaufwand
her teuren Konstruktion.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftübertragungselement der eingangs genannten
und vorstehend mehr ins einzelne geschilderten Art derart abzuändern und zu vereinfachen,
daß zur Bildung des Balgraumes bei Verminderung des insgesamten Druckmittelvolumens
und Reduzierung der schwingenden Massen nur noch die Verwendung eines Balges erforderlich
ist und sich entsprechend vom Material- und Herstellungsaufwand her eine Verbilligung
sowie räumlich eine Verkleinerung des Kraftübertragungselementes und damit eine entsprechende
Platzersparnis an der Einbaustelle ergibt.
[0007] Diese Aufgabe ist ausgehend von einem Kraftübertragungselement der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß das andere Balgende dicht mit dem anderen der die Zylinderkolbeneinheit
bildenden Teile verbunden ist und daß wenigstens eine der Balgwellen einen gegenüber
den anderen Balgwellen größeren Außendurchmesser und/oder kleineren Innendurchmesser
aufweist.
[0008] Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen ist zunächst nur ein Balg verwendet, der
mit seinen Enden unmittelbar einerseits am Zylinder und andererseits am Kolben befestigt
ist und so die Zylinderkolbeneinheit direkt und allein umgibt, ohne daß noch weitere
Bauteile Verwendung finden müssen. Diese Maßnahme allein würde jedoch eine Problemlösung
noch nicht darstellen können, da ein dem axialen Bewegungsausgleich zwischen Zylinder
und Kolben dienender Balg nicht gleichzeitig in seiner Länge verkürzt und mit einem
zusätzlichen Druckmittelvolumen ohne erhebliche Innendruckerhöhung gefüllt werden
kann, wie dies der Fall ist, wenn Zylinder und Kolben unter Verkleinerung des Zylinderraumes
ineinandergeschoben werden. Vielmehr ist die Problemlösung erst dadurch gegeben,
daß außerdem wenigstens eine, vorzugsweise natürlich mehrere der Balgwellen einen
gegenüber den übrigen Balgwellen nennenswert größeren Außendurchmesser bzw. kleineren
Innendurchmesser aufweisen. Dies führt nämlich dazu, daß bei einer axialen Verkürzung
des Balges unter gleichzeitiger Vergrößerung des aufzunehmenden Volumens infolge
der damit einhergehenden Druckerhöhung die Flanken der im Außendurchmesser größeren
bzw. im Innendurchmesser kleineren Balgwellen wegen ihrer größeren Fläche eine entsprechend
größere axiale Druckkraft ausüben als die Flanken der anderen Balgwellen, so daß sich
im Ergebnis nicht nur alle Flanken wegen der Vergrößerung des aufzunehmenden Druckmittelvolumens
aufblähen, sondern auch die Fußpunkte bzw. Scheitelpunkte der in Radialrichtung größeren
Flanken auf Kosten der anderen Balgwellen voneinander ent fernen bzw. aufeinander
zu bewegen. Das dadurch innerhalb bzw. neben den in Radialrichtung größeren Balgwellen
frei werdende Volumen ist aber auch größer als das ggf. durch das axiale Zusammendrücken
der anderen Balgwellen verdrängte und dann von den größeren Balgwellen aufzunehmende
Volumen, so daß insgesamt in bzw. neben den in Radialrichtung größeren Balgwellen
ein zusätzliches Volumen zur Verfügung steht. Dies geschieht, was besonders zu betonen
ist, ohne bedeutsamen Druckanstieg innerhalb des Balges verglichen mit einem Balg
gleich großer Wellen, der ein zusätzliches Druckmittelvolumen ausschließlich durch
Aufblähen der Wellenflanken aufnehmen müßte.
[0009] Mit anderen Worten ist es nach der Erfindung so, daß die im Außendurchmesser größeren
bzw. im Innendurchmesser kleineren Balgwellen neben der für alle Balgwellen gleichermaßen
auftretenden Aufblähung ihrer Flanken infolge durch das Zusatzvolumen bedingter Druckmittelerhöhung
außerdem sich mit ihren Fußpunkten bzw. Scheitelpunkten auf Kosten der anderen Balgwellen
derart axial bewegen, daß in bzw. neben den in Radialrichtung größeren Balgwellen
ein zusätzliches Volumen frei wird, das auch größer ist als das ggf. in den anderen
Balgwellen verdrängte Volumen, womit im wesentlichen die in Radialrichtung größeren
Balgwellen die Möglichkeit der Aufnahme eines zusätzlichen Volumens liefern, während
die anderen Balgwellen der Aufnahme der Bewegung dienen, die sich aus der gleichzeitigen
Verkürzung der Gesamtlänge des Balges ergibt.
[0010] Entsprechend sind auch die anderen Balgwellen in ihrer radialen Erstreckung zu dimensionieren,
sie sind also im wesentlichen so auszulegen, daß ihre Summe hinsichtlich Flexibilität
und Lebensdauer allein ausreicht, um die axiale Längenänderung der Zylinderkolbeneinheit
im Laufe des Betriebes aufzunehmen, während die in Radialrichtung größeren Balgwellen
hinsichtlich ihrer Zahl und radialen Erstreckung im wesentlichen auf die Größe des
zusätzlich aufzunehmenden Volumens auszulegen sind, das sich aus der Verkürzung der
Gesamtlänge des Balges, dem aus dem Zylinderraum verdrängten Volumen und der Zunahme
des Druckmittelvolumens bei steigender Temperatur ergibt. Verglichen mit der bekannten
Bauform ist aber außerdem durch die Erfindung das insgesamt erforderliche Druckmittelvolumen
verkleinert und es ist eine schwingungsbedingte dauernde Verlagerung eines Teiles
des Druckmittelvolumens zwischen zwei durch zwei Bälge gebildeten Räumen vermieden.
[0011] Zweckmäßig ist es, den Innendurchmesser aller Balgwellen gleich auszubilden, wie
sich dies in der Regel auch durch die zylindrische Außenkontur der Zylinderkolbeneinheit
ergeben wird. Auch hierdurch wird das Druckmittelvolumen verglichen mit Balgwellen
unterschiedlichen Innendurchmessers möglichst klein gehalten. Je nach den Umständen
des Einzelfalles kann es jedoch auch ebenso zweckmäßig sein, daß der Außendurchmesser
aller Balgwellen gleich ist.
[0012] Bei mehreren Balgwellen größeren Außendurchmessers bzw. kleineren Innendurchmessers
können diese nebeneinander angeordnet sein. Vorteilhaft ist es jedoch, daß bei mehreren
Balgwellen mit größerem Außendurchmesser bzw. kleinerem Innendurchmesser zwischen
diesen jeweils eine der anderen Balgwellen angeordnet ist, also nicht alle in Radialrichtung
größeren Balgwellen einerseits und alle anderen Balgwellen andererseits nebeneinander
gruppiert sind.
[0013] Im Sinne dieses Gedankens kann es besonders zweckmäßig sein, daß bei mehreren Balgwellen
mit größerem Außendurchmesser bzw. kleinerem Innendurchmesser zwischen diesen jeweils
eine Balgwelle mit gegenüber den anderen Balgwellen reduziertem Außendurchmesser bzw.
vergrößertem Innendurchmesser angeordnet ist. Damit wird das Verhältnis der durch
den Druckmitteldruck bedingten Axialverstellung der Fußpunkte bzw. der Scheitelpunkte
der Wellenflanken hier noch mehr zugunsten der Balgwellen mit dem größeren Außendurchmesser
bzw. kleineren Innendurchmesser verschoben.
[0014] Dabei kann in Weiterbildung der Erfindung die Balglänge in einen ersten Abschnitt
mit Wellen des anderen Durchmessers und einen zweiten Abschnitt mit Wellen des größeren
und des reduzierten Außendurchmessers bzw. des kleineren und des vergrößerten Innendurchmessers
aufgeteilt sein, so daß der genannte erste Abschnitt im wesentlichen dem Ausgleich
bzw. der Aufnahme der Längenänderung des Balges dient, während der genannte zweite
Abschnitt im wesentlichen der gleichzeitigen Aufnahme eines vergrößerten Volumens
dient. Um diese Wirkung noch zu verstärken, kann es vorteilhaft sein, daß der genannte
zweite Abschnitt gegen Längenänderung blockiert ist, so daß er von der Änderung der
Gesamtlänge des Balges unbeeinträchtigt bleibt. Eine solche Blockierung kann beispielsweise
dadurch erfolgen, daß zwischen den beiden genannten Balgabschnitten ein starres Stützteil
in das dortige Wellental greift, das zusammen mit dem freien Ende des zweiten Balgabschnittes
am Zylinder bzw. am Kolben befestigt ist.
[0015] Eine andere konstruktive Verwirklichung des der Erfindung zugrunde liegenden und
vorstehend im einzelnen geschilderten Prinzips kann je nach den Umständen des Einzelfalles
aber auch darin bestehen, daß der Außendurchmesser und/oder der Innendurchmesser
der Balgwellen über die Balglänge kontinuierlich von einem kleinsten Wert zu einem
größten Wert ggf. stufenweise übergehend ausgebildet ist. Hier ergeben sich in Balglängsrichtung
fortschreitend kontinuierliche bzw. stufenweise Übergänge zwischen Aufnahme der Längenänderung
des Balges bis zur Aufnahme eines Zusatzvolumens.
[0016] In der Praxis hat sich, um ein Beispiel zu geben, bei einem Balg mit fünf Balgwellen
größeren Außendurchmessers und sechs anderen Balgwellen bezogen auf einen Balginnendurchmesser
von 1,0 eine Balglänge von 2,2, ein Außendurchmesser der anderen Balgwellen von 1,4
und ein Außendurchmesser der größeren Balgwellen von 1,8 ergeben. In einem anderen
Falle mit einem hinsichtlich Längenänderung blockierten Balgabschnitt mit drei Balgwellen
größeren Außendurchmessers und vier Balgwellen reduzierten Außendurchmessers sowie
einem hinsichtlich Längenänderung nicht blockierten Balgabschnitt mit vier anderen
Balgwellen ergab sich bezogen auf einen Balginnendurchmesser von 1,0 bei einer Balglänge
von 2,2 ein Außendurchmesser der reduzierten Balgwellen von 1,4, der anderen Balgwellen
von 1,6 und der Balgwellen mit größerem Außendurchmesser von 1,8. Es versteht sich
von selbst, daß sich hinsichtlich der nur beispielhalber genannten Größenordnungen
wesentliche Änderungen ergeben werden, je nachdem, in welchem geänderten Verhältnis
beispielsweise das aufzunehmende Zusatzvolumen zur Gesamtlänge des Balges steht oder
in welchem Verhältnis die Gesamtlänge des Balges zur Größe der aufzunehmenden axialen
Längenänderung ist.
[0017] Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsformen, die auf der Zeichnung dargestellt sind. In der
Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Kraftübertragungselementes im axialen Halbschnitt;
Fig. 2 eine gegenüber dem Beispiel gemäß Fig. 1 geänderte Balgausführung;
Fig. 3 ein Kraftübertragungselement mit einer Balgausführung der anhand der Fig. 2
dargestellten Art im axialen Halbschnitt und
Fig. 4 bis 7 weitere Balgausführungen im axialen Halbschnitt.
[0018] Fig. 1 zeigt im axialen Halbschnitt den Zylinder 1 und den in dessen Bohrung axial
verschiebbaren und damit gegenüber dem Zylinder 1 geführten Kolben 2 eines Kraftübertragungselementes
beispielsweise zwischen dem Nocken einer Nockenwelle und dem Ventilschaft des Ventils
eines Verbrennungsmotors, wobei sich beispielsweise der Nocken in Anlage an der Stirnfläche
3 des Zylinders und der Ventilschaft in Anlage an der Stirnfläche 4 des Kolbens 2
befinden mag. Zylinder 1 und Kolben 2 bilden einen Zylinderraum 5, der durch eine
Axialbohrung 6 und eine Radialbohrung 7 der so gebildeten Zylinderkolbeneinheit mit
deren Äußerem in Verbindung steht. Die Bohrung 6 wird durch die Kugel 8 eines unter
Überdruck im Zylinderraum 5 schließenden Rückschlagventils verschlossen, die durch
eine Feder 9 gegen den Ventilsitz 10 gedrückt wird, welche sich gegen den Boden eines
Käfigs 11 abstützt. Der Käfig 11 sitzt in einer Ausdrehung 12 des Kolbens 2 und wird
gegen den Boden 13 dieser Ausdrehung durch eine Feder 14 gehalten die sich ihrerseits
gegen den Zylinder 1 abstützt. Der Käfig 11 hat Durchbrechungen 15, über die der
Zylinderraum 5 mit dem Ventil verbunden ist.
[0019] Wie weiterhin aus der Zeichnung ersichtlich, bilden Zylinder 1 und Kolben 2 endständig
je einen Bund 16 und 17 gleichen Außendurchmessers, mit dem die Enden eines insgesamt
mit 18 bezeichneten Balges verschweißt sind, der die aus Zylinder 1 und Kolben 2 gebildete
Einheit konzentrisch umgibt. Der Balg 18 besteht aus abwechselnd nebeneinander angeordneten
Balgwellen 19 und diesen gegenüber mit einem nennenswert größeren Außendurchmesser
versehenen Balgwellen 20, wobei alle Balgwellen von einem einheitlichen Innendurchmesser
ausgehen, der im wesentlichen der Außenkontur der Zylinderkolbeneinheit entspricht.
Das durch den Balg 18 abgeschlossene System ist mit einer hydraulischen Druckflüssigkeit
gefüllt.
[0020] Denkt man sich an den Stirnflächen 3 und 4 angreifende Maschinenteile, zwischen
denen eine hin- und hergehende Kraftübertragung stattfindet, so geschieht diese Kraftübertragung
mittels des dargestellten Zylinderkolbenaggregates spielfrei, da das Zylinderkolbenaggregat
unter der Wirkung der Feder 14 bei Ansaugen von Druckmittel aus dem durch den Balg
18 gebildeten Raum in den Zylinderraum 5 seine Länge solange vergrößert, bis gegenüber
den Maschinenteilen etwa vorhandenes Spiel ausgeglichen ist. Dieser Zustand entspricht
in der Regel dem Einbauzustand, wobei dort eventuell zu viel im Zylinderraum 5 befindliches
Druckmittel über den Schiebesitz zwischen Zylinder 1 und Kolben 2 nach außen und
in den durch den Balg 18 gebildeten Raum kriechen kann. Das heißt also, daß das im
Betrieb hydraulisch harte Element bei statischer Außenbelastung da Überdruck im Zylinderraum
5 abbaut, so daß bei stehenden Maschinenteilen das Element keine Gegenkraft mehr
aufbaut.
[0021] Auf die gleiche Weise gelangt aus dem Zylinderraum 5 weitere Druckflüssigkeit nach
außen in den Balg 18, wenn sich verschleißbedingt der Abstand zwischen den erwähnten
Maschinenteilen verringert, also die Länge der dargestellten Zylinderkolbeneinheit
kürzer werden muß.
[0022] Damit ergibt sich jedoch für den Balg 18 die Notwendigkeit einer Längenverkürzung,
die an sich eine Verringerung des im Balg enthaltenen Volumens bedeutet, und andererseits
die Notwendigkeit nicht nur des Ausgleiches dieses durch die Längenverkürzung anfallenden
Volumens, sondern auch des Ausgleiches bzw. der Aufnahme des aus dem Zylinderraum
5 zusätzlich verdrängten Volumens.
[0023] Damit diese Forderung von dem einen mit Zylinder 1 und Kolben 2 dicht verbundenen
Balg erfüllt werden kann, weist dieser einige im Außendurchmesser gegen über den
anderen Balgwellen 19 vergrößerte Balgwellen 20 auf, die in der einleitend ausführlich
beschriebenen Weise eine zusätzliche Volumenaufnahme durch den Balg 18 ohne nennenswerte
Innendruckerhöhung erlauben, während die anderen Balgwellen 19 im wesentlichen oder
doch zumindest weitaus überwiegend die Aufgabe der Aufnahme der Längenverkürzung
des Balges und der axialen Verschiebung der Fußpunkte der Balgwellen 20 erfüllen.
[0024] Fig. 2 zeigt im radialen Halbschnitt und in Alleinstellung einen Balg 21 mit für
alle Balgwellen gleichbleibendem Innendurchmesser und im Außendurchmesser gegenüber
den anderen Balgwellen 22 größeren Balgwellen 23 sowie an Letzte angrenzenden Balgwellen
24 mit gegenüber den anderen Balgwellen 22 reduziertem Außendurchmesser. Wie aus
Fig. 2 ersichtlich, sind die größeren Balgwellen 23 immer durch eine kleinere Balgwelle
24 gegeneinander distanziert, wie dies auch beim Beispiel gemäß Fig. 1 der Fall ist.
[0025] Bei dem Beispiel gemäß Fig. 2 dienen die Balgwellen 24 mit reduziertem Außendurchmesser
noch stärker, als dies bei Fig. 1 der Fall war, dazu, ein axiales Voneinanderfortbewegen
der Flanken der Balgwellen 23 mit vergrößertem Außendurchmesser zu ermöglichen, da
bei einem bestimmten im Balg 21 herrschenden Druck die durch die Flanken der kleinen
Balgwellen 24 ausgeübten Axialkraftkomponenten wesentlich geringer sind als die durch
die Flanken der großen Balgwellen 23 ausgeübten. Das dabei durch Zusammendrücken
der Balgwellen 24 verdrängte Volumen ist wesentlich kleiner als das Volumen, das bei
den Balgwellen 23 mit dem Auseinandergehen deren Flanken entsteht, so daß die Balgwellen
23 entsprechend ein zusätzliches Volumen aufnehmen können.
[0026] Fig. 3 zeigt den Einbau eines Balges der anhand der Fig. 2 geschilderten Art bei
einer Zylinderkolbeneinheit gemäß Fig. 1. Letztere ist mit den in Fig. 1 verwendeten
Bezeichnungen versehen, so daß insoweit auch bezüglich der Funktion auf die Beschreibung
zu Fig. 1 verwiesen wird.
[0027] In Fig. 3 ist der insgesamt mit 25 bezeichnete Balg mit dem freien Ende seines Abschnittes
mit Balgwellen 26 größeren Außendurchmessers und Balgwellen 27 reduzierten Durchmessers
mit dem Zylinder 1 dicht verbunden, während das freie Ende seines Abschnittes mit
den anderen Balgwellen 28 mit dem Kolben 2 dicht verbunden ist. Außerdem ist der mit
dem Zylinder 1 verbundene Balgabschnitt von einem Stützkörper 29 überbrückt, der
einerseits mit dem Balgende am Zylinder 1 befestigt ist und andererseits mit seinem
freien Ende 30 in das die beiden Balgabschnitte voneinander trennende Wellental 31
eingreift und so verhindert, daß der bezogen auf Fig. 3 rechte Balgabschnitt eine
Längenänderung ausführen kann. Damit dient dieser Balgabschnitt in der bereits anhand
der Fig. 2 bezüglich der Wellen 23 und 24 erläuterten Weise ausschließlich der Aufnahme
eines zusätzlichen Druckmittelvolumens, während der die anderen Balgwellen 28 aufweisende
Balgabschnitt praktisch ausschließlich der Aufnahme der Längenänderung dient, die
sich bei gegenseitiger Axialverschiebung von Zylinder 1 und Kolben 2 im Sinne einer
Verkürzung der Gesamtlänge des Zylinderkolbenelementes ergibt.
[0028] Die Fig. 4 und 5 zeigen in vereinfachter Darstellung Bälge 32 bzw. 33 im Axialschnitt,
bei denen in Umkehrung der anhand der Fig. 1 bis 3 geschilderten Verhältnisse die
Balgwellen 34 bzw. 35 einen gegenüber den anderen Balgwellen 36 bzw. 37 kleineren
Innendurchmesser aufweisen. Für die Funktion dieser Bälge gelten die vorstehend gemachten
Ausführungen sinngemäß.
[0029] Bei dem in Fig. 6 dargestellten Balg 38 ist dagegen die Anordnung so getroffen, daß
bei gleichbleibendem Innendurchmesser der Außendurchmesser der Balgwellen 39 über
die Balglänge gesehen kontinuierlich ansteigt, so daß die Balgwellen von links nach
rechts gesehen in zunehmendem Maße der Aufnahme eines zusätzlichen Volumens dienen
können.
[0030] Letzteres gilt schließlich sinngemäß für den in Fig. 7 dargestellten Balg 40, bei
dem sowohl die Außen- als auch die Innendurchmesser der Balgwellen 41 sich über die
Balglänge gesehen vergrößern, womit auch die durch die Wellenflanken gebildete Ringfläche
entsprechend ansteigt.
1. Hydraulisches Kraftübertragungselement mit einem in einer Achsrichtung offenen
Zylinder, einem darin axial verschiebbar angeordneten, die Zylinderöffnung überragenden
Kolben sowie einem diese Zylinderkolbeneinheit im wesentlichen konzentrisch umgebenden,
von einem Balgelement mit wenigstens einem ringförmig gewellten Balg aufgenommenen
Druckmittelvolumen, das über wenigstens eine Öffnung oder Ausnehmung von Zylinder
und/oder Kolben sowie ein darin angeordnetes, unter Überdruck im Zylinderraum schließendes
Rückschlagventil zwischen Zylinderraum und Balgraum verschiebbar ist, wobei ein Balgende
mit einem der die Zylinderkolbeneinheit bildenden Teile dicht verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das andere Balgende dicht mit dem anderen der die Zylinderkolbeneinheit bildenden
Teile (1, 2) verbunden ist und daß wenigstens eine der Balgwellen (20, 23, 26, 34,
35, 39, 41) einen gegenüber den anderen Balgwellen (19, 22, 24, 27, 28, 36, 37, 39,
41) größeren Außendurchmesser und/oder kleineren Innendurchmesser aufweist.
2. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser
aller Balgwellen gleich ist.
3. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser
aller Balgwellen gleich ist.
4. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren
Balgwellen größeren Außendurchmessers bzw. kleineren Innendurchmessers (34) diese
nebeneinander angeordnet sind.
5. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren
Balgwellen mit größerem Außendurchmesser (20) bzw. kleinerem Innendurchmesser (35)
zwischen diesen wenigstens eine der anderen Balgwellen (19, 37) angeordnet ist.
6. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren
Balgwellen mit größerem Außendurchmesser (23, 26) bzw. kleinerem Innendurchmesser
zwischen diesen jeweils eine Balgwelle (24, 27) mit gegenüber den anderen Balgwellen
(22, 28) reduziertem Außendurchmesser bzw. vergrößertem Innendurchmesser angeordnet
ist.
7. Kraftübertragungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Balglänge
in einen ersten Abschnitt mit Wellen (22, 28) des anderen Durchmessers und einen zweiten
Abschnitt mit Wellen des vergrößerten (23, 26) und des reduzierten (24, 27) Außendurchmessers
bzw. des kleineren und des vergrößerten Innendurchmessers aufgeteilt ist.
8. Kraftübertragungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite
Abschnitt gegen Längenänderung blockiert ist.
9. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser
und/oder der Innendurchmesser der Balgwellen (39, 41) über die Balglänge kontinuierlich
von einem kleinsten Wert zu einem größten Wert ggf. stufenweise übergehend ausgebildet
ist.