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Die Erfindung betrifft einen Druckspeicher, bestehend aus zumindest einem Speichergehäuse, das mindestens einen Anschluss für ein Druckmedium, insbesondere in Form eines Fluids aufweist, das im Speichergehäuse speicherbar ist.
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Druckspeicher sind im Stand der Technik in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Beispielsweise geht aus der
DE 20 2007 008 175 U1 ein hydropneumatischer Druckspeicher oder Hydrospeicher hervor mit einem in einem Speichergehäuse angeordneten, bewegbaren Trennelement, das einen ersten Arbeitsraum, vorzugsweise einen Gasraum, von einem Fluidraum als zweitem Arbeitsraum separiert und durch eine Membran aus einem flexiblen Werkstoff, insbesondere einem Elastomer, gebildet ist. Am Speichergehäuse befindet sich mindestens eine einen Zugang zum Gehäuse bildende Gehäuseöffnung zur Fluidaufnahme und -abgabe, insbesondere in Form von Hydraulikflüssigkeit.
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Dahingehende Druckspeicher, insbesondere Hydrospeicher sind im Betrieb innerhalb von hydraulischen Anlagen hohen Beanspruchungen ausgesetzt, da in vorgebbaren Arbeitszyklen durch das in den Speicher ein- und ausströmende Fluid, das von dem Trennelement getrennt gegen den Gasvorrat im Speicher vorgespannt bzw. entspannt wird, es zu entsprechend starken und häufigen Bewegungen des elastomeren Trennelements kommt, wobei es aufgrund von Walkbeanspruchungen des Trennelements zu Überdehnungen des Materials kommen kann sowie zu lokaler Faltenbildung mit der Folge der Rissbildung, was grundsätzlich zum Unbrauchbarwerden des Speichers führt, wobei dann zu Austauschzwecken die hydraulische Anlage zumindest teilweise stillzulegen ist. Auch lassen sich die bekannten Druck- und Hydrospeicher aufgrund ihres Speichervermögens und/oder ihrer Dämpfungscharakteristik regelmäßig nur als Einzellösung für einen eingeschränkten Anwendungsbereich in hydraulischen Anlagen einsetzen, was sowohl herstellungsseitig als auch anwenderseitig zu entsprechenden Mehrkosten führt.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Druckspeicher, insbesondere in Form von Hydrospeichern unter Beibehalten ihrer Vorteile, nämlich ein hohes Speichervermögen sicherzustellen, dahingehend weiter zu verbessern, dass sie eine erhöhte Lebensdauer aufweisen und von der Dämpfungscharakteristik und/oder vom Speichervermögen her entsprechend gut an vorgegebene Anwendungsbereiche anpassbar sind, so dass mit nur wenigen Speicherkonzepten sich eine Vielzahl von Anwendungsfällen abdecken lassen, um dergestalt Kosten zu reduzieren.
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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch einen Druckspeicher gelöst, der die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
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Demgemäß besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass in das Speichergehäuse zumindest teilweise ein Füllmaterial eingebracht ist, das Hohlräume aufweist und/oder mindestens einen Hohlraum bildet für die zumindest teilweise Aufnahme dieses und/oder mindestens eines weiteren Druckmediums.
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Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Druckspeichers besteht darin, dass das mittels des Speichers anzusteuernde Druckmedium regelmäßig in Form von Hydraulikflüssigkeit oder bei pneumatischer Anwendung in Form eines Arbeitsgases beim Einströmen in das Speichergehäuse über die zuordenbare Gehäuseöffnung auf das Füllmaterial trifft, das in das Speichergehäuse eingebracht ist. Da mithin zumindest teilweise das Speichergehäuse mit dem Füllmaterial ausgefüllt ist, lässt sich dergestalt das Speichervermögen des Speichers für den jeweiligen Anwendungsfall bei einer Hydraulik- oder Pneumatikanlage einstellen. So kann je nach Grad der Füllung mit dem Füllmaterial ein und derselbe Speicher von seiner Grund-Speicherkonzeption her für eine Vielzahl von Anwendungsfällen bei den genannten technischen Anlagen angepasst werden. So lassen sich in großer Stückzahl standardisierte Speicher herstellen, die mit unterschiedlichen Mengen an Füllmaterial befüllbar sind, was aufgrund der Seriencharakteristik der Fertigung dann zu niedrigen Herstellkosten führt. Auch lassen sich bereits einmal ausgelieferte Speicher gegen andere Speicher mit verändertem Füllgrad an Füllmaterial austauschen, so dass auch noch vor Ort, also anwenderseitig, eine Anpassung des Speichers an geänderte Vorgaben der Anlage möglich ist, so dass für die dahingehende Anwenderseite die Kosten gleichfalls gesenkt werden können.
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Um das Speichervermögen entsprechend im Speichergehäuse einstellen zu können, kann das Füllmaterial als massiver Block in den Speicher mit vorgebbarem Volumengrad eingebracht, insbesondere eingespritzt oder eingeformt werden, wobei das Füllmaterial dann zumindest innerhalb des Speichergehäuses einen Hohlraum freilässt, der das Speichervermögen des Speichers definiert und mit dem jeweiligen Arbeitsmedium (Fluid und/oder Gas) befüllbar ist. Besonders bevorzugt ist jedoch vorgesehen, das Füllmaterial in der Art einer zellulären Struktur in das jeweilige Speichergehäuse des Druckspeichers oder Hydrospeichers einzubringen, wobei dann das Füllmaterial selbst geschlossenporig, vorzugsweise jedoch offenporig gestaltete Hohlräume in seinem Inneren beinhaltet, wobei die einzelnen Hohlräume dann entsprechend über durchlässige Fluidkanäle überwiegend miteinander in Verbindung stehen. Je mehr Hohlräume dann in dem Füllmaterial integriert sind und durch das Füllmaterial selbst gebildet sind, umso mehr steigt das Speichervermögen des derart modifizierten Speichers an. Beide Arten der vorstehend beschriebenen Hohlraumgestaltung lassen sich auch miteinander kombinieren.
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Das jeweils in den Speicher über das Füllmaterial einstellbare und eingebrachte Hohlraum- oder Hohlkammervolumen ist auch geeignet, das jeweils eindringende Medium entsprechend zu bedämpfen, so dass sich auch insoweit die Dämpfungscharakteristik des Speichers einstellen lässt, insbesondere lässt sich dergestalt die Steifigkeit der Dämpfung beeinflussen. Eine weitere Anpassung an vorgebbare Dämpfungscharakteristika lässt sich erreichen, sofern das Füllmaterial zumindest teilweise nachgiebig ausgebildet ist. Vergleichbar einer Druckfeder lässt sich dann für den jeweiligen Druckspeicher eine Art Federkonstante als Dämpfungskonstante herstellerseitig vorgeben.
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Wird bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform die erfindungsgemäße Füllmaterial-Lösung nicht nur für konventionelle Druckspeicher in der Art von druckbeaufschlagten Gas- oder sonstigen Fluidspeicherflaschen eingesetzt, sondern vielmehr für Hydrospeicher mit einer bewegbaren Trennelementanordnung, vorzugsweise gebildet aus einem elastomeren Trennmaterial, kann das in den Druckspeicher eingebrachte Füllmaterial oder Füllmittel dazu dienen, das Trennelement regelmäßig in Form einer Trennblase oder in Form einer Trennmembran bei ihrer Bewegung abzustützen. Aufgrund der genannten, vorzugsweise elastischen Abstützung durch das Füllmaterial sind Überdehnungen im Trennelementmaterial vermieden sowie die sich negativ auswirkende Faltenbildung, was zu langlebigen Trennelementlösungen führt, die wiederum die Einsatz- oder Lebensdauer des Speichers deutlich erhöhen helfen. Durch den verzögerten oder begrenzten Eintritt des Druckmediums in den jeweiligen Druckspeicher kann sich zudem ein homogener Temperaturverlauf innerhalb des Speichers ausbilden, was wiederum das Arbeitsmedium schont, regelmäßig in Form eines Hydraulikfluids oder eines pneumatischen Mediums.
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Vorzugsweise ist das Füllmaterial mit seinen Hohlräumen aus einem Sinterwerkstoff und/oder aus einem zellulären Material, wie einem Schaum, einem Gel oder einem Vlies, Gewebe oder vergleichbarem textilen Material, gebildet. Sofern das Füllmaterial innerhalb des Druckspeichers nicht elastisch nachgiebig zu sein braucht, beispielsweise bei der Realisierung des Druckspeichers als einfache Gas- oder sonstige Fluidspeicherflasche, kann das Füllmaterial auch aus einem keramischen oder metallischen Sinterwerkstoff bestehen oder einer gelartigen Substanz, die in besonderer Ausbildung auch einen Bläscheneintrag des einzubringenden Mediums in den Speicher erlauben könnte, so dass quasi erst mit Einbringen des Mediums in den Speicher innerhalb des Gels die Hohlräume erzeugt werden. Bei entsprechender Abnahme des Arbeitsdruckes auf der Eingangsseite des Speichers löst sich dann der Bläscheneintrag innerhalb der gelartigen Substanz wieder auf, und das eingebrachte Medium lässt sich dergestalt in den hydraulischen oder pneumatischen Arbeitskreis zurückgeben.
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Bei der angesprochenen elastischen Ausprägung des Füllmaterials ist es jedoch vorteilhaft, dieses aus einem offenporigen Schaum, vorzugsweise aus einem Polyurethanschaum auszubilden. Sofern als Füllmaterial textiles Material zum Einsatz kommt, kann das dahingehende textile Material in der Art einer Stützstruktur oder eines Stützgewebes als Träger für Schaumkomponenten dienen, wie beispielsweise dem genannten Polyurethanschaum. Insgesamt lassen sich als Füllmittel oder Füllmaterial grundsätzlich solche Strukturen oder Substrate einsetzen, die ein entsprechend hohes Speichervermögen haben, vorzugsweise hinreichend elastisch nachgiebig sind und sich gut in die Speicherinnenstruktur bei Permanenteinbringung einfügen, sowie thermisch stabil sind.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckspeicherlösung kann die Dichte des Füllmaterials innerhalb des Druckspeichers variieren, insbesondere einen cluster- oder sandwichförmigen Aufbau haben. Die jeweilige Dichteänderung kann bevorzugt in mindestens einer Orientierungsrichtung, beispielsweise in Richtung der Längsachse des Druckspeichers vorgesehen sein. Sofern das Füllmaterial als Schaum ausgebildet ist, können die Dichteunterschiede durch mehrfaches Einspritzen oder Einschäumen erzeugt werden. So wäre beispielsweise ein gradientartiger Aufbau des Schaummaterials dergestalt möglich, dass auf der Eingangsseite des Speichers ein sehr dichtes Material zum Einsatz kommt, das dann zusehends offenporiger oder mit weniger Dichte versehen sich in Richtung der gegenüberliegenden Seite des Speichergehäuses ändert. An der Stelle des Eintritts des Druckmediums in den Speichergehäusekörper lässt sich dann dergestalt ein erhöhter Widerstand aufbauen, in dem die Barriereeigenschaft des Schaums oder eines sonstigen Füllmaterials entsprechend erhöht ist. Um unterschiedliche Dichten und mithin Hohlraumstrukturen sicherzustellen, kann auch vorgesehen sein, abschnittsweise unterschiedliche Füllmaterialien im oben skizzierten Sinne zum Einsatz zu bringen.
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Unter Bildung eines Hydrospeichers unterteilt vorteilhaft mindestens ein Trennelement, vorzugsweise in Form einer Trennmembran oder Trennblase, das Speichergehäuse in mindestens zwei Arbeitsräume, von denen der eine Arbeitsraum das eine Druckmedium, insbesondere in Form einer Flüssigkeit wie Hydraulikflüssigkeit, und der andere Arbeitsraum ein weiteres Druckmedium, Insbesondere in Form von Stickstoffgas, aufnimmt und dass zumindest teilweise das Füllmaterial von dem Trennelement begrenzt oder eingeschlossen ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der eine Arbeitsraum das eine als Flüssigkeit ausgebildete Druckmedium zusammen mit dem Füllmaterial aufweist. Bei dieser Anordnung können im Bedarfsfall im Druckspeicher erheblich höhere Druckenergien gespeichert werden.
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Weiter bevorzugt weist das Trennelement auf einer seiner beiden Seiten, vorzugsweise auf der Seite, an die das eine vorzugsweise als Flüssigkeit konzipierte Druckmedium angrenzt, das Füllmaterial auf, das zumindest teilweise in direktem Kontakt mit der dahingehenden Seite des Trennelements ist. Ein solcher Kontakt ermöglicht es, die Verformung des Trennelements günstig zu beeinflussen, so dass die Verformung in solche Bereiche gelegt werden kann, welche zu einer längeren Lebensdauer des Trennelements führen. Es besteht auch die Möglichkeit, auf beiden Seiten des jeweiligen Trennelementes ein entsprechendes Füllmaterial einzusetzen, so dass sich auch die Speicher- und Dämpfungswerte auf der sogenannten Gasseite des Speichers beeinflussen lassen. je nach Ausgestaltung des Speichers lassen sich aber über das jeweilige Trennelement auch andere Medien voneinander separieren, beispielsweise Gas von Gas oder Flüssigkeit von Flüssigkeit. Ferner lassen sich in Abhängigkeit des Speichervermögens auch pasteuse oder gelförmige Medien bevorraten und aus dem Speicher zyklisch wieder abrufen.
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Das Speichergehäuse kann mehrteilig, insbesondere zweiteilig, sein und die miteinander verbundenen Speichergehäuseteile können das Trennelement im Speichergehäuse festlegen, wobei das eine Speichergehäuseteil vorzugsweise zumindest einen Anschluss für das eine Druckmedium, vorzugsweise in Form einer Flüssigkeit, aufweist. Diese Anordnung hat sich als besonders vorteilhaft in der Herstellung herausgestallt. Die Speichergehäuseteile können dabei als Gussteile oder Laminate gefertigt sein. Das Trennelement kann dann zwischen den Speichergehäuseteilen angeordnet und besonders vorteilhaft beim Verschweißen der Speichergehäuseteile festgelegt werden. Durch einen weiteren Anschluss im Speichergehäuse, vorzugsweise auf der zum ersten Anschluss gegenüberliegenden Seite angeordnet, kann das weitere Druckmedium, vorzugsweise in Form eines Arbeitsgases, gegebenenfalls geprüft, nachgefüllt und ausgetauscht werden.
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In einer Weiterbildung sind die Speichergehäuseteile über eine Schraubverbindung, vorzugweise unter Einbezug einer Überwurfmutter, miteinander verbindbar. Mithin kann das Speichergehäuse zu Inspektions- und Reparaturzwecken geöffnet werden.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen im Einzelnen erläutert. Es zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung in der Art eines Längsschnittes
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1 eine Fluidspeicherflasche, insbesondere eine Gasspeicherflasche;
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2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Membranspeichers;
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3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Membranspeichers, und
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4 einen Blasenspeicher.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßer Druckspeicher 101 in Form einer Gasspeicherflasche gezeigt. Die Gasspeicherflasche kann insbesondere eine Stickstoffflasche sein. Der Druckspeicher 101 weist ein Speichergehäuse 103 auf. Ein mittlerer Abschnitt 105 des Speichergehäuses 103 ist rohrförmig ausgebildet. An diesen rohrförmigen Abschnitt 105 sind kalottenförmige, insbesondere halbkugelförmige Endstücke 107, 109 angesetzt. Die Endstücke 107, 109 weisen jeweils eine Öffnung 111, 113 als Anschluss auf. Eine Öffnung 113 ist mit einem Stopfen 115 verschlossen.
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Das Innere 117 des Speichergehäuses 103 ist vollständig mit einem Füllmaterial 119 gefüllt, so dass das Füllmaterial 119 die Wandung 120 des Speichergehäuses 103 vollflächig kontaktiert. Es ist aber auch vorstellbar, das Innere 117 nur teilweise mit Füllmaterial 119 zu füllen. Auf diese Weise lässt sich das Speichervolumen flexibel einstellen. Im Füllmaterial 119 ist eine Vielzahl von Hohlräumen ausgebildet, in die das im Druckspeicher 101 zu speichernde Druckmedium 149 in Form eines Arbeitsgases, wie Stickstoff, einströmen kann. Das Füllmaterial 119 ist insbesondere ein Sinterwerkstoff oder ein zelluläres Material, wie ein Schaum. Hierbei bieten sich insbesondere Kunststoff-, aber auch Metallschäume, textile Gewebe oder Vliese – auch als Träger für Schaummaterialien – an. Mithin kann das gasförmige Druckmedium 149 das Füllmaterial 119 vollständig durchdringen. Das Füllmaterial 119 kann im vorliegenden Fall, muss aber nicht, elastisch kompressibel sein. Durch die Kompressibilität wird eine Feder- bzw. Dämpfungscharakteristik ausgebildet. Diese Charakteristiken werden durch die Wahl des Füllmaterials 119, seine Dichte, seine Anordnung in der Gasspeicherflasche 101, seine Einbring- oder Arbeitstemperatur etc. beeinflusst.
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2 zeigt einen Membranspeicher 201. Der Membranspeicher 201 weist ein Speichergehäuse 203 mit zwei rotationssymmetrischen Speichergehäuseteilen 205, 207 aus einem metallischen Werkstoff auf. In den Speichergehäuseteilen 205, 207 sind Öffnungen 208, 209 vorgesehen, an die Anschlüsse 211, 213 angeschweißt sind. Der in der Bildebene obere Anschluss 213 ist im Betrieb durch einen nicht näher dargestellten, herausnehmbaren Stopfen oder eine Schraube verschlossen. Im Speichergehäuse 203 ist ein Trennelement 215 in Form einer Trennmembran aus einem Elastomer angeordnet. Die Trennmembran 215 weist an ihrem einen Ende eine umlaufende Randwulst 217 auf. Die Randwulst 217 der Trennmembran 215 wird von einem Haltering 223 und einer umlaufenden Nut 225 im unteren Speichergehäuseteil 205 formschlüssig gehalten. Der Haltering 223 ist von einem Metallring 227 umgeben. Am oberen Ende des Halterings 223 ist eine abgeschrägte Fläche 229 ausgebildet. Ferner ist der Metallring 227 in eine umlaufende Nut 231 mit vertieften, randseitigen Ausläufen 233 eingesetzt. Der Metallring 227 ist im Bereich 235 der benachbarten Kontaktflächen 237 der Speichergehäuseteile 205, 207 angeordnet und schützt beim Verschweißen der Speichergehäuseteile 205, 207 miteinander die empfindliche Trennmembran 215 und den Haltering 223 vor thermischer Beschädigung und/oder Schweißspritzern. In der Trennmembran 215 ist ein stempelförmiger Ventilkörper 239 mit einer zentralen Ausnehmung 241 auf der Unterseite 243 vorgesehen, der im gezeigten unbelasteten Zustand des Membranspeichers 201 an der fluidseitigen Öffnung 208 des unteren Speichergehäuseteils 205 mit diesem dichtend zur Anlage gelangt.
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Durch das Trennelement 215 wird ein in der Bildebene unterer erster Arbeitsraum 245 für ein erstes Druckmedium 221, insbesondere ein Fluid, wie eine Hydraulikflüssigkeit, ausgebildet. Darüber befindet sich ein zweiter Arbeitsraum 247, der mit einem weiteren Druckmedium 249, insbesondere einem Gas wie beispielsweise Stickstoff (N2) befüllt ist. Weiterhin befindet sich in dem zweiten Arbeitsraum 249 ein elastisch komprimierbares Füllmaterial 219, insbesondere ein offenporiger Polyurethanschaum. Das Füllmaterial 219 stützt die Trennmembran 215 bei ihrer Bewegung vollflächig ab, so dass Überdehnungen oder Faltenbildung der Trennmembran 215 vermieden werden, die sonst die Lebensdauer der Trennmembran 215 vermindern können.
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Die Hohlräume im schaumartigen Füllmaterial 219 sind im Wesentlichen untereinander verbunden, so dass das weitere Druckmedium 249 in das Füllmaterial 219 hinein diffundieren kann. Die Dichte des Füllmaterials 219 bestimmt, wie viel des weiteren Druckmediums 249 im zweiten Arbeitsraum 247 aufnehmbar ist. Durch das Kompressionsverhalten des Füllmaterials 219 wird die Dämpfungscharakteristik des Membranspeichers 201 mit bestimmt. Je steifer das Füllmaterial 219 ausgelegt ist, desto stärker ist die Dämpfung. Durch die abschnittsweise unterschiedliche Strichelung des Füllmaterials 219 wird der variierende Dichteverlauf desselben verdeutlicht. Im unteren Bereich 251 ist demgemäß die Dichte höher, um die Trennmembran 215 zusätzlich abzustützen.
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Bei einer bevorzugten, nicht näher dargestellten Ausführungsform des Hydra-Membranspeichers kann das schaumartige Füllmaterial auch in sandwichartigen Einzellagen eingefüllt sein. Dergestalt lässt sich insbesondere in Längsrichtung LR des Speichers gesehen der Dichteverlauf und damit die Dämpfungseigenschaft des Schaums genau einstellen. Ferner ist derart ein homogener Temperaturverlauf innerhalb des Speichers während seines Betriebes erreicht, was die in den Speicher eingebrachten Medien schont.
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3 zeigt einen weiteren Membranspeicher 301. Auch dieser Membranspeicher 301 weist ein Speichergehäuse 303 mit zwei Speichergehäuseteilen 305, 307 aus hierfür üblicherweise eingesetzten Metallmaterialien auf. Grundsätzlich ist es aber auch vorstellbar, eines oder beide der Speichergehäuseteile 305, 307 aus einem Kunststoff-Laminat zu fertigen. Die Speichergehäuseteile 305, 307 sind durch eine Schraubverbindung 309 miteinander koppelbar. Dazu ist am oberen Speichergehäuseteil 307 ein Absatz 317 vorgesehen, auf den als eine Art Überwurfmutter dienender Klemmring 323 gelegt ist. Zwischen den Speichergehäuseteilen 305, 307 ist eine umlaufende Randwulst 325 eines Trennelements 315, hier einer Trennmembran aus einem Elastomer, formschlüssig gehalten. An der Trennmembran 315 ist ein Ventilteller 339 vorgesehen, der im gezeigten unbetätigten Zustand des Membranspeichers 301 eine Öffnung 327 im in der Bildebene unteren Speichergehäuseteil 305 abdeckt.
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Durch die Trennmembran 315 wird im unteren Speichergehäuseteil 305 ein erster Arbeitsraum 345 für ein erstes Druckmedium 321 in Form eines Fluids ausgebildet. Auf der gegenüberliegenden Seite der Trennmembran 315 befindet sich ein zweiter Arbeitsraum 347, der mit einem zweiten Druckmedium 349 in Form von Stickstoff und einem Füllmaterial 319 gefüllt ist. In der Zeichnung füllt das Füllmaterial 319 den zweiten Arbeitsraum gleichmäßig aus. Das Füllmaterial 319 besteht im vorliegenden Fall aus zwei elastisch kompressiblen, blockartig ausgebildeten Schaumstoffteilen 329, 331. Der untere Schaumstoffteil 329 weist eine höhere Dichte und damit eine höhere Dämpfung auf. Dadurch, dass der untere Schaumstoffteil 329 an der Trennmembran 315 anliegt, wird die Trennmembran 315 bei Bewegung abgestützt und die Lebensdauer verringernde Überdehnungen oder Faltenbildungen werden wiederum vermieden. Das Füllmaterial 319 hilft, einen homogeneren Temperaturverlauf im Membranspeicher 301 während des Betriebs zu gewährleisten. Auf diese Weise wird auch das in den ersten Arbeitsraum 347 einströmende erste Druckmedium 321 geschont. Eine Öffnung 333 im oberen Speichergehäuseteil 307 ist mit einem Innengewinde 335 versehen, in das eine Nachfüllschraube 337 eingeschraubt ist. Somit ist ein Anschluss 313 ausgebildet, der außenseitig durch eine aufgeschraubte Kappe 341 abgedeckt ist.
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In 4 ist ein Blasenspeicher 401 als weitere Lösung eines Hydrospeichers mit Trennelement gezeigt. In einem einteiligen flaschenförmigen Speichergehäuse 403, das auch aus einem Kunststoff-Laminat gebildet sein kann, ist ein Trennelement 415 in Form einer elastomeren Trennblase angeordnet. Die Trennblase 415 hat im unbetätigten Zustand die Form eines regelmäßig ausgebildeten Rotationskörpers. Die Trennblase 415 weist an einem Ende 405 eine Verstärkung 407 auf, in die ein Anschluss 413 eingearbeitet ist, der aus dem Speichergehäuse 403 ragt und dort mit einem Verschlussstopfen 408 nach außen hin abgedichtet ist. Auf den Anschluss 413 ist wiederum eine Kappe 409 gesteckt oder geschraubt. Der Anschluss 413 ist mit einer Mutter 417 auf der Außenseite 423 des Speichergehäuses 403 entsprechend fixiert. Mit der Mutter 417 ist des Weiteren ein Teller 425 am Speicher fixiert, der beispielsweise eine den Speicher kennzeichnende Beschriftung und/oder eine Herstellerangabe aufweisen kann.
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Am anderen Ende 427 des Speichergehäuses 403 ist ein Anschluss 411 mit einem Ventil 429 vorgesehen. Dazu ist auf der Innenseite 431 des Speichergehäuses 403 ein Aufnahmeteil 433 angeordnet, das den in das Speichergehäuse 403 ragenden Teil des Anschlusses 411 zentriert und entsprechend festlegt. Die Außenwand 435 des Anschlusses 411 ist gegenüber dem Speichergehäuse 403 durch eine O-Ring-Dichtung 437 abgedichtet. Auf der Außenseite 423 des Speichergehäuses 403 ist der Anschluss 411 über einen Zentrierring 439 und eine Mutter 441 festgelegt. Im Innern 443 des Anschlusses 411 sind querverlaufende Stege 451 diametral zur Längsachse des Speichers einander gegenüberliegend angeordnet, die permanent Fluiddurchlässe innerhalb des Anschlusses 411 begrenzen und eine Buchse 453 tragen. Ein von einer Feder 457 beaufschlagter stangenartiger Ventilkörper 459 ist durch diese Buchse 453 geführt. Ein Ventilteller 461 des Ventilkörpers 459 ragt in das Innere 463 des Speichergehäuses 403, so dass die Trennblase 415 bei maximaler Ausdehnung auf den Ventilteller 461 einwirkt und dieser gegen die Wirkung der Druck- oder Rückstellfeder 457 an einem Ventilsitz 465 des Anschlusses 411 dichtend zur Anlage gelangt. In der Außenwand 435 des Anschlusses 411 ist ferner eine Schraube 467 vorgesehen, bei deren Entfernung ein entsprechender Fluidsensor (nicht dargestellt) in den Anschluss 411 einschraubbar ist.
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Durch die Trennblase 415 wird das Speichergehäuse 403 wiederum in einen ersten Arbeitsraum 445 für ein erstes Druckmedium 421, insbesondere ein Fluid, und einen in der Trennblase 415 liegenden zweiten Arbeitsraum 447 für ein zweites Druckmedium 449 in Form von Stickstoff geteilt. Die Trennblase 415 ist durch ein Füllmaterial 419 gefüllt. Das Füllmaterial 419 ist ein thermisch stabiler, elastisch kompressibler Schaumstoff mit geringer Dichte. Im Füllmaterial 419 ist eine Vielzahl von Hohlräumen ausgebildet, die offenporig sind. Das Füllmaterial 419 liegt an der Trennblase 415 vollflächig an. Auf diese Weise wird die Trennblase 415 bei ihrer Bewegung gestützt. Die Überdehnung von Abschnitten der Trennblase 415 oder eine nachteilige Faltenbildung werden vermieden. Zusätzlich kann der erste Arbeitsraum 445 mit einem weiteren Füllmaterial, vorzugsweise in der Art eines fluidresistenten Schaums, gebildet sein, so dass sich die Membran 415 bei ihrer Bewegung im Betrieb des Speichers in beide gegenläufige Bewegungsrichtungen abstützen kann.
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Mithin weist die Trennblase 415 eine wesentlich längere Lebensdauer auf als konventionelle Lösungen. Der erfindungsgemäße Blasenspeicher 401 insgesamt zeichnet sich daher durch eine verlängerte Lebensdauer, eine höhere Speicherfähigkeit für Druckenergie und eine bessere Dämpfungscharakteristik aus.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202007008175 U1 [0002]
