DE102016009776A1

DE102016009776A1 - Diaphragm accumulator with bursting element

Info

Publication number: DE102016009776A1
Application number: DE102016009776.0A
Authority: DE
Inventors: Matthias Römer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-08-11
Filing date: 2016-08-11
Publication date: 2018-02-15

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Membranspeicher (10), umfassend ein Gehäuse (12), eine in dem Gehäuse (12) angeordnete Membran (14), die einen gasgefüllten ersten Raum (16) von einem flüssigkeitsgefüllten zweiten Raum (18) trennt, wobei die dem ersten Raum (16) zugeordnete Wand des Gehäuses (12) eine Flüssigkeitsleitung (20) für den Eintritt einer Flüssigkeit in den zweiten Raum (18) oder deren Austritt aus dem zweiten Raum (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem zweiten Raum (18) zugewandten Oberfläche der Membran (14) ein Stützelement (22) angebracht ist, das sich bei Verlagerung der Membran (14) in Richtung des Gehäuses (12) im Bereich eines Eintritts der Flüssigkeitsleitung (20) am Gehäuse (12) abstützt, wobei das Stützelement (22) einen fluchtend zur Längsachse der Flüssigkeitsleitung (20) angeordneten Durchbruch (24) aufweist, und wobei in dem Durchbruch (24) ein Berstelement (26) formschlüssig derart fixiert ist, dass dieses bei an dem Gehäuse (12) anliegenden Stützelement (22) bei Überschreitung einer vorgebbaren Druckdifferenz zwischen dem ersten Raum (16) und der Flüssigkeitsleitung (20) unter Zerstörung des Formschlusses in die Flüssigkeitsleitung (20) eintritt und eine Verbindung zwischen dem ersten Raum (16) und der Flüssigkeitsleitung (20) eröffnet. Die Membran beispielsweise mit einem Klemmring (28) am Gehäuse (12) befestigt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug, umfassend einen derartigen Membranspeicher (10) sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Membranspeichers (10).The invention relates to a diaphragm accumulator (10) comprising a housing (12), a membrane (14) arranged in the housing (12) which separates a gas - filled first space (16) from a fluid - filled second space (18) first chamber (16) associated wall of the housing (12) has a liquid line (20) for the entry of a liquid in the second space (18) or its exit from the second space (18), characterized in that at the second space (18) facing surface of the membrane (14) a support member (22) is mounted, which is supported on displacement of the membrane (14) in the direction of the housing (12) in the region of entry of the liquid line (20) on the housing (12), wherein the support element (22) has an opening (24) arranged in alignment with the longitudinal axis of the liquid line (20), and wherein in the opening (24) a bursting element (26) is fixed in a form-locking manner such that it is secured to the housing (12 ) adjoining support element (22) upon exceeding a predetermined pressure difference between the first space (16) and the liquid line (20) with destruction of the positive connection in the liquid line (20) enters and a connection between the first space (16) and the liquid line (20 ) opened. The membrane, for example, with a clamping ring (28) attached to the housing (12). The invention further relates to a vehicle comprising such a diaphragm accumulator (10) and a method for producing such a diaphragm accumulator (10).

Description

Die Erfindung betrifft einen Membranspeicher mit einem Berstelement, eine Vorrichtung, die einen derartigen Membranspeicher umfasst, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Membranspeichers.The invention relates to a diaphragm accumulator with a bursting element, a device comprising such a diaphragm accumulator, and a method for producing such a diaphragm accumulator.

Membranspeicher, die auch als Membran-Druckspeicher oder Hydromembranspeicher bezeichnet werden, werden in vielen Hydrauliksystemen verwendet. Im Fahrzeugbereich, insbesondere im Kraftfahrzeugbereich, werden Membranspeicher beispielsweise als Federelemente in hydropneumatischen Federsystemen, als Druckspeicher in Bremssystemen oder im Rahmen von ABC-Systemen („Active Body Control”-Systemen) zur Federung oder als Pulsationsdämpfer eingesetzt. So sind beispielsweise in der Patentschrift DE 10 2008 004 609 B4 mehrere dort als Hydrospeicher bezeichnete Membranspeicher genannt, die im Rahmen eines aktiven hydropneumatischen Federbeins eingesetzt werden.Membrane accumulators, also referred to as diaphragm accumulators or hydraulic accumulators, are used in many hydraulic systems. In the vehicle sector, in particular in the motor vehicle sector, diaphragm accumulators are used, for example, as spring elements in hydropneumatic spring systems, as pressure accumulators in brake systems or in the context of ABC systems ("Active Body Control" systems) for suspension or as pulsation dampers. For example, in the patent DE 10 2008 004 609 B4 several called as hydraulic accumulator called diaphragm accumulator, which are used in the context of an active hydropneumatic strut.

Membranspeicher umfassen üblicherweise ein Gehäuse, in dem eine Membran angeordnet ist, die einen Gasraum von einem Flüssigkeitsraum trennt. Der Gasraum ist mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt, der Flüssigkeitsraum steht über eine Flüssigkeitsleitung mit dem restlichen Hydrauliksystem in Verbindung. Wird in der Flüssigkeit, üblicherweise einem Hydrauliköl, ein Druck aufgebaut, so verlagert sich die Membran in Richtung des Gasraums, wobei das unter Druck stehende Gas einen Gegendruck aufbaut, der dem erhöhten Druck in der Flüssigkeit entgegenwirkt.Diaphragm stores usually comprise a housing in which a membrane is arranged, which separates a gas space from a liquid space. The gas space is filled with a pressurized gas, the liquid space communicates via a fluid line with the rest of the hydraulic system. If a pressure builds up in the liquid, usually a hydraulic oil, then the membrane shifts in the direction of the gas space, wherein the pressurized gas builds up a counterpressure, which counteracts the increased pressure in the liquid.

Tritt in dem Membranspeicher ein unzulässig hoher Druck auf, so besteht die Gefahr eines Berstens des Membranspeichers. Dabei würde die Hydraulikflüssigkeit in die Umgebung freigesetzt, was unter anderem aus Umweltschutzgründen und – bei Verwendung des Membranspeichers in Fahrzeugen – aus Erwägungen zum Schutz von Fahrzeuginsassen und anderen Verkehrsteilnehmern unerwünscht ist. Gerade bei Pulsationsdämpfern kann es in bestimmten Fällen, wie beispielsweise bei einem Riss in der Membran, zu einem Gasverlust kommen, der gegebenenfalls auch vollständig sein kann. In diesem Fall tritt in den Gasraum, also den eigentlich für ein Gas vorgesehenen Raum, Hydraulikflüssigkeit ein. Weiterhin kann es vorkommen, dass eine beschädigte Membran, etwa eine Membran, die alters- oder verschleißbedingte Risse aufweist, die eingedrungene Hydraulikflüssigkeit im Membranspeicher beispielsweise auch im eigentlichen Gasraum einsperrt. Wird der Membranspeicher beim Betrieb erwärmt, dann kann sich die Hydraulikflüssigkeit so stark ausdehnen, dass der Membranspeicher aufplatzt und wiederum die Hydraulikflüssigkeit in die Umgebung entlässt. Insbesondere kann es in einem solchen Fall vorkommen, dass die beschädigte Membran durch die sich im Gasraum befindliche und sich angesichts der Erwärmung ausdehnende Hydraulikflüssigkeit an das Gehäuse des Membranspeichers gepresst wird, wodurch vorhandene Risse in der Membran abgedichtet werden und die Hydraulikflüssigkeit nicht wieder aus dem Gasraum austreten und wieder zurück in den Flüssigkeitsraum eintreten kann. Der steigende Druck greift daher am Gehäuse des Membranspeichers an und kann zu dessen Zerstörung führen.If an impermissibly high pressure occurs in the diaphragm accumulator, there is a risk of bursting of the diaphragm accumulator. In this case, the hydraulic fluid would be released into the environment, which is undesirable, inter alia, for environmental reasons and - when using the diaphragm accumulator in vehicles - for reasons of protection of vehicle occupants and other road users. Especially in the case of pulsation dampers, in certain cases, such as, for example, a crack in the membrane, gas loss may occur, which may possibly also be complete. In this case, hydraulic fluid enters the gas space, ie the space actually intended for a gas. Furthermore, it may happen that a damaged membrane, such as a membrane, the age or wear-related cracks, the hydraulic fluid in the membrane memory, for example, even in the actual gas space locked. If the diaphragm accumulator is heated during operation, then the hydraulic fluid can expand so much that the diaphragm accumulator bursts and in turn discharges the hydraulic fluid into the environment. In particular, it may happen in such a case that the damaged membrane is pressed by the located in the gas space and in view of the heating expanding hydraulic fluid to the housing of the diaphragm storage, whereby existing cracks in the diaphragm are sealed and the hydraulic fluid is not back from the gas space emerge and can enter back into the liquid space. The rising pressure therefore attacks the housing of the diaphragm accumulator and can lead to its destruction.

Zur Lösung dieses Problems wurden in der Vergangenheit beispielsweise Berstscheiben in Form von Metallscheiben vorgeschlagen, die über einer Bohrung angeschweißt sind, beim Überschreiten eines zulässigen Drucks im Membranspeicher bersten und den Druck in das Hydrauliksystem entlassen. Nachteilig bei diesen Systemen ist jedoch der Umstand, dass der Schweißvorgang zeitraubend und darüber hinaus sehr aufwendig ist. Zum einen muss die Berstscheibe präzise positioniert werden, und zum anderen ist eine perfekte Schweißnaht erforderlich, um auszuschließen, dass die Berstscheibe bereits unterhalb der eigentlich vorgesehenen Belastungsgrenze birst und somit das Hydrauliksystem ohne zwingenden Grund unbrauchbar macht. Darüber hinaus erfordert ein Schweißen, das beispielsweise als Laserschweißen durchgeführt wird, einen hohen apparativen Aufwand.To solve this problem, for example, rupture disks in the form of metal disks have been proposed in the past, which are welded over a bore, burst when exceeding an allowable pressure in the diaphragm accumulator and release the pressure in the hydraulic system. A disadvantage of these systems, however, is the fact that the welding process is time-consuming and, moreover, very expensive. On the one hand, the rupture disk must be precisely positioned and, on the other hand, a perfect weld seam is required in order to prevent the rupture disk from bursting below the load limit originally intended, thereby rendering the hydraulic system unusable without a compelling reason. In addition, welding, which is carried out for example as a laser welding, requires a lot of equipment.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen alternativen Membranspeicher bereitzustellen, beispielsweise einen Membranspeicher, der mit alternativen oder einfacheren Bestandteilen auskommt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Membranspeichers bereitzustellen.The object of the invention is to provide an alternative membrane memory, for example a membrane memory, which manages with alternative or simpler components. Another object of the invention is to provide a method for producing such a membrane memory.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements are the subject of the dependent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Membranspeicher, umfassend ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse angeordnete Membran, die einen gasgefüllten ersten Raum von einem flüssigkeitsgefüllten zweiten Raum trennt, wobei die dem ersten Raum zugeordnete Wand des Gehäuses eine Flüssigkeitsleitung für den Eintritt einer Flüssigkeit in den zweiten Raum oder deren Austritt aus dem zweiten Raum aufweist, wobei an der dem zweiten Raum zugewandten Oberfläche der Membran ein Stützelement angebracht ist, das sich bei Verlagerung der Membran in Richtung des Gehäuses im Bereich eines Eintritts der Flüssigkeitsleitung am Gehäuse abstützt, wobei weiterhin das Stützelement einen fluchtend zur Längsachse der Flüssigkeitsleitung angeordneten Durchbruch aufweist, und wobei weiterhin in dem Durchbruch ein Berstelement formschlüssig derart fixiert ist, dass dieses bei an dem Gehäuse anliegenden Stützelement bei Überschreitung einer vorgebbaren Druckdifferenz zwischen dem ersten Raum und der Flüssigkeitsleitung unter Zerstörung des Formschlusses in die Flüssigkeitsleitung eintritt und eine Verbindung zwischen dem ersten Raum und der Flüssigkeitsleitung eröffnet. Unter einem gasgefüllten Raum ist ein für ein Gas vorgesehener Raum zu verstehen, wobei wie einleitend erklärt in diesen Raum gegebenenfalls Flüssigkeit eintreten kann.A first aspect of the invention relates to a diaphragm accumulator comprising a housing, a diaphragm disposed in the housing separating a gas-filled first space from a fluid-filled second space, wherein the wall of the housing associated with the first space comprises a fluid conduit for the entry of fluid into the housing second space or its outlet from the second space, wherein on the second space facing surface of the membrane, a support member is mounted, which is supported on displacement of the membrane in the direction of the housing in the region of entry of the liquid line to the housing, wherein further the support element has a breakthrough to the longitudinal axis of the liquid conduit disposed breakthrough, and further wherein a bursting such fixed in the breakthrough positively is that this occurs when applied to the housing support element in excess of a predetermined pressure difference between the first space and the liquid line to destroy the positive connection in the liquid line and opens a connection between the first space and the liquid line. A gas-filled space is to be understood as meaning a space intended for a gas, wherein, as explained in the introduction, liquid may optionally enter this space.

Bei einem Betrieb des Membranspeichers herrscht üblicherweise ein Gleichgewichtszustand zwischen dem Druck im ersten Raum und im zweiten Raum. Treten zwischenzeitlich Druckspitzen in der Flüssigkeit auf, so werden diese durch Verlagerung der Membran in Richtung des gasgefüllten ersten Raums ausgeglichen, dessen Innendruck so lange steigt, bis wieder ein Gleichgewicht hergestellt ist.In an operation of the membrane memory usually there is a state of equilibrium between the pressure in the first room and in the second room. Occur in the meantime pressure peaks in the liquid, they are compensated by displacement of the membrane in the direction of the gas-filled first space, the internal pressure rises until equilibrium is restored.

Bei einem an dem Gehäuse anliegenden Stützelement ist das Volumen des flüssigkeitsgefüllten zweiten Raums in der Regel weitgehend oder gar vollständig reduziert, da die Flüssigkeit durch die zuvor sich immer weiter in Richtung des Gehäuses verlagernde Membran praktisch komplett in die Flüssigkeitsleitung zurückgedrängt wurde. Solange die vorgebbare Druckdifferenz nicht überschritten wird, bleibt der Formschluss zwischen dem Stützelement und dem in dessen Durchbruch fixierten Berstelement erhalten. Bei Überschreitung dieser Druckdifferenz versagt der Formschluss jedoch, weswegen aufgrund des weitgehend oder vollständig reduzierten zweiten Raums das Berstelement in die Flüssigkeitsleitung bzw. in Richtung der Flüssigkeitsleitung freigesetzt wird. Da das Berstelement die Membran gegenüber dem Durchbruch des Stützelements abstützt, fällt diese Abstützung weg, sobald das Berstelement in die Flüssigkeitsleitung eintritt. Der nicht mehr unterstützte Teil der Membran wird dann ebenfalls in die Flüssigkeitsleitung eintreten, wodurch ein Abbau der Druckspitze erfolgt, oder zerreißt in der Regel im Bereich des Durchbruchs, sodass ein ungehinderter Druckausgleich ermöglicht wird. Die maximal zulässige vorgebbare Druckdifferenz lässt sich durch die mechanische Belastungsgrenze des Berstelements vorgeben, die so gewählt wird, dass diese unterhalb der mechanischen Belastungsgrenze des Gehäuses liegt. Auf diese Weise wird vorteilhaft sichergestellt, dass ein Überdruck, der sich im Gehäuse aufgebaut hat, nicht zu einem mechanischen Versagen des Gehäuses führt, sondern sich der Überdruck vielmehr in die Flüssigkeitsleitung und ein damit verbundenes Hydrauliksystem entlädt. Ein derartiger Membranspeicher ist insbesondere sinnvoll, wenn aufgrund einer Beschädigung der Membran das ursprünglich im ersten Raum vorhandene Gas weitgehend oder ganz durch eingedrungene Flüssigkeit ersetzt wurde, sodass der Inhalt des ersten Raums nicht mehr oder nur unzureichend komprimierbar ist. Insofern ist der gasgefüllte erste Raum dann zu verstehen als ein für ein Gas vorgesehener erster Raum, der jedoch tatsächlich teilweise oder vollständig Flüssigkeit enthalten kann. Treten nun unzulässig hohe Drücke in einem mit der Flüssigkeitsleitung verbundenen Hydrauliksystem auf, beispielsweise durch zunehmende Erwärmung während des Betriebs des Hydrauliksystems, insbesondere im Bereich des für ein Gas vorgesehenen ersten Raums, dann führen diese Drücke nicht zu einer Zerstörung des Gehäuses, womit die Gefahr einer unerwünschten Freisetzung der Flüssigkeit in die Umgebung deutlich verringert wird.In a voltage applied to the housing support member, the volume of the liquid-filled second space is usually largely or even completely reduced, since the liquid was almost completely pushed back by the previously increasingly in the direction of the housing displacing membrane in the liquid line. As long as the predeterminable pressure difference is not exceeded, the positive connection between the support element and the bursting element fixed in its breakthrough remains. However, if this pressure difference is exceeded, the positive connection fails, which is why the bursting element is released into the liquid line or in the direction of the liquid line due to the largely or completely reduced second space. Since the bursting element supports the membrane with respect to the opening of the support element, this support falls away as soon as the bursting element enters the liquid line. The unsupported part of the membrane will then also enter the liquid line, causing a reduction in the pressure peak, or tearing usually in the area of the breakthrough, so that an unhindered pressure equalization is possible. The maximum allowable predetermined pressure difference can be defined by the mechanical load limit of the bursting element, which is chosen so that it is below the mechanical load limit of the housing. In this way, it is advantageously ensured that an overpressure which has built up in the housing does not lead to a mechanical failure of the housing, but rather the overpressure discharges into the fluid line and an associated hydraulic system. Such a membrane memory is particularly useful if, due to damage to the membrane, the gas originally present in the first space has been largely or completely replaced by liquid that has penetrated, so that the content of the first space is no longer or only insufficiently compressible. In this respect, the gas-filled first space is then to be understood as a first space intended for a gas, which, however, may actually contain some or all of the liquid. If inadmissibly high pressures occur in a hydraulic system connected to the fluid line, for example as a result of increasing heating during operation of the hydraulic system, in particular in the area of the first space provided for a gas, then these pressures do not lead to destruction of the housing, thus creating a risk of undesirable release of the liquid into the environment is significantly reduced.

Beispiele für die Flüssigkeit im zweiten Raum und in der Flüssigkeitsleitung sind herkömmliche Hydraulikflüssigkeiten, beispielsweise Hydraulikflüssigkeiten auf wässriger Grundlage, und insbesondere Hydrauliköle, etwa auf der Grundlage von Mineralölen oder Silikonölen. Beispiele für das Gas im ersten Raum sind Luft, Stickstoff oder Luft/Stickstoff-Gasgemische. Beispiel für Fülldrücke, mit denen der erste Raum mit Gas beaufschlagt wird, liegen beispielsweise im Bereich von 30 bis 120 bar (3 bis 12 MPa), beispielsweise 40 bis 100 bar (4 bis 10 MPa), beispielsweise 60 bis 95 bar (6 bis 9,5 MPa), wie etwa im Bereich von 70 bis 90 bar (7 bis 9 MPa), beispielsweise 80 bar (8 MPa). Beispiele für Betriebsdrücke im ersten Raum, die bei normalem Betrieb erreicht werden, sind Drücke von weniger als 200 bar (20 MPa), und Beispiele für Berstdrücke, bei denen der Formschluss zerstört werden soll, sind Drücke von mehr als 400 bar (40 MPa), jedoch Drücke unterhalb des Berstdrucks des Gehäuses, der beispielsweise in einem Bereich von 500 bis 600 bar (50 bis 60 MPa) liegt. Dementsprechend beträgt beispielsweise die Druckdifferenz zwischen dem Fülldruck des ersten Raums und dem Berstdruck des Berstelements, bei dem der Formschluss zwischen dem Berstelement und dem Stützelement zerstört wird, mindestens 200 bar (20 MPa), beispielsweise mindestens 250 bar (25 MPa), insbesondere mindestens 300 bar (30 MPa) oder mindestens 350 bar (35 MPa). Entsprechende beispielhafte Bereiche für die Druckdifferenz zwischen dem ersten Raum, bezogen auf dessen Betriebsdruck, und dem zweiten Raum, sind 10 bis 290 bar (1 bis 29 MPa), 20 bis 280 bar (2 bis 28 MPa), 50 bis 250 bar (5 bis 25 MPa), 75 bis 200 bar (7,5 bis 20 MPa) oder 100 bis 150 bar (10 bis 15 MPa), wobei der höhere Druck jeweils im ersten Raum vorliegt.Examples of the liquid in the second space and in the liquid line are conventional hydraulic fluids, for example aqueous fluids, and especially hydraulic oils, for example based on mineral oils or silicone oils. Examples of the gas in the first space are air, nitrogen or air / nitrogen gas mixtures. Examples of filling pressures, with which the first space is supplied with gas, are, for example, in the range of 30 to 120 bar (3 to 12 MPa), for example 40 to 100 bar (4 to 10 MPa), for example 60 to 95 bar (6 to 9.5 MPa), such as in the range of 70 to 90 bar (7 to 9 MPa), for example 80 bar (8 MPa). Examples of operating pressures in the first space achieved in normal operation are pressures of less than 200 bar (20 MPa), and examples of burst pressures at which the positive engagement is to be destroyed are pressures greater than 400 bar (40 MPa). However, pressures below the bursting pressure of the housing, for example, in a range of 500 to 600 bar (50 to 60 MPa). Accordingly, for example, the pressure difference between the filling pressure of the first space and the bursting pressure of the bursting element, in which the positive connection between the bursting element and the support element is destroyed, at least 200 bar (20 MPa), for example at least 250 bar (25 MPa), in particular at least 300th bar (30 MPa) or at least 350 bar (35 MPa). Corresponding exemplary ranges for the pressure difference between the first space, based on its operating pressure, and the second space are 10 to 290 bar (1 to 29 MPa), 20 to 280 bar (2 to 28 MPa), 50 to 250 bar (5 to 25 MPa), 75 to 200 bar (7.5 to 20 MPa) or 100 to 150 bar (10 to 15 MPa), the higher pressure being present in each case in the first space.

Die Membran des Membranspeichers ist gemäß einer Ausführungsform eine Metallmembran, wobei der Membranspeicher beispielsweise als Membranbalgspeicher oder als Wellbalgspeicher ausgeführt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Membran jedoch um eine nichtmetallische Membran, beispielsweise um eine Kunststoffmembran und/oder insbesondere um eine Elastomermembran. Die Membran des Membranspeichers kann auf eine fachbekannte Weise am Gehäuse befestigt sein, beispielsweise über einen Klemmring.According to one embodiment, the diaphragm of the diaphragm accumulator is a metal diaphragm, the diaphragm accumulator being designed, for example, as a membrane bellows accumulator or as a corrugated bellows accumulator. In a preferred embodiment, however, the membrane is a non-metallic membrane, for example a plastic membrane and / or in particular an elastomeric membrane. The diaphragm of the diaphragm accumulator can be fixed to the housing in a manner known in the art, for example via a clamping ring.

Das Stützelement kann auf eine an sich fachübliche Weise an der Membran angebracht sein, etwa über ein Zusammenwirken gemäß einem Feder-Nut-Prinzip. Beispielsweise weist das Stützelement an seiner Außenoberfläche eine umlaufende nutartige Vertiefung auf, in die ein einer Feder entsprechender Wulst der Membran eingreift.The support member may be mounted in a manner conventional in the art on the membrane, such as an interaction according to a tongue and groove principle. For example, the support element has on its outer surface a circumferential groove-like depression into which engages a bead of the membrane corresponding to a spring.

Für das Berstelement kommt jegliches Element infrage, das einen Formschluss mit dem Durchbruch ermöglicht. In einer Ausführungsform des Membranspeichers ist das Berstelement als Niet ausgebildet, der in dem Durchbruch des Stützelements angeordnet ist und sich mittels eines Setzkopfes an einem Absatz im Stützelement formschlüssig abstützt, wobei der Setzkopf ausgebildet ist, bei Überschreitung der vorgebbaren Druckdifferenz abzuscheren. Der Setzkopf wird somit durch den Absatz am Stützelement gehalten und versperrt den Durchbruch des Stützelements, während ein zugehöriger Nietschaft sich in den Durchbruch erstreckt. Bis zur vorgebbaren Druckdifferenz stellt der Setzkopf daher sicher, dass die Funktionseinheit aus Membran, Stützelement und Berstelement intakt bleibt und somit eine gegebenenfalls vorhandene Druckdifferenz zwischen dem ersten Raum und im zweiten Raum gewahrt bleibt. Wird die vorgebbare, maximal zulässige Druckdifferenz jedoch überschritten, so schert der Setzkopf ab, weswegen die am Nietkopf anliegende Membran sich ebenfalls in den Durchbruch erstrecken oder reißen kann, sodass sich der im ersten Raum vorherrschende Druck entspannen kann.For the bursting element is any element in question, which allows a positive connection with the breakthrough. In one embodiment of the membrane memory, the bursting element is designed as a rivet, which is arranged in the opening of the support element and is positively supported by a setting head on a shoulder in the support element, wherein the setting head is designed to shear off when exceeding the predetermined pressure difference. The setting head is thus held by the shoulder on the support element and blocks the breakthrough of the support element, while an associated rivet shank extends into the opening. Up to the predefinable pressure difference of the setting head therefore ensures that the functional unit of membrane, support element and bursting element remains intact and thus an optionally existing pressure difference between the first room and in the second room is maintained. However, if the predeterminable, maximum permissible pressure difference is exceeded, the setting head shears off, which is why the diaphragm resting against the rivet head can likewise extend or tear into the opening, so that the pressure prevailing in the first space can be released.

Für das Abscheren des Setzkopfs ist vorzugsweise eine Sollbruchstelle vorgesehen, deren maximale mechanische Belastbarkeit im Zusammenhang mit der vorgebbaren maximalen Druckdifferenz steht. Gemäß einer besonderen Ausführungsform umfasst der Setzkopf einen über dem Durchbruch gelegenen Zentralbereich und weiterhin einen sich über den Durchbruch hinaus erstreckenden Abstützbereich, wobei der Abstützbereich zur Abstützung auf dem Absatz im Stützelement vorgesehen ist, und wobei der Übergang zwischen dem Zentralbereich und dem Abstützbereich als Sollbruchstelle ausgebildet ist. Wird die vorgebbare Druckdifferenz überschritten, so schert der Zentralbereich des Setzkopfes vom Abstützbereich ab, wodurch der Setzkopf durch den Durchbruch hinweg in Richtung der Flüssigkeitsleitung frei gesetzt werden kann. Vorteilhaft kann durch die Verwendung einer Sollbruchstelle der Ort des Abscherens relativ genau vorbestimmt werden, so dass ein Austritt des Setzkopfes aus der bisherigen Position und dessen Eintritt in die Flüssigkeitsleitung kontrolliert erfolgen können. Beispiele für Sollbruchstellen sind Bohrungen oder Sacklöcher entlang des Übergangs zwischen dem Zentralbereich und dem Abstützbereich, oder vorzugsweise durchgängige oder unterbrochene Rillen entlang dieses Übergangs, und weiterhin als Hohlkehlen ausgebildete Übergänge zwischen einem Abstützbereich des Setzkopfes und einem Zentralbereich des Setzkopfes. Insgesamt kann angesichts des hier offenbarten Erfindungsgedankens der Fachmann durch weitere Variationen der Oberflächengestaltung, durch Änderungen von Materialdicken und/oder durch die Auswahl von Materialien weitere Arten von Sollbruchstellen bereitstellen.For the shearing off of the setting head, a predetermined breaking point is preferably provided whose maximum mechanical load capacity is in connection with the predefinable maximum pressure difference. According to a particular embodiment, the setting head comprises a central area located above the opening and furthermore a supporting area extending beyond the opening, the supporting area being provided for support on the shoulder in the supporting element, and the transition between the central area and the supporting area designed as a predetermined breaking point is. If the predeterminable pressure difference is exceeded, the central region of the setting head shears off the supporting region, as a result of which the setting head can be released through the opening in the direction of the liquid line. Advantageously, by the use of a predetermined breaking point, the location of the shearing can be relatively accurately predetermined, so that an exit of the setting head from the previous position and its entry into the liquid line can be controlled. Examples of predetermined breaking points are holes or blind holes along the transition between the central region and the support region, or preferably continuous or interrupted grooves along this transition, and further formed as a groove transitions between a support region of the setting head and a central region of the setting head. Overall, in view of the inventive concept disclosed here, the skilled person can provide further types of predetermined breaking points by further variations of the surface design, by changes in material thicknesses and / or by the selection of materials.

Der Setzkopf des Niets kann im Längsschnitt eine beliebige Form aufweisen, beispielsweise halbkugelig, kreissegmentförmig oder eckig sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Niet als Flachniet ausgebildet, womit dessen Setzkopf im Wesentlichen in Form einer flachen Platte ausgebildet ist. Durch die Verwendung eines Flachniets kann vorteilhaft erreicht werden, dass der Setzkopf des Niets bündig mit dem Stützelement abschließt und somit die dem zweiten Raum zugewandte Oberfläche der Membran auf einer ebenen oder im Wesentlichen ebenen Oberfläche, zusammengesetzt aus der Oberfläche des Stützelements und des Flachniets, aufliegt.The setting head of the rivet may have any shape in longitudinal section, for example, be hemispherical, circular segment-shaped or angular. According to a preferred embodiment, the rivet is designed as a flat rivet, whereby its setting head is formed substantially in the form of a flat plate. By using a flat rivet can be advantageously achieved that the setting head of the rivet is flush with the support member and thus the second space facing surface of the membrane rests on a flat or substantially planar surface, composed of the surface of the support member and the flat rivet ,

Ein Schließkopf des Niets, der in Bezug auf den Setzkopf am gegenüberliegenden Ende des Niets vorliegen würde, wird durch beliebige Verfahren, die der Fachmann in Kenntnis des hier beschriebenen Erfindungsgedankens geeignet auswählen kann, bereitgestellt, beispielsweise durch Umformen eines Vollniets, oder des freien Endes eines Hohlniets mit Nietkappe, der dementsprechend keine Hülse mit offenen Enden darstellt, sondern abgeschlossen Enden aufweist.A closing head of the rivet, which would be in relation to the setting head at the opposite end of the rivet, is provided by any method that may be suitably selected by one skilled in the art, having knowledge of the inventive concept described herein, for example by reshaping a solid rivet or the free end of a rivet Hollow rivet with rivet cap, which accordingly represents no sleeve with open ends, but has completed ends.

In einer besonderen Ausführungsform ist der Niet jedoch als Halbhohlniet ausgebildet. Dadurch bildet der Setzkopf vorteilhaft eine geschlossene Oberfläche, sodass die Funktionseinheit aus Stützelement und Setzkopf des Niets die daran anliegende Membran durchgängig stützt, wobei vorzugsweise der Niet wiederum als Flachniet ausgebildet ist. Weiterhin kann im Rahmen des Herstellungsvorgangs des Membranspeichers die Funktionseinheit aus Stützelement und Berstelement auf einfache Weise bereitgestellt werden, indem der Niet als Berstelement in den Durchbruch des Stützelements eingeführt wird und der hohle Nietschaft am Stützelement lediglich durch ein einfaches Umformen fixiert werden muss, beispielsweise durch Aufweiten (auch als „Auftulpen” bezeichnet) oder durch Bördeln. Apparative aufwendige Verfahren, wie beispielsweise Laserschweißen, entfallen damit vorteilhaft.In a particular embodiment, however, the rivet is designed as Halbhohlniet. As a result, the setting head advantageously forms a closed surface, so that the functional unit of supporting element and setting head of the rivet continuously supports the membrane resting thereon, wherein preferably the rivet is in turn formed as a flat rivet. Furthermore, in the context of the manufacturing process of the diaphragm accumulator, the functional unit of support element and bursting element can be provided in a simple manner by inserting the rivet as bursting element into the opening of the support element and the hollow rivet shaft only has to be fixed to the support element by a simple forming, for example by widening (also called "Auftulpen") or by crimping. Apparative complex processes, such as laser welding, thus eliminating advantageous.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist ein der Flüssigkeitsleitung zugewandter Abschnitt des Durchbruchs einen sich erweiternden Querschnitt auf, wobei ein Nietschaft des Halbhohlniets in einem plastisch verformten Zustand den Halbhohlniet unter Anliegen an diesem Abschnitt im Stützelement fixiert. Das vorstehend beschriebene Aufweiten kann demzufolge noch innerhalb des Stützelements erfolgen. Vorteilhaft entstehen dadurch keine aus dem Stützelement herausragenden Anteile des Berstelements, und weiterhin können als Berstelemente Niete mit relativ kurzem Nietschaft verwendet werden, wodurch Gewicht und Material eingespart werden. Der Nietschaft kann durch entsprechende Wahl des Materials und der Materialstärke, welche der Fachmann in Kenntnis des hier beschriebenen Erfindungsgedankens ohne weiteres vornehmen kann, so dimensioniert werden, dass eine Umkehr der plastischen Verformung nicht möglich ist. Dementsprechend verbleibt der Nietschaft in seiner Position im Durchbruch, wenn im zweiten Raum ein Druck aufgebaut wird, der über dem im ersten Raum vorherrschenden Druck liegt: in diesem Fall verlagert sich die Membran in Richtung des ersten Raums, jedoch verbleibt der Nietschaft im Durchbruch des Stützelements, und die Funktionseinheit aus Berstelement und Stützelement bleibt insgesamt intakt. Der sich in Richtung des zweiten Raums erweiternde Querschnitt des Durchbruchs des Stützelements ist vorzugsweise kegelstumpfförmig ausgebildet. According to a preferred embodiment, a section of the opening facing the liquid line has a widening cross-section, wherein a rivet shank of the half-hollow rivet fixes the half-hollow rivet in a plastically deformed state with abutment against this section in the support element. The widening described above can therefore take place within the support element. Advantageously, this does not result in any portions of the bursting element projecting from the support element, and furthermore rivets with a relatively short rivet shank can be used as bursting elements, thereby saving weight and material. The rivet shank can be dimensioned by appropriate choice of material and material thickness, which the skilled person with knowledge of the inventive concept described here can readily make so dimensioned that a reversal of the plastic deformation is not possible. Accordingly, the rivet shank remains in its position in the breakthrough when pressure is built up in the second space, which is above the pressure prevailing in the first space: in this case, the membrane moves in the direction of the first space, but the rivet shank remains in the breakthrough of the support element , And the functional unit of bursting element and support element remains intact overall. The extending in the direction of the second space cross section of the opening of the support member is preferably formed frusto-conical.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist die Membran geschlossen ausgebildet und dichtet am Stützelement und am Berstelement anliegend gegenüber dem ersten Raum ab. Durch eine geschlossene Membran, als eine Membran, die keinerlei Öffnungen aufweist, welche eine Verbindung zwischen dem ersten Raum und im zweiten Raum herstellen, wird vorteilhaft sichergestellt, dass die Membran nicht von vornherein Schwachstellen aufweist, sondern vielmehr im normalen Betrieb eine hohe Lebensdauer erreichen wird.According to a particular embodiment, the membrane is formed closed and seals against the support element and the rupture element adjacent to the first space. By a closed membrane, as a membrane which has no openings which establish a connection between the first space and in the second space, it is advantageously ensured that the membrane does not have a priori weak points, but rather will achieve a long service life in normal operation ,

In einem weiteren Aspekt ist die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung, insbesondere ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, welche einen Membranspeicher wie hierin beschrieben umfasst. Vorteilhaft lassen sich dadurch Fahrzeuge bereitstellen, welche Membranspeicher umfassen, bei denen insbesondere bei Undichtigkeiten der Membranen, dadurch bedingtem Gasverlust und damit einhergehendem Funktionsverlust die Gefahr eines Bersten des Membranspeicher-Gehäuses und der unerwünschten Freisetzung von Hydraulikflüssigkeit in die Umgebung minimiert sind. Die hierin beschriebenen Membranspeicher sind in den Fahrzeugen, insbesondere in den Kraftfahrzeugen, beispielsweise verwendbar im Rahmen von Federelementen in hydropneumatischen Federsystemen, als Druckspeicher in Bremssystemen oder im Rahmen von ABC-Systemen („Active Body Control”-Systemen) zur Federung oder im Rahmen von Pulsationsdämpfern. Andere, nicht beschränkende Beispiele für Vorrichtungen, die einen Membranspeicher wie hierin beschrieben umfassen können, sind weitere Fahrzeuge wie etwa Luftfahrzeuge oder Wasserfahrzeuge, hydraulische Hebebühnen, Heizungsanlagen, in denen die Membranspeicher beispielsweise als Ausdehnungsgefäße zum Einsatz kommen, Pumpensysteme, in denen mittels der Membranspeicher beispielsweise Druckspitzen bei der Inbetriebnahme oder Außerbetriebnahme von Pumpen abgedämpft werden, oder Energiespeicherungssysteme.In a further aspect, the object is achieved by a device, in particular a vehicle, in particular a motor vehicle, which comprises a diaphragm accumulator as described herein. Advantageously, vehicles can thereby be provided which comprise diaphragm accumulators, in which the risk of bursting of the diaphragm accumulator housing and the undesired release of hydraulic fluid into the environment is minimized, in particular in the event of leaks in the diaphragms, resulting gas loss and concomitant loss of function. The diaphragm accumulators described herein can be used in vehicles, in particular in motor vehicles, for example in the context of spring elements in hydropneumatic spring systems, as pressure accumulators in brake systems or in the context of ABC systems ("Active Body Control" systems) for suspension or as part of pulsation dampers. Other non-limiting examples of devices that may include a diaphragm accumulator as described herein are other vehicles, such as aircraft or watercraft, hydraulic lifts, heating systems in which the diaphragm accumulators are used, for example, as expansion vessels, pump systems in which, for example, by means of the diaphragm accumulators Pressure peaks are dampened during commissioning or decommissioning of pumps, or energy storage systems.

In einem weiteren Aspekt ist die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Bereitstellung eines Membranspeichers wie hierin beschrieben, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bereitstellen eines Stützelements, eines Berstelements, einer Membran und eines Gehäuses, weiterhin Fixieren des Berstelements am Stützelement, weiterhin Fixieren des Zusammenbaus aus Berstelement und Stützelement an der Membran, und weiterhin Einbauen des Zusammenbaus aus Berstelement, Stützelement und Membran in das Gehäuse. Das Fixieren des Zusammenbaus aus Berstelement und Stützelement an der Membran kann unter Zuhilfenahme fachüblicher Mittel, wie beispielsweise Klemmmittel, erfolgen. Gemäß einer besonderen Ausführungsform umfasst das Verfahren folgende Schritte: Bereitstellen eines Stützelements, welches einen Durchbruch und einen Absatz aufweist, eines einen Setzkopf und einen Nietschaft umfassenden Niets als Berstelement, einer Membran und eines Gehäuses, weiterhin Fixieren des als Niet ausgebildeten Berstelements am Stützelement durch Einführen des Nietschafts in den Durchbruch des Stützelements, bis der Setzkopf sich in dem Absatz des Stützelements formschlüssig abstützt, und anschließendes Umformen des Nietschafts gegenüber dem Durchbruch. Durch das Umformen wird der Nietschaft am Stützelement fixiert. Vorteilhaft wird damit ein Verfahren bereitgestellt, mit dem bisherige aufwendige Verfahren, die beispielsweise auf Laserschweißen zurückgreifen, ersetzt werden durch ein Verfahren, welches einen deutlich geringeren Zeitaufwand und einen geringeren apparativen Aufwand erfordert, und dennoch, falls gewünscht, sehr gut automatisierbar ist. Gemäß einer besonderen Weiterbildung beinhaltet das Umformen gegenüber dem Durchbruch ein Aufweiten (Auftulpen) des Nietschafts eines Halbhohlniets in einem sich erweiternden, vorzugsweise einem sich konisch erweiternden Abschnitt des Durchbruchs des Stützelements. Nach dem Fixieren des Niets am Stützelement kann dann wiederum das Fixieren des Zusammenbaus aus Berstelement und Stützelement an der Membran sowie das Einbauen des Zusammenbaus aus Berstelement, Stützelement und Membran in das Gehäuse erfolgen.In a further aspect, the object is achieved by a method for providing a membrane reservoir as described herein, the method comprising the following steps: providing a support element, a bursting element, a membrane and a housing, furthermore fixing the bursting element on the support element, furthermore fixing the assembly of rupture element and support element on the membrane, and further incorporating the assembly of rupture element, support element and membrane in the housing. The fixing of the assembly of bursting and supporting element on the membrane can be carried out with the aid of professional means, such as clamping means. According to a particular embodiment, the method comprises the following steps: providing a support element which has an opening and a shoulder, a rivet comprising a setting head and a rivet shank rivet as a bursting element, a membrane and a housing, further fixing the rupture element formed as a rivet on the support element by insertion the rivet shank in the opening of the support element until the setting head is positively supported in the shoulder of the support element, and then forming the rivet shank against the opening. By forming the rivet shank is fixed to the support element. Advantageously, a method is thus provided, with which previous expensive methods, which, for example, rely on laser welding, are replaced by a method which requires significantly less time and less equipment and yet, if desired, is very easy to automate. According to a particular embodiment, the forming relative to the breakthrough includes widening (bulging) of the rivet shank of a semi-tubular rivet in a widening, preferably a conically widening section of the opening of the support element. Once the rivet has been fixed to the support element, the assembly of rupture element and support element can then be fixed to the membrane and the assembly of rupture element, support element and membrane into the housing.

Im Rahmen der Offenbarung des Membranspeichers wurden gegebenenfalls implizite Offenbarungen hinsichtlich des Verfahrens gemacht, und umgekehrt, wobei auf diese Offenbarungen ebenfalls Bezug genommen wird. In the context of disclosure of the membrane memory, implied disclosures have been made as to the method, if any, and vice versa, reference being also made to those disclosures.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details will become apparent from the following description in which - where appropriate, with reference to the drawings - at least one embodiment is described in detail. The same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.

Es zeigen:Show it:

1 einen räumlichen Längsschnitt durch einen Membranspeicher, 1 a spatial longitudinal section through a membrane memory,

2 einen räumlichen Längsschnitt durch ein Stützelement, 2 a spatial longitudinal section through a support element,

3 einen Ausschnitt durch den räumlichen Längsschnitt des Membranspeicher aus 1, 3 a section through the spatial longitudinal section of the diaphragm memory 1 .

4 den Ausschnitt durch den räumlichen Längsschnitt aus 3 bei Abstützung des Stützelements am Gehäuse 4 the section through the spatial longitudinal section 3 with support of the support element on the housing

5 einen Längsschnitt durch ein Berstelement mit Sollbruchstelle, 5 a longitudinal section through a bursting element with predetermined breaking point,

6 einen Längsschnitt durch ein weiteres Berstelement mit Sollbruchstelle, 6 a longitudinal section through another bursting element with predetermined breaking point,

7 einen Längsschnitt durch ein weiteres Berstelement mit Sollbruchstelle, 7 a longitudinal section through another bursting element with predetermined breaking point,

8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines Membranspeichers. 8th a flow diagram of a method for producing a membrane memory.

1 zeigt einen räumlichen Längsschnitt durch einen Membranspeicher 10, wobei wie auch gegebenenfalls in den nachfolgenden Figuren hinter der Schnittebene liegende Oberflächenkonturen der beispielhaft dargestellten Bauteile für ein besseres räumliches Verständnis durch punktierte Linien angedeutet sind. Der Membranspeicher 10 umfasst ein Gehäuse 12 mit einem nicht näher durch Bezugszeichen gekennzeichneten Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil, weiterhin eine Membran 14, die mittels eines Klemmrings 28 an dem Gehäuse 12 angeordnet ist. Die Membran 14 trennt innerhalb des Gehäuses 12 einen ersten Raum 16, der gasgefüllt ist oder zumindest für ein Gas vorgesehen ist, von einem zweiten Raum 18, der flüssigkeitsgefüllt ist oder zumindest für eine Flüssigkeit vorgesehen ist. Im Bereich des zweiten Raums 18 weist die Wand des Gehäuses 12 eine Flüssigkeitsleitung 20 auf. Die Flüssigkeitsleitung 20 steht mit einem nicht gezeigten Hydrauliksystem in Verbindung. An der dem zweiten Raum 18 zugewandten Oberfläche der Membran 14 ist ein Stützelement 22 angebracht, dass fluchtend zur Längsachse der Flüssigkeitsleitung 20 einen Durchbruch 24 aufweist. In dem Durchbruch 24 ist ein als Halbhohlniet ausgeführtes Berstelement 26 formschlüssig fixiert. Die Membran 14 selbst ist geschlossen ausgeführt, weist also keinerlei Öffnung auf, die eine Verbindung zwischen dem ersten Raum 16 und dem zweiten Raum 18 bereitstellen würde. 1 shows a spatial longitudinal section through a membrane memory 10 , wherein as well as possibly in the following figures lying behind the cutting plane surface contours of the exemplified components for a better spatial understanding are indicated by dotted lines. The diaphragm accumulator 10 includes a housing 12 with a housing upper part not marked in more detail by reference numerals and a lower housing part, furthermore a membrane 14 by means of a clamping ring 28 on the housing 12 is arranged. The membrane 14 separates inside the case 12 a first room 16 which is gas-filled or at least intended for a gas from a second room 18 which is liquid-filled or at least intended for a liquid. In the area of the second room 18 points the wall of the housing 12 a liquid line 20 on. The fluid line 20 is in communication with a hydraulic system, not shown. At the second room 18 facing surface of the membrane 14 is a support element 22 attached, that in alignment with the longitudinal axis of the liquid line 20 a breakthrough 24 having. In the breakthrough 24 is a designed as Halbhohlniet bursting element 26 fixed in a form-fitting manner. The membrane 14 itself is closed, so does not have any opening that connects the first room 16 and the second room 18 would provide.

2 zeigt einen räumlichen Längsschnitt durch das Stützelement 22 aus 1. Dieses umfasst einen Durchbruch 24, der in einem Abschnitt 24a einen sich erweiternden Querschnitt aufweist. Weiterhin mittels Bezugszeichen kenntlich gemacht sind ein Absatz 32 sowie eine Rinne 40, auf die nachfolgenden Figuren gegebenenfalls genauer Bezug genommen wird. 2 shows a spatial longitudinal section through the support element 22 out 1 , This includes a breakthrough 24 in a section 24a has a widening cross-section. Further identified by reference numerals are a paragraph 32 as well as a gutter 40 , where appropriate reference is made to the following figures.

3 zeigt zur besseren Darstellung einen Ausschnitt des räumlichen Längsschnitts aus 3 shows a section of the spatial longitudinal section for better illustration

1. Erkennbar ist ein Teil des Gehäuses 12 mit der Flüssigkeitsleitung 20, weiterhin ein Teil der Membran 14, die den ersten Raum 16 vom zweiten Raum 18 abtrennt. Das Stützelement 22 ist an der Membran 14 angeordnet und an dieser dadurch fixiert, dass ein umlaufender Wulst 42 der Membran 14 in eine um das Stützelement 22 herumlaufende Rinne 40 gemäß einem Feder-Nut-Prinzip eingreift. Dargestellt ist weiterhin das als Halbhohlniet ausgebildete Berstelement 26, welches einen Setzkopf 30 aufweist, der einen Zentralbereich 34 und einen Abstützbereich 36 umfasst. Das Stützelement 22 weist einen Absatz 32 sowie den Durchbruch 24 auf, in dem das Berstelement 26 angeordnet ist. Der Abstützbereich 36 des Setzkopfes 30 stützt sich formschlüssig im Absatz 32 des Stützelements 22 ab. 1 , Visible is a part of the housing 12 with the liquid line 20 , continues to be a part of the membrane 14 that the first room 16 from the second room 18 separates. The support element 22 is on the membrane 14 arranged and fixed to this by having a circumferential bead 42 the membrane 14 in one around the support element 22 running gutter 40 engages according to a tongue and groove principle. Shown is also designed as Halbhohlniet bursting element 26 which is a setting head 30 which has a central area 34 and a support area 36 includes. The support element 22 has a paragraph 32 as well as the breakthrough 24 on, in which the bursting element 26 is arranged. The support area 36 of the setting head 30 is positively supported in the heel 32 of the support element 22 from.

Der Durchbruch 24 der Stützelements 22 weist einen Abschnitt 24a mit sich erweiterndem Querschnitt auf. Der Nietschaft 44 des als Halbhohlniet ausgebildeten Berstelements 26, der ursprünglich als gradlinig verlaufendes Ende einer Hülse in den Durchbruch 24 eingeführt wurde, liegt nun in einem plastisch verformten Zustand vor. Dabei wurde im Rahmen der Herstellung des Membranspeichers 10 ein Teil des Nietschafts 44 durch Aufweiten plastisch so verformt, dass dieser Teil zumindest teilweise an dem Abschnitt 24a des Durchbruchs mit zunehmendem Querschnitt anliegt. Der Nietschaft 44 bleibt daher im Abschnitt 24a mit sich erweiterndem Querschnitt des Durchbruchs des Stützelements verankert, selbst wenn der Druck im zweiten Raum 18 höher wird als der Druck im ersten Raum 16.The breakthrough 24 the support element 22 has a section 24a with expanding cross-section on. The rivet shaft 44 of the half-rivet formed bursting element 26 , originally as a straight end of a sleeve in the breakthrough 24 was introduced, is now in a plastically deformed state. It was in the context of the production of the membrane memory 10 a part of the rivet shaft 44 plastically deformed by expansion so that this part at least partially on the section 24a the breakthrough rests with increasing cross-section. The rivet shaft 44 therefore remains in the section 24a anchored with expanding cross section of the breakthrough of the support element, even if the pressure in the second space 18 is higher than the pressure in the first room 16 ,

4 zeigt den Ausschnitt durch den räumlichen Längsschnitt aus 3 bei Abstützung des Stützelements 22 am Gehäuse 12. Im vorliegenden Fall ist dementsprechend der Druck im ersten Raum 16 höher als der Druck im zweiten Raum 18. Daher wird die Membran 14 unter Minimierung des zweiten Raums 18 in Richtung der Flüssigkeitsleitung 20 verlagert, bis das Stützelement 22 sich im Bereich des Eintritts der Flüssigkeitsleitung 20 am Gehäuse 12 abstützt und keine weitere Verlagerung möglich ist. Der zweite Raum 18 ist dann im Wesentlichen auf den Bereich der Flüssigkeitsleitung 20 reduziert, da die Membran 14 an anderen Stellen am Gehäuse 12 anliegt. Herrscht nun im ersten Raum 16 ein höherer Druck als im zweiten Raum 18, wobei die vorgebbare Druckdifferenz nicht überschritten wird, so bleibt der Formschluss zwischen dem Berstelement 26 und dem Stützelement 22 intakt, womit die der Membran 14 zugewandten Oberflächen der Stützelements 22 und des Berstelements 26 die Membran 14 tragen. Wird die vorgebbare Druckdifferenz jedoch überschritten, so wird der Formschluss zerstört. Dabei schert der Setzkopf 30 ab, und das als Halbhohlniet ausgebildete Berstelement 26 wird in Richtung der Flüssigkeitsleitung 20 freigesetzt. Demzufolge kann die Membran 14 in den Durchbruch 24 verlagert werden, wodurch bereits eine Druckminderung einsetzt. In der Regel reißt die Membran 24 im Rahmen dieses Druckausgleichs jedoch auf. 4 shows the section through the spatial longitudinal section 3 in support of the support element 22 on the housing 12 , In the present Case is accordingly the pressure in the first room 16 higher than the pressure in the second room 18 , Therefore, the membrane 14 while minimizing the second space 18 in the direction of the liquid line 20 shifted until the support element 22 in the area of entry of the liquid line 20 on the housing 12 supported and no further relocation is possible. The second room 18 is then essentially in the area of the liquid line 20 reduced because the membrane 14 in other places on the case 12 is applied. Rule now in the first room 16 a higher pressure than in the second room 18 , wherein the predeterminable pressure difference is not exceeded, the positive connection between the bursting element remains 26 and the support element 22 intact, bringing the membrane 14 facing surfaces of the support element 22 and the rupture element 26 the membrane 14 wear. However, if the predefinable pressure difference is exceeded, the positive locking is destroyed. This shears the setting head 30 from, and designed as Halbhohlniet bursting element 26 will be in the direction of the fluid line 20 released. As a result, the membrane 14 in the breakthrough 24 be shifted, which already begins a pressure reduction. As a rule, the membrane ruptures 24 in the context of this pressure equalization however on.

5 zeigt einen räumlichen Längsschnitt durch ein in einem Stützelement 22 fixiertes Berstelement 26 mit Sollbruchstelle 38, welche als umlaufende durchgängige Rille im Übergang zwischen dem Zentralbereich 34 des Setzkopfes 30 und dem Abstützbereich 36 des Setzkopfes 30 ausgebildet ist. Weiterhin nochmals mittels Bezugszeichen ausgewiesen sind der Durchbruch 24 insgesamt und mit seinem Abschnitt 24a mit sich erweiterndem Querschnitt, und der Nietschaft 44, der teilweise umgeformt ist und dadurch den Niet gegenüber dem Stützelement 22 fixiert. 5 shows a spatial longitudinal section through a in a support element 22 fixed bursting element 26 with predetermined breaking point 38 , which as a continuous continuous groove in the transition between the central area 34 of the setting head 30 and the support area 36 of the setting head 30 is trained. Further indicated by reference numerals are the breakthrough 24 in total and with his section 24a with expanding cross section, and rivet shank 44 which is partially reshaped and thereby the rivet against the support element 22 fixed.

6 zeigt einen räumlichen Längsschnitt durch ein Berstelement 26 mit einer Sollbruchstelle 38, welche als umlaufende unterbrochene Rille im Übergang zwischen dem Zentralbereich 34 des Setzkopfes 30 und dem Abstützbereich 36 des Setzkopfes 30 ausgebildet ist. 6 shows a spatial longitudinal section through a bursting element 26 with a predetermined breaking point 38 , which serves as a circumferential interrupted groove in the transition between the central area 34 of the setting head 30 and the support area 36 of the setting head 30 is trained.

7 zeigt einen räumlichen Längsschnitt durch ein Berstelement 26 mit einer Sollbruchstelle 38, welche als Übergang mit Hohlkehle zwischen dem Abstützbereich 36 des Setzkopfes 30 und dem Zentralbereich 34 des Setzkopfes 30 ausgebildet ist. 8 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines Membranspeichers 10. 7 shows a spatial longitudinal section through a bursting element 26 with a predetermined breaking point 38 , which as a transition with a groove between the support area 36 of the setting head 30 and the central area 34 of the setting head 30 is trained. 8th shows a schematic flow diagram of a method for producing a membrane memory 10 ,

Dabei werden in einem ersten Schritt 100 ein Stützelement 22, ein Berstelement 26, eine Membran 14 und ein Gehäuse 12 bereitgestellt.This will be done in a first step 100 a support element 22 , a bursting element 26 , a membrane 14 and a housing 12 provided.

In einem zweiten Schritt 150 erfolgt ein Fixieren des Berstelements 26 am Stützelement 22. Gemäß einer besonderen Ausführungsform erfolgt das Fixieren dadurch, dass der Stützelement 22 einen Durchbruch 24 und einen Absatz 32 aufweist, wobei das Berstelement 26 als Niet ausgebildet ist, vorzugsweise als Halbhohlniet, der entsprechend mit seinem Nietschaft 44 voran in den Durchbruch 24 eingeführt wird. Das als Niet ausgeführte Berstelement 26 weist einen Setzkopf 30 auf, der einen Abstützbereich 36 und einen Zentralbereich 34 umfasst. Der Nietschaft 44 wird in den Durchbruch 41 eingeführt, bis der Setzkopf 30 sich formschlüssig am Absatz 32 abstützt, gemäß der besonderen Ausführungsform somit, bis der Abstützbereich 36 des Setzkopfes 30 sich am Absatz 32 formschlüssig abstützt.In a second step 150 a fixing of the bursting element 26 takes place on the support element 22 , According to a particular embodiment, the fixing takes place in that the support element 22 a breakthrough 24 and a paragraph 32 having, wherein the bursting element 26 is designed as a rivet, preferably as Halbhohlniet, according to its rivet shank 44 ahead in the breakthrough 24 is introduced. The rupture element designed as a rivet 26 has a setting head 30 on, the one support area 36 and a central area 34 includes. The rivet shaft 44 will be in the breakthrough 41 introduced until the setting head 30 form-fitting on the heel 32 supported, according to the particular embodiment thus, until the support area 36 of the setting head 30 on the heel 32 positively supported.

In einem dritten Schritt 200 wird der Zusammenbau aus dem Berstelement 26 und dem Stützelement 22 an der Membran 14 fixiert. Gemäß einer besonderen Ausführungsform wird das Stützelement 22 an der Membran 14 angeordnet und an dieser dadurch fixiert, dass ein umlaufender Wulst 42 der Membran 40 in eine um das Stützelement 22 herumlaufende Rinne 40 gemäß einem Feder-Nut-Prinzip eingreift. Die Membran 14 besteht vorzugsweise aus einem Elastomer. Das Stützelement 22, welches das im vorherigen Schritt eingesetzte Berstelement 26 umfasst, wird unter zeitweiliger elastischer Verformung der Membran 14 in diese eingesetzt wird, sodass der Wulst 42 der Membran 14 in die Rinne 40 des Berstelements 26 eingreift.In a third step 200 is the assembly of the bursting element 26 and the support element 22 on the membrane 14 fixed. According to a particular embodiment, the support element 22 on the membrane 14 arranged and fixed to this by having a circumferential bead 42 the membrane 40 in one around the support element 22 running gutter 40 engages according to a tongue and groove principle. The membrane 14 is preferably made of an elastomer. The support element 22 containing the bursting element used in the previous step 26 is under temporary elastic deformation of the membrane 14 is inserted into this, so the bead 42 the membrane 14 into the gutter 40 of the bursting element 26 intervenes.

In einem vierten Schritt 250 wird der Zusammenbau aus Berstelement 26, Stützelement 22 und Membran 14 in das Gehäuse 12 eingebaut. Gemäß einer besonderen Ausführungsform erfolgen der Einbau und die entsprechende Fixierung mittels eines Klemmrings 28.In a fourth step 250 is the assembly of bursting element 26 , Support element 22 and membrane 14 in the case 12 built-in. According to a particular embodiment, the installation and the corresponding fixation by means of a clamping ring 28 ,

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.Although the invention has been further illustrated and explained in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. It is therefore clear that a multitude of possible variations exists. It is also to be understood that exemplified embodiments are really only examples that are not to be construed in any way as limiting the scope, applicability, or configuration of the invention. Rather, the foregoing description and description of the figures enable one skilled in the art to practice the exemplary embodiments, and those skilled in the art, having regard to the inventive concept disclosed, will appreciate various changes, for example, in the function or arrangement of each, in an exemplary embodiment Embodiment of said elements, without departing from the scope defined by the claims and their legal equivalents, such as further explanation in the description.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Membranspeicherdiaphragm accumulator
1212: Gehäusecasing
1414: Membranmembrane
1616: erster Raumfirst room
1818: zweiter Raumsecond room
2020: Flüssigkeitsleitungliquid line
2222: Stützelementsupport element
2424: Durchbruchbreakthrough
24a24a: Abschnitt des Durchbruchs mit sich erweiterndem QuerschnittSection of the breakthrough with expanding cross-section
2626: Berstelementbursting
2828: Klemmringclamping ring
3030: Setzkopfsetting head
3232: Absatzparagraph
3434: Zentralbereich des SetzkopfesCentral area of the setting head
3636: Abstützbereich des SetzkopfesSupport area of the setting head
3838: SollbruchstelleBreaking point
4040: Rinnegutter
4242: Wulstbead
4444: Nietschaftrivet
100 bis 250100 to 250: Verfahrensschrittesteps

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008004609 B4 [0002]

Claims

Diaphragm accumulator ( 10 ), comprising a housing ( 12 ), one in the housing ( 12 ) arranged membrane ( 14 ), which contains a gas-filled first room ( 16 ) from a liquid-filled second space ( 18 ), whereby the first space ( 16 ) associated wall of the housing ( 12 ) a liquid line ( 20 ) for the entry of a liquid into the second space ( 18 ) or their exit from the second room ( 18 ), characterized in that at the second space ( 18 ) facing surface of the membrane ( 14 ) a support element ( 22 ) which is located when the membrane ( 14 ) in the direction of the housing ( 12 ) in the region of an inlet of the liquid line ( 20 ) on the housing ( 12 ) is supported, wherein the support element ( 22 ) one aligned with the longitudinal axis of the liquid line ( 20 ) breakthrough ( 24 ), and wherein in the breakthrough ( 24 ) a bursting element ( 26 ) is fixed in a form-fitting manner such that it is attached to the housing ( 12 ) adjoining support element ( 22 ) when a predeterminable pressure difference between the first space ( 16 ) and the liquid line ( 20 ) with destruction of the positive connection in the liquid line ( 20 ) and a connection between the first room ( 16 ) and the liquid line ( 20 ) opened.

Diaphragm accumulator ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the bursting element ( 26 ) is formed as a rivet in the breakthrough ( 24 ) of the support element ( 22 ) is arranged and by means of a setting head ( 30 ) on a paragraph ( 32 ) in the support element ( 22 ) is positively supported, wherein the setting head ( 30 ) is designed to shear off when exceeding the predetermined pressure difference.

Diaphragm accumulator ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the setting head ( 30 ) one above the breakthrough ( 24 ) central area ( 34 ) and continue on the breakthrough ( 24 ) extending support area ( 36 ), wherein the support area ( 36 ) for support on the heel ( 32 ) in the support element ( 22 ), and whereby the transition between the central area ( 34 ) and the support area ( 36 ) is designed as a predetermined breaking point.

Diaphragm accumulator ( 10 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the rivet ( 26 ) is designed as a flat rivet.

Diaphragm accumulator ( 10 ) According to one of claims 2 to 4, characterized in that the rivet ( 26 ) is designed as Halbhohlniet.

Diaphragm accumulator ( 10 ) according to claim 5, characterized in that one of the liquid line ( 20 ) facing section ( 24a ) of the breakthrough ( 24 ) has a widening cross-section, wherein a rivet shank ( 44 ) of the half-tubular rivet ( 26 ) in a plastically deformed state the half-tubular rivet ( 26 ) in the interests of this section ( 24a ) in the support element ( 22 ) fixed.

Diaphragm accumulator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 14 ) is formed closed and on the support element ( 22 ) and bursting element ( 26 ) adjacent to the gas-filled first room ( 16 ) seals.

Device, in particular vehicle, in particular motor vehicle, comprising a diaphragm accumulator ( 10 ) according to one of claims 1 to 7.

Method for providing a membrane reservoir ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, comprising the following steps: - providing a support element ( 22 ), a bursting element ( 26 ), a membrane ( 14 ) and a housing ( 12 ), - fixing the bursting element ( 26 ) on the support element ( 22 ), - fixing the assembly of bursting element ( 26 ) and support element ( 22 ) on the membrane ( 14 ), - installing the bursting element assembly ( 26 ), Support element ( 22 ) and membrane ( 14 ) in the housing ( 12 ).

Method according to claim 9 for providing a membrane reservoir ( 10 ) according to one of claims 2 to 7, comprising the following steps: - providing a support element ( 22 ), which has a breakthrough ( 24 ) and a paragraph ( 32 ), one of a setting head ( 30 ) and a rivet ( 44 ) rivet as a bursting element ( 26 ), a membrane ( 14 ) and a housing ( 12 ), - fixing the rivet ( 26 ) on the support element ( 22 ) by inserting the rivet shank ( 44 ) in the breakthrough ( 24 ) of the support element ( 22 ) until the setting head ( 30 ) in the paragraph ( 32 ) of the support element ( 22 ) is supported positively, and then forming the rivet shank ( 44 ) against the breakthrough ( 24 ).