DE19848042C2 - Gleichdruckspeicher aus Gummi - Google Patents
Gleichdruckspeicher aus GummiInfo
- Publication number
- DE19848042C2 DE19848042C2 DE1998148042 DE19848042A DE19848042C2 DE 19848042 C2 DE19848042 C2 DE 19848042C2 DE 1998148042 DE1998148042 DE 1998148042 DE 19848042 A DE19848042 A DE 19848042A DE 19848042 C2 DE19848042 C2 DE 19848042C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- storage
- pressure
- rubber
- dollar
- constant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
- B67D7/02—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes for transferring liquids other than fuel or lubricants
- B67D7/0238—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes for transferring liquids other than fuel or lubricants utilising compressed air or other gas acting directly or indirectly on liquids in storage containers
- B67D7/0244—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes for transferring liquids other than fuel or lubricants utilising compressed air or other gas acting directly or indirectly on liquids in storage containers by using elastic expandable bags
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
Abstract
Der Gleichdruckspeicher besteht aus mehreren konzentrisch zueinander angeordneten, bevorzugt kugelförmigen Hüllen aus hochelastischem Werkstoff (siehe Schnittzeichnung 1-3). Die Durchmesser der Hüllen werden von innen nach außen deutlich größer. Nur die Innenhülle (1) ist gasdicht, die übrigen Hüllen legen sich beim Laden des Speichers nacheinander an die Innenhülle an und dienen ausschließlich der Aufnahme der Zugspannung in der Behälterwand. DOLLAR A Der Speicherbleibt trotz größerer Ladekapazität formstabil, weil die äußerste Hülle (3) durch ein reißfestes Netzt in ihrer Dehnung begrenzt ist. DOLLAR A Die Wahl der Hüllendurchmesser, ihrer Wanddicken und Materialeigenschaften ermöglicht die Einhaltung eines nahezu konstanten Speicherdrucks bei einer Volumenzunahme von etwa 1 zu 8. DOLLAR A Die Gummihüllen und der Verbindungsschlauch (5) sind durch die Verschlußplatte (4) druckfest miteinander verbunden. DOLLAR A Der Speicher eignet sich wegen seines geringen Gewichts für Energiesparmaßnahmen im Fahrzeug- und Motorenbau, z. B. für die Bevorratung von Ladeluft und die Nutzung von Brems- und Gefälleenergie.
Description
Geschlossene Speicherbehälter aus dehnbaren Werkstoffen wie
Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen sind bekannt und werden
in einer Vielzahl von Ausführungen als Sammel-, Vorrats- und
Ausgleichsgefäße von Fluiden eingesetzt. Die Festigkeit des
Werkstoffes erlaubt zwar nicht seine Verwendung bei hohen
Drücken, dafür bieten aber sein geringeres Gewicht und seine
höhere Dehnfähigkeit gegenüber Stahlbehältern Vorteile. Beim
Laden des Speichers steigt der Druck weniger stark an. Höhere
Fluiddrücke als für den Prozess erforderlich bedeuten aber in
der Regel zusätzliche Anlage- und Betriebskosten. Dies gilt
besonders dann, wenn der Speicher ständig ge- und entladen wird
und die dafür benötigte Zusatzenergie nicht mehr vernachlässig
bar ist.
Die hier nach dem Stand der Technik beschriebenen Gleichdruck
speicher aus Gummi unterscheiden sich wesentlich von den häufig
in hydraulischen Systemen verwendeten Gummimembranen oder -bla
sen, wie sie beispielsweise in den Patentschriften DE 886 249 B,
DE 196 08 364 A1 oder DD 272 897 A1 beschrieben werden. Die in
diesen Druckschriften dargestellten Gummiblasen trennen die
Flüssigkeit eines hydraulischen Systems von dem im Windkessel
vorhandenen Gas, indem so die Absorbtion des Gases durch die
Flüssigkeit verhindert wird. Kennzeichnend für diese Druck
speicher ist, daß
- 1. der hydraulische Systemdruck durch Behälter und Rohre aus Stahl aufgenommen wird und der Druck auf beiden Seiten der Gummimembrane nahezu gleich ist.
- 2. das Volumen der Gasblase sich bei steigendem Betriebs druck vermindert.
Bei den in Absatz 1 beschriebenen Gummispeichern trifft hingegen
zu, daß
- 1. Der Systemdruck durch den Gummispeicher selbst aufgenom men wird und die Gummiblase infolgedessen stark gedehnt wird
- 2. das Speichervolumen sich bei steigendem Systemdruck ver größert
Nun haben aber Blasenspeicher aus gummiartigen Werkstoffen nach
heutigem Stand der Technik den Nachteil einer mangelhaften Form
stabilität oberhalb eine r bestimmten Dehngrenze, sodaß der
Volumenzuwachs solcher Speicher stark eingeschränkt ist. Diesem
Mangel begegnet in gewissem Maß die vorliegende Erfindung.
Nach Patentanspruch 1 soll erreicht werden, daß ein Druck
speicher aus Gummi oder einem gummiähnlichen Kunststoff über
einen weiten Betriebsbereich einen nahezu gleichen Innendruck
beibehält. Dieser sogenannte Gleichdruckspeicher ist dadurch
gekennzeichnet, daß dessen Wand aus mehreren voneinander unab
hängigen Gummihüllen besteht. Von der Innenhülle beginnend hat
die nächste Hülle einen deutlich größeren Innendurchmesser als
der Außendurchmesser der nächstinneren Hülle. Dabei wird der
Durchmesser der größeren Gummihülle so gewählt, daß beim Laden
des Speichers die kleinere Hülle sich erst durch ihre Dehnung an
die nächstgrößere Hülle anlegt, wenn der Betriebsdruck bereits
erreicht ist. Durch die zunächst noch unbelastete zweite
Gummihülle erfährt die Innenhülle beim weiteren Laden eine Sta
bilisierung, und beide Hüllen lassen eine weitere Aufladung des
Speichers im stabilen Dehnungsbereich zu. Der gleiche Vorgang
wiederholt sich bei Verwendung der dritten und jeder weiteren
Hülle.
Für die Konstanthaltung des Innendrucks bei wachsendem Speicher
durchmesser stehen als weitere Einflußgrößen die Wanddicken und
die Materialzusammensetzungen der einzelnen Hüllen zur Verfü
gung. Es spricht grundsätzlich nichts dagegen, die Zahl der
Gummihüllen solange zu erhöhen, bis die maximale Dehnbarkeit
einer Hülle erreicht ist. Die Formstabilität des Speichers wird
hauptsächlich durch die äußere Hülle gewährleistet.
Zur Absicherung gegen Überdehnung wird der Speicher mit einem
reißfesten Netz umgeben. Wie bei Druckgefäßen üblich, wird ein
Sicherheitsventil gegen Überschreitung des höchstzulässigen Be
triebsdrucks vorgesehen.
Die Innenhülle ist mit einer Druckleitung für die Befüllung des
Speichers versehen, die notwendig die übrigen Hüllen durch
dringen muß. Da alle Hüllen außer der inneren ausschließlich der
Druckfestigkeit des Speichers dienen, würden die Schlauchdurch
dringungen eine Schwächung der Außenwand bedeuten.
Dieses Problem wird durch die Ausführung der Schlauchdurch
dringung gemäß Anspruch 2 dieser Anmeldung gelöst. Die freie
Dehnbarkeit der einzelnen Gummihüllen wird nicht beeinträch
tigt, wenn diese an einer einzigen Stelle der Speicherwand mit
einander verbunden sind. Diese feste Verbindung aller Hüllen
kann als mechanische Verschraubung ähnlich der früher üblichen
Befestigung von Ventilen an Schläuchen für Fahrzeugreifen oder
als Vulkanisierung zusammen mit dem Füllschlauch ausgeführt
werden.
Zum spannungsarmen Anlegen der Hüllen beim Aufladen des Spei
chers kann die Verwendung eines Gleitmittels in Form eines
Pulvers, einer Paste, Flüssigkeit oder eines Gewebes um die
einzelnen Hüllen von Vorteil sein. Es genügt, diese Hilfsmittel
einmal bei der Herstellung des Speichers vorzusehen.
Nachstehend werden die Abbildungen auf den beiliegenden Zeich
nungsblättern 1 und 2 erläutert. Zum einfacheren Verständnis
wird bei der vorliegenden Beschreibung von einem kugelförmigen
Speicher ausgegangen. Andere Formen sind durchaus denkbar, zum
Beispiel ein schlauchförmiger Speicher, der sich u. U. besser in
einer gegebenen Konstruktion unterbringen läßt. Im Prinzip
ändert sich durch andere Formen des Speichers nichts an den
Patentansprüchen.
In Abb. 1 ist als Beispiel ein Gleichdruckspeicher, bestehend
aus drei Hüllen, in vier Ladezuständen dargestellt. Drucklose
Hüllen sind als Freihandlinien, unter Druck stehende Hüllen als
Kreislinien dargestellt. An der Stelle der Einmündung des Druck
schlauchs in die Innenhülle sind alle Hüllen mit dem Schlauch
zusammenvulkanisiert. Es zeigen
Zustand a den leeren Speicher
Zustand b den Speicher bei Betriebsdruck in der Innenhülle
Zustand c den Speicher bei Betriebsdruck in Innen- und Mit
telhülle
Zustand d Speicher voll geladen
In Abb. 2 ist in einem Schaubild der Innendruck eines Speicher
behälters aus Stahl und aus Gummi in Abhängigkeit der Speicher
gasmenge aufgetragen. Während bei Stahl als Werkstoff der Druck
steil ansteigt und deshalb die Anlage- und Betriebskosten in die
Höhe treibt, hält sich bei Gummi der Druck in Grenzen. Aller
dings zeigt das Diagramm auch im Prinzip die Instabilität des
Drucks in einer einzelnen Gummiblase. Der fallende Druck beim
weiteren Füllen führt letzlich zum Reißen der Blase.
Abb. 3 zeigt im gleichen Diagramm wie Abb. 2 das Zusammenwirken
von beispielsweise drei Gummiblasen gemäß dem Patentanspruch 1.
Der Betriebsdruck bleibt praktisch über einem erweiterten
Betriebsbereich konstant, indem sich die mittlere und äußere
Gummiblase beim Laden des Speichers zeitlich nacheinander an der
Aufnahme des Innendrucks beteiligen.
Für die Verwendung von Gleichdruckspeichern aus Gummi werden
drei Beispiele genannt.
Beim Radfahren liegt es nahe, die bei Talfahrt freiwerdende
Gefälleenergie als Zusatzenergie für die nächste Steigung zu
speichern. Bei Verwendung eines Druckluftmotors wäre der vorge
schlagene Gleichdruckspeicher wegen seiner leichten Bauart das
ideale Bauelement zur Verwirklichung eines solchen Antriebs.
Personenkraftwagen sind durch Verkehrsdichte und den Wechsel von
Steigungen und Gefällestrecken zu ständigem Bremsen und Wieder
beschleunigen gezwungen. Es liegt nahe, als erste Stufe des
Bremsvorgangs die Bewegungsenergie in Form aufgeladener Ansaug
luft zu speichern und diese bei der nächsten Beschleunigung dem
Motor wieder zuzuführen. Zusätzlich müßte lediglich ein auskup
pelbares Ladegebläse und ein Gleichdruckspeicher der vorgeschla
genen Bauweise installiert werden.
Stadtomnibusse müssen fortwährend halten und wiederanfahren. Die
Bremsenergie könnte in Form von Druckluft gespeichert und zum
Wiederanfahren verwendet werden. Ein kombiniertes Druckluft-
Pump- und Motoraggregat sowie ein Gleichdruckspeicher der vorge
schlagenen Bauart wären zusätzlich zu installieren.
Claims (2)
1. Gleichdruckspeicher aus Gummi, dadurch gekennzeichnet, daß
die den Innendruck aufnehmende Außenwandung aus mehreren kon
zentrisch angeordneten Hüllen besteht, deren Durchmesser, Wand
dicken und Materialzusammensetzungen so gewählt werden, daß sich
beim Aufladen des Speichers die Hüllen von innen nach außen
zeitlich nacheinander zu dehnen beginnen und dabei der Betriebs
druck im Speicher bei wachsendem Speicherinhalt nahezu konstant
bleibt.
2. Gleichdruckspeicher aus Gummi nach Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die die Außenwandung bildenden Hüllen an der
Durchtrittsstelle der Füll- und Entleerungsleitung zur Innen
hülle miteinander druckfest verbunden sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998148042 DE19848042C2 (de) | 1998-10-17 | 1998-10-17 | Gleichdruckspeicher aus Gummi |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998148042 DE19848042C2 (de) | 1998-10-17 | 1998-10-17 | Gleichdruckspeicher aus Gummi |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19848042A1 DE19848042A1 (de) | 1999-05-12 |
DE19848042C2 true DE19848042C2 (de) | 1999-12-02 |
Family
ID=7884885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998148042 Expired - Fee Related DE19848042C2 (de) | 1998-10-17 | 1998-10-17 | Gleichdruckspeicher aus Gummi |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19848042C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009047355A1 (de) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | Ford Global Technologies, LLC, Dearborn | Verbrennungsmaschine mit einem Gasspeicherraum mit variablem Volumen und Verfahren zum Betrieb einer solchen Verbrennungsmaschine |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE886249C (de) * | 1951-05-17 | 1953-08-13 | Arnold Von Pohl Dipl Ing | Druckkammer-Windkessel |
DD272897A1 (de) * | 1988-06-06 | 1989-10-25 | Karl Marx Stadt Ind Werke | Hydropneumatischer druckspeicher |
DE19608364A1 (de) * | 1996-03-05 | 1997-09-11 | Boehm Klaus | Hydropneumatischer Druckspeicher |
-
1998
- 1998-10-17 DE DE1998148042 patent/DE19848042C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE886249C (de) * | 1951-05-17 | 1953-08-13 | Arnold Von Pohl Dipl Ing | Druckkammer-Windkessel |
DD272897A1 (de) * | 1988-06-06 | 1989-10-25 | Karl Marx Stadt Ind Werke | Hydropneumatischer druckspeicher |
DE19608364A1 (de) * | 1996-03-05 | 1997-09-11 | Boehm Klaus | Hydropneumatischer Druckspeicher |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009047355A1 (de) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | Ford Global Technologies, LLC, Dearborn | Verbrennungsmaschine mit einem Gasspeicherraum mit variablem Volumen und Verfahren zum Betrieb einer solchen Verbrennungsmaschine |
DE102009047355B4 (de) * | 2009-12-01 | 2014-04-17 | Ford Global Technologies, Llc | Verbrennungsmaschine mit einem Gasspeicherraum mit variablem Volumen und Verfahren zum Betrieb einer solchen Verbrennungsmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19848042A1 (de) | 1999-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69430310T2 (de) | System und verfahren zum verdichten von erdgas | |
EP0695269B1 (de) | Verfahren zur herstellung einer austragvorrichtung | |
EP2529121B1 (de) | Kolbenspeicher | |
DE102008034499A1 (de) | Speichervorrichtung für komprimierte Medien und Verfahren zum Betanken von Fahrzeugen | |
EP1642704A2 (de) | Abdichtvorrichtung | |
DE102010034333A1 (de) | Vollkaliber-Übungsmunition | |
DE2211355A1 (de) | Schutzvorrichtung fuer einen fahrzeuginsassen | |
DE732528C (de) | OElpneumatische Vorrichtungen, wie Energiespeicher, Stossdaempfer o. dgl. | |
DE102010033597A1 (de) | Vorrichtung zum Speichern von niedermolekularen Gasen | |
DE19848042C2 (de) | Gleichdruckspeicher aus Gummi | |
WO1994001680A1 (de) | Mehrmembranenspeicher | |
DE1655029A1 (de) | Hydraulisch-pneumatische Aufhaengung fuer Kraftfahrzeuge | |
DE2355919C3 (de) | Sicherheitstank für Brennstoffe oder andere gefährliche Flüssigkeiten | |
DE2120042C3 (de) | Aufprallschutzvorrichtung für die Insassen eines Fahrzeugs | |
EP1500864A2 (de) | Verfahren zum Betanken eines Fahrzeuges | |
EP1367315A2 (de) | Gasbehälter | |
EP2529120A1 (de) | Hydrospeicher sowie verfahren zum ermitteln eines ladezustandes eines hydrospeichers | |
DE565927C (de) | Druckluftspeicher zum Betrieb von Druckluftmotoren | |
DE1942171B2 (de) | Speicheranlage für Gase mit Teilspeichern aus elastischem Material | |
DE102013001665A1 (de) | Vorrichtung zum Speichern von Energie | |
DE3330691C2 (de) | Aufblasbarer Bootskörper | |
DE2909737C2 (de) | Sprühbehälter für ein Luftfahrzeug | |
DE102017222212A1 (de) | Kraftstoffspeichersystem für eine mit einem gasförmigen Kraftstoff betreibbare Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine | |
EP1278986A1 (de) | Tankanlage für aus kleinen bis kleinsten festkörpern bestehendes, mit einem brennbaren gas beladbares schüttgut und einer einrichtung zum entladen des schüttgutes | |
DE1450823A1 (de) | Regelbares hydraulisches Getriebe,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8122 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: B65D 90/04 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |