DE2522380A1 - Pressure accumulator with membrane divided container - has double dividing wall with interspace filled with fluid - Google Patents

Pressure accumulator with membrane divided container - has double dividing wall with interspace filled with fluid

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DE2522380A1 DE19752522380 DE2522380A DE2522380A1 DE 2522380 A1 DE2522380 A1 DE 2522380A1 DE 19752522380 DE19752522380 DE 19752522380 DE 2522380 A DE2522380 A DE 2522380A DE 2522380 A1 DE2522380 A1 DE 2522380A1
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Abstract

Pressure accumulator with a container which is divided into two chambers by a dividing wall of elastically deformable material where one chamber is filled with gas and the second chamber accepts or delivers the pressure medium to be stored while the gas filled chamber varies its volume according to the degree of filling of the pressure medium chamber by deforming the dividing wall. Specifically, the dividing wall is in the form of a double wall (14), whose interspace is filled with fluid. This double wall is a membrane (14) with a hollow bead (15, 16) on its edge. The bead is filled with fluid and the inside of the bead is connected with the interspace (17) in the double wall of the membrane.

Description

Druckspeicher Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckspeicher mit einem Behälter, der durch eine Trennwand aus elastisch verformbarem Material in zwei Räume unterteilt ist, wobei der eine Raum mit Gas gefüllt ist und der zweite Raum das zu speichernde Druckmittel aufnimmt oder abgibt, indem der gasgefüllte Raum sein Volumen je nach dem Füllungsgrad des Druckmittelraumes durch Verformen der Trennwand ändert. Pressure accumulator The invention relates to a pressure accumulator with a container surrounded by a partition made of elastically deformable material is divided into two rooms, one of which is filled with gas and the other is filled with gas Space absorbs or releases the pressure medium to be stored by the gas-filled Space its volume depending on the degree of filling of the pressure medium space by deformation the partition changes.

Aus der Britischen Patentschrift 1 133 496 ist ein Hydraulikspeicher bekannt, der einen Behälter aufweist, der durch eine in diesen hineiiiragende und an dem einen Behälterende dicht befestigte Blase in zwei Räume unterteilt wird. Der Raum innerhalb der Blase ist mit Gas gefüllt, während der Raum zwischen Behälterwand und Blase das zu speichernde Druckmittel aufniinnit, das durch eine Öffnung in den Behälter einströmen kann. Das Volumen der gasgefüllten Blase ändert sich je nach dem Füllungsgrad des Druckmttelraumes. From British patent specification 1,133,496 there is a hydraulic accumulator known, which has a container which by a protruding into this and at one end of the container tightly attached bladder is divided into two spaces. The space inside the bladder is filled with gas, while the space between the container wall and bladder to collect the pressure medium to be stored, which flows through an opening in the Container can flow in. The volume of the gas-filled bladder changes depending on the the degree of filling of the pressure medium space.

Um bei starker Druckmittelbeaufschlagung des Behälters ein zu starkes Zusammenpressen unl damit Beschädigen der Blase zu verhindern, ragt ein mit Durchlässen und flügelartigen Ansätzen versehenes Rohr in den gasgefüllten Raum, an welches sich die Elase bei starker Druckmittelbeaufschlaung anlegt. In order to be too strong when the pressure medium is applied to the container Compressing to prevent damaging the bladder protrudes with passageways and wing-like lugs provided pipe in the gas-filled space to which the elase is applied when there is strong pressure medium inflation.

Von Nachteil ist bei Hydraulikspeichern dieser Art, daß eine Permeation von Gas durch die von der Blase gebildete Trennwand in den Druckmittelraum erfolgt. Da das im Druckmittel geloste Gas innerhalb des mit dem Drubkmittel versorgten Drucksystems unter anderen Druckverhältnissen wieder in den gasförmigen Aggregatzustand zurückkehrt und durch Entliiftiuigsstellen aus dem Drucksystem entweicht, entstehen Gasverluste in dem gasgefüllten Raum des Druckspeichers. The disadvantage of hydraulic accumulators of this type is that permeation of gas through the partition formed by the bladder into the pressure medium space. Since the gas dissolved in the pressure medium is within the pressure system supplied with the pressure medium returns to its gaseous state under different pressure conditions and through discharge points escapes from the printing system Gas losses in the gas-filled space of the pressure accumulator.

In der Französischen Patentschrift 1 187 300 ist ein hydraulischer Stoßdämpfer dargestellt mit einem Dämpfungskolben, der in einem an den Stirnseiten abgeschlossenen Dämpfungsrohr-geführt ist. Über zwei entgegengesetzt wirkende Iflappenventile mit unterschiedlichem Durchtrittsquerschnitt ist der druckmlttelgefüllte Innenraum des Dämpfungsrohres mit einem Druckspeicher verbunden, in dem eine mit Stickstoff gefüllte Hohlkugel aus elastisch verformbarem Material angeordnet ist, deren Volumen sich je nach dem Füllungsgrad des Druckspeichers mit Druckmittel ändert.In French patent specification 1 187 300 there is a hydraulic Shock absorber shown with a damping piston, which is in one on the front sides closed damping tube is guided. Via two counter-acting flap valves The pressure medium-filled interior has a different passage cross-section of the damping tube connected to a pressure accumulator, in which one with nitrogen filled hollow sphere made of elastically deformable material is arranged, the volume of which changes depending on the degree of filling of the pressure accumulator with pressure medium.

Wie schon bei dem vorher beschriebenen Hydraulikdruckspeicher -ist es-auch-bei dem Druckspeicher des Stoßdämpfers von Nachteil, daß durch Permeation ton Gas durch die Wand der Hohlkugel in den mit Druckmittel gefüllten Raum Gasverluste in der Hohlkugel entstehen. Besonders nachteilig wirken sich diese Gasverluste dadurch aus, daß bei diesem Stoßdämpfer nur kleine Gasmengen in Relation æu einer großen permeationsfähigen Trennwand vorhanden sind.As with the previously described hydraulic pressure accumulator -is it-also-with the pressure accumulator of the shock absorber disadvantage that through permeation ton gas through the wall of the hollow sphere in the space filled with pressure medium gas losses arise in the hollow sphere. As a result, these gas losses have a particularly disadvantageous effect from the fact that with this shock absorber only small amounts of gas in relation to a large permeatable partition are present.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckspeicher der cbengenannten Art mit einer leicht verformbaren Trennwand zu schaffen der eine Permeation von Gas aus dem gasgefüllten Raum in den Druckmittelraum weitgehend verhindert.The invention is based on the object of a pressure accumulator To create the aforementioned type with an easily deformable partition wall that allows permeation largely prevented by gas from the gas-filled space in the pressure medium space.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,- daß die Trennwand als Doppelwand ausgebildet ist, deren Zwischenraum mit Flüssigkeit gefüllt ist.According to the invention, this object is achieved in that the partition is designed as a double wall, the space between which is filled with liquid.

Die verschiedellen Schichten, wie die Doppelwand und die in ihrem Zwischenraum befindliche Flüssigkeitsschicht, erhöhen den Gesamtpermeationswiderstalld so stark, daß eine Permeation von Gas aus dem gasgefüllten Raum in den Druckmittelraum praktisch nicht stattfindet. Dadurch kann die bei Druckspcichern bisher übliche intervallmäßige Kontrolle und Regulierung des Gasdrucks entfallen.The various layers, such as the double wall and the one in hers Liquid layer in between increase the total permeation resistance so strong that a permeation of gas from the gas-filled space into the pressure medium space practically not taking place. As a result, the interval, which has hitherto been customary in pressure storage, can be used There is no need to control or regulate the gas pressure.

Diese Doppelwand kann nach einer erfindungsgemäßen Ausbildung als Membrane ausgebildet sein. Zur Befestigung dieser Membrane in einem zweiteilig ausgebildeten Behälter kann sie an ihrem Rand einen umlaufenden Wulst aufweisen, der in eine entsprechende umlaufende Ausnehmung an dem Rand des einen Gehäuseteils eingreift und durch das zweite Gehäuseteil, das ebenfalls am Rand eine umlaufende Ausnehmung aufweist, festgeklemmt werden.This double wall can after a training according to the invention as Membrane be formed. To fix this membrane in a two-part design Container it can have a circumferential bead on its edge, which is in a corresponding encircling recess engages on the edge of one housing part and through the second housing part, which also has a circumferential recess at the edge, clamped will.

Nach einer erfindungsgemäßen Ausbildung kann der Wulst hohl ausgebildet und mit Flüssigkeit gefüllt sein. Es ist auch möglich, daß der Innenraum im Wulst mit dem Zwischenraum in der Doppelwand verbunden ist.According to an embodiment according to the invention, the bead can be made hollow and be filled with liquid. It is also possible that the interior in the bead is connected to the space in the double wall.

Um zu verhindern, daß sich die Flüssigkeit in der Doppelwand ungleichmäßig verteilt, sodaß an einzelnen Stellen die beiden Wandteile der Doppelwand direkt aneinanderliegen, ist es möglich, diese Doppelwand durch Trennwände in einzelne Zellen zu unterteilen.To prevent the liquid in the double wall from spreading unevenly distributed so that the two wall parts of the double wall directly at individual points are adjacent, it is possible to separate this double wall by dividing walls To subdivide cells.

Eine weitere vprteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die Doppelwand durch zwei ineinander angeordnete Hohlkugeln gebildet ist, wobei der Innenraum der inneren Hohlkugel unter Vordruck mit Gas und der Zwischenraum zwischen den beiden Hohlkugeln mit Flüssigkeit gefüllt ist. Um eine zu große Druckbelastung entweder durch den in der Innenkugel vorhandenen Gasdruck oder durch den im Gehäuse vorhandenen Druck des Druclunittels zu vermeiden, ist es vorteilhait, daß im Zwischenraum zwischen den Hohlkugeln eine mit radialen Durchlässen ausgebildete, die innere Kugel einschließende Stützkugel aus nicht delinbarem Werkstoff angeordnet ist.Another advantageous embodiment of the invention consists in that the double wall is formed by two hollow spheres arranged one inside the other, with the interior of the inner hollow sphere under pre-pressure with gas and the space in between is filled with liquid between the two hollow spheres. Too much pressure either by the gas pressure in the inner ball or by that in the housing To avoid existing pressure of the pressure medium, it is advantageous that in the space between the hollow balls an inner ball formed with radial passages enclosing support ball made of non-delinable material is arranged.

Dadurch kann die Innenkugel nur bis zur Anlage an dieser Stützkugel gedehnt und die äußere Hohlkugel nur bis zur Stützkugel zusammengedrückt werden. Diese Stützkugel kann aus Drahtgewebe oder auch aüs perforiertem Blech bestehen. Die Bauart der doppelwandigen Trennwand als doppelwandige Hohlkugel bringt den Vorteil mit sich, daß- sie bei kleiner Baugröße innerhalb eines Hydrauliksystems z.B. in einer Bohrung angeordnet sein kann und dadurch ein besonderes Speichergehäuse überflüssig macht.As a result, the inner ball can only come into contact with this support ball stretched and the outer hollow ball can only be compressed up to the support ball. This support ball can be made of wire mesh or perforated sheet metal. the Construction of the double-walled partition wall as a double-walled hollow sphere has the advantage that, with a small size, it is within a hydraulic system E.g. it can be arranged in a bore and thus a special storage housing makes redundant.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Trennwand eines Druckspeichers als flüssigkeitsgefüllte Doppelwand ist nicht nur auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele als- Membrane oder Hohlkugel beschränkt, sondern auf gleiche Weise auch bei Blasen, Faltenbälgen oder auf eine andere Art ausgebildete Trennwände anwendbar.The inventive design of the partition wall of a pressure accumulator as a liquid-filled double wall is not limited to the exemplary embodiments described as a membrane or hollow sphere, but in the same way also with bubbles, Bellows or in some other way formed partitions applicable.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind-in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below.

-Es zeigen Fig. 1 einen Membrandruckspeicher-im Schnitt, Fig. 2 einen Hohlkugeldruckspeicher im Schnitt.1 shows a diaphragm pressure accumulator in section, FIG. 2 shows a Hollow ball pressure accumulator in section.

Das Gehäuse des in Fig. 1 dargestellten Membrandruckspeichers bilden zwei Kugelhälften 1 und 2. Die Kugelhälfte 1 hat einen Anschluß 3, durch den ein kompressibles Druckmittel, z.B.Form the housing of the diaphragm pressure accumulator shown in FIG. 1 two ball halves 1 and 2. The ball half 1 has a connection 3 through which a compressible pressure medium, e.g.

Gas, dem Raum 4 zugeführt werden kann.Gas that can be supplied to space 4.

Die andere lÇugelhälfte 2 ist ebenfalls mit einem Anschluß 5 versehen, über den der mit einem flüssigen oder gasförmigen Druckmittel gefüllte Raum 6 mit dem Drucksystem verbindbar ist. Die dc beiden Kugelhälften 1 und 2 haben an ihrem umlaufenden kreisförmigen Rand flanschartige Eiweiterungen 7 und 8, wobei die Erweiterung 7 mit einem rechtsgängigen und die Erweiterung 8 mit einem linksgängigen Gewinde an ihrem Außenumfang versehen ist. Mittels eines Gewinderinges 9, der ebenfalls ein links- und rechtsgängiges Innengewinde hat, werden die beiden Kugelhälften 1 und 2 fest zusammengeschraubt. In den gegeneinander gerichteten Stirnseiten lo und 11 der flanschartigen Erweiterungen 7 und 8 sind umlaufende Ausnehmungen 12 und 13 ausgebildet, zwischen denen der am Rand einer Membrane 14 umlaufend ausgebildete Wulst 15 bzw. 16 eingelegt ist.The other half of the ball 2 is also provided with a connection 5, Via the space 6 filled with a liquid or gaseous pressure medium can be connected to the printing system. The dc two halves of the ball 1 and 2 have on their circumferential circular edge flange-like egg extensions 7 and 8, the extension 7 with a right-hand thread and the extension 8 with a left-hand thread is provided on its outer circumference. By means of a threaded ring 9, which is also has a left-hand and right-hand internal thread, the two halves of the ball 1 and 2 screwed tightly together. In the front faces facing each other lo and 11 of the flange-like extensions 7 and 8 are circumferential recesses 12 and 13 formed, between which the circumferential formed on the edge of a membrane 14 Bead 15 or 16 is inserted.

Die aus einem elastisch verformbaren Werkstoff bestehende Membrane 14 ist als Doppelwand ausgebildet und in ihrem Zwischenraum 17 mit Flüssigkeit gefüllt.The membrane made of an elastically deformable material 14 is designed as a double wall and filled with liquid in its space 17.

Zwei erfindungsgemäße Ausbildungsmöglichkeiten des Wulstes sind in dieser Figur dargestellt. Der Wulst 15 ist hohl ausgebildet und mit Flüssigkeit gefüllt. Dieser Hohlraum 18 ist mit dem Zwischenraum 17 der Doppelwand verbunden.Two training possibilities of the bead according to the invention are in shown in this figure. The bead 15 is hollow and filled with liquid filled. This cavity 18 is connected to the space 17 of the double wall.

Der andere Wulst 16 ist massiv aus dem Membranwerkstoff ausgebildet.The other bead 16 is solidly formed from the membrane material.

Der in Fig. 2 dargestellte Hohlkugeldruckspeicher, der an beliebiger Stelle innerhalb eines Drucksystems angeordnet werden kann, ist aus einer inneren und einer äußeren Hohlkugel 19 und 20 gebildet, die beide aus einem elastisch verformbaren Werkstoff bestehen. In dem mit Flüssigkeit gefüllten Zwischenraum 21 zwischen diesen beiden Hohlkugeln 19 und 20 ist eine die innere Hohlkugel 19 einschließende Stützkugel 22 aus Drahtgewebe angeordnet, die bei zu hohem Druck des den Druckspeicher umgebenden Druckmittels ein Zusammenpressen dieses Druckspeichers dadurch verhindert, daß sich die äußere Hohlkugel 20 an die Sttzkugel 22 anlegt. Bei niedrigem Druck des den Druckspeicher umgebenden Druckmittels verhindert die Stützkugel 22 ein übermäßiges Ausweiten der gasgefüllten inneren Hohlkugel 19.The hollow spherical pressure accumulator shown in FIG. 2, which is connected to any Place that can be placed within a printing system is from an inner one and an outer hollow sphere 19 and 20, both of which are formed from an elastically deformable one Material. In the liquid-filled space 21 between them two hollow balls 19 and 20 is a support ball enclosing the inner hollow ball 19 22 made of wire mesh, which when the pressure of the pressure accumulator is too high Pressure medium prevents this pressure accumulator from being compressed the outer hollow sphere 20 rests against the support sphere 22. At low pressure of the den Pressure medium surrounding the pressure accumulator, the support ball 22 prevents excessive Expansion of the gas-filled inner hollow sphere 19.

Eine Permeation von Gas durch die Trennwand aus elastisch verformbarem Werkstoff zum Drudunittel wird dadurch weitgehend verhindert, daß nur eine Permeation von Gas in die Flüssigkeit, die im Zwischenraum 17 bzw. 21 der doppelwandigen Trennwand ist, stattfindet. Eine weitere Permeation des Gases, das in der Flüssigkeit im Zwischenraum 17 bzw.A permeation of gas through the partition made of elastically deformable Material to the Drudunittel is largely prevented that only one permeation of gas into the liquid in the space 17 or 21 of the double-walled partition is taking place. Another permeation of the gas that is in the liquid in the space 17 or

21 der Trennwand gelöst ist, aus dieser Flüssigkeit zum Druckmittel ist praktisch nicht mehr vorhanden.21 of the partition is released, from this liquid to the pressure medium is practically no longer available.

Da das Flüssigkeitsvolumen in der Trennwand relativ gering ist, tritt auch schnell eine Sättigung dieser Flüssigkeit mit Gas ein, sodaß eine weitere Permeation Von Gas in diese Flüssigkeit nicht mehr erfolgt und somit aur ein einmaliger sehr geringer Gasverlust entsteht.Since the volume of liquid in the partition is relatively small, occurs This liquid quickly saturates with gas, so that further permeation occurs Of gas in this liquid no longer takes place and therefore a very unique one low gas loss occurs.

Untersuchungen über "Gasdurchlässigkeit von gummielastischen Werkstoffen für Stickstoff" sind aus der Kolloid-Zeitschrift & Zeitschrift für Polymere, Band 220, Heft 2, Seite 97-107 (1967), Dr. Dietrich Steinkopff Verlag- Darmstadt hakannt.Investigations on "gas permeability of rubber-elastic materials for nitrogen "are from the colloid magazine & magazine for polymers, Volume 220, Issue 2, Pages 97-107 (1967), Dr. Dietrich Steinkopff Verlag- Darmstadt hooked.

Claims (11)

Patentansprüche Claims n Druckspeicher mit einem Behälter, der durch eine Trennwand aus elastisch verformbarem Material in zwei Räume unterteilt ist, wobei der eine Raum mit Gas gefüllt ist und der zweite Raum das zu speichernde Druckmittel aufnimmt oder abgibt, indem der gasgefüllte Raum sein Volumen je nach dem Füllungsgrad des Druckmittelraumes durch Verformen der Trennwand ändert, dadurch g e k e n n -e e 3 C h n e t, daß die Trennwand als Doppelwand (14 bzw.n Pressure accumulator with a container, which is made of elastic by a partition deformable material is divided into two rooms, one with gas is filled and the second space absorbs or releases the pressure medium to be stored, by the volume of the gas-filled space depending on the degree of filling of the pressure medium space by deforming the partition wall changes, thereby g e k e n n -e e 3 C h n e t that the partition wall as a double wall (14 resp. 19, 20) ausgebildet ist, deren Zwischenraum (17 bzw. 21) mit Flüssigkeit gefüllt ist. 19, 20) is formed, the intermediate space (17 or 21) with liquid is filled. 2. Druckspeicher nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z ei c h n e t, daß die Doppelwand (74 bzw. 19, 20) als Membrane (14) ausgebildet ist.2. Pressure accumulator according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z ei c h n e t that the double wall (74 or 19, 20) is designed as a membrane (14). 3. Druckspeicher nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z ei c h n e t, daß die Membrane (14) an ihrem Rand einen umlaufenden Wulst (15 bzw. 16) aufweist.3. Pressure accumulator according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z ei c h n e t that the membrane (14) has a circumferential bead (15 or 16) on its edge. 4. Druckspeicher nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Wulst (15) hohl ausgebildet und mit Flüssigkeit gefüllt ist.4. Pressure accumulator according to claim 3, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the bead (15) is hollow and filled with liquid. 5. Druckspeicher nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Innenraum (18) im Wulst (75) mit dem Zwischenraum (17) in der Doppelwand der Membrane (14) verbunden ist.5. Pressure accumulator according to claim 4, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the interior (18) in the bead (75) with the space (17) in the double wall the membrane (14) is connected. 6. Druckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Doppelwand (14) durch Trennwände in Zellen unterteilt ist.6. Pressure accumulator according to one of the preceding claims, characterized it is noted that the double wall (14) is divided into cells by dividing walls is divided. 7. Druckspeicher nach einem der Ansprüche 1 und 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Doppelwand durch zwei ineinander angeordnete Hohlkugeln (19, 20) gebildet ist, wobei der Innenraum der inneren Hohlkugel (19) mit Gas und der Zwischenraum (21) zwischen den beiden Hohlkugeln (19, 20) mit Flüssigkeit gefüllt ist.7. Pressure accumulator according to one of claims 1 and 6, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the double wall is formed by two hollow spheres arranged one inside the other (19, 20) is formed, the interior of the inner hollow ball (19) with gas and the space (21) between the two hollow spheres (19, 20) is filled with liquid is. 8. Druckspeicher nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß im Zwischenraum (21) zwischen den Hohlkugeln (19, 20) eine mit radialen Druchlässen ausgebildete, die innere Kugel einschließende Stützkugel (22) aus nicht dehnbarem Werkstoff angeordnet ist.8. Pressure accumulator according to claim 7, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that in the space (21) between the hollow balls (19, 20) with a radial Support ball (22) which is formed and does not include the inner ball stretchable material is arranged. 9. Druckspeicher nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -zeichnet, daß die Stützkugel (22) aus Drahtgewebe besteht.9. Pressure accumulator according to claim 8, characterized in that g e k e n n the support ball (22) consists of wire mesh. 10. Druckspeicher nach Anspruch .8, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß die Stützkugel (22) aus perforiertem Blech besteht.10. Pressure accumulator according to claim .8, characterized g e k e n nz e i c h n e t that the support ball (22) consists of perforated sheet metal. 11. Druckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Flüssigkeit einen hohen Gasdurchgangswiderstand hat.11. Pressure accumulator according to one of the preceding claims, characterized it is not noted that the liquid has a high gas resistance Has.
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