DE2821671A1

DE2821671A1 - Membran-druckspeicher mit gasschleuse

Info

Publication number: DE2821671A1
Application number: DE19782821671
Authority: DE
Inventors: Horst Ing Grad Mall
Original assignee: Industrie Werke Karlsruhe Ausburg AG
Current assignee: KUKA AG
Priority date: 1978-05-18
Filing date: 1978-05-18
Publication date: 1979-11-22
Also published as: GB2021198A; SE7904064L; DE2821671C3; ATA329279A; DK150114C; SE440255B; IT7922721A0; GB2021198B; DK198679A; FR2426173A1; AT387625B; FR2426173B1; DE2821671B2; NL7903404A; IT1114228B; DK150114B

Description

*^u' Karlsruhe, den 9. Mai 1978

zjp/H/Rj 2821671

INDUSTRIE-WERKE KARLSRUHE AUGSBURG Aktiengesellschaft Gartenstraße 71

75oo Karlsruhe 1

MEMBRAN-DRUCKSPEICHER MIT GASSCHLEUSE

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Speichern eines liquiden Mediums, wie etwa öl, Druckwasser oder dergleichen in einem hydraulischen System bzw. Kreislauf, wobei die Vorrichtung im wesentlichen aus einem mit dem druckfesten Gehäuse-Unterteil unlösbar verbundenen, ebenfalls druckfesten Gehäuse-Oberteil besteht, zwischen welchen wenigstens eine Membran die Abtrennung eines im Oberteil befindlichen, unter definierter Vorspannung stehenden Gaspolsters von dem der Speicherung des liquiden Mediums dienenden System bewirkt.

Druckspeicher dienen im allgemeinen dem Speichern eines liquiden Mediums, wie etwa öl, Druckwasser oder dergleichen, in einem hydraulischen System oder Kreislauf. Im Inneren des Druckspeichers befindet sich zu diesem Zwecke ein unter Vorspannung stehendes Gaspolster, welches mittels einer beispielsweise aus Gummi bestehenden

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Membran vom liquiden Medium getrennt ist. Die Größe der Gasvorspannung wie auch die Größe des Druckspeichers richten sich im wesentlichen nach jeweils gegebenen Arbeitsbedingungen des Hydraulik-Systems.

Druckspeichern der genannten Art kommt in der industriellen Praxis recht große Bedeutung zu, so etwa zum Speichern von liquidem Medium bei schwankendem Bedarf, zum Bereitstellen von liquiden Druckmedien für kurzzeitige und schnelle Bewegungen, zum Dämpfen von Druckstößen und Schwingungen. Druckspeicher finden zudem Anwendung zum Schütze von Manometern und Antriebsaggregaten und zur Druckhaltung in in sich abgeschlossenen Systemen. Weitere Anwendungsgebiete ergeben sich für Druckspeicher auch in Verbindung mit Drosselventilen als hydraulische Zeitrelais oder aber in Verbindung mit Zylindern als hydraulische Federn.

Eine Vielzahl bekannter Membrandruckspeicher weisen als Trennwand zwischen Gaspolster und Liquor Flach- bzw. Formmembranen aus elastomeren Werkstoffen auf.

Problematisch ist bei derartigen, als Trennwand dienenden Membranen - vor allem, wenn sie in Druckspeichern von nur wenigen Kubikzentimetern Nenn-Volumina Anwendung finden -, das relativ große Ausmaß an Gasdiffusion, der zufolge Füllgas durch die Trennmembrane in den Liquor gelangt. Zur Verringerung derartiger Diffusionserscheinungen sind bereits Druckspeicher mit Membranen vorgeschlagen worden, welche aus einer Kunststoff-Folie oder dergleichen bestehen. Welche physikalisch-technologischen Anforderungen an den Werkstoff derartiger Membranen gestellt werden, ergibt sich beispielsweise aus der DE-OS 26 2o 23o.2.

Hiernach soll die Membran aus der Kombination folgender, je für sich allein bekannter Merkmale bestehen, und zwar:

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(a) Gasdichtigkeit,

(b) Metallelastizität,

(c) Nichtmetalligkeit und

(d) mindestens eine wellenförmige, in den Gasraum des Druckspeichers hineindrückbare Ausstülpung.

Abgesehen vom Preis einer derartige Eigenschaften aufweisenden Membran, ist jedoch auch hier eine vollständige Gasdichtigkeit nicht zu gewährleisten. Naheliegenderweise ist in nicht seltenen Anwendungsfällen das Anreichern des Liquors mit dem Füllgas des Druckspeichers unerwünscht. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich um abgeschlossene bzw. um in sich geschlossene Hydraulik-Systeme handelt. Diese werden infolge des eindiffundierten Gases "weich", verlieren ihre ursprüngliche präzise Reaktionsfähigkeit und sind damit für Steuer- und/oder Segelzwecke praktisch nicht mehr verwendungsfähig.

Angesichts der im Vorstehenden aufgezeigten Grenzen bekannter bzw. vorgeschlagener Membran-Ausbildungen aus Elastomeren oder dergleichen hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, die mit derartigen Ausbildungen einhergehenden unerwünschten Begleiterscheinungen, d.h. das Aufnehmen von Druckspeicher-Füllgas im Liquor auf dem Wege der Diffusion, weitestgehend zu eliminieren.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß im wesentlichen durch achsparallele Anordnung zweier Membranen, zwischen welchen eine etwa in gleicher geometrischer Konfiguration ausgebildete gasabsorbtive Einlage angeordnet ist, welche peripher durch die Verbindungsstelle zwischen Gehäuse-Oberteil und -Unterteil hindurch geführt ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung dieses die vorgeschlagene Erfindung tragenden Gedankens ist desweiteren vorgesehen, daß die Einlage zwischen den Membranen aus gasdurchlässigem Vlies, Gewebe oder dergleichen besteht. Die Membranen bestehen

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einem weiteren Erfindungsmerkmal zufolge aus einem gummielastischen und/oder thermoplastischen Werkstoff. Die eine, vorzugsweise dem Gasraum im Gehäuse-Oberteil zugekehrte Membran besteht dabei aus einer an sich bekannten Kunststoff-Folie, währenddessen die andere, untere Membran etwa gummielastisch ist. Abgerundet und vervollkommnet wird die vorgeschlagene Erfindung schließlich auch noch dadurch, daß wenigstens ein Gehäuseteil an seiner Verbindungsstelle mit dem jeweils anderen Gehäuseteil mit einer Vielzahl umfangsverteilter, die Diffusion des Gases in die Atmosphäre begünstigender Kerben oder dergleichen versehen ist.

Es versteht sich, daß mit der vorgeschlagenen Erfindung eine Reihe von Vorteilen einhergeht:

Vom fabrikatorischen Standpunkt aus betrachtet, ist es überaus wichtig, daß weder das Gehäuse-Oberteil noch das Gehäuse-Unterteil irgendwelcher baulich-konstruktiver Änderungen bedarf um die insoweit vorgeschlagene Erfindung realisieren zu können.

Bedeutungsvoll ist zudem auch, daß die Suche nach einem gasdiffusionssicheren Membran-Werkstoff praktisch gegenstandslos geworden ist, weil die Diffusion - natürlich in angemessenen Grenzen - ohne weiteres in Kauf genommen werden kann. Das möglicherweise durch die dem Gasraum im Gehäuse-Oberteil zugekehrte Membran diffundierende Gas wird von der Vlieseinlage aufgenommen und in die Atmosphäre abgeleitet. Hierdurch wird eine Beeinträchtigung des Liquors vermieden. Begünstigt wird die Ableitung des diffundierenden Gases dabei insbesondere durch zwei Maßnahmen: Zum einen ist die Vlieseinlage peripher durch die Verbindungsstelle zwischen Gehäuse-Oberteil und -Unterteil ins Freie geführt und zum anderen ist wenigstens ein Gehäuseteil an seiner Verbindungsstelle mit dem jeweils anderen mit einer Vielzahl umfangsverteilter, die Diffusion des Gases in die Atmosphäre begünstigender Kerben oder dergleichen versehen.

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ORIGINAL INSPECTED

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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Zeichnung zeigt dabei einen Vertikalschnitt durch einen Membran-Druckspeicher.

Zwischen dem Gehäuse-Oberteil 1 und dem dazu korrespondierenden Gehäuse-Unterteil 2 sind zwei Membranen 3, 4 achsparallel zueinander angeordnet. Zwischen diesen befindet sich eine gasabsorbtive Einlage 5, beispielsweise aus einem Vlies, von etwa gleicher geometrischer Konfiguration wie die sie umgebenden Membranen 3, 4. An ihrer Peripherie 5a ist die Einlage 5 durch die Verbindungsstelle des Gehäuse-Flansches 1a und des zu diesem korrespondierenden Gehäuse-Flansches 2a hindurch ins Freie geführt. Die Packungen 6, bewirken eine sichere Abdichtung der beiden miteinander verbördelten Gehäuse-Flansche la, 2a.

Zur Gewährleistung einer ungehinderten Abfuhr des vom Vlies 5 absorbierten, im Gasraum 1b unter definierter Vorspannung gespeicherten Gases ist die Peripherie des Gehäuse-Flansches 1a mit einer Vielzahl umfangsverteilter Kerben oöder dergleichen 1c versehen.

Mit dem Pfeil 8 ist der zum Hydraulik-System führende Weg gekennz eichnet.

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

lly Vorrichtung zum Speichern eines liquiden Mediums, wie etwa öl, Druckwasser oder dergleichen, in einem hydraulischen System bzw. Kreislauf, wobei die Vorrichtung im wesentlichen aus einem mit dem druckfesten Gehäuse-Unterteil unlösbar verbundenen, ebenfalls druckfesten Gehäuse-Oberteil besteht, zwischen welchen wenigstens eine Membran die Abtrennung eines im Oberteil befindlichen, unter definierter Vorspannung stehenden Gaspolsters von dem der Speicherung des liquiden Mediums dienenden Systems bewirkt,

gekennz eichnet

durch achsparallele Anordnung zweier Membranen (3, 4), zwischen welchen eine etwa in gleicher geometrischer Konfiguration ausgebildete gasabsorbtive Einlage (5) angeordnet ist, welche peripher durch die Verbindungsstelle zwischen Gehäuse-Oberteil (1) und -Unterteil (2) hindurchgeführt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Einlage zwischen den Membranen (3, 4) aus gasdurchlässigem Vlies, Gewebe oder dergleichen besteht.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Membranen (3, 4)aus gummielastischem und/oder thermoplastischem Werkstoff bestehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die eine, vorzugsweise dem Gasraum (Ib) im Gehäuse-Oberteil (1) zugekehrte Membran (3) aus einer an sich bekannten Kunststoff-Folie besteht, währenddessen die andere, untere Membran (4) gummielastisch ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens ein Gehäuseteil (1, 2) an seiner Verbindungsstelle (la, 2a) mit dem jeweils anderen Gehäuseteil mit einer Vielzahl umfangsverteilter, die Diffusion des Gases in die Atmosphäre begünstigender Kerben oder-dErgleichen-(Ic) versehen ist.

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