DE3844054A1 - Energiespeicher - Google Patents
EnergiespeicherInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
- F15B1/02—Installations or systems with accumulators
- F15B1/04—Accumulators
- F15B1/08—Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor
- F15B1/10—Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor with flexible separating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2201/00—Accumulators
- F15B2201/20—Accumulator cushioning means
- F15B2201/21—Accumulator cushioning means using springs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2201/00—Accumulators
- F15B2201/30—Accumulator separating means
- F15B2201/315—Accumulator separating means having flexible separating means
- F15B2201/3151—Accumulator separating means having flexible separating means the flexible separating means being diaphragms or membranes
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Description
Die Erfindung betrifft einen Energiespeicher mit einem
Druckgefäß, das von einer flexiblen Membran in zwei
Teilräume abgetrennt ist, insbesondere Hydrospeicher,
dessen erster Teilraum eine Flüssigkeit, insbesondere
Öl, als Arbeitsfluid enthält und dessen zweiter Teilraum
mindestens eine mechanische Feder zur Energiespeicherung
beherbergt.
Die flexible Membran ist großen Druckunterschieden aus
gesetzt und mechanisch hochfest ausgebildet, zudem muß
sie für eine hohe Anzahl Bewegungsspielen ausgelegt
sein.
Die in der Regel eingesetzen Kunststoffmembranen haben
jedoch den Nachteil, nicht unter allen Umständen absolut
dicht zu sein. Beim Betreiben des Speichers über eine
längere Zeit stellt sich nämlich heraus, daß eine
Vermischung der zu trennenden Medien eintritt. Dieser
Prozeß ist insbesondere auf Diffusionsvorgänge zurückzu
führen. Der Medienaustausch bewirkt u. a., daß die ge
speicherte Energie mehr und mehr abnimmt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Membran
absolut dicht auszuführen.
Erreicht wird dies erfindungsgemäß durch eine Mehrfach
membran, dergestalt, daß sie aus zwei Schichten aufge
baut ist, deren eine Schicht als Kraftaufnahmeschicht
und deren zweite als Dichtungsschicht gestaltet ist.
Die Dichtungsschicht wird zweckmäßigerweise von einem
Metall, etwa einer Metallfolie oder einer dünnen Metall
platte, realisiert. Ihr sind bevorzugt Dehnungsfalten
bzw. -wellen eingeprägt. Die Schichten der Membranen
können getrennt voneinander ausgeführt werden und ein
fach aufeinander liegen; sie können aber auch in einer
einzigen, sog. Verbundmembran, untrennbar miteinander
verbunden sein.
Die Kraftaufnahmeschicht wird vorzugsweise aus einem
Elastomer gebildet, dem Kräfte aufnehmende Fasern einge
lagert sind. Die Fasern, insbesondere Glasfasern, werden
dabei um fest in die Schicht fixierte Zuganker herumge
führt. Letztere können z. B. an der Einspannstelle
(Flanschstelle) mechanisch fest verankert werden. An
dererseits können die Fasern um in die Schicht eingelas
senen Metallplatten (Abstützelemente für die mechani
schen Federn) herumgeführt sein.
Der der Energiespeicherung dienenden mechanischen Feder
kann ggf. noch eine zusätzliche, ein kompressibles
Fluid, z. B. Gas, enthaltene Feder parallel oder in Reihe
geschaltet werden.
Es ist vorteilhaft, die diffusionsfeste und ohne weite
res auch flüssigkeitsdichte metallische Dichtungsschicht
der Flüssigkeitsseite im Energiespeicher zugewandt ein
zusetzen. Dadurch können an die, der Gasseite zugewand
ten Kraftaufnahmeschicht geringere Anforderungen ge
stellt werden; so braucht diese dann nicht mehr beson
ders flüssigkeitsdicht sowie -beständig ausgebildet
sein.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungs
beispieles näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 die einzelnen Schichten der Membran in
Seitenansicht,
Fig. 2, 3 die jeweiligen Schichten nach Fig. 1
in Draufsicht,
Fig. 4, 5 ein Druckgefäß im Schnitt mit gespanntem
sowie entspanntem Energiespeicher.
Der relativ ebenen, flexiblen und kraftaufnehmenden Mem
branschicht 1, in der Regel ein Elastomer, wird eine
dichte Metallmembranschicht 2 zugeordnet. Letztere, z. B.
eine Aluminium- bzw. Edelstahlfolie, besitzt konzen
trisch angelegte Dehnungsfalten in Form von aus der Fo
lienebene herausragenden Wellenkuppen 3 sowie Wellentä
lern 4. In der Draufsicht erkennt man bei der Membran
schicht 1 die zur Stabilität eingelagerten Glasfasern 5,
welche in Rosettenform gleichmäßig in der kreisrunden
Membranschicht 1 verteilt angeordnet sind. An der Peri
pherie der Membranschicht 1 sind gleichmäßig Zuganker 1 a
eingesetzt, um die die Glasfasern 5 geschlungen sind.
Die Zuganker sind im Flansch 10, 11 festsetzbar.
In Fig. 4 ist ein Druckgefäß 6 gezeigt, das von der
Mehrfachmembran, nämlich der Membranschicht 1 sowie der
Metallmembranschicht 2 in zwei Räume 7 und 8 unterteilt
ist. Im geschlossenen Raum 7 befindet sich mindestens
ein Speicherelement, in Form einer mechanischen Druckfe
der 9. In den Raum 8 wird ein Arbeitsmedium unter Druck
eingefüllt, wobei die Mehrfachmembran in Pfeilrichtung
zum Raum 7 hin ausweicht (Fig. 4) und das dortige Spei
cherelement - hier die Feder 9 - unter Druck setzt. Bei
Bedarf wird umgekehrt dadurch Arbeit geleistet, daß das
Arbeitsmedium, z. B. Öl, im Raum 8 durch das Entspannen
der Feder 9 verdrängt wird. Der Feder 9 kann zusätzlich
noch eine Gasfeder in Parallel- oder Reihenschaltung
zugeordnet werden.
Fig. 5 zeigt das Druckgefäß mit nahezu entspanntem
Druckspeicher.
Die die Räume unterteilenden Membranschichten 1, 2 lie
gen aufeinander, wobei die Metallmembranschicht 2 dem
mit Öl aufgefüllten Arbeitsraum 8 zugewandt ist. Die
Membranschichten können an der umlaufenden Fassungsstel
le miteinander dicht verschweißt sein und sie werden
dort zwischen den Flanschen 10, 11 des Druckgefäßes
dicht verpreßt. Die als Abstützelement dienende und
mittig in die druckaufnehmende Membranschicht 1 eingear
beitete Metallplatte 1 b kann den Glasfasern 5 ebenfalls
als Zuganker dienen, die um die Metallplatte herumge
führt werden.
Im Raum 7 befindet sich in der Regel ein Gas unter Atmo
sphärendruck.
Claims (8)
1. Energiespeicher mit einem Druckgefäß, das von
einer flexiblen Membran in zwei Teilräume abgetrennt
ist, insbesondere Hydrospeicher, dessen erster Teilraum
eine Flüssigkeit, insbesondere Öl, als Arbeitsfluid ent
hält, und dessen zweiter Teilraum mindestens eine mecha
nische Feder zur Energiespeicherung aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die flexible Membran aus zwei
Schichten aufgebaut ist, deren eine Schicht als Kraft
aufnahmeschicht (1) die infolge hoher Druckunterschiede
in den beiden Teilräumen (7, 8) entstehende Kraft auf
nimmt, und deren zweite Schicht als Dichtungsschicht (2)
einen Austausch der unterschiedlichen Medien der beiden
Teilräume verhindert.
2. Energiespeicher nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dichtungsschicht (2) aus Metall be
steht.
3. Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftaufnahmeschicht
(1) aus einem Elastomer mit eingelagerten Fasern zur
Kraftaufnahme besteht.
4. Energiespeicher nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die in den Elastomer der Kraftaufnahme
schicht (1) eingelagerten Fasern um feststehende, in die
Membran eingearbeitete Zuganker (1 a) herumgeführt sind.
5. Energiespeicher nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Zuganker (1 a) an der Einspannstelle
(Flansch) der Membran fixiert sind.
6. Energiespeicher nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß Fasern (5) , insbesondere Glasfa
sern, rosettenartig eingelagert sind.
7. Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß die, insbesondere von
einer Metallfolie dargestellte Dichtungsschicht (2) kon
zentrisch verlaufende Dehnungswellen (3, 4) aufweist.
8. Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsschicht (2)
dem Flüssigkeitsraum (8) zugewandt ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883844054 DE3844054A1 (de) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Energiespeicher |
EP89123000A EP0376058A1 (de) | 1988-12-28 | 1989-12-13 | Energiespeicher |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883844054 DE3844054A1 (de) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Energiespeicher |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3844054A1 true DE3844054A1 (de) | 1990-07-12 |
Family
ID=6370363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883844054 Withdrawn DE3844054A1 (de) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Energiespeicher |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0376058A1 (de) |
DE (1) | DE3844054A1 (de) |
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1988
- 1988-12-28 DE DE19883844054 patent/DE3844054A1/de not_active Withdrawn
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1989
- 1989-12-13 EP EP89123000A patent/EP0376058A1/de not_active Withdrawn
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Also Published As
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EP0376058A1 (de) | 1990-07-04 |
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Legal Events
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