EP2364404B1 - Hydrospeicher, insbesondere balgspeicher - Google Patents

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EP2364404B1
EP2364404B1 EP09749013A EP09749013A EP2364404B1 EP 2364404 B1 EP2364404 B1 EP 2364404B1 EP 09749013 A EP09749013 A EP 09749013A EP 09749013 A EP09749013 A EP 09749013A EP 2364404 B1 EP2364404 B1 EP 2364404B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bellows
fluid
housing
hydraulic accumulator
passages
Prior art date
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EP09749013A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2364404A1 (de
Inventor
Herbert Baltes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hydac Technology GmbH
Original Assignee
Hydac Technology GmbH
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02Installations or systems with accumulators
    • F15B1/04Accumulators
    • F15B1/08Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor
    • F15B1/10Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor with flexible separating means
    • F15B1/103Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor with flexible separating means the separating means being bellows
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00Accumulators
    • F15B2201/20Accumulator cushioning means
    • F15B2201/205Accumulator cushioning means using gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00Accumulators
    • F15B2201/30Accumulator separating means
    • F15B2201/315Accumulator separating means having flexible separating means
    • F15B2201/3152Accumulator separating means having flexible separating means the flexible separating means being bladders

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic accumulator, in particular in the form of a bellows reservoir, in which the bellows acting as a movable separating element between the gas side and the fluid side has a closing body which closes off the interior of the bellows in a fluid-tight manner at the time of its withdrawal and contraction in the storage housing defining a longitudinal axis in the axial direction is immovably fixed to its other Balgende relative to the storage housing, wherein the immovable Balgende is fixed to a housing-fixed end body having the shape of a disc having a from the main plane of the disc axially into the interior of the bellows projecting portion, and that at the projecting portion at least a fluid passage is formed, which connects the fluid side associated interior of the bellows with a fluid port of the storage housing, wherein the projecting portion defined in the interior of the bellows a longitudinal axis perpendicular to the central plane.
  • Hydraulic accumulator with serving as a movable separator bellows are known and find application in various technical fields, for example in hydraulic brake systems for vehicles and various industrial hydraulic systems.
  • the EP 1 052 412 A2 shows, for example, a bellows, in which a metal bellows is provided as a movable separating element between the gas side and the fluid side.
  • the bellows as the most heavily loaded component, represents the component which is crucial for operational safety. While the bellows are pulled out, with the folds of the bellows approaching one another, the risk of damage being rather low, the result is complete Constriction of the bellows to compressions when adjacent folds of the bellows are pressed. In particular, such a risk is given when a complete contraction of the bellows takes place quickly during operation.
  • the invention has the object to provide a hydraulic accumulator in the form of a bellows storage available, in which the risk that it comes to damage the bellows in operation, is effectively avoided.
  • the JP 2001146904 and the JP 2001124001 show hydraulic accumulator with the features in the preamble of claim 1.
  • an end body On the stationary bellows end, an end body is provided so as not only to form the fluid communication between the fluid side-associated inner space of the bellows and a fluid port of the storage case, but also to have this end portion projecting axially into the interior of the bellows.
  • the end body with its projecting area in additional function form an end or safety stop for the closing body of the movable bellows when the bellows contracts against the protruding area, if the axial height of the elevation is chosen such that the closure body of the movable bellows end Constriction comes to rest on the protruding portion of the end body before the contiguous folds of the bellows are pressed together. As a result, increased reliability in long-term operation is achieved.
  • the projecting area defines a central plane perpendicular to the longitudinal axis inside the bellows.
  • the arrangement is such that the central plane to the longitudinal axis is concentrically and peripherally limited by a sloping to the main plane inclined surface, being formed as fluid passages at least in the inclined surface formed, to the longitudinal axis obliquely sloping passages.
  • This design of the fluid passages has the further advantage that these passages, since they open in the interior of the bellows on the slope between the protruding central part and the inner side of the bellows, can serve as flushing openings, from which dirt particles are flushed out when the bellows are drawn together Annulus have accumulated between the inclined surface and the inside of the bellows.
  • axial passages in the axially projecting portion of the end body may be provided as fluid passages, whereby the flow cross section between the interior of the bellows and the fluid port of the storage housing substantially increases.
  • the sloping passages are arranged at equal intervals from each other on the inclined surface, and the axial passages may be arranged in the axially projecting region in concentric circular rings to the longitudinal axis.
  • the arrangement with regard to the formation of the fluid passages may be such that the area projecting into the interior of the bellows is connected to peripheral areas of the central plane via connecting parts sloping down to the main plane, said fluid passages being formed by gaps between connecting parts.
  • the central plane is related only to individual edge regions with the remaining part of the inner body, characterized by particularly simple production and thus low manufacturing costs.
  • the arrangement may in this case be such that the central plane has a square shape and at each corner of the square, a connecting part is formed.
  • the storage housing has a cup-like, hollow cylindrical main part and the opening of the pot closing housing end part, which is welded along a weld line with the main part, wherein the end body of the bellows is circumferentially fixed in the region of the weld line on the storage housing.
  • the side of the end body opposite the projecting portion may form an annular surface extending in a radial plane surrounding a recess concentric with the axis and bounded by the wall of the axially projecting portion.
  • a designated as a whole with 1 memory housing has a housing main part 3 in the form of a circular cylindrical pot with lying in the drawing above end 5, which is closed except for a filling opening 7, which is aligned with the housing longitudinal axis 9.
  • the filling opening 7 is still open, that is, the gas side adjacent to the filling opening 7, which is located on the outside of a metal bellows 13, is not yet with a working gas filled.
  • the lower end of the housing 1 is closed by a housing end part 15, which is welded tightly along a weld line 16 with the housing main part 3. Concentric with the axis 9 is in the final part 15 a concentric to the axis 9 fluid inlet 17 with an internal thread 19 for a fluid connection.
  • a metal bellows 13 forms a movable separating element between the gas side 11 and the fluid side 21 adjoining the fluid inlet 17.
  • the metal bellows 13 is located at its in Fig. 1 lying above Balgende 23 by a closure body 25 fluid-tight, which is formed by a flat, thin metal plate which is welded to the bellows end 23 with the last Balgfalte. That in the Fig. 1 below, other bellows end 27, the immovable bellows end, is fluid-tightly welded to the lowermost bellows crease with a welding region 29 on a metallic end body 31, which in turn is welded to the storage housing 1 along the welding line 16 between the housing main body 3 and the housing end part 15.
  • the gas side 11 is not contains only one filling with the working gas, but additionally contains a predetermined volume fraction of a fluid.
  • a combination of nitrogen gas as the working gas and ethyl alcohol as the fluid on the gas side 11 of the storage has proved to be particularly advantageous as a filling.
  • the fluid between folds and deflections of the bellows 13 form a damping support medium, on which the folded wall parts of the bellows 13 can be supported on the fluid as an abutment, which leads to an increase in the life of the bellows 13 and thus to an increase in reliability , This is especially true for rapid pulsations and rapid pressure surges.
  • the end body 31 provided on the immovable bellows end 27 forms fluid passages as a connection between the interior 33 of the bellows 13 associated with the fluid side 21 and the fluid inlet.
  • the end body 31 has the shape of a round disc which defines a plurality of radial planes, namely a designated here as the main plane, adjacent to the peripheral edge outer plane 35 and with respect to the longitudinal axis 9 centrally located level 37, the end body 31 in the interior 33 of the Balges 13 axially projecting portion forms.
  • the designated here as the main plane level 35 is located at the edge of the plane 35 slightly protruding welding area 29, where the immovable bellows end 27 is fixed.
  • the central, the projecting area forming plane 37 is bordered by an inclined surface 39. Open at the inclined surface 39 to the circumference of the inclined surface 39 evenly distributed, sloping towards the longitudinal axis 9 downwardly inclined bores 41 which form a first group of fluid passages between the fluid inlet 17 and the interior 33 of the bellows 13.
  • a second group of fluid passages is formed in the form of axial bores 43 in the projecting area bounded by the central plane 37.
  • the axial bores 43 are arranged distributed uniformly along two concentric circular lines 45 and 47.
  • the plane 37 and 35 opposite side of the end body 31 forms an extending in a radial plane annular surface 49 which surrounds a concentric recess 51 to the axis 9 in the end body 31, which is formed by the inner wall of the interior 33 of the bellows 13 projecting area which is bounded by the central plane 37.
  • the radially inner edge of the annular surface 49, and thus the opening edge of the recess 51 to the opening of the fluid inlet 17 is aligned, so that a drainage without flow path from the fluid inlet 17 into the recess 51 of the end body 31 is formed.
  • the fluid passages formed in the end body 31, namely the inclined bores 41 in the inclined surface 39 and the axial bores 43 in the above region continue the flow path into the interior space 33.
  • the plane 37 of the projecting area is axially offset from the main plane indicated at 35 by such a distance into the interior 33 that the plane 37 forms an end stop against which the closure body 25 bears against the movable bellows end 23 when the bellows 13 are completely contracted is.
  • the passages formed by the oblique bores 41 remain open as fluid passages, even if, when the bellows 13 is fully contracted, the closure body 25 rests against the plane 37 in planar fashion and closes the axial bores 43. Even while the end body 31 performs its safety or stop function, the interior 33 of the bellows 13 therefore remains in communication with the fluid inlet 17 with the remaining fluid volume.
  • the oblique bores 41 are provided by the arrangement of the oblique bores 41 which open at the inclined surface 39 41 additionally as flushing openings on the axial movements, which executes the closure body 25 in operation when contraction of the bellows 13, dirt particles are flushed out, which half at the immovable bellows 27 in the area between the inclined surface 39 and the inner side of the bellows.
  • the distance to the plane 37 is opposite the stationary bellows end 27 projecting axially, chosen so that when concerns the closure body 25 on the plane 37, the folds of the bellows 13 are not pressed against each other.
  • the arrangement may be such that a desired residual volume of fluid remains in the interior 33 of the bellows 13.
  • the Fig. 3 to 5 illustrate a second embodiment in which an end body 31 is provided in a simplified construction.
  • the end body 31 of this embodiment differs from the embodiment described first only by the design of the inside 33 of the bellows 13 projecting region, which, as in the first example, also a vertical axis to the longitudinal axis 9 37 as a safety end stop for the closure body 25 of Balges 13 formed.
  • the plane 37 in outline is square, wherein only at each corner region in a curved sloping slope to the main plane 35 down falling connecting part 61 is present, so that between each adjacent corners 65 each have a gap 63 is formed along a straight side 67 of the square extends, so that from the edge of the square to the opening of the recess 51 on each square side 67, a fluid passage is formed.
  • no additional axial bores are provided as fluid passages in the plane 37 in this embodiment.
  • the size of the fluid passages formed by the intermediate spaces 63 results in low flow resistance even without additional axial bores.
  • the production of the end body 31 in the second construction is simple in that it is in a forming process or machined end body in the shape of the end body 31 of Fig. 1 and 2 instead of introducing bores 41 and 43 at the projecting portion, straight cuts are made which run along the sides 67 and form the square shape of the plane 37, whereby at the same time the gaps 63 are formed as fluid passages.

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Abstract

Ein Hydrospeicher, insbesondere in Form eines Balgspeichers, bei dem der als bewegliches Trennelement zwischen Gasseite (11) und Fluidseite (21) dienende Balg (13) an seinem bei Ausziehen und Zusammenziehen in dem eine Längsachse (9) definierenden Speichergehäuse in Axialrichtung bewegbaren Balgende einen den Innenraum (33) des BaIges (13) fluiddicht abschließenden Verschlusskörper (25) aufweist und an seinem anderen Balgende (27) relativ zum Speichergehäuse (1) unbewegbar festgelegt ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das unbewegbare Balgende (27) an einem gehäusefesten Endkörper (31) festgelegt ist, der die Gestalt einer Scheibe mit einem aus der Hauptebene (35) der Scheibe axial ins Innere (33) des Balges (13) vorstehenden Bereich (37) besitzt, und dass an dem vorstehenden Bereich (37) zumindest ein Fluiddurchlass (41, 43) gebildet ist, der den der Fluidseite (21) zugehörigen Innenraum (33) des Balges (13) mit einem Fluidanschluss (17) des Speichergehäuses (1) verbindet.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Hydrospeicher, insbesondere in Form eines Balgspeichers, bei dem der als bewegliches Trennelement zwischen Gasseite und Fluidseite dienende Balg an seinem bei Ausziehen und Zusammenziehen in dem eine Längsachse definierenden Speichergehäuse in Axialrichtung bewegbaren Balgende einen den Innenraum des Balges fluiddicht abschließenden Verschlusskörper aufweist und an seinem anderen Balgende relativ zum Speichergehäuse unbewegbar festgelegt ist, wobei das unbewegbare Balgende an einem gehäusefesten Endkörper festgelegt ist, der die Gestalt einer Scheibe mit einem aus der Hauptebene der Scheibe axial ins innere des Balges vorstehenden Bereich besitzt, und dass an dem vorstehenden Bereich zumindest ein Fluiddurchlass gebildet ist, der den der Fluidseite zugehörigen Innenraum des Balges mit einem Fluidanschluss des Speichergehäuses verbindet, wobei der vorstehende Bereich im Inneren des Balges eine zur Längsachse senkrechte, zentrale Ebene definiert.
  • Hydrospeicher mit einem als bewegbares Trennelement dienenden Balg sind bekannt und finden auf verschiedenen technischen Gebieten Anwendung, beispielsweise bei hydraulischen Bremssystemen für Fahrzeuge und den verschiedensten industriellen Hydrauliksystemen. Die EP 1 052 412 A2 zeigt beispielsweise einen Balgspeicher, bei dem als bewegliches Trennelement zwischen Gasseite und Fluidseite ein Metallbalg vorgesehen ist. Bei derartigen Hydrospeichern stellt der Balg als das am höchsten belastete Bauelement das für die Betriebssicherheit entscheidende Bauteil dar. Während beim Ausziehen des Balges, wobei sich die einander angenäherten Falten des Balges weiter voneinander entfernen, die Gefahr der Beschädigung eher gering ist, kommt es bei vollständigem Zusammenziehen des Balges zu Stauchungen, wenn aneinander liegende Falten des Balges gepreßt werden. Insbesondere ist eine solche Gefahr dann gegeben, wenn ein vollständiges Zusammenziehen des Balges im Betrieb schnell erfolgt.
  • Im Hinblick auf diese Problematik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, einen Hydrospeicher in Form eines Balgspeichers zur Verfügung zu stellen, bei dem die Gefahr, dass es zu einer Beschädigung des Balges im Betrieb kommt, wirksam vermieden ist.
  • Die JP 2001146904 und die JP 2001124001 zeigen Hydrospeicher mit den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1 auf.
  • Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch einen Hydrospeicher gelöst, der die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
  • Am unbeweglichen Balgende ist ein Endkörper derart vorgesehen, dass dieser nicht nur die Fluidverbindung zwischen dem der Fluidseite zugehörigen Innenraum des Balges und einem Fluidanschluss des Speichergehäuses bildet, sondern dass dieser Endkörper einen Bereich besitzt, der ins Innere des Balges axial vorsteht. Dadurch kann der Endkörper mit seinem vorstehenden Bereich in Zusatzfunktion einen End- oder Sicherheitsanschlag für den sich beim Zusammenziehen des Balges an den vorstehenden Bereich anlegenden Verschlusskörpers des beweglichen Balgendes bilden, wenn die axiale Höhe der Erhebung so gewählt ist, dass der Verschlusskörper des beweglichen Balgendes beim Zusammenziehen am vorstehenden Bereich des Endkörpers zur Anlage kommt, bevor die aneinander liegenden Falten des Balges miteinander verpreßt werden. Im Ergebnis ist eine erhöhte Betriebssicherheit im Langzeitbetrieb erreicht.
  • Der vorstehende Bereich definiert im Inneren des Balges eine zur Längsachse senkrechte, zentrale Ebene. Dadurch ist ein großflächiger, ebener Sicherheitsanschlag gebildet, an dem der Verschlusskörper kippsicher anliegen kann.
  • Die Anordnung ist so getroffen, dass die zentrale Ebene zur Längsachse konzentrisch und randseitig durch eine zur Hauptebene abfallende Schrägfläche begrenzt ist, wobei als Fluiddurchlässe zumindest in der Schrägfläche ausgebildete, zur Längsachse hin schräg abfallende Durchgänge vorhanden sind. Durch diese Gestaltung der Fluiddurchlässe ergibt sich der weitere Vorteil, dass diese Durchgänge, da sie im Balginneren an der Schräge zwischen dem vorstehenden Zentralteil und der Balginnenseite münden, als Spülöffnungen dienen können, aus denen beim Zusammenziehen des Balges Schmutzpartikel ausgespült werden, die sich gegebenenfalls im Ringraum zwischen der Schrägfläche und der Balginnenseite angesammelt haben.
  • Mit Vorteil können jedoch auch zusätzlich zu den schräg abfallenden Durchgängen weitere axiale Durchgänge in dem axial vorstehenden Bereich des Endkörpers als Fluiddurchlässe vorgesehen sein, wodurch sich der Strömungsquerschnitt zwischen dem Innenraum des Balges und dem Fluidanschluss des Speichergehäuses wesentlich vergrößert.
  • Vorzugsweise sind die schräg abfallenden Durchgänge in gleichen Abständen voneinander an der Schrägfläche angeordnet, und die axialen Durchgänge können im axial vorstehenden Bereich in zur Längsachse konzentrischen Kreisringen angeordnet sein.
  • Alternativ kann die Anordnung hinsichtlich der Bildung der Fluiddurchlässe so getroffen sein, dass der ins Innere des Balges vorstehende Bereich an Randbereichen der zentralen Ebene über zur Hauptebene hin abfallende Verbindungsteile mit dieser in Verbindung ist, wobei die Fluiddurchlässe durch Zwischenräume zwischen Verbindungsteilen gebildet sind. Gegenüber der Ausbildung der Fluiddurchlässe durch schräg verlaufende Durchgänge, beispielsweise durch Einbringen von Schrägbohrungen, zeichnen sich Ausführungsbeispiele, bei denen die zentrale Ebene lediglich an einzelnen Randbereichen mit dem übrigen Teil des Innenkörpers zusammenhängt, durch besonders einfache Herstellung und dadurch niedere Herstellungskosten aus.
  • Die Anordnung kann hierbei so getroffen sein, dass die zentrale Ebene eine quadratische Form besitzt und an jeder Ecke des Quadrates ein Verbindungsteil gebildet ist.
  • Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen weist das Speichergehäuse ein topfartiges, hohlzylindrisches Hauptteil und ein die Öffnung des Topfes verschließendes Gehäuseabschlussteil auf, das entlang einer Schweißlinie mit dem Hauptteil verschweißt ist, wobei der Endkörper des Balges im Bereich der Schweißlinie umfangsseitig am Speichergehäuse festgelegt ist. Dies ermöglicht einen rationellen Fertigungsvorgang, indem in einem kombinierten Schweißvorgang sowohl der Endkörper festgelegt, als auch das Speichergehäuse geschlossen wird.
  • Die dem vorstehenden Bereich entgegensetzte Seite des Endkörpers kann eine in einer Radialebene verlaufende Ringfläche bilden, die eine zur Achse konzentrische Vertiefung umgibt, die durch die Wand des axial vorstehenden Bereiches begrenzt ist.
  • Wenn hierbei die Ringfläche des Endkörpers den koaxialen Fluidanschluss im Gehäuseabschlussteil umgibt, der mit dem radial inneren Rand der Ringfläche und dem Eingang der Vertiefung fluchtet, ergibt sich in vorteilhafter Weise ein absatzloser Strömungsweg von der Außenseite des Speichergehäuses zu den Fluiddurchlässen im Endkörper.
  • Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1
    einen schematisch vereinfacht und etwa in natürlicher Größe einer praktischen Ausführungsform gezeichneten Längsschnitt eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Hydrospeichers;
    Fig. 2
    eine Draufsicht lediglich eines Endkörpers des Balges des Ausführungsbeispieles von Fig. 1, gesehen in der in Fig. 1 mit II-II angedeuteten Blickrichtung;
    Fig. 3
    eine der Fig. 2 entsprechende Draufsicht eines Endkörpers gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel;
    Fig. 4
    eine Schnittdarstellung des Endkörpers von Fig. 3 entsprechend der in Fig. 3 mit IV-IV bezeichneten Schnittlinie, und
    Fig. 5
    eine perspektivische Schrägansicht des Endkörpers der Fig. 3 und 4, etwa hälftig aufgeschnitten.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles in Form eines Pulsationsdämpfers beschrieben. Ein als Ganzes mit 1 bezeichnetes Speichergehäuse weist ein Gehäusehauptteil 3 in Form eines kreiszylindrischen Topfes mit in der Zeichnung oben liegendem Ende 5 auf, das bis auf eine Füllöffnung 7 geschlossen ist, die mit der Gehäuselängsachse 9 fluchtet. Bei der Darstellung von Fig. 1 ist die Füllöffnung 7 noch offen, d. h. die an die Füllöffnung 7 angrenzende Gasseite 11, die sich an der Außenseite eines Metallbalges 13 befindet, ist noch nicht mit einem Arbeitsgas befüllt. An dem der Füllöffnung 7 gegenüberliegenden, in Fig. 1 unten liegenden Ende ist das Gehäuse 1 durch ein Gehäuseabschlussteil 15 geschlossen, das längs einer Schweißlinie 16 mit dem Gehäusehauptteil 3 dicht verschweißt ist. Zur Achse 9 konzentrisch befindet sich im Abschlussteil 15 ein zur Achse 9 konzentrischer Fluideinlass 17 mit einem Innengewinde 19 für einen Fluidanschluss.
  • Im Inneren des Speichergehäuses 1 bildet ein Metallbalg 13 ein bewegliches Trennelement zwischen der Gasseite 11 und der an den Fluideinlass 17 angrenzenden Fluidseite 21. Der Metallbalg 13 ist an seinem in Fig. 1 oben liegenden Balgende 23 durch einen Verschlusskörper 25 fluiddicht abgeschlossen, der durch eine ebene, dünne Metallplatte gebildet ist, die am Balgende 23 mit der letzten Balgfalte verschweißt ist. Das in der Fig. 1 unten liegende, andere Balgende 27, das unbewegliche Balgende, ist mit der untersten Balgfalte fluiddicht mit einem Schweißbereich 29 an einem metallischen Endkörper 31 verschweißt, der seinerseits entlang der Schweißlinie 16 zwischen Gehäusehauptteil 3 und Gehäuseabschlussteil 15 mit dem Speichergehäuse 1 verschweißt ist.
  • Wie erwähnt, ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Zustand die Gasseite 11 noch nicht mit einem Arbeitsgas unter einem Vorfülldruck versehen, so dass sich der Balg 13 in ausgezogenem Zustand befindet, wobei sich der Verschlusskörper 25 in der Nähe des oberen Endes 5 des Speichergehäuses 1 befindet. Bei auf der Gasseite 11 herrschendem Druck aufgrund der Füllung mit dem Arbeitsgas, wie N2, und wechselndem Fluiddruck auf der Fluidseite 21 ergeben sich für den Verschlusskörper 25 Axialbewegungen. Bei einem Einsatz des Hydrospeichers als Pulsationsdämpfer, wobei die Fluidseite 21 über den Fluideinlass 17 mit einem Druckfluid, insbesondere Hydraulikflüssigkeit, einem Kraftstoff oder Schmierstoff, in Fluidverbindung ist, um auftretende Druckstösse zu glätten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Gasseite 11 nicht nur eine Füllung mit dem Arbeitsgas enthält, sondern zusätzlich einen vorgebbaren Volumenanteil eines Fluides enthält. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei eine Kombination von Stickstoffgas als Arbeitsgas und Ethylalkohol als Fluid auf der Gasseite 11 des Speichers als Füllung erwiesen. Im Betrieb kann das Fluid zwischen Falten und Umlenkungen des Balges 13 ein dämpfendes Abstützmedium bilden, an dem sich die gefalteten Wandungsteile des Balges 13 am Fluid als Gegenlager abstützen können, was zu einer Erhöhung des Lebensdauer des Balges 13 und damit zu einer Erhöhung der Funktionssicherheit führt. Dies gilt insbesondere bei raschen Pulsationen und schnellen Druckstössen. Der am unbeweglichen Balgende 27 vorgesehene Endkörper 31 bildet Fluiddurchlässe als Verbindung zwischen dem der Fluidseite 21 zugehörigen Innenraum 33 des Balges 13 und dem Fluideinlass. Der Endkörper 31 hat die Form einer runden Scheibe, die mehrere Radialebenen definiert, nämlich eine hier als Hauptebene bezeichnete, an den Umfangsrand angrenzende äußere Ebene 35 und eine bezüglich der Längsachse 9 zentral gelegene Ebene 37, die am Endkörper 31 einen in den Innenraum 33 des Balges 13 axial vorstehenden Bereich bildet. An der hier als Hauptebene bezeichneten Ebene 35 befindet sich randseitig der aus dieser Ebene 35 leicht vorstehende Schweißbereich 29, an dem das unbewegliche Balgende 27 festgelegt ist.
  • Die zentrale, den vorstehenden Bereich bildende Ebene 37 ist randseitig durch eine Schrägfläche 39 begrenzt. An der Schrägfläche 39 münden, um den Umfang der Schrägfläche 39 gleichmäßig verteilt angeordnete, gegen die Längsachse 9 hin abfallende Schrägbohrungen 41, die eine erste Gruppe von Fluiddurchlässen zwischen Fluideinlass 17 und Innenraum 33 des Balges 13 bilden. Eine zweite Gruppe von Fluiddurchlässen ist in Form von Axialbohrungen 43 in dem von der zentralen Ebene 37 begrenzten vorstehenden Bereich ausgebildet. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Axialbohrungen 43 entlang zweier konzentrischer Kreislinien 45 und 47 gleichmäßig verteilt angeordnet.
  • Die den Ebenen 37 und 35 entgegengesetzte Seite des Endkörpers 31 bildet eine in einer Radialebene verlaufende Ringfläche 49, die im Endkörper 31 eine zur Achse 9 konzentrische Vertiefung 51 umgibt, die durch die Innenwand des in den Innenraum 33 des Balges 13 vorstehenden Bereiches gebildet ist, der durch die zentrale Ebene 37 begrenzt ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der radial innere Rand der Ringfläche 49 und damit der Öffnungsrand der Vertiefung 51 zur Öffnung des Fluideinlasses 17 fluchtend, so dass ein absatzloser Strömungsweg vom Fluideinlass 17 in die Vertiefung 51 des Endkörpers 31 gebildet ist. Die im Endkörper 31 ausgebildeten Fluiddurchlässe, nämlich die Schrägbohrungen 41 in der Schrägfläche 39 sowie die Axialbohrungen 43 im vorstehenden Bereich setzen den Strömungsweg in den Innenraum 33 fort.
  • Die Ebene 37 des vorstehenden Bereiches ist gegenüber der mit 35 bezeichneten Hauptebene axial um eine solche Strecke in den Innenraum 33 versetzt, dass die Ebene 37 einen Endanschlag bildet, an den sich der Verschlusskörper 25 am beweglichen Balgende 23 anlegt, wenn der Balg 13 vollständig zusammengezogen ist. Die durch die Schrägbohrungen 41 gebildeten Durchgänge bleiben als Fluiddurchlässe offen, selbst wenn sich bei vollständig zusammengezogenem Balg 13 der Verschlusskörper 25 ebenflächig an der Ebene 37 anlegt und die Axialbohrungen 43 verschließt. Selbst während der Endkörper 31 seine Sicherheits- oder Anschlagfunktion ausübt, bleibt der Innenraum 33 des Balges 13 daher mit dem verbleibenden Rest-Fluidvolumen in Verbindung mit dem Fluideinlass 17. Durch die Anordnung der Schrägbohrungen 41, die an der Schrägfläche 39 münden, dienen diese Schrägbohrungen 41 zusätzlich als Spülöffnungen über die bei Axialbewegungen, die der Verschlusskörper 25 in Betrieb beim Zusammenziehen des Balges 13 ausführt, Schmutzpartikel ausgespült werden, die sich am unbeweglichen Balgende 27 im Bereich zwischen der Schrägfläche 39 und der Balginnenseite angesammelt halben. Wie bereits erwähnt, ist die Strecke, um die die Ebene 37 gegenüber dem unbeweglichen Balgende 27 axial vorsteht, so gewählt, dass bei Anliegen des Verschlusskörpers 25 an der Ebene 37 die Falten des Balges 13 nicht gegeneinander verpreßt werden. Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, dass ein gewünschtes Fluid-Restvolumen im Innenraum 33 des Balges 13 verbleibt.
  • Die Fig. 3 bis 5 verdeutlichen ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem ein Endkörper 31 in vereinfachter Bauweise vorgesehen ist. Der Endkörper 31 dieses Ausführungsbeispieles unterscheidet sich gegenüber dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich durch die Gestaltung des ins Innere 33 des Balges 13 vorstehenden Bereiches, der, wie beim ersten Beispiel, ebenfalls eine zur Längsachse 9 senkrechte Ebene 37 als Sicherheits-Endanschlag für den Verschlusskörper 25 des Balges 13 gebildet. Im Gegensatz zum zuerst beschriebenen Beispiel ist die Ebene 37 im Umriß quadratisch, wobei lediglich an jedem Eckbereich ein in gewölbtem Schrägverlauf zur Hauptebene 35 hin abfallendes Verbindungsteil 61 vorhanden ist, so dass zwischen jeweils benachbarten Ecken 65 jeweils ein Zwischenraum 63 gebildet ist, der sich entlang einer geraden Seite 67 des Quadrates erstreckt, so dass vom Rand des Quadrates zur Öffnung der Vertiefung 51 an jeder Quadratseite 67 ein Fluiddurchlass gebildet ist. Wie ersichtlich, sind bei dieser Ausführungsform in der Ebene 37 keine zusätzlichen Axialbohrungen als Fluiddurchlässe vorgesehen. Bei der Größe der durch die Zwischenräume 63 gebildeten Fluiddurchlässe ergeben sich auch ohne zusätzliche Axialbohrungen geringe Strömungswiderstände.
  • Die Herstellung des Endkörpers 31 in der zweiten Bauform gestaltet sich insofern einfach, als bei in einem Umformverfahren oder spanabhebend geformten Endkörper in der Form des Endkörpers 31 von Fig. 1 und 2 anstelle des Einbringens von Bohrungen 41 und 43 an dem vorstehenden Bereich gerade Einschnitte gebildet werden, die entlang der Seiten 67 verlaufen und die Quadratform der Ebene 37 bilden, wodurch gleichzeitig die Zwischenräume 63 als Fluiddurchlässe entstehen.

Claims (10)

  1. Hydrospeicher, insbesondere in Form eines Balgspeichers, bei dem der als bewegliches Trennelement zwischen Gasseite (11) und Fluidseite (21) dienende Ba!g (13) an seinem bei Ausziehen und Zusammenziehen in dem eine Längsachse (9) definierenden Speichergehäuse in Axialrichtung bewegbaren Balgende einen den Innenraum (33) des Balges (13) fluiddicht abschließenden Verschlusskörper (25) aufweist und an seinem anderen Balgende (27) relativ zum Speichergehäuse (1) unbewegbar festgelegt ist, wobei das unbewegbare Balgende (27) an einem gehäusefesten Endkörper (31) festgelegt ist, der die Gestalt einer Scheibe mit einem aus der Hauptebene (35) der Scheibe axial ins Innere (33) des Balges (13) vorstehenden Bereich (37) besitzt, und dass an dem vorstehenden Bereich (37) zumindest ein Fluiddurchlass (41, 43) gebildet ist, der den der Fluidseite (21) zugehörigen Innenraum (33) des Balges (13) mit einem Fluidanschluss (17) des Speichergehäuses (1) verbindet, wobei der vorstehende Bereich im Inneren (33) des Balges (13) eine zur Längsachse (9) senkrechte, zentrale Ebene (37) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Ebene (37) zur Längsachse (9) konzentrisch und randseitig durch eine zur Hauptebene (35) abfallende Schrägfläche (39) begrenzt ist, und dass als Fluiddurchlässe zumindest in der Schrägfläche (39) ausgebildete, zur Längsachse (9) hin schräg abfallende Durchgänge (41) vorhanden sind.
  2. Hydrospeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den schräg abfallenden Durchgängen (41) axiale Durchgänge (43) in dem axial vorstehenden Bereich (37) des Endkörpers (31) als Fluiddurchlässe vorgesehen sind.
  3. Hydrospeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die schräg abfallenden Durchgänge (41) in gleichen Abständen voneinander an der Schrägfläche (39) angeordnet sind.
  4. Hydrospeicher nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Durchgänge (43) im axial vorstehenden Bereich (37) in zur Längsachse (9) konzentrischen Kreisringen (45, 47) angeordnet sind.
  5. Hydrospeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der ins Innere (33) des Balges (13) vorstehende Bereich an Randbereichen der zentralen Ebene (37) über zur Hauptebene (35) hin abfallende Verbindungsteile (61) mit dieser in Verbindung ist und dass die Fluiddurchlässe durch Zwischenräume (63) zwischen Verbindungsteilen (61) gebildet sind.
  6. Hydrospeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Ebene (37) eine quadratische Form besitzt und dass an jeder Ecke (65) des Quadrates ein Verbindungsteil (61) gebildet ist.
  7. Hydrospeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichergehäuse (1) ein topfartiges, hohlzylindrisches Hauptteil (3) und ein die Öffnung des Topfes verschließendes Gehäuseabschlussteil (15) aufweist, das entlang einer Schweißlinie (16) mit dem Hauptteil (3) verschweißt ist, und dass der Endkörper (31) des Balges (13) im Bereich der Schweißlinie (16) umfangsseitig am Speichergehäuse (1) festgelegt ist.
  8. Hydrospeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die dem vorstehenden Bereich (37) entgegengesetzte Seite des Endkörpers (31) eine in einer Radialebene verlaufende Ringfläche (49) bildet, die eine zur Achse (9) konzentrische Vertiefung (51) umgibt, die durch die Wand des axial vorstehenden Bereiches (37) begrenzt ist.
  9. Hydrospeicher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringfläche (49) des Endkörpers (31) den koaxialen Fluidanschluss (17) im Gehäuseabschlussteil (15) umgibt, der mit dem radial inneren Rand der Ringfläche (49) und dem Eingang der Vertiefung (51) fluchtet.
  10. Hydrospeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Metallbalg (13) vorgesehen ist, der an einem Balgende (23) mit dem metallischen Verschlusskörper (25) und am anderen Balgende (27) mit dem metallischen Endkörper (31) verschweißt ist.
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