EP3067570B1 - Piston accumulator - Google Patents

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EP3067570B1
EP3067570B1 EP16155949.7A EP16155949A EP3067570B1 EP 3067570 B1 EP3067570 B1 EP 3067570B1 EP 16155949 A EP16155949 A EP 16155949A EP 3067570 B1 EP3067570 B1 EP 3067570B1
Authority
EP
European Patent Office
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housing
piston
support
bushing
view
Prior art date
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Active
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EP16155949.7A
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German (de)
French (fr)
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EP3067570A1 (en
Inventor
Olaf Nahrwold
Thomas Pippes
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Carl Freudenberg KG
Original Assignee
Carl Freudenberg KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Carl Freudenberg KG filed Critical Carl Freudenberg KG
Publication of EP3067570A1 publication Critical patent/EP3067570A1/en
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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
    • F15B1/24Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor with rigid separating means, e.g. pistons
    • 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
    • F15B2201/31Accumulator separating means having rigid separating means, e.g. pistons

Definitions

  • the invention relates to a piston accumulator according to the preamble of patent claim 1.
  • piston accumulators are already known from the prior art.
  • pistons are moved, which are guided through the housing.
  • the pistons are moved against the pressure of gases.
  • the rigidity of the housing is determined primarily by the wall thickness and the modulus of elasticity of the material from which the housing is made.
  • Pressure accumulators made of CFRP (carbon fiber reinforced) and / or GRP (glass fiber reinforced) materials are known from the literature. These have a matrix, namely a binding system made of epoxy resins.
  • thermoplastics for this purpose.
  • these have a brittle behavior, which can quickly become the cause of a danger to life and the environment in an accident, since high pressure can no longer be maintained.
  • high pressure can no longer be maintained.
  • usually very expensive safety devices for the accumulator are necessary.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a piston accumulator, in which a good seal and leadership of the piston is ensured, even if the diameter of the housing a Expands expansion, the strength, the weight and the cost of the piston accumulator are optimized as possible.
  • the bushing is resiliently and / or elastically supported against the housing.
  • expansions or deformations of the housing can be easily absorbed without disturbing the liner in their function.
  • the bush could be resiliently and / or elastically supported against the housing by supporting lamellae and / or at least one lamella component and / or at least one support element and / or at least one ring element.
  • the bush could be supported against the housing by support plates and / or at least one, in particular separate, lamellar component. Through the support slats, the liner can be stored very safely.
  • the support lamellae compensate for the different expansion of the components bushing and housing and always support the liner well.
  • the support slats no longer require a second connection of the bushing. Due to the support slats, the only connection can be made very simple. Due to the support slats, the liner can be designed much thinner than before. Due to the support slats, the bushing only are still tuned to the piston and the media and no longer on the strength and rigidity of the entire pressure or piston accumulator.
  • the support slats take over the storage of the bushing in the housing.
  • a relatively simple technique for connecting the two components housing and bushing can be used.
  • a connection which takes into account a recording of the loads, which are due to the weight of the bushing with piston and oil and the acceleration of these components, can be designed structurally relatively simple.
  • a connection can then be made, for example by the EMPT method, which from the WO 2013/071985 A1 has become known for hydraulic accumulator.
  • a separate component namely a lamellar component
  • a corresponding support structure along the central axis between bushing and housing can be imagined.
  • the support structure may also have support slats, as described here and in the figures.
  • the support slats may be parallel, helical, wave-like, zigzag-shaped and squarely aligned with the major axes of the components.
  • the support blades may be broken or interrupted at different areas to ensure even distribution of the fluid.
  • wall thickness Due to the good storage of the liner only the wall thickness must be matched to the leadership of the piston and separation of two fluids. As a result, wall thicknesses less than or equal to 4 mm can be realized.
  • the support slats and / or the lamellar component and / or the support element and / or the ring element could be formed on the bushing and / or on the housing.
  • the support plates could be formed on the bushing and / or on the housing.
  • the housing could have on its inner wall corresponding support plates. These support plates are designed resiliently and so can very well compensate for various conditions caused by pressure and temperature expansions of the housing relative to the liner.
  • a piston accumulator or pressure accumulator is conceivable, are united in the bush, housing and support plates in one component.
  • the housing could be fiber-reinforced and / or have a fiber reinforcement in the form of a winding.
  • the piston accumulator or accumulator described here is constructed safer than known. This is achieved by using a matrix of elastomer during the winding of the pressure accumulator with CFRP or GFRP. Such a matrix of elastomer has a much better behavior in external hazards, such as accidents, since there is no risk of splintering of a shell here.
  • a matrix of elastomeric materials such as CR, NBR, EPDM or even thermoplastic elastomers such as TPE, TPV could be used.
  • Support slats could also be arranged only on a section between the bushing and the housing.
  • the bushing could therefore be resiliently and / or elastically supported against the housing by support lamellae and / or at least one lamella component and / or at least one support element and / or at least one ring element.
  • the ring elements can be configured wave-shaped or zigzag-shaped. These can be arranged over the entire length of the liner or only in strategic places.
  • a bearing of the bushing could also be done by supporting knobs, in particular by elastic support knobs.
  • the support nubs could be attached to the inside or inside wall of the housing.
  • the support knobs could be arranged like a loose bearing only at one end of the housing.
  • a ring element could also have support nubs.
  • the piston accumulator described here can be used in all vehicles where light piston accumulators are required (OEM, Tier 1 and Tier 2 and Aerospace).
  • the piston accumulator could be used for commercial vehicles, for passenger cars or for airplanes.
  • Fig.1 shows a sectional view of a piston accumulator, comprising a housing 1, which defines a pressure chamber 2 and a movable piston 3 receives, wherein in the pressure chamber 2, a compressible fluid is received, wherein the piston 3 has a housing side 4, which faces the pressure chamber 2 and wherein the piston 3 has a working side 5, which is zuwendbar a working fluid, which can move the piston 3. It is provided a bushing 6, within which the piston 3 is movable. The bush 6 guides the piston 3.
  • the compressible fluid is a gas.
  • the housing 1 has a connection opening 11, so that working fluid can penetrate into the housing 1 and move the piston 3.
  • the pressure chamber 2 is bounded by the bushing 6, the piston 3 and the housing 1 and includes a variable volume.
  • the bushing 6 is completely received within the housing 1.
  • the bushing 6 is formed as a cylindrical tube.
  • the bushing 6 has an outer surface 7 and an inner surface 8, both surfaces 7, 8 being in contact with or being pressurized by the compressible fluid.
  • the size of the inner surface 8, which is in contact with the compressible fluid, depends on the displacement position of the piston 3.
  • the size of the inner surface 8, which is in contact with the working fluid, also depends on the displacement position of the piston 3. The further the piston 3 is forced back from the working fluid into the housing 1, the more inner surface 8 is in contact with the working fluid.
  • the piston 3 slides on the inner surface 8 and is guided by the bushing 6.
  • the bushing 6 and the housing 1 are arranged concentrically.
  • the bush 6 is made of a metal, namely steel.
  • the housing 1 consists of a fiber-reinforced plastic.
  • the plastic may for example be carbon fiber reinforced or glass fiber reinforced.
  • a gas-impermeable device such as a gas-tight, a liner or a coating is attached.
  • the piston 3 On the piston 3, two guide rings 9 are arranged axially between which a sealing ring 10 is located.
  • the piston 3 is convex on its working side 5 and concave on its housing side 4.
  • the piston 3 is U-shaped in cross section.
  • the housing 1 and the bush 6 are arranged concentrically with each other.
  • the outer surface 7 of the bushing 6 is completely surrounded by gas.
  • the inner surface 8 is dependent on the position of the Piston 3 with gas or liquid acted upon.
  • the inner surface 8 is acted upon in dependence on the position of the piston 3 more with gas or more with liquid.
  • FIG. 2 is a sectional view of a second embodiment of a piston accumulator shown with a housing 1, in which the compressible and gaseous fluid located in the pressure chamber 2, the inner wall of the housing 1 is not directly touched.
  • the bushing 6 is cup-shaped and closed on the housing side 4 of the piston 3 facing end side by a bottom, which forms part of the housing 1 and is formed on the side facing the pressure chamber 2 gas-impermeable.
  • gas impermeable device such as a gas sealer, a liner or a coating.
  • the bushing 6 consists in the embodiment shown of a metallic material and is therefore completely gas-impermeable. By such an embodiment of the bushing 6, the housing 1 does not need to be formed also gas-impermeable. Because the compressible fluid can not practically escape from the pressure chamber 2, the piston accumulator has consistently good service properties during a long service life.
  • the bush 6 has an outer surface 7 and an inner surface 8, with only the inner surface 8 is in contact with the compressible and gaseous fluid from the pressure chamber 2 and is pressurized by this.
  • the outer surface 7 is pressurizable with the working fluid, which is formed here by an oil.
  • the working fluid which is formed here by an oil.
  • Fig. 3 is a sectional view of a third embodiment of a piston accumulator with a housing 1 is shown, which encloses two pressure chambers 2, wherein in each of the two pressure chambers 2 each a differential pressure-dependent movable in the axial direction of the piston 3 is arranged.
  • each individual piston 3 can be selectively activated and used.
  • the 4 to 18 show that the bushing 6 is resiliently and elastically supported against the housing 1 by support plates 12.
  • the support plates 12 may be formed on the bushing 6 and / or on the housing 1.
  • the support blades 12 make an angle with the central axis 14 of the bushing 6 or are inclined to this in another way. This results in a resilient and / or elastic support of the bushing 6 against the housing 1, when this expands or contracts.
  • Fig. 4 shows a schematic sectional view of support plates 12 on the housing 1, wherein the bushing 6 and the housing 1 are separate components and made of different materials.
  • Fig. 5 shows a schematic sectional view of support plates 12 on the bushing 6, wherein the bushing 6 and the housing 1 are separate components and made of different materials.
  • Fig. 6 shows a schematic sectional view of support plates 12 on the bushing 6 and the housing 1, wherein these are integrally formed as a component.
  • Fig. 7 shows a schematic sectional view of support plates 12 which are arranged on a separate plate member 13, wherein the materials for the three components sleeve 6, housing 1 and fin component 13 are selected according to their tasks, wherein the liner 6 has a good gas tightness, good oil resistance and high Surface quality for the guidance of a piston 3 shows, wherein the housing 1 has a good gas tightness, good pressure resistance and a good connection with winding and wherein the lamellar component 13 shows a good support effect, a good tolerance compensation and a low weight.
  • Fig. 8 shows a schematic sectional view of a support plate 12, which is designed as a tilted blade.
  • Fig. 9 shows a schematic sectional view of a support plate 12, which is designed as a serpentine lamella.
  • Fig. 10 shows a schematic sectional view of a support plate 12, which is designed as a V-blade.
  • Fig. 11 shows a schematic sectional view of a support plate 12, which is designed as a sickle blade.
  • Fig. 12 shows a schematic sectional view of a support plate assembly on the bushing 6, wherein the support plates 12 are distributed symmetrically around the circumference.
  • Fig. 13 shows a schematic sectional view of a support plate assembly on the bushing 6, wherein the support plates 12 are more distributed in the lower region.
  • Fig. 14 shows a support blade assembly on the bushing 6 in a longitudinal sectional view, wherein the support plates 12 are arranged linearly along the central axis 14.
  • Fig. 15 shows a support plate assembly on the bushing 6 in a longitudinal sectional view, wherein the support plates 12 are arranged wave-shaped along the central axis 14.
  • Fig. 16 shows a support blade assembly on the bushing 6 in a longitudinal sectional view, wherein the support plates 12 are arranged in a zigzag shape along the central axis 14,
  • Fig. 17 shows a support blade assembly on the bushing 6 in a longitudinal sectional view, wherein the support plates 12 are arranged spirally along the central axis 14.
  • Fig. 18 shows a support plate assembly on the bushing 6 in a longitudinal sectional view, wherein the support plates 12 at right angles to the central axis 14 with interruptions, in particular holes, are arranged.
  • Fig. 19 shows a sectional view of a wound piston accumulator with one-sided and simple connection of a thin bushing 6.
  • the housing 1 is formed fiber-reinforced and has a fiber reinforcement in the form of a winding.
  • Fig. 20 and 21 each show a separate fin component 13, through which the bushing 6 can be supported against the housing 1.
  • a piston accumulator can be created in which the bushing 6 is resiliently and / or elastically supported against the housing 1 by at least one lamella component 13.
  • Fig. 20 shows a sectional view of a separate fin component 13, wherein the support plates 12 are formed wave-shaped.
  • Fig. 21 shows a sectional view of a separate fin component 13, wherein the support plates 12 are formed zigzag-shaped.
  • Fig. 22 shows a piston accumulator, in which several, here two concrete, supporting elements 13a come only at strategic points to bear and are installed.
  • the bushing 6 is resiliently and / or elastically supported against the housing 1 by at least one support element 13a.
  • Fig. 23 shows a schematic view of a fixed / loose bearing of the bushing. 6
  • Fig. 24 shows a ring member 13b made of elastomer, which should compensate for different expansions.
  • a piston accumulator can be created in which the bushing 6 is resiliently and / or elastically supported against the housing 1 by at least one ring element 13b.
  • Fig. 25 schematically shows an elastic bearing, which is shown here outside, but also inside possible, wherein the bushing 6 is elastically mounted on a loose bearing.
  • Fig. 26 shows a ring member 13b with support studs 15.
  • a piston accumulator can be created in which the bush 6 is resiliently and / or elastically supported against the housing 1 by at least one ring member 13b, wherein the ring member 13b has support knobs 15 made of elastomer.
  • Fig. 27 shows a piston accumulator, in which support nubs 15 are arranged on the housing 1.

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Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen Kolbenspeicher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a piston accumulator according to the preamble of patent claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind bereits derartige Kolbenspeicher bekannt. In deren Druckräumen werden Kolben verfahren, welche durch das Gehäuse geführt sind. Die Kolben werden gegen den Druck von Gasen verfahren.Such piston accumulators are already known from the prior art. In the pressure chambers pistons are moved, which are guided through the housing. The pistons are moved against the pressure of gases.

In den Druckräumen dieser Kolbenspeicher sind häufig Gase unter sehr hohem Innendruck aufgenommen. Die Gehäuse dieser Kolbenspeicher müssen daher eine relativ hohe Steifigkeit aufweisen, damit eine Aufweitung derer Durchmesser aufgrund hoher Innendrücke vermieden wird.In the pressure chambers of these piston accumulator gases are often added under very high internal pressure. The housing of this piston accumulator must therefore have a relatively high rigidity, so that a widening derer diameter is avoided due to high internal pressures.

Sofern es nämlich zu einer Aufweitung des Durchmessers kommt, kann eine Kolbendichtung ihre Wirkung nicht mehr in optimaler Weise entfalten. Des Weiteren kann die Führung des Kolbens innerhalb des Gehäuses nicht mehr gewährleistet sein.If there is a widening of the diameter, a piston seal can no longer develop its effect optimally. Furthermore, the guidance of the piston within the housing can no longer be guaranteed.

Die Steifigkeit des Gehäuses wird in erster Linie durch die Wandstärke und den E-Modul des Werkstoffes bestimmt, aus dem das Gehäuse gefertigt ist.The rigidity of the housing is determined primarily by the wall thickness and the modulus of elasticity of the material from which the housing is made.

Bei der Auslegung der hier beschriebenen Kolbenspeicher ist man häufig gezwungen, entweder höhere Wandstärken auszubilden als für eine ausreichende Festigkeit benötigt würde, oder aber Werkstoffe mit hohem E-Modul einzusetzen. Beide technologischen Wege führen zu erhöhten Kosten und erhöhtem Gewicht.When designing the piston accumulators described here, one is often forced to either form higher wall thicknesses than would be required for sufficient strength, or else to use materials with a high modulus of elasticity. Both technological ways lead to increased costs and increased weight.

Aus der US 2,742,929 A , US 2,734,531 A und der US 2,417,873 A sowie dem Fachbuch " Einführung in die Ölhydraulik" (Vieweg + Teubner Verlag 1984 ) sind ebenfalls Kolbenspeicher oder Druckspeicher bekannt.From the US 2,742,929 A . US 2,734,531 A and the US 2,417,873 A as well as the textbook " Introduction to Oil Hydraulics "(Vieweg + Teubner Verlag 1984 ) are also piston accumulator or pressure accumulator known.

US-2012/0273076-A1 zeigt einen weiteren Druckspeicher. US-2012/0273076-A1 shows another accumulator.

Einzelne Bauteile, nämlich Gehäuse und Laufbuchsen, müssen relativ zueinander mit schweren Endstücken zentriert und gelagert werden. Dadurch können Druckspeicher nicht leicht gebaut werden.Individual components, namely housings and bushings, must be centered and supported relative to each other with heavy end pieces. This pressure accumulators can not be easily built.

Werkstoffe mit sehr unterschiedlichem Ausdehnungsverhalten, thermisch und druckbedingt, können bei den bekannten Druckspeichern nicht verwendet werden, da diese sonst nicht dicht bleiben, innere Spannungen zu groß werden oder bestimmte Bauteile steifer und somit schwerer ausgelegt werden müssen. Bei den bestehenden Druckspeichern muss auf Grund von äußeren Beschleunigungen, insbesondere in Fahrzeugen, die Laufbuchse an beiden Enden gestützt werden. Dadurch wird das Gesamtsystem bei unterschiedlicher Ausdehnung der einzelnen Bauteile verspannt.Materials with very different expansion behavior, thermal and pressure-related, can not be used in the known pressure accumulators, as these otherwise remain tight, internal stresses are too large or certain components must be stiffer and thus designed to be heavier. In the existing pressure accumulators, the bushing must be supported at both ends due to external accelerations, especially in vehicles. As a result, the entire system is braced with different expansion of the individual components.

In der US 2,417,873 A wird eine Laufbuchse zwar nur einseitig befestigt, hat aber am Umfang verteilt starre Stützringe. Diese müssen mit entsprechenden Bohrungen ausgestattet sein, damit das Gas an den gesamten Außenumfang der Laufbuchse gelangen kann. Bei entsprechender Aufdehnung durch Druck und Temperatur des Gehäuses geht die Stützwirkung der Stützringe verloren.In the US 2,417,873 A Although a liner is attached only on one side, but has distributed around the circumference rigid support rings. These must be with appropriate Be equipped with holes so that the gas can reach the entire outer circumference of the liner. With appropriate expansion by pressure and temperature of the housing, the support effect of the support rings is lost.

Aus der Literatur sind Druckspeicher aus CFK (kohlefaserverstärkt)- und oder GFK (glasfaserverstärkt)- Werkstoffen bekannt. Diese haben eine Matrix, nämlich ein Bindesystem, aus Epoxidharzen.Pressure accumulators made of CFRP (carbon fiber reinforced) and / or GRP (glass fiber reinforced) materials are known from the literature. These have a matrix, namely a binding system made of epoxy resins.

Es sind jedoch auch bereits Thermoplaste für diesen Zweck bekannt. Diese weisen aber ein sprödes Verhalten auf, das bei einem Unfall schnell zur Ursache einer Gefahr für Leben und Umwelt werden kann, da hoher Druck nicht mehr gehalten werden kann. Um diese Gefahr einigermaßen zu verringern, sind meist sehr aufwendige Sicherheitseinrichtungen für den Druckspeicher notwendig.However, there are already known thermoplastics for this purpose. However, these have a brittle behavior, which can quickly become the cause of a danger to life and the environment in an accident, since high pressure can no longer be maintained. To reduce this risk reasonably, usually very expensive safety devices for the accumulator are necessary.

Aus den Druckschriften US 2,742,929 A , US 2,734,531 A und US 2,417,873 A ist ersichtlich, dass die Verbindung von Bauteilen meist durch Verschrauben oder Verschweißen erfolgt. Beim Verschweißen müssen zwei Bauteile aus dem gleichen Grundwerkstoff sein. Beim Verschrauben müssen zwei Bauteile entsprechende Schraubenfestigkeit haben.From the pamphlets US 2,742,929 A . US 2,734,531 A and US 2,417,873 A It can be seen that the connection of components usually takes place by screwing or welding. When welding, two components must be made of the same base material. When screwing two components must have corresponding screw strength.

Zudem werden weitere Bauteile, nämlich insbesondere Schrauben, benötigt sowie entsprechende Wanddicken für das Gewinde. Diese konstruktiven Maßnahmen machen einen Druckspeicher nicht leicht, sondern relativ schwer.In addition, other components, namely screws, in particular required and corresponding wall thicknesses for the thread. These structural measures make a pressure accumulator not easy, but relatively heavy.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kolbenspeicher anzugeben, bei welchem eine gute Dichtung und Führung dessen Kolbens sicher gestellt ist, selbst wenn der Durchmesser dessen Gehäuses eine Aufweitung erfährt, wobei die Festigkeit, das Gewicht und die Kosten des Kolbenspeichers möglichst optimiert sind.The invention is therefore an object of the invention to provide a piston accumulator, in which a good seal and leadership of the piston is ensured, even if the diameter of the housing a Expands expansion, the strength, the weight and the cost of the piston accumulator are optimized as possible.

Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.The present invention achieves the aforementioned object by the features of patent claim 1.

Die Laufbuchse ist gegen das Gehäuse federnd und/ oder elastisch abgestützt. So können Ausdehnungen oder Deformierungen des Gehäuses problemlos aufgenommen werden, ohne die Laufbuchse in ihrer Funktion zu stören.The bushing is resiliently and / or elastically supported against the housing. Thus, expansions or deformations of the housing can be easily absorbed without disturbing the liner in their function.

Die Laufbuchse könnte gegen das Gehäuse durch Stützlamellen und/ oder mindestens ein Lamellenbauteil und/ oder mindestens ein Stützelement und/ oder mindestens ein Ringelement federnd und/ oder elastisch abgestützt sein. Vor diesem Hintergrund könnte die Laufbuchse gegen das Gehäuse durch Stützlamellen und/ oder mindestens ein, insbesondere separates, Lamellenbauteil abgestützt sein. Durch die Stützlamellen kann die Laufbuchse sehr sicher gelagert werden. Die Stützlamellen gleichen die unterschiedliche Ausdehnung der Bauteile Laufbuchse und Gehäuse aus und stützen dabei die Laufbuchse immer gut.The bush could be resiliently and / or elastically supported against the housing by supporting lamellae and / or at least one lamella component and / or at least one support element and / or at least one ring element. Against this background, the bush could be supported against the housing by support plates and / or at least one, in particular separate, lamellar component. Through the support slats, the liner can be stored very safely. The support lamellae compensate for the different expansion of the components bushing and housing and always support the liner well.

Durch die Stützlamellen wird eine zweite Anbindung der Laufbuchse nicht mehr benötigt. Durch die Stützlamellen kann die einzige Anbindung sehr einfach ausgestaltet werden. Durch die Stützlamellen kann die Laufbuchse viel dünner als bisher ausgelegt werden. Durch die Stützlamellen muss die Laufbuchse nur noch auf den Kolben und die Medien abgestimmt werden und nicht mehr auf die Festigkeit und Steifheit des ganzen Druck- bzw. Kolbenspeichers.The support slats no longer require a second connection of the bushing. Due to the support slats, the only connection can be made very simple. Due to the support slats, the liner can be designed much thinner than before. Due to the support slats, the bushing only are still tuned to the piston and the media and no longer on the strength and rigidity of the entire pressure or piston accumulator.

Zudem übernehmen die Stützlamellen die Lagerung der Laufbuchse im Gehäuse. Hierdurch kann eine relativ einfache Technik zur Anbindung der beiden Bauteile Gehäuse und Laufbuchse eingesetzt werden.In addition, the support slats take over the storage of the bushing in the housing. As a result, a relatively simple technique for connecting the two components housing and bushing can be used.

Eine Anbindung, welche eine Aufnahme der Lasten berücksichtigt, die durch das Gewicht der Laufbuchse mit Kolben und Öl sowie die Beschleunigung dieser Bauteile bedingt sind, kann konstruktiv relativ einfach ausgestaltet sein.A connection, which takes into account a recording of the loads, which are due to the weight of the bushing with piston and oil and the acceleration of these components, can be designed structurally relatively simple.

Eine Anbindung kann dann zum Beispiel durch das EMPT-Verfahren erfolgen, welches aus der WO 2013/071985 A1 für Hydrospeicher bekannt geworden ist.A connection can then be made, for example by the EMPT method, which from the WO 2013/071985 A1 has become known for hydraulic accumulator.

Des Weiteren kann auch ein separates Bauteil, nämlich ein Lamellenbauteil, mit einer entsprechenden Stützstruktur längs der Mittelachse zwischen Laufbuchse und Gehäuse eingebacht werden. Die Stützstruktur kann ebenfalls Stützlamellen aufweisen, wie sie hier und in den Figuren beschrieben sind.Furthermore, a separate component, namely a lamellar component, with a corresponding support structure along the central axis between bushing and housing can be imagined. The support structure may also have support slats, as described here and in the figures.

Die Stützlamellen können zu den Hauptachsen der Bauteile parallel, spiralförmig, wellenartig, zick-zack-förmig und rechtwinklig ausgerichtet sein.The support slats may be parallel, helical, wave-like, zigzag-shaped and squarely aligned with the major axes of the components.

Überdies können die Stützlamellen an unterschiedlichen Bereichen durchbrochen oder unterbrochen sein, um eine gleichmäßige Verteilung des Fluids zu gewährleisten.Moreover, the support blades may be broken or interrupted at different areas to ensure even distribution of the fluid.

Auch eine verstärke Anordnung von Stützlamellen im unteren Bereich zur besseren Aufnahme der Gewichtskraft der Laufbuchse mit darin enthaltenem Öl und Kolben ist denkbar.Also, a reinforced arrangement of support plates in the lower region for better absorption of the weight of the liner with oil and piston contained therein is conceivable.

Durch die gute Lagerung der Laufbuchse muss nur deren Wandstärke auf die Führung des Kolbens und Trennung zweier Fluide abgestimmt werden. Dadurch sind Wandstärken kleiner gleich 4 mm realisierbar.Due to the good storage of the liner only the wall thickness must be matched to the leadership of the piston and separation of two fluids. As a result, wall thicknesses less than or equal to 4 mm can be realized.

Die Stützlamellen und/ oder das Lamellenbauteil und/ oder das Stützelement und/ oder das Ringelement könnten an der Laufbuchse und/ oder am Gehäuse ausgebildet sein. Die Stützlamellen könnten an der Laufbuchse und/ oder am Gehäuse ausgebildet sein. Das Gehäuse könnte an seiner Innenwand entsprechende Stützlamellen aufweisen. Diese Stützlamellen sind federnd ausgestaltet und können so verschiedene Zustände, die durch Druck- und Temperaturausdehnungen des Gehäuses relativ zur Laufbuchse bewirkt werden, sehr gut ausgleichen.The support slats and / or the lamellar component and / or the support element and / or the ring element could be formed on the bushing and / or on the housing. The support plates could be formed on the bushing and / or on the housing. The housing could have on its inner wall corresponding support plates. These support plates are designed resiliently and so can very well compensate for various conditions caused by pressure and temperature expansions of the housing relative to the liner.

Auch eine Ausführungsform, bei welcher die Stützlamellen an der äußeren Oberfläche der Laufbuchse angebracht sind, ist denkbar.An embodiment in which the support plates are attached to the outer surface of the liner is conceivable.

Überdies ist ein Kolbenspeicher oder Druckspeicher denkbar, bei dem Laufbuchse, Gehäuse und Stützlamellen in einem Bauteil vereint sind.Moreover, a piston accumulator or pressure accumulator is conceivable, are united in the bush, housing and support plates in one component.

Das Gehäuse könnte faserverstärkt ausgebildet sein und/ oder eine Faserverstärkung in Form einer Wicklung aufweisen. Hierdurch ist der hier beschriebene Kolbenspeicher oder Druckspeicher sicherer als bekannte aufgebaut. Dies wird durch Verwendung einer Matrix aus Elastomer bei der Bewicklung des Druckspeichers mit CFK oder GFK erreicht. Solch eine Matrix aus Elastomer hat ein deutlich besseres Verhalten bei äußeren Gefahren, wie zum Beispiel Unfällen, da hier die Gefahr des Splitterns eines Mantels nicht gegeben ist.The housing could be fiber-reinforced and / or have a fiber reinforcement in the form of a winding. As a result, the piston accumulator or accumulator described here is constructed safer than known. This is achieved by using a matrix of elastomer during the winding of the pressure accumulator with CFRP or GFRP. Such a matrix of elastomer has a much better behavior in external hazards, such as accidents, since there is no risk of splintering of a shell here.

Außerdem haben Untersuchungen ergeben, dass eine Matrix aus Elastomer ein besseres Verhalten bezüglich der Gasdichtigkeit aufweist, als eine rein thermoplastische oder duroplastische Matrix.In addition, studies have shown that a matrix of elastomer has a better gas-tightness behavior than a purely thermoplastic or thermoset matrix.

Eine Matrix aus Elastomerwerkstoffen, wie zum Beispiel CR, NBR, EPDM oder aber auch thermoplastische Elastomere wie zum Beispiel TPE, TPV, könnten verwendet werden.A matrix of elastomeric materials such as CR, NBR, EPDM or even thermoplastic elastomers such as TPE, TPV could be used.

Durch die Verwendung sehr unterschiedlicher Werkstoffe bei Druckspeichern, kommt es durch Druck- und Temperatur zu sehr unterschiedlichen Längenveränderungen der Bauteile. Dies tritt insbesondere in Längsrichtung des Druckspeichers auf. Dem wird durch das Prinzip von Fest-Lager an einem Ende und Los-Lager am gegenüber liegenden Ende begegnet. Die Festlagerstelle kann zum Beispiel durch ein EMPT-Verfahren, wie oben erwähnt, hergestellt werden. Bei der Loslagerstelle liegt die Laufbuchse nur auf mehreren Stützstellen auf, kann sich aber weiterhin in Längsrichtung verschieben. Die Stützstellen können sowohl innen als auch außen an der Laufbuchse angreifen.Due to the use of very different materials in pressure accumulators, pressure and temperature lead to very different changes in the length of the components. This occurs in particular in the longitudinal direction of the pressure accumulator. This is countered by the principle of fixed bearings at one end and loose bearings at the opposite end. The fixed bearing site may be manufactured by, for example, an EMPT method as mentioned above. In the floating bearing, the liner is only on multiple support points, but can still move in the longitudinal direction. The support points can attack both inside and outside of the liner.

Stützlamellen könnten auch nur auf einem Teilabschnitt zwischen Laufbuchse und Gehäuse angeordnet sein.Support slats could also be arranged only on a section between the bushing and the housing.

Vor diesem Hintergrund ist denkbar, eine Lagerung der Laufbuchse durch Stützlamellen, Stützelemente, Ringelemente oder Stütznoppen zu bewirken. Die Laufbuchse könnte daher gegen das Gehäuse durch Stützlamellen und/ oder mindestens ein Lamellenbauteil und/ oder mindestens ein Stützelement und/ oder mindestens ein Ringelement federnd und/ oder elastisch abgestützt sein.Against this background, it is conceivable to effect a bearing of the bushing by supporting lamellae, supporting elements, ring elements or supporting knobs. The bushing could therefore be resiliently and / or elastically supported against the housing by support lamellae and / or at least one lamella component and / or at least one support element and / or at least one ring element.

Anstelle von Stützlamellen könnten zur Ausbildung einer Stützfunktion auch Ringelemente verwendet werden. Die Ringelemente können wellen- oder zick-zack-förmig ausgestaltet sein. Diese können über die ganze Länge der Laufbuchse angeordnet sein oder nur an strategischen Stellen.Instead of supporting slats and ring elements could be used to form a support function. The ring elements can be configured wave-shaped or zigzag-shaped. These can be arranged over the entire length of the liner or only in strategic places.

Eine Lagerung der Laufbuchse könnte auch durch Stütznoppen, insbesondere durch elastische Stütznoppen, erfolgen. Die Stütznoppen könnten an der Innenseite oder Innenwand des Gehäuses angebracht sein. Die Stütznoppen könnten wie ein Los-Lager nur an einem Ende des Gehäuses angeordnet sein. Auch ein Ringelement könnte Stütznoppen aufweisen.A bearing of the bushing could also be done by supporting knobs, in particular by elastic support knobs. The support nubs could be attached to the inside or inside wall of the housing. The support knobs could be arranged like a loose bearing only at one end of the housing. A ring element could also have support nubs.

Der hier beschriebene Kolbenspeicher kann in allen Fahrzeuge verwendet werden, bei denen leichte Kolbenspeicher benötigt werden (OEM, Tier 1 und Tier 2 sowie Aerospace). Der Kolbenspeicher könnte für Nutzfahrzeuge, für PKW oder für Flugzeuge verwendet werden.The piston accumulator described here can be used in all vehicles where light piston accumulators are required (OEM, Tier 1 and Tier 2 and Aerospace). The piston accumulator could be used for commercial vehicles, for passenger cars or for airplanes.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1
eine Schnittzeichnung eines Kolbenspeichers mit einem Gehäuse, welches einen Druckraum begrenzt, wobei innerhalb des Druckraums eine druckentlastete Laufbuchse aufgenommen ist, welche den Kolben führt,
Fig. 2
eine Schnittzeichnung eines Kolbenspeichers mit einem Gehäuse, bei dem das innerhalb des Druckraums befindliche, kompressible und gasförmige Fluid die Innenwand des Gehäuses nicht berührt,
Fig. 3
eine Schnittzeichnung eines Kolbenspeichers mit einem Gehäuse, welches zwei Druckräume umschließt, wobei in jedem der beiden Druckräume jeweils ein differenzdruckabhängig in axialer Richtung verfahrbarer Kolben angeordnet ist,
Fig. 4
eine schematische Schnittansicht von Stützlamellen am Gehäuse, wobei die Laufbuchse und das Gehäuse getrennte Bauteile sind und aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen können,
Fig. 5
eine schematische Schnittansicht von Stützlamellen an der Laufbuchse, wobei die Laufbuchse und das Gehäuse getrennte Bauteile sind und aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen können,
Fig. 6
eine schematische Schnittansicht von Stützlamellen an der Laufbuchse und am Gehäuse, wobei diese einstückig als ein Bauteil ausgebildet sind,
Fig. 7
eine schematische Schnittansicht von Stützlamellen, die an einem separaten Lamellenbauteil angeordnet sind, wobei die Werkstoffe für die drei Bauteile Laufbuchse, Gehäuse und Lamellenbauteil entsprechend ihren Aufgaben ausgewählt sind, wobei die Laufbuchse eine gute Gasdichtheit, gute Ölbeständigkeit und hohe Oberflächengüte für die Führung eines Kolbens zeigt, wobei das Gehäuse eine gute Gasdichtheit, gute Druckbeständigkeit und eine gute Verbindung mit Bewicklung aufweist und wobei das Lamellenbauteil eine gute Stützwirkung, einen guten Toleranzausgleich und ein geringes Gewicht zeigt,
Fig. 8
eine schematische Schnittansicht einer Stützlamelle, die als Schräglamelle ausgestaltet ist,
Fig. 9
eine schematische Schnittansicht einer Stützlamelle, die als Schlangenlamelle ausgestaltet ist,
Fig. 10
eine schematische Schnittansicht einer Stützlamelle, die als V-Lamelle ausgestaltet ist,
Fig. 11
eine schematische Schnittansicht einer Stützlamelle, die als Sichel-Lamelle ausgestaltet ist,
Fig. 12
eine schematische Schnittansicht einer Stützlamellenanordnung an der Laufbuchse, wobei die Stützlamellen symmetrisch am Umfang verteilt sind,
Fig. 13
eine schematische Schnittansicht einer Stützlamellenanordnung an der Laufbuchse, wobei die Stützlamellen verstärkt im unteren Bereich verteilt sind,
Fig. 14
eine Stützlamellenanordnung an der Laufbuchse in einer Längsschnittdarstellung, wobei die Stützlamellen linear längs der Mittelachse angeordnet sind,
Fig. 15
eine Stützlamellenanordnung an der Laufbuchse in einer Längsschnittdarstellung, wobei die Stützlamellen wellenförmig längs der Mittelachse angeordnet sind,
Fig. 16
eine Stützlamellenanordnung an der Laufbuchse in einer Längsschnittdarstellung, wobei die Stützlamellen zick-zack-förmig längs der Mittelachse angeordnet sind,
Fig. 17
eine Stützlamellenanordnung an der Laufbuchse in einer Längsschnittdarstellung, wobei die Stützlamellen spiralförmig längs der Mittelachse angeordnet sind,
Fig. 18
eine Stützlamellenanordnung an der Laufbuchse in einer Längsschnittdarstellung, wobei die Stützlamellen rechtwinklig zur Mittelachse mit Unterbrechungen, insbesondere Bohrungen, angeordnet sind,
Fig. 19
eine Schnittansicht eines bewickelten Kolbenspeichers mit einseitiger und einfacher Anbindung einer dünnen Laufbuchse, wobei zwischen Laufbuchse und Gehäuse Raum für Stützelemente ist,
Fig. 20
eine Schnittansicht eines separaten Lamellenbauteils, bei welchem die Stützlamellen wellenförmig ausgebildet sind, wobei das Lamellenbauteil in Form eines Wellenrohrs ausgestaltet ist,
Fig. 21
eine Schnittansicht eines separaten Lamellenbauteils, bei welchem die Stützlamellen zick-zack-förmig ausgebildet sind,
Fig. 22
eine Schnittansicht eines Kolbenspeichers, bei welchem mehrere Stützelemente nur an strategischen Stellen zum Tragen kommen und eingebaut sind,
Fig. 23
eine schematische Ansicht einer Fest- / Los-Lagerung der Laufbuchse,
Fig. 24
zeigt ein Ringelement aus Elastomer, welches unterschiedliche Ausdehnungen ausgleichen soll,
Fig. 25
zeigt schematisch eine elastische Lagerung, welche hier außen dargestellt, aber auch innen möglich ist, wobei die Laufbuchse an einem Los-Lager elastisch gelagert ist,
Fig. 26
ein Ringelement mit Stütznoppen, und
Fig. 27
einen Kolbenspeicher, bei welchem die Stütznoppen am Gehäuse angeordnet sind.
In the drawing show
Fig. 1
a sectional view of a piston accumulator with a housing which defines a pressure chamber, wherein within the pressure chamber, a pressure-relieved bushing is received, which guides the piston,
Fig. 2
a sectional view of a piston accumulator with a housing in which the located within the pressure chamber, compressible and gaseous fluid does not touch the inner wall of the housing,
Fig. 3
a sectional view of a piston accumulator with a housing which encloses two pressure chambers, wherein in each of the two pressure chambers in each case a differential pressure-dependent movable in the axial direction piston is arranged,
Fig. 4
a schematic sectional view of supporting blades on the housing, wherein the bushing and the housing are separate components and may consist of different materials,
Fig. 5
a schematic sectional view of support plates on the liner, wherein the liner and the housing are separate components and may consist of different materials,
Fig. 6
a schematic sectional view of support plates on the bushing and the housing, which are integrally formed as a component,
Fig. 7
a schematic sectional view of support plates, which are arranged on a separate plate member, wherein the materials for the three components sleeve, housing and fin component according to their tasks are selected, the liner shows good gas tightness, good oil resistance and high surface quality for the guidance of a piston wherein the housing has a good gas tightness, good pressure resistance and a good connection with winding and wherein the lamellar component shows a good support effect, a good tolerance compensation and a low weight,
Fig. 8
a schematic sectional view of a support plate, which is designed as a tilted blade,
Fig. 9
a schematic sectional view of a support plate, which is designed as a serpent lamella,
Fig. 10
a schematic sectional view of a support plate, which is designed as a V-blade,
Fig. 11
a schematic sectional view of a support plate, which is designed as a sickle blade,
Fig. 12
a schematic sectional view of a support plate assembly on the liner, wherein the support plates are distributed symmetrically on the circumference,
Fig. 13
a schematic sectional view of a support plate assembly on the liner, the support plates are increasingly distributed in the lower region,
Fig. 14
a support blade assembly on the liner in a longitudinal sectional view, wherein the support blades are arranged linearly along the central axis,
Fig. 15
a support blade assembly on the bushing in a longitudinal sectional view, wherein the support blades are arranged undulating along the central axis,
Fig. 16
a support plate assembly on the bushing in a longitudinal sectional view, wherein the support plates are arranged in a zigzag shape along the central axis,
Fig. 17
a support slat arrangement on the bushing in a longitudinal sectional view, wherein the support slats are arranged spirally along the central axis,
Fig. 18
a support plate assembly on the liner in a longitudinal sectional view, wherein the support plates are arranged at right angles to the central axis with interruptions, in particular holes,
Fig. 19
a sectional view of a wound piston accumulator with one-sided and simple connection of a thin bushing, wherein between bushing and housing space for support elements,
Fig. 20
FIG. 2 a sectional view of a separate lamellar component, in which the support lamellae are of wave-shaped design, wherein the lamellar component is designed in the form of a wave tube, FIG.
Fig. 21
3 a sectional view of a separate lamella component, in which the support lamellae are formed in a zig-zag shape,
Fig. 22
a sectional view of a piston accumulator, in which a plurality of support elements come only in strategic locations to bear and are installed,
Fig. 23
a schematic view of a fixed / lot storage of the liner,
Fig. 24
shows a ring element made of elastomer, which should compensate for different expansions,
Fig. 25
schematically shows an elastic bearing, which is shown here outside, but also inside possible, wherein the bush is mounted elastically on a loose bearing,
Fig. 26
a ring element with supporting knobs, and
Fig. 27
a piston accumulator, wherein the support knobs are arranged on the housing.

Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention

Fig.1 zeigt in einer Schnittansicht einen Kolbenspeicher, umfassend ein Gehäuse 1, welches einen Druckraum 2 begrenzt und einen verfahrbaren Kolben 3 aufnimmt, wobei im Druckraum 2 ein kompressibles Fluid aufgenommen ist, wobei der Kolben 3 eine Gehäuseseite 4 aufweist, welche dem Druckraum 2 zugewandt ist und wobei der Kolben 3 eine Arbeitsseite 5 aufweist, welche einem Arbeitsfluid zuwendbar ist, welches den Kolben 3 bewegen kann. Es ist eine Laufbuchse 6 vorgesehen, innerhalb welcher der Kolben 3 verfahrbar ist. Die Laufbuchse 6 führt den Kolben 3. Fig.1 shows a sectional view of a piston accumulator, comprising a housing 1, which defines a pressure chamber 2 and a movable piston 3 receives, wherein in the pressure chamber 2, a compressible fluid is received, wherein the piston 3 has a housing side 4, which faces the pressure chamber 2 and wherein the piston 3 has a working side 5, which is zuwendbar a working fluid, which can move the piston 3. It is provided a bushing 6, within which the piston 3 is movable. The bush 6 guides the piston 3.

Das kompressible Fluid ist ein Gas. Das Gehäuse 1 hat eine Anschlussöffnung 11, damit Arbeitsfluid in das Gehäuse 1 eindringen und den Kolben 3 bewegen kann. Der Druckraum 2 wird von der Laufbuchse 6, dem Kolben 3 und dem Gehäuse 1 begrenzt und schließt ein variables Volumen ein.The compressible fluid is a gas. The housing 1 has a connection opening 11, so that working fluid can penetrate into the housing 1 and move the piston 3. The pressure chamber 2 is bounded by the bushing 6, the piston 3 and the housing 1 and includes a variable volume.

Die Laufbuchse 6 ist vollständig innerhalb des Gehäuses 1 aufgenommen. Die Laufbuchse 6 ist als zylindrisches Rohr ausgebildet.The bushing 6 is completely received within the housing 1. The bushing 6 is formed as a cylindrical tube.

Die Laufbuchse 6 weist eine äußere Oberfläche 7 und eine innere Oberfläche 8 auf, wobei beide Oberflächen 7, 8 mit dem kompressiblen Fluid in Kontakt stehen oder durch dieses druckbeaufschlagt sind.The bushing 6 has an outer surface 7 and an inner surface 8, both surfaces 7, 8 being in contact with or being pressurized by the compressible fluid.

Die Größe der inneren Oberfläche 8, welche mit dem kompressiblen Fluid in Kontakt steht, hängt von der Verfahrstellung des Kolbens 3 ab. Die Größe der inneren Oberfläche 8, welche mit dem Arbeitsfluid in Kontakt steht, hängt ebenfalls von der Verfahrstellung des Kolbens 3 ab. Je weiter der Kolben 3 vom Arbeitsfluid in das Gehäuse 1 zurückgedrängt ist, desto mehr innere Oberfläche 8 steht mit dem Arbeitsfluid in Kontakt. Der Kolben 3 gleitet an der inneren Oberfläche 8 und wird durch die Laufbuchse 6 geführt.The size of the inner surface 8, which is in contact with the compressible fluid, depends on the displacement position of the piston 3. The size of the inner surface 8, which is in contact with the working fluid, also depends on the displacement position of the piston 3. The further the piston 3 is forced back from the working fluid into the housing 1, the more inner surface 8 is in contact with the working fluid. The piston 3 slides on the inner surface 8 and is guided by the bushing 6.

Die Laufbuchse 6 und das Gehäuse 1 sind konzentrisch angeordnet. Die Laufbuchse 6 besteht aus einem Metall, nämlich aus Stahl. Das Gehäuse 1 besteht aus einem faserverstärkten Kunststoff. Der Kunststoff kann beispielsweise kohlefaserverstärkt oder glasfaserverstärkt sein. Zusätzlich ist auf der Innenseite des Gehäuses eine gasundurchlässige Einrichtung, wie zum Beispiel ein Gasdichter, ein Liner oder eine Beschichtung angebracht.The bushing 6 and the housing 1 are arranged concentrically. The bush 6 is made of a metal, namely steel. The housing 1 consists of a fiber-reinforced plastic. The plastic may for example be carbon fiber reinforced or glass fiber reinforced. In addition, on the inside of the housing, a gas-impermeable device, such as a gas-tight, a liner or a coating is attached.

Am Kolben 3 sind zwei Führungsringe 9 angeordnet, axial zwischen welchen sich ein Dichtring 10 befindet. Der Kolben 3 ist auf seiner Arbeitsseite 5 konvex und auf seiner Gehäuseseite 4 konkav ausgebildet. Der Kolben 3 ist im Querschnitt U-förmig ausgebildet.On the piston 3, two guide rings 9 are arranged axially between which a sealing ring 10 is located. The piston 3 is convex on its working side 5 and concave on its housing side 4. The piston 3 is U-shaped in cross section.

Das Gehäuse 1 und die Laufbuchse 6 sind konzentrisch zueinander angeordnet. Die äußere Oberfläche 7 der Laufbuchse 6 ist vollständig von Gas umgeben. Die innere Oberfläche 8 wird in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens 3 mit Gas oder mit Flüssigkeit beaufschlagt. Die innere Oberfläche 8 wird in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens 3 mehr mit Gas oder mehr mit Flüssigkeit beaufschlagt.The housing 1 and the bush 6 are arranged concentrically with each other. The outer surface 7 of the bushing 6 is completely surrounded by gas. The inner surface 8 is dependent on the position of the Piston 3 with gas or liquid acted upon. The inner surface 8 is acted upon in dependence on the position of the piston 3 more with gas or more with liquid.

In Fig. 2 ist eine Schnittzeichnung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Kolbenspeichers mit einem Gehäuse 1 gezeigt, bei dem das im Druckraum 2 befindliche, kompressible und gasförmige Fluid die Innenwand des Gehäuses 1 nicht unmittelbar berührt.In Fig. 2 is a sectional view of a second embodiment of a piston accumulator shown with a housing 1, in which the compressible and gaseous fluid located in the pressure chamber 2, the inner wall of the housing 1 is not directly touched.

Die Laufbuchse 6 ist topfförmig ausgebildet und auf der der Gehäuseseite 4 des Kolbens 3 zugewandten Stirnseite durch einen Boden verschlossen, der einen Teil des Gehäuses 1 bildet und auf der dem Druckraum 2 zugewandten Seite gasundurchlässig ausgebildet ist.The bushing 6 is cup-shaped and closed on the housing side 4 of the piston 3 facing end side by a bottom, which forms part of the housing 1 and is formed on the side facing the pressure chamber 2 gas-impermeable.

Das kann durch eine gasundurchlässige Einrichtung geschehen, wie zum Beispiel einen Gasdichter, einen Liner oder eine Beschichtung.This can be done by a gas impermeable device, such as a gas sealer, a liner or a coating.

Die Laufbuchse 6 besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem metallischen Werkstoff und ist dadurch vollkommen gasundurchlässig. Durch eine solche Ausgestaltung der Laufbuchse 6 braucht das Gehäuse 1 nicht ebenfalls gasundurchlässig ausgebildet zu sein. Dadurch, dass das kompressible Fluid praktisch nicht aus dem Druckraum 2 entweichen kann, weist der Kolbenspeicher gleichbleibend gute Gebrauchseigenschaften während einer langen Gebrauchsdauer auf.The bushing 6 consists in the embodiment shown of a metallic material and is therefore completely gas-impermeable. By such an embodiment of the bushing 6, the housing 1 does not need to be formed also gas-impermeable. Because the compressible fluid can not practically escape from the pressure chamber 2, the piston accumulator has consistently good service properties during a long service life.

Die Laufbuchse 6 weist eine äußere Oberfläche 7 und eine innere Oberfläche 8 auf, wobei nur die innere Oberfläche 8 mit dem kompressiblen und gasförmigen Fluid aus dem Druckraum 2 in Kontakt steht und durch dieses druckbeaufschlagt ist.The bush 6 has an outer surface 7 and an inner surface 8, with only the inner surface 8 is in contact with the compressible and gaseous fluid from the pressure chamber 2 and is pressurized by this.

Die äußere Oberfläche 7 ist mit dem Arbeitsfluid, das hier durch ein Öl gebildet ist, druckbeaufschlagbar. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist keine Stelle an der Innenseite oder Innenwand des Gehäuses 1 mit kompressiblem und gasförmigem Fluid aus dem Druckraum 2 in Berührung.The outer surface 7 is pressurizable with the working fluid, which is formed here by an oil. In the embodiment shown, no point on the inside or inside wall of the housing 1 with compressible and gaseous fluid from the pressure chamber 2 in contact.

In Fig. 3 ist eine Schnittzeichnung eines dritten Ausführungsbeispiels eines Kolbenspeichers mit einem Gehäuse 1 gezeigt, welches zwei Druckräume 2 umschließt, wobei in jedem der beiden Druckräume 2 jeweils ein differenzdruckabhängig in axialer Richtung verfahrbarer Kolben 3 angeordnet ist.In Fig. 3 is a sectional view of a third embodiment of a piston accumulator with a housing 1 is shown, which encloses two pressure chambers 2, wherein in each of the two pressure chambers 2 each a differential pressure-dependent movable in the axial direction of the piston 3 is arranged.

Hierdurch kann bedarfsweise jeder einzelne Kolben 3 selektiv angesteuert und genutzt werden.As a result, if necessary, each individual piston 3 can be selectively activated and used.

Die Fig. 4 bis 18 zeigen, dass die Laufbuchse 6 gegen das Gehäuse 1 durch Stützlamellen 12 federnd und elastisch abgestützt ist. Die Stützlamellen 12 können an der Laufbuchse 6 und/ oder am Gehäuse 1 ausgebildet sein.The 4 to 18 show that the bushing 6 is resiliently and elastically supported against the housing 1 by support plates 12. The support plates 12 may be formed on the bushing 6 and / or on the housing 1.

Die Stützlamellen 12 schließen einen Winkel mit der Mittelachse 14 der Laufbuchse 6 ein oder sind zu dieser in anderer Weise geneigt. Hierdurch ergibt sich eine federnde und/ oder elastische Abstützung der Laufbuchse 6 gegen das Gehäuse 1, wenn sich dieses ausdehnt oder kontrahiert.The support blades 12 make an angle with the central axis 14 of the bushing 6 or are inclined to this in another way. This results in a resilient and / or elastic support of the bushing 6 against the housing 1, when this expands or contracts.

Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht von Stützlamellen 12 am Gehäuse 1, wobei die Laufbuchse 6 und das Gehäuse 1 getrennte Bauteile sind und aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Fig. 4 shows a schematic sectional view of support plates 12 on the housing 1, wherein the bushing 6 and the housing 1 are separate components and made of different materials.

Fig. 5 zeigt eine schematische Schnittansicht von Stützlamellen 12 an der Laufbuchse 6, wobei die Laufbuchse 6 und das Gehäuse 1 getrennte Bauteile sind und aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Fig. 5 shows a schematic sectional view of support plates 12 on the bushing 6, wherein the bushing 6 and the housing 1 are separate components and made of different materials.

Fig. 6 zeigt eine schematische Schnittansicht von Stützlamellen 12 an der Laufbuchse 6 und am Gehäuse 1, wobei diese einstückig als ein Bauteil ausgebildet sind. Fig. 6 shows a schematic sectional view of support plates 12 on the bushing 6 and the housing 1, wherein these are integrally formed as a component.

Fig. 7 zeigt eine schematische Schnittansicht von Stützlamellen 12, die an einem separaten Lamellenbauteil 13 angeordnet sind, wobei die Werkstoffe für die drei Bauteile Laufbuchse 6, Gehäuse 1 und Lamellenbauteil 13 entsprechend ihrer Aufgaben ausgewählt sind, wobei die Laufbuchse 6 eine gute Gasdichtheit, gute Ölbeständigkeit und hohe Oberflächengüte für die Führung eines Kolbens 3 zeigt, wobei das Gehäuse 1 eine gute Gasdichtheit, gute Druckbeständigkeit und eine gute Verbindung mit Bewicklung aufweist und wobei das Lamellenbauteil 13 eine gute Stützwirkung, einen guten Toleranzausgleich und ein geringes Gewicht zeigt. Fig. 7 shows a schematic sectional view of support plates 12 which are arranged on a separate plate member 13, wherein the materials for the three components sleeve 6, housing 1 and fin component 13 are selected according to their tasks, wherein the liner 6 has a good gas tightness, good oil resistance and high Surface quality for the guidance of a piston 3 shows, wherein the housing 1 has a good gas tightness, good pressure resistance and a good connection with winding and wherein the lamellar component 13 shows a good support effect, a good tolerance compensation and a low weight.

Fig. 8 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Stützlamelle 12, die als Schräglamelle ausgestaltet ist. Fig. 8 shows a schematic sectional view of a support plate 12, which is designed as a tilted blade.

Fig. 9 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Stützlamelle 12, die als Schlangenlamelle ausgestaltet ist. Fig. 9 shows a schematic sectional view of a support plate 12, which is designed as a serpentine lamella.

Fig. 10 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Stützlamelle 12, die als V-Lamelle ausgestaltet ist. Fig. 10 shows a schematic sectional view of a support plate 12, which is designed as a V-blade.

Fig. 11 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Stützlamelle 12, die als Sichel-Lamelle ausgestaltet ist. Fig. 11 shows a schematic sectional view of a support plate 12, which is designed as a sickle blade.

Fig. 12 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Stützlamellenanordnung an der Laufbuchse 6, wobei die Stützlamellen 12 symmetrisch am Umfang verteilt sind. Fig. 12 shows a schematic sectional view of a support plate assembly on the bushing 6, wherein the support plates 12 are distributed symmetrically around the circumference.

Fig. 13 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Stützlamellenanordnung an der Laufbuchse 6, wobei die Stützlamellen 12 verstärkt im unteren Bereich verteilt sind. Fig. 13 shows a schematic sectional view of a support plate assembly on the bushing 6, wherein the support plates 12 are more distributed in the lower region.

Fig. 14 zeigt eine Stützlamellenanordnung an der Laufbuchse 6 in einer Längsschnittdarstellung, wobei die Stützlamellen 12 linear längs der Mittelachse 14 angeordnet sind. Fig. 14 shows a support blade assembly on the bushing 6 in a longitudinal sectional view, wherein the support plates 12 are arranged linearly along the central axis 14.

Fig. 15 zeigt eine Stützlamellenanordnung an der Laufbuchse 6 in einer Längsschnittdarstellung, wobei die Stützlamellen 12 wellenförmig längs der Mittelachse 14 angeordnet sind. Fig. 15 shows a support plate assembly on the bushing 6 in a longitudinal sectional view, wherein the support plates 12 are arranged wave-shaped along the central axis 14.

Fig. 16 zeigt eine Stützlamellenanordnung an der Laufbuchse 6 in einer Längsschnittdarstellung, wobei die Stützlamellen 12 zick-zack-förmig längs der Mittelachse 14 angeordnet sind, Fig. 16 shows a support blade assembly on the bushing 6 in a longitudinal sectional view, wherein the support plates 12 are arranged in a zigzag shape along the central axis 14,

Fig. 17 zeigt eine Stützlamellenanordnung an der Laufbuchse 6 in einer Längsschnittdarstellung, wobei die Stützlamellen 12 spiralförmig längs der Mittelachse 14 angeordnet sind. Fig. 17 shows a support blade assembly on the bushing 6 in a longitudinal sectional view, wherein the support plates 12 are arranged spirally along the central axis 14.

Fig. 18 zeigt eine Stützlamellenanordnung an der Laufbuchse 6 in einer Längsschnittdarstellung, wobei die Stützlamellen 12 rechtwinklig zur Mittelachse 14 mit Unterbrechungen, insbesondere Bohrungen, angeordnet sind. Fig. 18 shows a support plate assembly on the bushing 6 in a longitudinal sectional view, wherein the support plates 12 at right angles to the central axis 14 with interruptions, in particular holes, are arranged.

Fig. 19 zeigt eine Schnittansicht eines bewickelten Kolbenspeichers mit einseitiger und einfacher Anbindung einer dünnen Laufbuchse 6. Das Gehäuse 1 ist faserverstärkt ausgebildet und weist eine Faserverstärkung in Form einer Wicklung auf. Fig. 19 shows a sectional view of a wound piston accumulator with one-sided and simple connection of a thin bushing 6. The housing 1 is formed fiber-reinforced and has a fiber reinforcement in the form of a winding.

Die Fig. 20 und 21 zeigen je ein separates Lamellenbauteil 13, durch welches die Laufbuchse 6 gegen das Gehäuse 1 abstützbar ist. So kann ein Kolbenspeicher geschaffen werden, bei dem die Laufbuchse 6 gegen das Gehäuse 1 durch mindestens ein Lamellenbauteil 13 federnd und/ oder elastisch abgestützt ist.The Fig. 20 and 21 each show a separate fin component 13, through which the bushing 6 can be supported against the housing 1. Thus, a piston accumulator can be created in which the bushing 6 is resiliently and / or elastically supported against the housing 1 by at least one lamella component 13.

Fig. 20 zeigt eine Schnittansicht eines separaten Lamellenbauteils 13, bei welchem die Stützlamellen 12 wellenförmig ausgebildet sind. Fig. 20 shows a sectional view of a separate fin component 13, wherein the support plates 12 are formed wave-shaped.

Fig. 21 zeigt eine Schnittansicht eines separaten Lamellenbauteils 13, bei welchem die Stützlamellen 12 zick-zack-förmig ausgebildet sind. Fig. 21 shows a sectional view of a separate fin component 13, wherein the support plates 12 are formed zigzag-shaped.

Fig. 22 zeigt einen Kolbenspeicher, bei welchem mehrere, hier konkret zwei, Stützelemente 13a nur an strategischen Stellen zum Tragen kommen und eingebaut sind. Bei diesem Kolbenspeicher ist die Laufbuchse 6 gegen das Gehäuse 1 durch mindestens ein Stützelement 13a federnd und/ oder elastisch abgestützt. Fig. 22 shows a piston accumulator, in which several, here two concrete, supporting elements 13a come only at strategic points to bear and are installed. In this piston accumulator, the bushing 6 is resiliently and / or elastically supported against the housing 1 by at least one support element 13a.

Fig. 23 zeigt eine schematische Ansicht einer Fest- / Los-Lagerung der Laufbuchse 6. Fig. 23 shows a schematic view of a fixed / loose bearing of the bushing. 6

Fig. 24 zeigt ein Ringelement 13b aus Elastomer, welches unterschiedliche Ausdehnungen ausgleichen soll. So kann ein Kolbenspeicher geschaffen werden, bei dem die Laufbuchse 6 gegen das Gehäuse 1 durch mindestens ein Ringelement 13b federnd und/ oder elastisch abgestützt ist. Fig. 24 shows a ring member 13b made of elastomer, which should compensate for different expansions. Thus, a piston accumulator can be created in which the bushing 6 is resiliently and / or elastically supported against the housing 1 by at least one ring element 13b.

Fig. 25 zeigt schematisch eine elastische Lagerung, welche hier außen dargestellt, aber auch innen möglich ist, wobei die Laufbuchse 6 an einem Los-Lager elastisch gelagert ist. Fig. 25 schematically shows an elastic bearing, which is shown here outside, but also inside possible, wherein the bushing 6 is elastically mounted on a loose bearing.

Fig. 26 zeigt ein Ringelement 13b mit Stütznoppen 15. So kann ein Kolbenspeicher geschaffen werden, bei dem die Laufbuchse 6 gegen das Gehäuse 1 durch mindestens ein Ringelement 13b federnd und/ oder elastisch abgestützt ist, wobei das Ringelement 13b Stütznoppen 15 aus Elastomer aufweist. Fig. 26 shows a ring member 13b with support studs 15. Thus, a piston accumulator can be created in which the bush 6 is resiliently and / or elastically supported against the housing 1 by at least one ring member 13b, wherein the ring member 13b has support knobs 15 made of elastomer.

Fig. 27 zeigt einen Kolbenspeicher, bei welchem Stütznoppen 15 am Gehäuse 1 angeordnet sind. Fig. 27 shows a piston accumulator, in which support nubs 15 are arranged on the housing 1.

Claims (10)

  1. Piston accumulator, comprising a housing (1) which delimits a pressure chamber (2) and receives a displaceable piston (3), wherein compressible fluid is received in the pressure chamber (2), wherein the piston (3) has a housing side (4) which faces the pressure chamber (2), and wherein the piston (3) has an operating side (5) which is capable of facing an operating fluid which can move the piston (3), wherein a cylinder liner (6) within which the piston (3) is displaceable is provided, characterized in that the cylinder liner (6) is supported in a resilient and/or elastic manner in relation to the housing (1).
  2. Piston accumulator according to Claim 1, characterized in that the cylinder liner (6) is supported in a resilient and/or elastic manner in relation to the housing (1) by way of support fins (12) .
  3. Piston accumulator according to Claim 2, characterized in that the support fins (12) are configured on the cylinder liner (6).
  4. Piston accumulator according to Claim 2, characterized in that the support fins (12) are configured on the housing (1).
  5. Piston accumulator according to Claim 1, characterized in that the cylinder liner (6) is supported in a resilient and/or elastic manner in relation to a housing (1) by at least one fin component (13).
  6. Piston accumulator according to Claim 5, characterized in that the fin component (13) is configured on the cylinder liner (6).
  7. Piston accumulator according to Claim 5, characterized in that the fin component (13) is configured on the housing (1).
  8. Piston accumulator according to Claim 1, characterized in that the cylinder liner (6) is supported in a resilient and/or elastic manner in relation to the housing (1) by at least one ring element (13b).
  9. Piston accumulator according to Claim 8, characterized in that the ring element (13b) is configured on the cylinder liner (6).
  10. Piston accumulator according to Claim 8, characterized in that the ring element (13b) is configured on the housing (1).
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