EP3094867B1 - Speichereinrichtung - Google Patents

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EP3094867B1
EP3094867B1 EP14816135.9A EP14816135A EP3094867B1 EP 3094867 B1 EP3094867 B1 EP 3094867B1 EP 14816135 A EP14816135 A EP 14816135A EP 3094867 B1 EP3094867 B1 EP 3094867B1
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EP
European Patent Office
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housing
guidance device
piston
storage devices
accumulator housing
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EP14816135.9A
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French (fr)
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EP3094867A1 (de
Inventor
Herbert Baltes
Peter Kloft
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Hydac Technology GmbH
Original Assignee
Hydac Technology GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
    • F15B1/04—Accumulators
    • F15B1/08—Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor
    • F15B1/24—Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor with rigid separating means, e.g. pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00—Accumulators
    • F15B2201/30—Accumulator separating means
    • F15B2201/31—Accumulator separating means having rigid separating means, e.g. pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00—Accumulators
    • F15B2201/40—Constructional details of accumulators not otherwise provided for
    • F15B2201/405—Housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00—Accumulators
    • F15B2201/60—Assembling or methods for making accumulators
    • F15B2201/605—Assembling or methods for making housings therefor

Definitions

  • the invention relates to a set of memory devices having the features of the preamble of claim 1.
  • a pneumatic-hydraulic hydraulic piston accumulator in which the liquid or gas flows in a thin inner tube and the gas or liquid is accommodated in the space between the inner tube and the outer, the inner pressure exposed enclosure, wherein the components used by a Balance valve allow it to limit the existing between the liquid and the gas pressure difference, thereby using thin standard tubes can be achieved in this way a certain adaptability.
  • Storage devices particularly in the form of a piston accumulator, are known in a variety of sizes and embodiments and are available on the market. They are widely used in hydraulic systems of various kinds, for example for the storage of hydraulic energy, for damping or smoothing pressure fluctuations or the like. In many cases, storage devices in the form of piston accumulators are also used in hydraulic systems in working equipment having hydraulic drive units, for example mobile working machines, such as excavators, stackers, loaders or mobile cranes.
  • a piston accumulator in which a separating piston within a storage housing separates a space with the working gas nitrogen from a space with hydraulic fluid, wherein the separating piston is guided longitudinally displaceable within a guide means, wherein the guide means disposed within the storage housing extends along the longitudinal axis thereof.
  • a separating cylinder is known with a piston for dividing the cylinder space into two compartments for gas or liquid with at least one of the gas side and the liquid side facing seal on the circumference of the piston, wherein from the piston emanating a coaxial rod slidably in one of Cylinder cover is guided, wherein on the circumference of the piston between the seals a circumferential groove is provided, from which extends at least one radial bore in the direction of the piston axis and wherein said radial bore extending in the longitudinal direction of the rod axial Holes communicating with the axial bore outside the cylinder is connected to the atmosphere.
  • the invention is based on the object of providing a storage device of the type mentioned in the introduction, which is particularly efficient and inexpensive to produce and also characterized by a particularly favorable operating behavior.
  • an essential feature of the invention is that a unit of identical construction consisting of a hollow cylinder as a guide device and associated separating piston as a module for different storage enclosure sizes can be used that at the same pipe diameter of the hollow cylinder and identical separating piston a different pipe length for different Lengths of the storage housing is provided that the separating piston with parts of the guide device and parts of the storage housing, where one end of the hollow cylinder is fixed fluid-tight, the media space with the working fluid limits that said parts of the storage enclosure part of a housing top in the form of a lid , which follows on its inside at least partially a free end-side outer contour of the separating piston, which faces the upper housing part and that the frontal outer contour of the Trennkol Bens is convex shaped for abutment with the concave-shaped inside of the housing upper part, as soon as the separating piston has reached its one end position, in which the working fluid is completely displaced from the one attributable media room.
  • a unit of identical construction consisting of a hollow cylinder as a guide device and associated separating piston as a module for different storage enclosure sizes can be used and that at the same pipe diameter of the hollow cylinder and identical separating piston a different pipe length is provided for different lengths of the storage enclosure, is dimensioned differently for the production Memory devices a modular design feasible, which allows a particularly efficient production with low cost.
  • the storage housing can be rational and manufactured at low cost, because no complex internal machining for direct guidance of the separating piston on the housing inner wall is required.
  • said parts of the storage housing are part of a housing upper part, in the form of a lid which follows on its inside at least partially the free, frontal outer contour of the separating piston, which faces the upper housing part. In the absence of pressure of the working fluid, this results in a safe, large-scale system of the separating piston on the housing wall.
  • the presence of a guide device extending in the storage housing in its longitudinal direction additionally improves the operating behavior by homogenizing the working gas due to reduced turbulence occurring during operation.
  • the longitudinal extent of the guide device can be dimensioned such that it remains in the guide device in every possible displacement position of the separating piston.
  • the guide means may be formed from the hollow cylinder, preferably with a constant wall thickness, which is fixed with its one free end on the inside of the storage housing.
  • a corresponding hollow cylinder, on the wall due to the mobility of the separating piston during operation no pressure difference is effective, can be produced relatively thin-walled cost and attach via a weld on the inside of the housing.
  • the storage housing and the guide means are arranged substantially concentric with each other, wherein at least over a central region of the storage housing away the outside of the guide means maintains a constant distance to the inside of the storage enclosure.
  • the arrangement may in this case be made such that the guide device opens with its free end in the direction of a bottom part of the storage housing, which is formed as a hemisphere preferably integral part of the cup-shaped housing lower part.
  • the longitudinal extent of the hollow cylinder forming the guide device can be taken with particular advantage such that the guide device ends with its one free end in a transition region in which the cylindrically shaped middle storage housing part merges into the hemispherical bottom part of the housing.
  • the storage housing can be designed with particular advantage such that a weld joint between the upper housing part and the adjoining housing part is covered by the guide device while maintaining a predeterminable radial distance.
  • the guide device thereby forms a protective cover of the weld during the welding process.
  • the exemplary embodiment illustrated in the figures has a storage housing 2 with a circular-cylindrical housing main part 6, an upper housing part 4 and a bottom part 8.
  • Housing main part 6 and bottom part 8 form a pot which is closed except for a storage longitudinal axis 10 coaxially located gas filling port 12.
  • Housing main part 6 and bottom part 8 are integrally formed, for example in the form of a deep-drawn part of metallic material, wherein the bottom part 8 has the shape of a hemisphere, which merges in a transition region 14 in the cylindrical housing main part 6.
  • the upper housing part 4 has the shape of a shell with a concave inner side 16 and, as a closure part of the housing 2, is connected to the cylindrical housing main part 6 by means of a weld 18. Concentric with the longitudinal axis 10 is on the upper housing part 4, a fluid port 20 is provided for a respective working fluid, such as hydraulic oil.
  • the storage housing 2 is designed in the manner of the housing for a bladder accumulator, that is, the housing 2 without a surface treatment of the inside, as is required in conventional piston accumulators to form a sliding and guiding surface for the respective separating piston , can be produced in a simple and cost-effective manner, since this function is taken over in the invention for the separating piston 22 by a guide device.
  • This has a hollow cylinder 24 which extends concentrically in the housing 2 to the axis 10 and on the inside forms the guide track for the separating piston 22.
  • the hollow cylinder 24 is fixed fluid-tight with one end to the upper housing part 4 by welding and extends with its opposite free end to the transition region 14, where the cylindrical housing main part 6 merges into the bottom part 8. Since the upper end of the hollow cylinder 24 is closed in a fluid-tight manner by the upper housing part 4, the space located above the separating piston 22 in the hollow cylinder 24 forms the fluid side which separates the separating piston 22 from the gas side 28, which is located in the remaining part of the hollow cylinder 24 and outside the open mouth of the rest, located on the bottom part 8 adjacent housing space.
  • the separating piston 22 has the shape of a pot whose depth is determined by the axial extent of a piston skirt 30, which is different from the in Fig.
  • the top of the pot bottom 32 of the separating piston 22 is convexly curved, the curvature being adapted to the concave curvature of the inner side 16 of the housing top 4 such that the separating piston 22 at its upper end position, i. in the absence of fluid pressure, all over against the inside 16 abuts.
  • the storage enclosure 2 is free of residual volume of remaining liquid at this end position.
  • the separating piston 22 occupies the position corresponding to the pressure compensation between the fluid side 26 and gas side 28 in the hollow cylinder, no differential pressure is effective on the wall of the hollow cylinder 24, so that the hollow cylinder 24 can be formed as a thin-walled tube with low material costs.
  • the assembly of hollow cylinder 24 and separating piston 22 can be prefabricated used as a module or module for different memory designs.
  • a different tube length may be provided for different lengths of the storage housing. The invention enables such a cheap construction for storage devices in the form of piston accumulators.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Satz von Speichereinrichtungen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.
  • Mit der FR 1 135 747 A ist ein pneumatisch-ölhydraulischer Druckkolbenspeicher offenbart, bei dem die Flüssigkeit oder das Gas in einem dünnen Innenrohr fließt und das Gas oder die Flüssigkeit in dem Raum zwischen dem Innenrohr und der äußeren, dem inneren Druck ausgesetzten Umhüllung aufgenommen ist, wobei die eingesetzten Bauelemente durch ein Ausgleichsventil es erlauben, die zwischen der Flüssigkeit und dem Gas bestehende Druckdifferenz zu begrenzen, um dadurch dünne standardmäßige Rohre einsetzen zu können, um auf diese Weise eine gewisse Anpassungsfähigkeit zu erreichen.
  • Speichereinrichtungen, insbesondere in Form eines Kolbenspeichers, sind in einer Vielfalt von Baugrößen und Ausführungsformen bekannt und auf dem Markt erhältlich. Sie kommen weit verbreitet zum Einsatz bei Hydrauliksystemen verschiedenster Art, beispielsweise für die Speicherung hydraulischer Energie, zum Dämpfen oder Glätten von Druckschwankungen oder dergleichen. Vielfach werden Speichereinrichtungen in Form von Kolbenspeichern auch bei Hydraulikanlagen in Arbeitsgerätschaften benutzt, die hydraulische Antriebseinheiten aufweisen, beispielsweise mobilen Arbeitsmaschinen, wie Bagger, Stapler, Lader oder mobile Krane.
  • Aus der US 2012/0273076 A1 ist ein Kolbenspeicher bekannt, bei dem ein Trennkolben innerhalb eines Speichergehäuses einen Raum mit dem Arbeitsgas Stickstoff von einem Raum mit Hydraulikfluid trennt, wobei der Trennkolben innerhalb einer Führungseinrichtung längsverfahrbar geführt ist, wobei die Führungseinrichtung innerhalb des Speichergehäuses angeordnet sich entlang dessen Längsachse erstreckt.
  • Aus der US-Patentschrift 2,406,197 A geht ein hydro-pneumatischer Speicher hervor, bei dem in einem Druckgehäuse ein Kolben längsverschiebbar geführt ist, der zwei Arbeitsmedien voneinander trennt, und der derart raum- und gewichtssparend ausgebildet ist, dass er in der zivilen Luftfahrt eingesetzt werden kann.
  • Aus der FR-Druckschrift 2 199 066 A1 geht ein pneumatisch-ölhydraulischer Speicher hervor mit einem vertikalen Zylinder, in dem ein Kolben angeordnet ist, auf dessen Oberseite ein Abdeckölvorrat sich befindet, der in Verbindung mit einem Hilfsbehälter für Druckgas steht, wobei Abläufe im Inneren des Speichers zur automatischen Rückführung von Abdecköl aus dem Hilfsbehälter an die Oberseite des Kolbens sorgen.
  • Aus der DE 201 02 031 U1 ist ein Trennzylinder bekannt mit einem Kolben zur Unterteilung des Zylinderraums in zwei Teilräume für Gas bzw. Flüssigkeit mit wenigstens je einer der Gasseite und der Flüssigkeitsseite zugewandten Dichtung auf dem Umfang des Kolbens, wobei von dem Kolben eine koaxiale Stange ausgeht, die verschiebbar in einem der Zylinderdeckel geführt ist, wobei auf dem Umfang des Kolbens zwischen den Dichtungen eine umlaufenden Nut vorgesehen ist, von der aus sich wenigstens eine radiale Bohrung in Richtung der Kolbenachse erstreckt und wobei diese radiale Bohrung mit einer in Längsrichtung der Stange verlaufenden axialen Bohrungen in Verbindung steht, wobei die axiale Bohrung außerhalb des Zylinders mit der Atmosphäre verbunden ist.
  • In Anbetracht dessen, dass aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten Speichereinrichtungen in hohen Stückzahlen herzustellen sind, stellt die Höhe der anfallenden Fertigungskosten einen wirtschaftlich äußerst bedeutsamen Faktor dar. Im Hinblick hierauf liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Speichereinrichtung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die besonders rationell und kostengünstig herstellbar ist und sich darüber hinaus durch ein besonders günstiges Betriebsverhalten auszeichnet.
  • Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch einen Satz von Speichereinrichtungen gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
  • Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass eine baugleiche Einheit bestehend aus einem Hohlzylinder als Führungseinrichtung und zugehörigem Trennkolben als Modul für verschiedene Speichergehäusegrößen einsetzbar ist, dass bei gleichem Rohrdurchmesser des Hohlzylinders und baugleichem Trennkolben eine unterschiedliche Rohrlänge für unterschiedliche Längen des Speichergehäuses vorgesehen ist, dass der Trennkolben mit Teilen der Führungseinrichtung und mit Teilen des Speichergehäuses, an denen ein Ende des Hohlzylinders fluiddicht festgelegt ist, den Medienraum mit der Arbeitsflüssigkeit begrenzt, dass die genannten Teile des Speichergehäuses Bestandteil eines Gehäuseoberteils in Form eines Deckels sind, der auf seiner Innenseite zumindest teilweise einer freien stirnseitigen Außenkontur des Trennkolbens nachfolgt, die dem Gehäuseoberteil zugewandt ist und dass die stirnseitige Außenkontur des Trennkolbens konvex geformt ist zwecks Anlage an die konkav geformte Innenseite des Gehäuseoberteils, sobald der Trennkolben seine eine Endlagenstellung erreicht hat, bei der die Arbeitsflüssigkeit aus dem einen zuordenbaren Medienraum völlig verdrängt ist.
  • Dadurch, dass erfindungsgemäß eine baugleiche Einheit bestehend aus einem Hohlzylinder als Führungseinrichtung und zugehörigem Trennkolben als Modul für verschiedene Speichergehäusegrößen einsetzbar ist und dass bei gleichem Rohrdurchmesser des Hohlzylinders und baugleichem Trennkolben eine unterschiedliche Rohrlänge für unterschiedliche Längen des Speichergehäuses vorgesehen ist, ist für die Fertigung unterschiedlich dimensionierter Speichereinrichtungen eine Modulbauweise verwirklichbar, was eine besonders rationelle Fertigung mit geringem Kostenaufwand ermöglicht.
  • Dadurch, dass erfindungsgemäß für den Trennkolben innerhalb des Speichergehäuses eine Führungseinrichtung vorgesehen ist, lässt sich das Speichergehäuse rationell und mit geringem Kostenaufwand fertigen, weil keine aufwendige Innenbearbeitung für eine direkte Führung des Trennkolbens an der Gehäuseinnenwand erforderlich ist.
  • Erfindungsgemäß sind die genannten Teile des Speichergehäuses Bestandteil eines Gehäuseoberteils, in Form eines Deckels, der auf seiner Innenseite zumindest teilweise der freien, stirnseitigen Außenkontur des Trennkolbens nachfolgt, die dem Gehäuseoberteil zugewandt ist. Bei fehlendem Druck der Arbeitsflüssigkeit ergibt sich dadurch eine sichere, großflächige Anlage des Trennkolbens an der Gehäusewand.
  • Das Vorhandensein einer sich im Speichergehäuse in dessen Längsrichtung erstreckenden Führungseinrichtung verbessert zusätzlich das Betriebsverhalten durch eine Homogenisierung des Arbeitsgases aufgrund verringerter, im Betrieb auftretender Turbulenz.
  • Die Längserstreckung der Führungseinrichtung kann derart bemessen sein, dass in jeder möglichen Verfahrstellung des Trennkolbens dieser in der Führungseinrichtung verbleibt.
  • In besonders vorteilhafter Weise kann die Führungseinrichtung aus dem Hohlzylinder, vorzugsweise mit gleichbleibender Wandstärke, gebildet sein, der mit seinem einen freien Ende an der Innenseite des Speichergehäuses festgelegt ist. Ein entsprechender Hohlzylinder, an dessen Wand aufgrund der Bewegbarkeit des Trennkolbens im Betrieb keine Druckdifferenz wirksam ist, lässt sich verhältnismäßig dünnwandig kostengünstig herstellen und über eine Schweißstelle an der Innenseite des Gehäuses anbringen.
  • Vorteilhafterweise sind das Speichergehäuse und die Führungseinrichtung im Wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet, wobei zumindest über einen Mittenbereich des Speichergehäuses hinweg die Außenseite der Führungseinrichtung einen gleichbleibenden Abstand zu der Innenseite des Speichergehäuses einhält.
  • Die Anordnung kann hierbei mit Vorteil so getroffen sein, dass die Führungseinrichtung mit ihrem freien Ende in Richtung eines Bodenteils des Speichergehäuses ausmündet, das als Halbkugel ausgebildet vorzugsweise einstückiger Bestandteil des topfförmig ausgebildeten Gehäuseunterteils ist.
  • Die Längserstreckung des die Führungseinrichtung bildenden Hohlzylinders kann mit besonderem Vorteil derart getroffen sein, dass die Führungseinrichtung mit ihrem einen freien Ende in einem Übergangsbereich endet, bei dem der zylindrisch ausgebildete mittlere Speichergehäuseteil in den halbkugelförmigen Bodenteil des Gehäuses übergeht.
  • Das Speichergehäuse kann mit besonderem Vorteil derart ausgebildet sein, dass eine Schweißverbindungsstelle zwischen Gehäuseoberteil und dem sich daran anschließenden Gehäuseteil von der Führungseinrichtung unter Beibehalten eines vorgebbaren Radialabstandes überdeckt ist. Die Führungseinrichtung bildet dadurch eine schützende Abdeckung der Schweißstelle beim Schweißvorgang.
  • Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im Einzelnen erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Speichereinrichtung und
    Fig. 2
    einen Längsschnitt entsprechend der Schnittlinie II - II von Fig. 1.
  • Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel weist ein Speichergehäuse 2 mit einem kreiszylindrischen Gehäusehauptteil 6, einem Gehäuseoberteil 4 und einem Bodenteil 8 auf. Gehäusehauptteil 6 und Bodenteil 8 bilden einen Topf, der bis auf einen zur Speicherlängsachse 10 koaxial gelegenen Gas-Füllanschluss 12 geschlossen ist. Gehäusehauptteil 6 und Bodenteil 8 sind einstückig, beispielsweise in Form eines Tiefziehteils aus metallischem Werkstoff ausgebildet, wobei das Bodenteil 8 die Form einer Halbkugel besitzt, die in einem Übergangsbereich 14 in den zylindrischen Gehäusehauptteil 6 übergeht. Das Gehäuseoberteil 4 hat die Form einer Schale mit konkav geformter Innenseite 16 und ist, als Verschlussteil des Gehäuses 2, mittels einer Schweißstelle 18 mit dem zylindrischen Gehäusehauptteil 6 verbunden. Konzentrisch zur Längsachse 10 ist am Gehäuseoberteil 4 ein Fluidanschluss 20 für eine betreffende Arbeitsflüssigkeit, wie Hydrauliköl, vorgesehen.
  • Obwohl die Speichereinrichtung einen Kolbenspeicher bildet, ist das Speichergehäuse 2 in der Art des Gehäuses für einen Blasenspeicher gestaltet, d.h. das Gehäuse 2 ist ohne eine Oberflächenbearbeitung der Innenseite, wie sie bei üblichen Kolbenspeichern zur Bildung einer Gleit- und Führungsfläche für den jeweiligen Trennkolben erforderlich ist, auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar, da diese Funktion bei der Erfindung für den Trennkolben 22 von einer Führungseinrichtung übernommen ist. Diese weist einen Hohlzylinder 24 auf, der sich im Gehäuse 2 zur Achse 10 konzentrisch erstreckt und innenseitig die Führungsbahn für den Trennkolben 22 bildet. Der Hohlzylinder 24 ist mit einem Ende am Gehäuseoberteil 4 fluiddicht durch Schweißen festgelegt und erstreckt sich mit seinem entgegengesetzten freien Ende bis zu dem Übergangsbereich 14, wo der zylindrische Gehäusehauptteil 6 in den Bodenteil 8 übergeht. Da das obere Ende des Hohlzylinders 24 durch das Gehäuseoberteil 4 fluiddicht geschlossen ist, bildet der oberhalb des Trennkolbens 22 im Hohlzylinder 24 befindliche Raum die Fluidseite, die der Trennkolben 22 von der Gasseite 28 separiert, die sich in dem übrigen Teil des Hohlzylinders 24 und außerhalb dessen offener Mündung im übrigen, an den Bodenteil 8 angrenzenden Gehäuseraum befindet. Wie der Fig. 2 entnehmbar ist, hat der Trennkolben 22 die Form eines Topfes, dessen Tiefe durch die axiale Erstreckung eines Kolbenhemdes 30 bestimmt ist, das sich von dem in Fig. 2 obenliegenden Topfboden 32 weg nach unten erstreckt. Die axiale Länge des Kolbenhemdes 30 ist derart bemessen, dass bei der Endlage der Verfahrposition, die der Trennkolben 22 bei fehlendem Druck des Arbeitsgases einnimmt, mit seinem Kolbenhemd 30 am Bodenteil 8 ansteht. Bei dieser axialen Länge des Hohlzylinders 24, bei dem dessen offenes Ende zumindest in den Übergangsbereich 14 zwischen Bodenteil 8 und Hauptteil 6 reicht, verbleibt der Trennkolben 22 daher bei dieser unteren Endposition in Führungseingriff mit dem Hohlzylinder 24.
  • Wie ersichtlich, ist die Oberseite des Topfbodens 32 des Trennkolbens 22 konvex gekrümmt, wobei die Krümmung an die konkave Krümmung der Innenseite 16 des Gehäuseoberteils 4 derart angepasst ist, dass der Trennkolben 22 bei seiner oberen Endstellung, d.h. bei fehlendem Fluiddruck, vollflächig an der Innenseite 16 anliegt. Somit ist das Speichergehäuse 2 bei dieser Endposition frei von einem Restvolumen verbleibender Flüssigkeit.
  • Da der Trennkolben 22 im Hohlzylinder im Betrieb die dem Druckausgleich zwischen Fluidseite 26 und Gasseite 28 entsprechende Position einnimmt, ist an der Wand des Hohlzylinders 24 kein Differenzdruck wirksam, so dass der Hohlzylinder 24 als dünnwandiges Rohr mit geringem Materialaufwand ausbildbar ist. Die Baueinheit aus Hohlzylinder 24 und Trennkolben 22 kann vorgefertigt als Modul oder Baustein für unterschiedliche Speicherbauweisen eingesetzt werden. Gegebenenfalls kann, bei gleichem Rohrdurchmesser und baugleichem Trennkolben 22, eine unterschiedliche Rohrlänge für unterschiedliche Längen des Speichergehäuses vorgesehen sein. Die Erfindung ermöglicht dergestalt eine billige Bauweise für Speichereinrichtungen in Form von Kolbenspeichern.

Claims (7)

  1. Satz von Speichereinrichtungen insbesondere in Form eines Kolbenspeichers, mit einem Trennkolben (22), der innerhalb eines Speichergehäuses (2) zwei Medienräume (26, 28) voneinander trennt, insbesondere einen Raum (28) mit einem Arbeitsgas, wie Stickstoff, von einem Raum (26) mit einer Arbeitsflüssigkeit, wie Hydrauliköl, wobei der Trennkolben (22) innerhalb einer Führungseinrichtung (24) längsverfahrbar geführt ist, wobei die Führungseinrichtung (24) innerhalb des Speichergehäuses (2) angeordnet sich zumindest teilweise entlang dessen Längsachse (10) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass jede Speichereinrichtung aus einer baugleichen Einheit bestehend aus einem Hohlzylinder (24) als Führungseinrichtung und zugehörigem Trennkolben (22) als Modul für verschiedene Speichergehäusegrößen gebaut ist, dass die Speichereinrichtungen bei gleichem Rohrdurchmesser des Hohlzylinders (24) und baugleichem Trennkolben (22) eine unterschiedliche Rohrlänge für unterschiedliche Längen des Speichergehäuses (2) aufweisen, dass der Trennkolben (22) mit Teilen der Führungseinrichtung (24) und mit Teilen (4, 16) des Speichergehäuses (2), an denen ein Ende des Hohlzylinders (24) fluiddicht festgelegt ist, den Medienraum (26) mit der Arbeitsflüssigkeit begrenzt, dass die genannten Teile (4, 16) des Speichergehäuses (2) Bestandteil eines Gehäuseoberteils (4) in Form eines Deckels sind, der auf seiner Innenseite (16) zumindest teilweise einer freien stirnseitigen Außenkontur (32) des Trennkolbens (22) nachfolgt, die dem Gehäuseoberteil (4) zugewandt ist und dass die stirnseitige Außenkontur (32) des Trennkolbens (22) konvex geformt ist zwecks Anlage an die konkav geformte Innenseite (16) des Gehäuseoberteils (4), sobald der Trennkolben (22) seine eine Endlagenstellung erreicht hat, bei der die Arbeitsflüssigkeit aus dem einen zuordenbaren Medienraum (26) völlig verdrängt ist.
  2. Satz von Speichereinrichtungen nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Längserstreckung der Führungseinrichtung (24) derart bemessen ist, dass in jeder möglichen Verfahrstellung des Trennkolbens (22) dieser in der Führungseinrichtung (24) verbleibt.
  3. Satz von Speichereinrichtungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung aus dem Hohlzylinder (24), vorzugsweise mit gleichbleibender Wandstärke, gebildet ist, der mit seinem einen freien Ende an der Innenseite (16) des Speichergehäuses (2) festgelegt ist.
  4. Satz von Speichereinrichtungen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichergehäuse (2) und die Führungseinrichtung (24) im Wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet sind und dass zumindest über einen Mittenbereich (6) des Speichergehäuses (2) hinweg die Außenseite der Führungseinrichtung (24) einen gleichbleibenden Abstand zu der Innenseite des Speichergehäuses (2) einhält.
  5. Satz von Speichereinrichtungen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (24) mit ihrem freien Ende in Richtung eines Bodenteils (8) des Speichergehäuses (2) ausmündet, das als Halbkugel ausgebildet vorzugsweise einstückiger Bestandteil des topfförmig ausgebildeten Gehäusehauptteils (6) ist.
  6. Satz von Speichereinrichtungen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (24) mit ihrem einen freien Ende in einem Übergangsbereich (14) endet, bei dem der zylindrisch ausgebildete mittlere Speicher-Gehäuseteil (6) in den halbkugelförmigen Bodenteil (8) des Gehäuses (2) übergeht.
  7. Satz von Speichereinrichtungen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schweißverbindungsstelle (18) zwischen Gehäuseoberteil (4) und dem sich daran anschließenden Gehäuseteil (6) von der Führungseinrichtung (24) unter Beibehalten eines vorgebbaren Radialabstandes überdeckt ist.
EP14816135.9A 2014-01-14 2014-12-19 Speichereinrichtung Active EP3094867B1 (de)

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US (1) US10330124B2 (de)
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WO (1) WO2015106792A1 (de)

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