Die Erfindung betrifft einen Hydrospeicher, insbesondere in Form eines Balgspeichers, bei dem der als bewegliches Trennelement zwischen Gasseite und Fluidseite dienende Balg an seinem bei Ausziehen und Zusammenziehen in dem eine Längsachse definierenden Speichergehäuse in Axialrich- tung bewegbaren Balgende einen den Innenraum des Balges fluiddicht abschließenden Verschlusskörper aufweist und an seinem anderen Balgende relativ zum Speichergehäuse unbewegbar festgelegt ist.

Hydrospeicher mit einem als bewegbares Trennelement dienenden Balg sind bekannt und finden auf verschiedenen technischen Gebieten Anwendung, beispielsweise bei hydraulischen Bremssystemen für Fahrzeuge und den verschiedensten industriellen Hydrauliksystemen. Die EP 1 052 412 A2 zeigt beispielsweise einen Balgspeicher, bei dem als bewegliches Trennelement zwischen Gasseite und Fluidseite ein Metallbalg vorgesehen ist.

Bei derartigen Hydrospeichern stellt der Balg als das am höchsten belastete Bauelement das für die Betriebssicherheit entscheidende Bauteil dar. Während beim Ausziehen des Balges, wobei sich die einander angenäherten Falten des Balges weiter voneinander entfernen, die Gefahr der Beschädi- gung eher gering ist, kommt es bei vollständigem Zusammenziehen des Balges zu Stauchungen, wenn aneinander liegende Falten des Balges ge- preßt werden. Insbesondere ist eine solche Gefahr dann gegeben, wenn ein vollständiges Zusammenziehen des Balges im Betrieb schnell erfolgt.

Im Hinblick auf diese Problematik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, einen Hydrospeicher in Form eines Balgspeichers zur Verfügung zu stellen, bei dem die Gefahr, dass es zu einer Beschädigung des Balges im Betrieb kommt, wirksam vermieden ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch einen Hydrospeicher gelöst, der die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.

Danach besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass am unbeweglichen Balgende ein Endkörper derart vorgesehen ist, dass dieser nicht nur die Fluidverbindung zwischen dem der Fluidseite zugehörigen Innenraum des Balges und einem Fluidanschluss des Speichergehäuses bildet, sondern dass dieser Endkörper einen Bereich besitzt, der ins Innere des Balges axial vorsteht. Dadurch kann der Endkörper mit seinem vorstehenden Bereich in Zusatzfunktion einen End- oder Sicherheitsanschlag für den sich beim Zusammenziehen des Balges an den vorstehenden Bereich anle- genden Verschlusskörpers des beweglichen Balgendes bilden, wenn die axiale Höhe der Erhebung so gewählt ist, dass der Verschlusskörper des beweglichen Balgendes beim Zusammenziehen am vorstehenden Bereich des Endkörpers zur Anlage kommt, bevor die aneinander liegenden Falten des Balges miteinander verpreßt werden. Im Ergebnis ist eine erhöhte Be- triebssicherheit im Langzeitbetrieb erreicht.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen definiert der vorstehende Bereich im Inneren des Balges eine zur Längsachse senkrechte, zentrale Ebene. Dadurch ist ein großflächiger, ebener Sicherheitsanschlag gebildet, an dem der Verschlusskörper kippsicher anliegen kann. Bei besonders vorteilhaften Ausführunsbeispielen ist die Anordnung so getroffen, dass die zentrale Ebene zur Längsachse konzentrisch und randseitig durch eine zur Hauptebene abfallende Schrägfläche begrenzt ist, wobei als Fluiddurchlässe zumindest in der Schrägfläche ausgebildete, zur Längsachse hin schräg abfallende Durchgänge vorhanden sind. Durch diese Gestaltung der Fluiddurchlässe ergibt sich der weitere Vorteil, dass diese Durchgänge, da sie im Balginneren an der Schräge zwischen dem vorstehenden Zentralteil und der Balginnenseite münden, als Spülöffnungen dienen können, aus denen beim Zusammenziehen des Balges Schnnutzpartikel ausgespült werden, die sich gegebenenfalls im Ringraum zwischen der Schrägfläche und der Balginnenseite angesammelt haben.

Mit Vorteil können jedoch auch zusätzlich zu den schräg abfallenden Durchgängen weitere axiale Durchgänge in dem axial vorstehenden Be- reich des Endkörpers als Fluiddurchlässe vorgesehen sein, wodurch sich der Strömungsquerschnitt zwischen dem Innenraum des Balges und dem Fluid- anschluss des Speichergehäuses wesentlich vergrößert.

Vorzugsweise sind die schräg abfallenden Durchgänge in gleichen Abstän- den voneinander an der Schrägfläche angeordnet, und die axialen Durchgänge können im axial vorstehenden Bereich in zur Längsachse konzentrischen Kreisringen angeordnet sein.

Alternativ kann die Anordnung hinsichtlich der Bildung der Fluiddurchlässe so getroffen sein, dass der ins Innere des Balges vorstehende Bereich an Randbereichen der zentralen Ebene über zur Hauptebene hin abfallende Verbindungsteile mit dieser in Verbindung ist, wobei die Fluiddurchlässe durch Zwischenräume zwischen Verbindungsteilen gebildet sind. Gegenüber der Ausbildung der Fluiddurchlässe durch schräg verlaufende Durch- gänge, beispielsweise durch Einbringen von Schrägbohrungen, zeichnen sich Ausführungsbeispiele, bei denen die zentrale Ebene lediglich an ein- zelnen Randbereichen mit dem übrigen Teil des Innenkörpers zusammenhängt, durch besonders einfache Herstellung und dadurch niedere Herstellungskosten aus.

Die Anordnung kann hierbei so getroffen sein, dass die zentrale Ebene eine quadratische Form besitzt und an jeder Ecke des Quadrates ein Verbindungsteil gebildet ist.

Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen weist das Speichergehäuse ein topfartiges, hohlzylindrisches Hauptteil und ein die Öffnung des Topfes verschließendes Gehäuseabschlussteil auf, das entlang einer Schweißlinie mit dem Hauptteil verschweißt ist, wobei der Endkörper des Balges im Bereich der Schweißlinie umfangsseitig am Speichergehäuse festgelegt ist. Dies ermöglicht einen rationellen Fertigungsvorgang, indem in einem kom- binierten Schweißvorgang sowohl der Endkörper festgelegt, als auch das Speichergehäuse geschlossen wird.

Die dem vorstehenden Bereich entgegensetzte Seite des Endkörpers kann eine in einer Radialebene verlaufende Ringfläche bilden, die eine zur Achse konzentrische Vertiefung umgibt, die durch die Wand des axial vorstehenden Bereiches begrenzt ist.

Wenn hierbei die Ringfläche des Endkörpers den koaxialen Fluidanschluss im Gehäuseabschlussteil umgibt, der mit dem radial inneren Rand der Ring- fläche und dem Eingang der Vertiefung fluchtet, ergibt sich in vorteilhafter Weise ein absatzloser Strömungsweg von der Außenseite des Speichergehäuses zu den Fluiddurchlässen im Endkörper.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen schematisch vereinfacht und etwa in natürlicher Größe einer praktischen Ausführungsform gezeichneten Längsschnitt eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Hydro speichers; Fig. 2 eine Draufsicht lediglich eines Endkörpers des Balges des

Ausführungsbeispieles von Fig. 1 , gesehen in der in Fig. 1 mit H-Il angedeuteten Blickrichtung;

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Draufsicht eines Endkörpers gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel; Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Endkörpers von Fig. 3 entsprechend der in Fig. 3 mit IV-IV bezeichneten Schnittlinie, und

Fig. 5 eine perspektivische Schrägansicht des Endkörpers der Fig. 3 und 4, etwa hälftig aufgeschnitten.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles in Form eines Pulsationsdämpfers beschrieben. Ein als Ganzes mit 1 bezeichnetes Speichergehäuse weist ein Gehäusehauptteil 3 in Form eines kreiszylindrischen Topfes mit in der Zeichnung oben liegendem Ende 5 auf, das bis auf eine Füllöffnung 7 geschlossen ist, die mit der Gehäuselängsachse 9 fluchtet. Bei der Darstellung von Fig. 1 ist die Füllöffnung 7 noch offen, d. h. die an die Füllöffnung 7 angrenzende Gasseite 1 1 , die sich an der Außenseite eines Metallbalges 13 befindet, ist noch nicht mit einem Arbeitsgas befüllt. An dem der Füllöffnung 7 gegenüberliegenden, in Fig. 1 unten liegenden Ende ist das Gehäuse 1 durch ein Gehäuseabschlussteil 15 ge- schlössen, das längs einer Schweißlinie 16 mit dem Gehäusehauptteil 3 dicht verschweißt ist. Zur Achse 9 konzentrisch befindet sich im Abschlussteil 15 ein zur Achse 9 konzentrischer Fluideinlass 17 mit einem Innengewinde 19 für einen Fluidanschluss.

Im Inneren des Speichergehäuses 1 bildet ein Metallbalg 13 ein bewegliches Trennelement zwischen der Gasseite 1 1 und der an den Fluideinlass 17 angrenzenden Fluidseite 21. Der Metallbalg 13 ist an seinem in Fig. 1 oben liegenden Balgende 23 durch einen Verschlusskörper 25 fluiddicht abgeschlossen, der durch eine ebene, dünne Metallplatte gebildet ist, die am Balgende 23 mit der letzten Balgfalte verschweißt ist. Das in der Fig. 1 unten liegende, andere Balgende 27, das unbewegliche Balgende, ist mit der untersten Balgfalte fluiddicht mit einem Schweißbereich 29 an einem metallischen Endkörper 31 verschweißt, der seinerseits entlang der Schweißlinie 16 zwischen Gehäusehauptteil 3 und Gehäuseabschlussteil 15 mit dem Speichergehäuse 1 verschweißt ist.

Wie erwähnt, ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Zustand die Gasseite 11 noch nicht mit einem Arbeitsgas unter einem Vorfülldruck versehen, so dass sich der Balg 13 in ausgezogenem Zustand befindet, wobei sich der Verschlusskörper 25 in der Nähe des oberen Endes 5 des Speichergehäuses 1 befindet. Bei auf der Gasseite 11 herrschendem Druck aufgrund der Füllung mit dem Arbeitsgas, wie N2, und wechselndem Fluiddruck auf der Fluidseite 21 ergeben sich für den Verschlusskörper 25 Axialbewegungen. Bei einem Einsatz des Hydrospeichers als Pulsationsdämpfer, wobei die Fluidseite 21 über den Fluideinlass 17 mit einem Druckfluid, insbesondere Hydraulikflüssigkeit, einem Kraftstoff oder Schmierstoff, in Fluidverbindung ist, um auftretende Druckstösse zu glätten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Gasseite 11 nicht nur eine Füllung mit dem Arbeitsgas enthält, sondern zusätzlich einen vorgebbaren Volumenanteil eines Fluides enthält. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei eine Kombination von Stickstoffgas als Arbeitsgas und Ethylalkohol als Fluid auf der Gasseite 1 1 des Speichers als Füllung erwiesen. Im Betrieb kann das Fluid zwischen Falten und Umlenkungen des Balges 13 ein dämpfendes Abstützmedium bilden, an dem sich die gefalteten Wandungsteile des Balges 13 am Fluid als Gegenlager abstützen können, was zu einer Erhöhung des Lebensdauer des Balges 13 und damit zu einer Erhöhung der Funktionssicherheit führt. Dies gilt insbesondere bei raschen Pulsationen und schnellen Druckstössen. Der am unbeweglichen Balgende 27 vorgesehene Endkörper 31 bildet Fluiddurchlässe als Verbindung zwischen dem der Fluidseite 21 zugehörigen Innenraum 33 des Balges 13 und dem Fluideinlass. Der Endkörper 31 hat die Form einer runden Scheibe, die mehrere Radialebenen definiert, nämlich eine hier als Hauptebene bezeichnete, an den Umfangsrand angrenzende äußere Ebene 35 und eine bezüglich der Längsachse 9 zentral gelegene Ebene 37, die am Endkörper 31 einen in den Innenraum 33 des Balges 13 axial vorstehenden Bereich bildet. An der hier als Hauptebene bezeichneten Ebene 35 befindet sich randseitig der aus dieser Ebene 35 leicht vorstehende Schweißbereich 29, an dem das unbewegliche Balgende 27 festgelegt ist.

Die zentrale, den vorstehenden Bereich bildende Ebene 37 ist randseitig durch eine Schrägfläche 39 begrenzt. An der Schrägfläche 39 münden, um den Umfang der Schrägfläche 39 gleichmäßig verteilt angeordnete, gegen die Längsachse 9 hin abfallende Schrägbohrungen 41, die eine erste Gruppe von Fluiddurchlässen zwischen Fluideinlass 17 und Innenraum 33 des Balges 13 bilden. Eine zweite Gruppe von Fluiddurchlässen ist in Form von Axialbohrungen 43 in dem von der zentralen Ebene 37 begrenzten vorste- henden Bereich ausgebildet. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Axialbohrungen 43 entlang zweier konzentrischer Kreislinien 45 und 47 gleichmäßig verteilt angeordnet.

Die den Ebenen 37 und 35 entgegengesetzte Seite des Endkörpers 31 bildet eine in einer Radialebene verlaufende Ringfläche 49, die im Endkörper 31 eine zur Achse 9 konzentrische Vertiefung 51 umgibt, die durch die Innenwand des in den Innenraum 33 des Balges 13 vorstehenden Bereiches gebildet ist, der durch die zentrale Ebene 37 begrenzt ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der radial innere Rand der Ringfläche 49 und damit der Öffnungsrand der Vertiefung 51 zur Öffnung des Fluideinlasses 1 7 fluchtend, so dass ein absatzloser Strömungsweg vom Fluideinlass 17 in die Vertiefung 51 des Endkörpers 31 gebildet ist. Die im Endkörper 31 ausgebildeten Fluiddurchlässe, nämlich die Schrägbohrungen 41 in der Schrägfläche 39 sowie die Axialbohrungen 43 im vorstehenden Bereich setzen den Strömungsweg in den Innenraum 33 fort.

Die Ebene 37 des vorstehenden Bereiches ist gegenüber der mit 35 bezeichneten Hauptebene axial um eine solche Strecke in den Innenraum 33 versetzt, dass die Ebene 37 einen Endanschlag bildet, an den sich der Verschlusskörper 25 am beweglichen Balgende 23 anlegt, wenn der Balg 13 vollständig zusammengezogen ist. Die durch die Schrägbohrungen 41 gebildeten Durchgänge bleiben als Fluiddurchlässe offen, selbst wenn sich bei vollständig zusammengezogenem Balg 13 der Verschlusskörper 25 ebenflächig an der Ebene 37 anlegt und die Axialbohrungen 43 verschließt. Selbst während der Endkörper 31 seine Sicherheits- oder Anschlagfunktion ausübt, bleibt der Innenraum 33 des Balges 13 daher mit dem verbleibenden Rest- Fluidvolumen in Verbindung mit dem Fluideinlass 17. Durch die Anordnung der Schrägbohrungen 41, die an der Schrägfläche 39 münden, dienen diese Schrägbohrungen 41 zusätzlich als Spülöffnungen über die bei Axialbewegungen, die der Verschlusskörper 25 in Betrieb beim Zusammenzie- hen des Balges 13 ausführt, Schmutzpartikel ausgespült werden, die sich am unbeweglichen Balgende 27 im Bereich zwischen der Schrägfläche 39 und der Balginnenseite angesammelt haben. Wie bereits erwähnt, ist die Strecke, um die die Ebene 37 gegenüber dem unbeweglichen Balgende 27 axial vorsteht, so gewählt, dass bei Anliegen des Verschlusskörpers 25 an der Ebene 37 die Falten des Balges 13 nicht gegeneinander verpreßt werden. Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, dass ein gewünschtes Fluid-Restvolumen im Innenraum 33 des Balges 13 verbleibt.

Die Fig. 3 bis 5 verdeutlichen ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem ein Endkörper 31 in vereinfachter Bauweise vorgesehen ist. Der Endkörper 31 dieses Ausführungsbeispieles unterscheidet sich gegenüber dem zuerst be- schriebenen Ausführungsbeispiel lediglich durch die Gestaltung des ins Innere 33 des Balges 13 vorstehenden Bereiches, der, wie beim ersten Beispiel, ebenfalls eine zur Längsachse 9 senkrechte Ebene 37 als Sicherheits- Endanschlag für den Verschlusskörper 25 des Balges 13 gebildet. Im Ge- gensatz zum zuerst beschriebenen Beispiel ist die Ebene 37 im Umriß quadratisch, wobei lediglich an jedem Eckbereich ein in gewölbtem Schrägverlauf zur Hauptebene 35 hin abfallendes Verbindungsteil 61 vorhanden ist, so dass zwischen jeweils benachbarten Ecken 65 jeweils ein Zwischenraum 63 gebildet ist, der sich entlang einer geraden Seite 67 des Quadrates er- streckt, so dass vom Rand des Quadrates zur Öffnung der Vertiefung 51 an jeder Quadratseite 67 ein Fluiddurchlass gebildet ist. Wie ersichtlich, sind bei dieser Ausführungsform in der Ebene 37 keine zusätzlichen Axialbohrungen als Fluiddurchlässe vorgesehen. Bei der Größe der durch die Zwischenräume 63 gebildeten Fluiddurchlässe ergeben sich auch ohne zusätz- liehe Axialbohrungen geringe Strömungswiderstände.

Die Herstellung des Endkörpers 31 in der zweiten Bauform gestaltet sich insofern einfach, als bei in einem Umformverfahren oder spanabhebend geformten Endkörper in der Form des Endkörpers 31 von Fig. 1 und 2 an- stelle des Einbringens von Bohrungen 41 und 43 an dem vorstehenden Bereich gerade Einschnitte gebildet werden, die entlang der Seiten 67 verlaufen und die Quadratform der Ebene 37 bilden, wodurch gleichzeitig die Zwischenräume 63 als Fluiddurchlässe entstehen.