Kolbenspeicher

Die Erfindung betrifft einen Kolbenspeicher mit einem Speichergehäuse und einem darin längsverfahrbar geführten Trennkolben, der innerhalb des Speichergehäuses zwei Medienräume voneinander separiert, insbesondere einen Medienraum mit einem Arbeitsgas von einem weiteren Medienraum mit einer Flüssigkeit, wie Hydrauliköl.

Kolbenspeicher dieser Art sind handelsüblich. Sie finden in hydraulischen Anlagen verbreiterte Anwendungen, beispielsweise zur Energiespeicherung, für Notbetätigungen zur Dämpfung mechanischer Stöße oder von Drückstößen, für Fahrzeugfederungen und dergleichen mehr. Durch DE 197 01 303 A1 ist ein Kolbenspeicher bekannt mit einem innerhalb eines Speichergehäuses längsverfahrbaren ersten Trennkolben, der eine Flüssigkeitsseite des Speichers von seiner Gasseite trennt, wobei auf der Flüssigkeitsseite des Speichers ein zweiter Trennkolben angeordnet ist, und ein zwischen den beiden Trennkolben angeordneter Zwischenraum ist mit einem Dichtmedium befüllt, das unter der Einwirkung der beiden Trennkolben vorgespannt ist, die über einen Kraftspeicher regelmäßig in Form einer Druckfeder aufeinander zu bewegbar sind. Hierfür sind die bei- den Trennkolben von einer Verbindungsstange durchgriffen und die genannte Druckfeder stützt sich mit einem Ende an dem ersten Trennkolben und mit dem anderen Ende an der Verbindungsstange ab. Dergestalt ist der erste, blockartig konzipierte Trennkolben über eine relativ lange Wegstrecke unter Einsatz mehrerer außenumfangsseitig angeordneter Dicht- und Führungsbänder auf der Innenseite eines insoweit starr konzipierten Speichergehäuses längsverfahrbar mit Stabilität geführt; jedoch axial bewegbar gegen die Vorspannung der Druckfeder auf der Verbindungsstange gehalten, wohingegen der zweite, scheibenartig konzipierte Trennkolben mit nur einem Dichtring entlang der Innenseite des Speichergehäuses verfahrbar geführt und fest mit der Verbindungsstange verbunden ist. Dergestalt sind die beiden Trennkolben, zum einen als massiver Block ausgebildet und zum anderen als scheibenförmiger Körper, unter der Wirkung der Druckfeder, die auf die Verbindungsstange wirkt gegeneinander vorgespannt, so dass eine Art variabler zweiteiliger Trennkolben geschaffen ist mit einer im Zwischenraum zwischen den Trennkolben befindlichen Gasbarriere, die verhindert, dass die kleinen Gasmoleküle bei entspannter Ölseite nicht durch das ansonsten dichte Dichtungssystem in Form der außenumfangsseitig angeordneten Dichtringe der Trennkolben kriechen können, was langfristig die Funktionssicherheit des bekannten Kolbenspeichers beeinträchtigen würde.

Aufgrund des starren Aufbaus von Speichergehäuse und Trennkolbenanordnung lässt sich trotz der Verschiebbarkeit der Trennkolben gegeneinander, die bekannte Kolbenspeicheranordnung nur unzureichend dort einsetzen, wo sowohl von der Speichergehäuseseite als auch von der Trennkolbenanordnung her diese relevanten Biegebeanspruchungen unterliegen. So zeigt beispielhaft DE 10 2016 003 345 B4 eine dahingehende Biegebeanspruchung für Kolbenspeicher im Rahmen einer Auswuchtvorrichtung zur Kompensation der Unwucht von Rotoren von Windanlagen, bestehend aus mindestens einem Rotorblatt mit zwei entlang seiner Längsausrichtung sich erstreckenden Kolbenspeichern, deren Trennkolben jeweils über ein kompressibles Medium einer Vorspannung unterliegen und die über eine Fluidleitung über ein inkompressibles Medium medienführend miteinander in Verbindung stehen,

Steuerventil, das in die jeweilige Fluidleitung geschaltet die Medienverbindung zwischen den beiden Kolbenspeichern eines Paares herstellt oder voneinander separiert,

Beschleunigungssensor,

Rotorpositionssensor, und

Steuerungssystem zum Auswerten der Sensordaten und Betätigen mindestens eines Kolbenspeicherpaares durch Ansteuern des Steuerventils. Mittels dieser Auswuchtvorrichtung ist es möglich den jeweiligen Rotor einer Windenergieanlage im Betrieb entsprechend auszuwuchten, was regelmäßig notwendig ist, da sich insbesondere im Laufe des Betriebs Unwuch- ten entwickeln können, beispielsweise durch Ablagerungen von Schmutz auf den Rotorblättern oder durch ungleichförmige Windanströmung, beispielsweise bei Auftreten von Turbulenz im Windkraftbetrieb.

Auch unterliegen die Rotorblätter im Betrieb der Windenergieanlage regelmäßig Deformationen, zu deren Beschreibung kinematische Modelle verwendet werden, welche in der Lage sind die Verformungen eines Rotorblattes zu beschreiben, beispielsweise basierend auf den Annahmen eines Euler-Bernoulli Biegebalkens. Die insoweit theoretisch ermittelbaren Deformationen am jeweiligen Rotorblatt stimmen mit praktischen Messwerterfassungen überein, die vorzugsweise auf einer Kombination aus photogrammetrischen und Laserscanner-Messungen basieren. In jedem Fall ergeben sich in der Praxis, insoweit Rotorblattdeformationen, regelmäßig in Form von reversiblen Durchbiegungen entlang der Rotorlängsachse und die gemäß der Lehre der DE 10 2016 003 345 B4 an den Rotorblättern angelenkten Kolbenspeicher müssen diesen Deformationen nachfolgen können, die sich durch einen sich ständig ändernden Biegeverlauf, bedingt durch die sich ändernde Windanströmung nebst auftretender Turbulenz im Betrieb, ergeben. Die regelmäßig aus massiven Stahlwerkstoffen aufgebauten Kolbenspeicherlösungen sind dann nicht mehr in der Lage dem sich zeitlich ändernden Biegeverlauf des Rotorblattes nachzufolgen, was häufig zu einem Versagen der Verbindungsstelle zwischen Kolbenspeicher und Rotorblatt führt und damit zu einem Unbrauchbarwerden der Unwuchtausgleichseinrichtung als Ganzes.

Unabhängig von der vorstehend beschriebenen Ausgangssituation bei Wi nd kraftan lagen können Kolbenspeicher aber auch sonst sich ändernden Biegewechselspannungen ausgesetzt sein, beispielsweise wenn der Kolbenspeicher im Rahmen des Betriebs einer Hydraulikanlage starken Vibrationen ausgesetzt ist, wie bei Einsatz in Flugzeugen, Raketen, militärischen Einsatzfahrzeugen, Landmaschinen etc.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kolbenspeicher der genannten Art dahingehend weiter zu verbessern, dass auch im Fall des Auftretens starker Biegebeanspruchungen ein sicherer Betrieb auch in Zusammenwirken mit Drittbauteilen gewährleistet ist.

Eine dahingehende Aufgabe löst ein Kolbenspeicher mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit.

Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 der Trennkolben zwei Kolbenteile aufweist, die als Scheiben mit gleichem Außendurchmesser ausgebildet sind und die über eine elastisch nachgiebige Kolbenstange auf Abstand zueinander gehalten, fest miteinander verbunden sind, die unter der Einwirkung mindestens einer äußeren Kraft ausgehend von einem Ausgangszustand eine Krümmung als Ganzes zulässt und bei Wegfall der jeweiligen Kraft in den Ausgangszustand zurückkehrt, ist ein Kolbenspeicher geschaffen, der auch bei großen Durchbiegungen des Speichergehäuses sicherstellt, dass der Trennkolben mit seinen beiden Kolbenteilen der dahingehenden Durchbiegung hemmnisfrei nachfolgen kann und bei Wegnehmen der Last wieder in seinen Ausgangszustand verformungsfrei zurückkehrt, und dabei auch im Fall der angesprochenen Durchbiegung des Speichergehäuses voll funktionsfähig bleibt. Hierzu trägt maßgebend die feste Kopplung der beiden Kolbenteile über die elastisch nachgiebige Kolbenstange mit bei, mittels der sich ein linear-elastisches Verhalten (Hookesches Gesetz) für den mehrteiligen Trennkolben realisieren lässt. Des Weiteren verhindert die elastisch nachgiebige Kopplung über die Kolbenstange, dass die scheibenförmigen Kolbenteile innerhalb des Speichergehäuses derart gegeneinander verkippen können, dass ein hemmnisfreier Betrieb nicht mehr gewährleistet wäre.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kolbenspeichers sind Gegenstand der Unteransprüche. Insbesondere erlaubt die Flexibilität des Trennkolbens mit seinen beiden Kolbenteilen, über die dazwischen angeordnete elastisch nachgiebige Kolbenstange, dass bei einer etwaigen Krümmung des Speichergehäuses entlang einer mittigen Krümmungsachse, die Kolbenstange mit ihrer Längsachse der dahingehend gebildeten Biegeverlaufslinie zwanglos nachfolgen kann, was auch für den Fall der Rückstellung gilt, wenn die gekrümmte Linie wiederum in eine geradlinige Mittenachslinie übergeht. Dies hat so keine Entsprechung im Stand der Technik.

Im Folgenden wird der erfindungsgemäße Kolbenspeicher anhand eines Ausführungsbeispiels nach der Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die Figur 1 in der Art eines Längsschnittes, die randseitigen Endbereiche des in Sandwich-Bauweise als Linerverbund aufgebauten Speichergehäuses;

Figur 2 die stirnseitige Ansicht auf einen Gehäusedeckel für das Speichergehäuse nach der Figur 1 ;

Figur 3 einen vergrößerten Ausschnitt des in Figur 1 mit X bezeichneten Endabschnittes des Speichergehäuses;

Figur 4 in prinzipieller Darstellung den möglichen Krümmungsverlauf des Speichergehäuses nach der Figur 1 bei eingeleiteter Biegekraft in Pfeilrichtung;

Figuren 5 und 6 in Seitenansicht sowie in stirnseitiger Ansicht einen T rennkolben für das Speichergehäuse nach der Figur 1 ;

Figur 7 den in Figur 5 dargestellten Trennkolben, eingesetzt in ein Speichergehäuse nach der Figur 1 ; und

Figur 8 die Verwendung eines Kolbenspeichers gemäß einer

Ausgestaltung nach der Figur 7 bei einer Windkraftanlage mit drei umlaufenden Rotorblättern.

Figur 1 zeigt im Längsschnitt ein Speichergehäuse 10 eines Kolbenspeichers und Figur 7 zeigt das Speichergehäuse 10 mit einem darin längsver- fahrbar angeordneten Trennkolben 12, der innerhalb des Speichergehäuses 10 zwei Medienräume 14, 16 voneinander separiert und der näher in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist. Dabei kann der Medienraum 14 der Aufnahme eines Arbeitsgases dienen, wie beispielsweise in Form von Stickstoffgas und der weitere Medienraum 16 dient der Aufnahme einer Betriebsflüssigkeit, wie beispielsweise Hydrauliköl. Da das Speichergehäuse 10 eine entsprechend große Baulänge aufweisen kann, beispielsweise in der Größenordnung von 2 Metern, ist in den Figuren 1 und 7 das Speichergehäuse 10 nur im Bereich seiner endseitigen Enden dargestellt; im mittleren Bereich entspricht aber auch insoweit das Speichergehäuse 10 der randseitigen Endbereichsausgestaltung, was den Lineraufbau des Speichergehäuses 10 anbelangt. Demgemäß ist das Speichergehäuse 10 in Sandwich-Bauweise aus einzelnen, teilweise voneinander verschiedenen Lagen 18, 20, 22 und 24 derart elastisch aufgebaut, dass es unter der Einwirkung mindestens einer äußeren Kraft F ausgehend von einem Ausgangszustand, wie in den Figuren 1 und 7 angegeben, eine Krümmung als Ganzes zulässt, gemäß der vereinfachten Darstellung nach der Figur 4, und bei Wegfall der jeweiligen Kraft F gerät das Speichergehäuse 10 wieder in den Ausgangszustand elastisch zurück. Insoweit erlaubt also die Sandwich-Bauweise ein linear-elastisches Verhalten für das Speichergehäuse 10.

Im Rahmen des genannten Sandwich-Aufbaus ist die zuinnerst liegende Lage 18 des Gehäuses 10 gasundurchlässig und die jeweils nach außen nachfolgenden Lagen 20, 22 und 24 sind aus einer Faserwicklung gebildet. Der dahingehende Lagenverbund ergibt sich insbesondere aus der Figur 3, die eine vergrößerte Wiedergabe des in Figur 1 mit X bezeichneten Ausschnittes darstellt. Die zuinnerst liegende Lage 18 ist von der Wandstärke her als dünnes Stahlrohr konzipiert, das vorzugsweise mittels Fließdrücken aus einem Stück hergestellt ist und das innenumfangsseitig insoweit die glatte Lauffläche 26 für den Trennkolben 12 bildet, gemäß der Darstellung nach der Figur 7. Der Stahlliner 18 erstreckt sich über die gesamte Länge des Speichergehäuses 10 bis zum freien stirnseitigen Ende desselben. Die jeweilige Faserwicklung für das Speichergehäuse 10 weist eine andere Wicklungsrichtung auf als die jeweils in der Wickelabfolge vorangehende Faserwicklung. Die jeweilige Faserwicklung besteht bevorzugt aus Carbonfasermaterial und die Faserwicklung der Lage 20 ist in Umfangsrichtung auf die Stahllage 18 aufgewickelt, weist also eine Wicklungsrichtung von kleiner 90° zur Längsrichtung 28 des Speichergehäuses 10 auf. Die nachfolgende Lage 22 kann demgegenüber um 0° bis 45° zur vorstehend genannten 90°-Wicklungsrichtung abweichen; es besteht aber auch die Möglichkeit die dahingehende Lage 22 weitgehend parallel zur Längsrichtung 28 des Speichergehäuses 10 auf die Wicklung 20 aufzubringen. Andere Wicklungsrichtungen sind hier möglich, ebenso der Auftrag weiterer Lagen in Abhängigkeit des jeweiligen Anwendungsfalles und in Abhängigkeit der benötigten Steifigkeit für das Gesamt-Speichergehäuse 10. Die zuäußerst angeordnete Lage 24 besteht wiederum aus einer Faserwicklung in derselben Richtung wie die gewickelte Lage 20, also mit radialer Wicklungsrichtung mit 90° zur Längsrichtung 28.

Wie insbesondere die Figur 3 weiter zeigt, ist an beiden Enden des Speichergehäuses 10 jeweils ein ringförmiges Anschlussteil 30 vorhanden, die als Gleichteile ausgebildet sind. Das ringförmige oder zylindrische Anschlussteil 30 ist auf seiner Innenumfangsseite von dem Stahlliner 18 durchgriffen und mündet stirnseitig am freien Ende des Anschlussteiles 30 aus. Außenumfangsseitig weist das jeweilige Anschlussteil 30 eine ringförmige Aufnahmenut 32 auf, für die Aufnahme von Faserlagen der beiden zuäußerst liegenden Wicklungen 22 und 24. Die Aufnahmenut 32 ist auf ihrer einen Seite von einem Anschlussflansch 34 begrenzt und auf ihrer innenliegenden Seite von einer Festlegerampe 36. Sowohl der Anschlussflansch 34 als auch die Festlegerampe 36 weisen auf ihren einander benachbarten Seiten schräg verlaufende Anlageflächen 38, 40 auf, die in Richtung eines Nutgrundes 42 in fiktiver Verlängerung einen Konus miteinander ausbilden. Die Festlegerampe 36 wird dabei von der dritten Lage 22 Übergriffen, die insoweit in direkte Anlage mit dem Nutgrund 42 der Aufnahmenut 32 gelangt. Dabei läuft die dritte Lage 22 an ihrem freien stirnseitigen Ende spitz aus und endet am Fuß der schräg verlaufenden Anlagefläche 38. Das spitz auslaufende Ende der dritten Lage 22 begrenzt ein schräg verlaufendes Wandteil 44 dieser dritten Lage 22, die mit der schräg verlaufenden Anlagefläche 38 des Anschlussteiles 30 eine weitere V-för- mige Eingriffsnut 46 ausbildet, die gleichfalls als Ringnut konzipiert dem Eingriff des freien Endes der äußeren Lage 24 dient. Die zweite Lage 20, die im Wickelverbund der Stahllage 18 nachfolgt, schmiegt sich hingegen an einem Rampenteil 48 der Festlegerampe 36 an, die in diesem Bereich mit schwachem Neigungswinkel fußseitig an die zuinnerst liegende Lage 18 angrenzt. Dergestalt ist im Rahmen der Sandwich-Bauweise ein sicherer Lagen- oder Linerverbund der einzelnen Lagen 18, 20, 22 und 24 in ihrem stirnseitigen freien Bereich über das jeweilige Anschlussteil 30 mit Anschlussflansch 34 und Festlegerampe 36 erreicht.

An der Stelle des Überganges zwischen steil verlaufender Anlagefläche 40 und demgegenüber flach verlaufender Rampenanstiegsfläche unter Einbezug des Rampenteils 48 weist die Festlegerampe 36 gemäß der Darstellung nach der Figur 3 eine im wesentlichen horizontal verlaufende Umfangs- o- der Eingriffsfläche 50 auf, die dem Durchgriff einzelner, vorzugsweise metallischer Haltestifte 52 dient, die in radialer Richtung in diskreten Abständen voneinander sich um das Speichergehäuse 10 herum gleichmäßig verteilen und den Lagenverbund aus den einzelnen Lagen 18, 20, 22 und 24 mit dem Anschlussteil 30 fest verbinden und dergestalt einen sicheren Lagenverbund gewährleisten.

An den freien Stirnseiten des jeweiligen Anschlussflansches 34 des Anschlussteiles 30 befinden sich Stiftausnehmungen 54, die gleichmäßig um den Außenumfang des Anschlussflansches 34 herum verteilt sind. Über die dahingehenden Stiftausnehmungen 54 lässt sich das jeweilige Deckelteil 56 mit dem zugehörigen Anschlussteil 30 verstiften, wobei an jedem freien Ende des Speichergehäuses 10 ein solches Deckelteil 56 vorhanden ist. Die dahingehend nicht näher dargestellten zugehörigen Stifte sind am Deckelteil 56 entlang einer hierfür vorgesehenen Ringfläche 58 anzubringen, deren fiktiver innerer Verlauf mit einer strichpunktierten Linie 60 wiedergegeben ist. Zusätzlich dient die dahingehende Ringfläche 58 auf ihrer dem Speichergehäuse 10 zugewandten Innenseite dem Auftrag eines Klebstoffes, um dergestalt eine mediendichte Verbindung zwischen den beiden Medienräumen 14, 16 und der Umgebung herzustellen. Ferner besteht die Möglichkeit im Rahmen einer nicht näher dargestellten Ausführungsform das jeweilige Deckelteil 56 über eine Faserwicklung mit dem Speichergehäuse 10 mediendicht und druckfest zu verbinden. Im Mittenbereich eines jeden Deckelteils 56 ist eine Anschlussöffnung 62 vorhanden, die auf der Gasseite des Speichergehäuses 10 mit dem Medienraum 14 dicht verschlossen werden kann und auf der Flüssigkeitsseite offenbleibt, um den weiteren Medienraum 16 mit einem üblichen Hydraulikkreislauf (nicht dargestellt) zu verbinden. Um die beiden Medienräume 14, 16 sprich eine Gasseite von einer Flüssigkeitsseite mediendicht zu separieren, wird gemäß der Darstellung nach der Figur 7 ein Trennkolben 12 in das Speichergehäuse 10 längsverfahrbar eingesetzt, der in den Figuren 5 und 6 näher dargestellt ist, wobei die Figur 6 eine stirnseitige Ansicht von rechts auf den Trennkolben 12 nach der Figur 5 darstellt. Demgemäß weist der Trennkolben 12 zwei Kolbenteile 13, 15 auf, die als Scheiben mit gleichem Außendurchmesser ausgebildet sind und die über eine elastisch nachgiebige Kolbenstange 17 auf Abstand zueinander gehalten fest miteinander verbunden sind, wobei die Kolbenstange 1 7 unter der Einwirkung mindestens einer äußeren Kraft F ausgehend von einem Ausgangszustand eine Krümmung als Ganzes zulässt und bei Wegfall der jeweiligen Kraft F in den Ausgangszustand zurückkehrt. Dergestalt ist die Doppelscheiben-Kolbenanordnung des Trennkolbens 12 geeignet einem Krümmungsverlauf des Speichergehäuses 10 nachzufolgen, wie er beispielhaft in der Figur 4 wiedergegeben ist. Ebenso wie die beiden Kolbenteile 13, 15 besteht die Kolbenstange 17 aus einem geeigneten Metall Werkstoff, wobei vorzugsweise die Kolbenstange 1 7 biegeelastischer ausgebildet ist als die Scheiben 13, 15. Insbesondere verhindert die Kolbenstange 17 das die relativ dünn ausgebildeten Scheiben für die beiden Kolbenteile 13, 15 im Rahmen der Führung entlang der Lauffläche 26 im Speichergehäuse 10 kippen und damit den Bewegungsablauf für den Trennkolben 12 hemmen können.

Das eine Kolbenteil 13, das dem einen Medienraum 14 zugewandt ist, weist außenumfangsseitig ein Führungsband 19 auf und das andere Kolbenteil 15, das dem weiteren Medienraum 16 zugewandt ist, weist ein weiteres Führungsband 21 sowie eine Ringdichtung 23 aus einem üblichen Elastomermaterial auf. Die beiden ringförmigen Führungsbänder 19, 21 sind als Gleichteile ausgebildet und bestehen aus einem Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften, der vorzugsweise entsprechend temperaturbeständig ist, wie PTFE-Material. Sowohl die Führungsbänder 19, 21 als auch die Ringdichtung 23 sind in jeweils ringartigen Aufnahmenuten in den zugehörigen Kolbenteilen 13, 15 eingebracht und gleiten entlang der Innenumfangsseite des Speichergehäuses 10 ab in Form der Lauffläche 26. Insoweit ist gemäß der Darstellung nach der Figur 5 die Ringdichtung 23 zwischen den beiden Führungsbändern 19, 21 am anderen Kolbenteil 15 angeordnet. Aufgrund der scheibenförmigen Anordnung der beiden Kolbenteile 13, 15 ist zwischen diesen ein Ringraum 25 gebildet, der das Medium des einen Medienraums 14 beinhaltet, insbesondere in Form des Arbeitsgases. Um das bereits angesprochene Kippen für die scheibenförmigen Kolbenteile 13, 15 zu vermeiden und um dennoch sicherstellen zu können, dass der Trennkolben 12 als Ganzes dem gekrümmten Verlauf eines unter Biegebeanspruchung stehenden Speichergehäuses 10 nachfolgen kann, ist der Abstand der beiden scheibenförmigen Kolbenteile 13, 15 voneinander größer als 1/3 des Durchmessers des jeweiligen Kolbenteiles 13, 15 und in jedem Fall kleiner als der Durchmesser. Des Weiteren ist für einen sicheren Verschiebeverlauf die Scheibendicke des Kolbenteiles 13 mit dem Führungsband 19 kleiner als die Scheibendicke des anderen Kolbenteiles 15 mit dem weiteren Führungsband 21 und dem Dichtring 23 gewählt. Für einen hemmnisfreien Be- trieb ist des Weiteren vorgesehen, dass die Kolbenstange 1 7 mit ihren beiden einander gegenüberliegenden Schultern 27 plan in die einander zugewandten freien Stirnseiten 29, 31 der beiden Kolbenteile 13 bzw. 15 übergeht. Demgemäß durchgreift die Kolbenstange 1 7 mit ihren voneinander abgewandten Endbereichen das jeweilige Kolbenteil 13, 15 und an diesem zugeordneten Kolbenteil 13, 15 entlang dieses Endbereiches ist die Kolbenstange 1 7 über eine Gewindestrecke 33 mittels einer üblichen Kontermutter 35, nur in Darstellung nach der Figur 6 aufgezeigt, festgelegt.

Wie sich weiter aus den Figuren 5, 6 und 7 ersehen lässt, sind die Scheiben der beiden Kolbenteile 13, 15 mit ringförmigen Ausnehmungen 37 versehen, die zum einen der Gewichtsersparnis dienen und darüber hinaus die Elastizität für die Scheiben 13, 15 erhöhen. Die Ausnehmungen 37 sind auf den abgewandten Stirnseiten der beiden Kolbenteile 13, 15 im Wesentlichen gleich ausgebildet und konzentrisch zu einer Mittenausnehmung 39 angeordnet, die den jeweils zugeordneten Gewindeabschnitt 33 der Kolbenstange 17 sowie die Kontermutter 35 aufnimmt. Des Weiteren ist in konzentrischer Anordnung zu diesen Ausnehmungen 37 auf der inneren Stirnwand des Kolbenteiles 15 eine sowohl außenumfangsseitig als auch in- nenumfangsseitig verbreiterte ringförmige Ausnehmung 37 vorhanden. Der derart elastisch ausgebildete Trennkolben 12 kann auch für „normale" Speichergehäuse 10 verwendet werden; ebenso können Speichergehäuse 10 der vorgestellten Art mit „üblichen" Trennkolben zum Einsatz kommen. Anstelle der Kontermutter 35 kann auch jede sonstige geeignete Verbindung zum Einsatz kommen, wie beispielsweise Verbolzen, Kleben oder unter Einsatz eines Sicherungsstiftes.

Figur 4 zeigt nun das aufgeständerte Speichergehäuse 10 auf zwei Lagerböcken 64 und von oben her wird an einer Einleitstelle 66 mittig eine Druckkraft F derart aufgebracht, dass sich das Speichergehäuse 10 wie in Figur 4 dargestellt durchbiegt. Das Speichergehäuse 10 ist in der Figur 4 in ideali- sierter Form wiedergegeben, insbesondere ohne die beiden Abschluss-Deckelteile 56. Wird die Kraft F weggenommen, kehrt der Speicher respektive das Speichergehäuse 10 in seine ursprüngliche Lage gemäß der Darstellung nach den Figuren 1 und 7 zurück. Es versteht sich, dass wenn das Speichergehäuse 10 an der Einleitstelle 66 festgehalten ist und die Kraftaufbringung erfolgt von unter her über die Lagerböcke 64 sich eine vergleichbare Durchbiegung wie in Figur 4 wiedergegeben einstellt.

Wird der Kolbenspeicher im Rahmen einer Auswuchtvorrichtung zur Kompensation der Unwucht von Rotoren von Windenergieanlagen, wie in Figur 8 beispielhaft aufgezeigt, angebracht, erfolgt das Festlegen entlang der beiden Lagerböcke 64 auf einer der beiden Blattseiten des jeweiligen Rotorblattes 68. In der Figur 8 ist der teilweise dargestellte Turm einer Windenergieanlage mit 70 bezeichnet. In wie bei Windenergieanlagen üblicher Weise ist am oberen Ende des Turms 70 ein Maschinenhaus 72, das man fachsprachlich auch mit „Gondel" bezeichnet, um zwei bis drei Umdrehungen vor- und rückdrehbar am oberen Ende des Turms 70, um die Turmhochachse drehbar angeordnet. Eine am Maschinenhaus 72 drehbar gelagerte Rotornabe für drei Rotorblätter 68 eines Dreiblatt rotors ist in der vereinfachten Darstellung nach der Figur 8 nicht sichtbar. Innerhalb eines jeden Rotorblattes 68 befindet sich ein Kolbenspeicherpaar, das einen inneren Kolbenspeicher 74 und einen äußeren Kolbenspeicher 76 aufweist. Der jeweilige Kolbenspeicher 74, 76 ist dabei dem Grunde nach aufgebaut, wie in Figur 7 dargestellt mit entsprechend endseitigen Abschlussteilen, wie dem jeweiligen Deckelteil 56. Dabei ist der jeweilige Kolbenspeicher 74, 76 über die zugeordneten Lagerböcke 64 am zugehörigen Rotorblatt 68 befestigt.

Der jeweils innere Kolbenspeicher 74 ist im Bereich der an die Rotornarbe angrenzenden Blattwurzel angeordnet und der äußere Kolbenspeicher 76 ist demgegenüber um eine Strecke, die sich entlang der Längsausrichtung des jeweiligen Rotorblattes 68 erstreckt, in Richtung auf die jeweilige Blattspitze hin versetzt. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass entsprechend dem geringeren innerhalb des jeweiligen Rotorblattes 68 in der Nähe der Blattspitze zur Verfügung stehenden Bauraums der äußere Kolbenspeicher 76 schlanker dimensioniert ist als der innere Kolbenspeicher 74 des Paares.

Bei den inneren Kolbenspeichern 74 ist der Medien- oder Arbeitsraum 14, der das kompressible Druckmedium wie das Arbeitsgas, vorzugsweise in Form von Stickstoffgas, führt der Blattwurzel zugewandt während bei den äußeren Kolbenspeichern 76 der Arbeitsraum 14, der das kompressible Medium führt, den Blattspitzen zugewandt ist. Im Bedarfsfall kann der Medienraum 14 des inneren Kolbenspeichers 74 auch Umgebungsluft führen und drucklos gehalten sein. In den jeweils anderen Medienräumen 16 der Kolbenspeicher 74 und 76, die innerhalb des Rotorblattes 68 einander zugewandt sind, befindet sich als Masse die zur Unwuchtkompensation innerhalb eines betreffenden Rotorblattes 68 verschiebbar ist, das inkompressible Medium, wie Hydraulikflüssigkeit. Diese einander zugewandten fluidführenden Medienräume 16 sind über eine Fluidleitung 78 miteinander verbunden, beispielsweise in Form einer Rohrleitung oder einer Verschlau- chung. In der jeweiligen Fluidleitung 78 ist zum jeweils inneren Kolbenspeicher 74 benachbart ein Steuerventil 80 angeordnet, beispielsweise in Form eines elektromagnetisch betätigbaren Schaltventiles, die von einem Steuerungssystem 82 zentral ansteuerbar sind. Um dem Steuerungssystem 82 die Werte von an der Tragstruktur der Windenergieanlage quer zur Rotorwelle wirkenden Querbeschleunigungen zu übermitteln, ist im Turmkopf oder der Gondel 72 ein Beschleunigungssensor 84 angeordnet, der mit dem Steuerungssystem 82 über entsprechende Messsignalleitungen verbunden ist. Des Weiteren ist ein Rotorpositionssensor 86 vorgesehen, der in Form eines Rotor-Drehzahlgebers oder eines Rotor-Drehpositionsgebers an der Rotorwelle die Lage der Rotorblätter 68 ermittelt und über eine weitere Messsignalleitung an das Steuerungssystem 82 übermittelt. Um mittels der Auswuchtvorrichtung einen Unwucht-Kompensationsvorgang durchzuführen, wird die Windkraftanlage in einen Ausgangszustand gebracht, indem die Rotordrehzahl motorisch auf eine Drehzahl hochgefahren wird, bei der die Hydraulikflüssigkeit, die sich in den fluidführenden Medienräumen 16 der Kolbenspeicher 74, 76 und in der Fluidleitung 78 zwischen diesen befindet, bei geöffneten Steuerventilen 80 unter Einwirkung der Zentrifugalkraft nach außen in Richtung auf die Blattspitzen verdrängt ist und dabei das Arbeitsgas im jeweiligen Medienraum 14 der äußeren Kolbenspeicher 76 verdichtet, so dass sich diese in einem Ladezustand befinden. Um das Vorliegen einer Unwucht zu erkennen, muss die Windenergieanlage mit einer kritischen Drehzahl betrieben werden und beim Vorliegen einer Unwucht führt der Betrieb mit diesen Drehzahlen zu Turmquerschwingungen und damit zum Auftreten von Beschleunigungssignalen des Beschleunigungssensors 84. Die Ermittlung, welcher der Rotorblätter 68 ein abweichendes Massenträgheitsmoment aufweist, erfolgt mit Hilfe des Rotordrehpositionsgebers an der Rotorwelle, der zu jedem Zeitpunkt die präzise Lage der Rotorblätter 68 ermittelt. Aus dem Momentanwert der Querbeschleunigung der Rotorposition ermittelt das Steuerungssystem 82, welches Rotorblatt 68 das abweichende Massenträgheitsmoment aufweist und stellt ein Steuersignal für die Steuerventile 80 zur Verfügung, die die in Frage kommenden geladenen Kolbenspeicher 76 partiell entladen, um die Masse der inkompressiblen Hydraulikflüssigkeit derart zu verschieben, dass keine Querbeschleunigung mehr gemessen wird. Der Rotor ist dann insgesamt ausgewuchtet.

Es versteht sich, dass im Betrieb der Rotorblätter 68 durch Windkrafteinfluss, auch im Rahmen auftretender Turbulenz, es zu Verformungen aufgrund von Biegekräften kommt, insbesondere zu einem Biegen des jeweiligen Rotorblattes 68 in seiner Längsausrichtung. Dank der vorstehend beschriebenen Kolbenspeicherlösung unter Einsatz eines biegeelastischen Speichergehäuses 10 und/oder eines biegeelastischen Trennkolbens 12, lassen sich dergestalt die jeweiligen Biegeverformungen des Rotorblattes 68 in allen Richtungen aufnehmen, wobei die Kolbenspeicherpaare 74, 76 auch im Fall der beschriebenen Durchbiegung funktionssicher einen Masseaus- gleich zur Kompensation der Unwucht der Rotorblätter 68 vornehmen können.