(57)【要約】  蓄積ハウジング（１０３）の中で蓄積可能である特に流体の形態の圧媒（１４９）のための少なくとも１つの接続部（１１１；１１３）を有する少なくとも１つの蓄積ハウジング（１０３）で構成される蓄圧器であって、前記蓄積ハウジング（１０３）の中には少なくとも部分的に充填材料（１１９）が導入されており、充填材料は圧媒（１４９）を少なくとも部分的に収容するために空隙を有しており、または少なくとも１つの空隙を形成している、そのような蓄圧器において、前記蓄積ハウジング（１０３）の内部（１１７）は充填材料（１１９）で完全に充填されており、それにより前記充填材料（１１９）が蓄積ハウジング（１０３）の壁部（１２０）に全面的に接触するようになっていることを特徴とする。
2014531003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの蓄積ハウジング（１０３）で構成される蓄圧器であって、蓄積ハウジング（１０３）は蓄積ハウジング（１０３）の中で蓄積可能である特に流体の形態の圧媒（１４９）のための少なくとも１つの接続部（１１１；１１３）を有しており、
前記蓄積ハウジング（１０３）の中には少なくとも部分的に充填材料（１１９）が導入されており、
前記充填材料は前記圧媒（１４９）を少なくとも部分的に収容するために空隙を有しており、または少なくとも１つの空隙を形成している、ものにおいて、
前記蓄積ハウジング（１０３）の内部（１１７）は前記充填材料（１１９）で完全に充填されており、
それにより前記充填材料（１１９）が前記蓄積ハウジング（１０３）の壁部（１２０）に全面的に接触するようになっている、
ことを特徴とする蓄圧器。
【請求項２】
空隙を備える前記充填材料（１１９）は、焼結素材および／または気泡質材料、たとえば発泡材（金属発泡体、ポリウレタンフォーム）、ゲル、または不織布、織物、もしくはこれらと同等の繊維材料で形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の蓄圧器。
【請求項３】
前記充填材料（１１９）は弾性的に圧縮可能である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の蓄圧器。
【請求項４】
前記充填材料（１１９）の密度は前記蓄圧器の内部で変化しており、特にクラスタ状またはサンドイッチ状の構造を有している、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の蓄圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄積ハウジングの中で蓄積可能である特に流体の形態の圧媒のための少なくとも１つの接続部を有する少なくとも１つの蓄積ハウジングで構成される蓄圧器に関するものであり、蓄積ハウジングの中には少なくとも部分的に充填材料が導入されており、充填材料は圧媒を少なくとも部分的に収容するために空隙を有しており、または少なくとも１つの空隙を形成している。
【背景技術】
【０００２】
蓄圧器は従来技術において多様な実施形態で知られている。たとえば特許文献１には、蓄積ハウジングの中に配置された可動の分離部材を有する流体圧式の蓄圧器またはハイドロ蓄圧器が示されており、分離部材は、第１の作業室を、好ましくはガス室を、第２の作業室としての流体室から分離する、柔軟な素材、特にエラストマーからなる隔膜によって形成されている。蓄積ハウジングには、ハウジングへのアクセス部を形成する少なくとも１つのハウジング開口部が、特に作動液の形態の流体の収容と放出のために存在している。
このような蓄圧器、特にハイドロ蓄圧器は、作動時に液圧設備の内部で高い負荷に暴露される。蓄圧器の中の蓄積ガスに対して分離部材により分離されて初期応力をかけられ、ないしは応力軽減される、蓄圧器に流入および流出する流体による設定可能な作業サイクルで、エラストマーの分離部材の相応に強力で頻繁な運動が生じることになるからであり、その際に、分離部材の屈曲負荷に基づいて材料の過伸張が生じることがあり、ならびに、局所的な折目形成およびその帰結としての亀裂形成が生じることがあり、このことは基本的に蓄圧器が使い物にならなくなることにつながり、その場合、交換目的のために液圧設備を少なくとも部分的に使用停止することになる。また、公知の蓄圧器およびハイドロ蓄圧器は、その蓄圧能力および／または緩衝特性に基づき、通常、液圧設備における限定された適用分野のための個別的ソリューションとしてのみ利用されているが、このことは、製造側にも利用者側にも相応の付加コストを生じさせる。
【０００３】
特許文献２は、ハウジングの中に蓄積可能である流動媒体の形式の圧媒のための接続部を有するハウジングを有する、蓄圧器の形式のアキュムレータを記載している。ハウジングには、充填手段の外部で生じている高い圧力で圧縮することができる圧媒で充填される、１つまたは複数の中空体の形式の充填手段が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ドイツ実用新案出願公開第２０２００７００８１７５Ｕ１号明細書
【特許文献２】ドイツ特許出願公開第１９７４３００７Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上の従来技術を前提とした上で本発明の課題は、特にハイドロ蓄圧器の形態の公知の蓄圧器を、その利点を維持した上で、すなわち高い蓄積能力を確保した上で、いっそう長い耐用寿命を有しており、緩衝特性および／または蓄積能力の点で相応に良好に所定の適用分野に合わせて適合化可能であり、それにより少数の蓄圧器コンセプトだけで多数の利用ケースをカバーすることができ、そのようにしてコストを削減するように、さらに改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、この課題は請求項１の構成要件をその総体として有する蓄圧器によって解決される。
【０００７】
それによると本発明の主要な特殊性は、蓄積ハウジングの内部が充填材料で完全に充填されており、それにより充填材料が蓄積ハウジングの壁部に全面的に接触するようになっているという点にある。充填材料は、当該圧媒および／または少なくとも１つの別の圧媒を少なくとも部分的に収容するために空隙を有しており、および／または少なくとも１つの空隙を形成する。
【０００８】
本発明による蓄圧器の特別な利点は、蓄圧器によって制御されるべき圧媒が、通常は作動液の形態で、または空気圧の用途の場合には作動ガスの形態で、割当可能なハウジング開口部を介して蓄積ハウジングへ流入するときに、蓄積ハウジングに導入された充填材料に当たるという点にある。したがって、蓄積ハウジングが少なくとも部分的に充填材料で充填されているので、このようにして蓄圧器の蓄積能力を、液圧設備や空気圧設備でのそのつどの利用ケースのために調整することができる。そのようにして、充填材料による充填の度合いに応じて、同一の蓄圧器を、基本蓄圧器コンセプトを前提とした上で、前述した工業設備における数多くの利用ケースのために適合化することができる。そのようにして、さまざまに異なる量の充填材料で充填可能である、標準化された蓄圧器を大量の個数で製造することができ、このことは、製造の大量生産特性に基づいて低い製造コストをもたらす。また、すでにいったん出荷された蓄圧器を、充填材料の充填度が変更された別の蓄圧器と交換することができ、それにより現場で、すなわち利用者側で、設備の変化した設定事項に合わせた蓄圧器の適合化が可能であり、それにより、そのような利用者側にとってコストを同じく削減することができる。
【０００９】
蓄積能力を相応に蓄積ハウジング内で調整できるようにするために、充填材料は中実なブロックとして設定可能な容積度で蓄圧器の中へ導入することができ、特に射出成形または一体成形することができ、このとき充填材料は少なくとも蓄積ハウジングの内部に、蓄圧器の蓄積能力を定義し、そのつどの作業媒体（流体および／またはガス）で充填可能である空隙を残している。しかしながら、気泡質構造の形式の充填材料を、蓄圧器またはハイドロ蓄圧器のそのつどの蓄積ハウジングに導入することが意図されているのが特別に好ましく、その場合、充填材料そのものが閉鎖気孔、ただし好ましくは開放気孔で構成された空隙をその内部に含んでおり、個々の空隙は相応に通過性の流体通路を介して相互にほぼ接続されている。充填材料に空隙が多く組み込まれて充填材料そのものにより形成されているほど、このように改良された蓄圧器の蓄積能力はいっそう増大する。上に説明した空隙構成の両方の形式を、相互に組み合わせることもできる。
【００１０】
そのつど充填材料を通じて調整可能である蓄圧器に導入される空隙容積もしくは中空チャンバ容積は、そのつど入ってくる媒体を相応に緩衝するのにも適しており、その意味で蓄圧器の緩衝特性も調整することができ、特に、このようにして緩衝部の剛性に影響を及ぼすことができる。充填材料が少なくとも部分的に可撓に構成されていれば、設定可能な緩衝特性に合わせたいっそうの適合化を実現することができる。その場合、圧縮ばねに比肩されるように、そのつどの蓄圧器について一種のばね定数を緩衝定数として製造者側で設定することができる。
【００１１】
さらに、それぞれの蓄圧器への圧媒の遅延または制限された流入により、均一な温度推移を蓄圧器の内部で形成することができ、このことは、ひいては通常は作動液または空気圧媒体の形態の作業媒体を保全する。
【００１２】
空隙を備える充填材料は焼結素材および／または気泡質素材、たとえば発泡材料、ゲル、または不織布、織物、もしくはこれらと同等の繊維材料から構成されているのが好ましい。充填材料が蓄圧器の内部で弾性的に可撓である必要がないとき、たとえば単純なガス蓄積ボンベまたはその他の流体蓄積ボンベとして蓄圧器が具体化されるとき、充填材料は、セラミックまたは金属の焼結素材でできていてもよく、または特別な構成では、蓄圧器に入るべき媒体による気泡形成も可能にすることができる貯蔵物質からできていてもよく、それにより、いわば蓄圧器に媒体が入ることで初めてゲル内部で空隙が生成されることになる。そして蓄圧器の入力側で作業圧力が相応に低減されれば、貯蔵物質内部での気泡形成がふたたび解消され、中に入った媒体をそのようにして液圧または空気圧の作業回路へと戻すことができる。
【００１３】
しかしながら、充填材料に上述したような弾性的な特徴があるときには、開放気孔の発泡材料から、好ましくはポリウレタンフォームから、充填材料を構成するのが好ましい。充填材料として繊維材料が用いられるとき、このような繊維材料は支持構造または支持織物の形式で、たとえば前述したポリウレタンフォームのような発泡材成分のための支持体としての役目を果たすことができる。総合的には、充填手段または充填材料として、相応に高い蓄積能力を有しており、好ましくは十分に弾性的に可撓であり、恒久的に注入するときには蓄圧器内部構造へ良好に導入することができ、ならびに熱的に安定している構造または基材を基本的に用いることができる。
【００１４】
本発明による蓄圧器ソリューションの１つの好ましい実施形態では、特にクラスタ状またはサンドイッチ状の構造を有する充填材料の密度を蓄圧器の内部で変えることができる。そのつどの密度変化は、少なくとも１つのオリエンテーション方向で、たとえば蓄圧器の長軸の方向で、意図されていてよいのが好ましい。充填材料が発泡材として構成されているとき、密度差は、複数回の射出成形または発泡成形によって生起することができる。たとえば、蓄圧器の入力側では非常に稠密な材料が用いられ、次いでこの材料が蓄積ハウジングの向かい合う側の方向で、目に見えて開放気孔が増えていくような、または低い密度を備えていくような、発泡材料の勾配状の構造が可能である。蓄積ハウジング本体の中へ圧媒が入る個所では、発泡材またはその他の充填材料のバリア特性が相応に高くなるように、比較的高い抵抗を生成させることができる。異なる密度すなわち異なる空隙構造を確保するために、区域ごとに異なる充填材料を上に説明したような意味で用いることが意図されていてもよい。
次に、図面に示されている実施例を参照しながら、本発明について詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】原理的、かつ縮尺に忠実ではない縦断面図の形式の図で、流体蓄積ボンベ、特にガス蓄積ボンベを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１には、ガス蓄積ボンベの形態の本発明による蓄圧器１０１が示されている。このガス蓄積ボンベは、特に窒素ボンベであってよい。蓄圧器１０１は、蓄積ハウジング１０３を有している。蓄積ハウジング１０３の中央区域１０５は管状に構成されている。この管状の区域１０５に、球冠状の、特に半球状の端部片１０７，１０９が付設されている。端部片１０７，１０９はそれぞれ開口部１１１，１１３を接続部として有している。開口部１１３は栓１１５で閉止されている。
【００１７】
蓄積ハウジング１０３の内部１１７は充填材料１１９で完全に充填されており、それにより充填材料１１９は、蓄積ハウジング１０３の壁部１２０と全面的に接触している。あるいは、内部１１７を部分的にのみ充填材料１１９で充填することも考えられる。このようにして、蓄積容積を臨機応変に調整することができる。充填材料１１９には多数の空隙が構成されており、その中に、蓄圧器１０１で蓄積されるべき作動ガスの形態の圧媒１４９、たとえば窒素が流入することができる。充填材料１１９は特に焼結素材または気泡質材料であり、たとえば発泡材である。このとき特に適しているのはプラスチック発泡体あるいは金属発泡体、繊維織物または不織布（発泡材料の支持体としても）である。したがって、気体の圧媒１４９は充填材料１１９を完全に貫通することができる。充填材料１１９は、必ずしもそうでなければならないわけではないが、本例では弾性的に圧縮可能であってよい。圧縮性により、ばね特性ないし緩衝特性が形成される。このような特性は、充填材料１１９、その密度、ガス蓄積ボンベ１０１内での配置、注入温度または作業温度などを選択することで影響を及ぼすことができる。
【００１８】
詳しくは図示しないハイドロ蓄圧器の好ましい実施形態では、発泡状の充填材料がサンドイッチ状の個別層として充填されていてもよい。そのようにして、特に蓄圧器の長手方向ＬＲで見て、発泡材の密度推移およびこれに伴って緩衝特性を厳密に調整することができる。さらに、このようにして均一な温度推移が蓄圧器内部で作動中に実現され、このことは蓄圧器に注入される媒体を保全する。
【図１】
2014531003.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月24日(2014.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの蓄積ハウジング（１０３）で構成される蓄圧器であって、蓄積ハウジング（１０３）は蓄積ハウジング（１０３）の中で蓄積可能である圧媒（１４９）のための少なくとも１つの接続部（１１１；１１３）を有しており、
前記蓄積ハウジング（１０３）の中には少なくとも部分的に充填材料（１１９）が導入されており、
前記充填材料は前記圧媒（１４９）を少なくとも部分的に収容するために空隙を有しており、または少なくとも１つの空隙を形成している、ものにおいて、
前記蓄積ハウジング（１０３）の内部（１１７）は前記充填材料（１１９）で完全に充填されており、
それにより前記充填材料（１１９）が前記蓄積ハウジング（１０３）の壁部（１２０）に全面的に接触するようになっている、
ことを特徴とする蓄圧器。
【請求項２】
空隙を備える前記充填材料（１１９）は、焼結素材および／または気泡質材料、ゲル、または不織布、織物、もしくはこれらと同等の繊維材料で形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の蓄圧器。
【請求項３】
前記充填材料（１１９）は弾性的に圧縮可能である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の蓄圧器。
【請求項４】
前記充填材料（１１９）の密度は前記蓄圧器の内部で変化しており、クラスタ状またはサンドイッチ状の構造を有している、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の蓄圧器。
【国際調査報告】
2014531003.tif 000004
2014531003.tif 000005
2014531003.tif 000006
2014531003.tif 000007
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