DE3705642A1

DE3705642A1 - Energiespeicher- und abgabeeinrichtung

Info

Publication number: DE3705642A1
Application number: DE19873705642
Authority: DE
Inventors: Faust Dipl Ing Hagin
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 1986-07-02
Filing date: 1987-02-21
Publication date: 1988-01-14
Also published as: DE3705642C2; US4745745A

Description

Die Erfindung betrifft eine Energiespeicher- und -abgabeein richtung mit Merkmalen der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.

Im Rahmen solcher Einrichtungen - siehe beispielsweise die DE-PS 29 04 572 - kamen bislang Niederdruckhydrospeicher zur Anwendung, bei deren Entladung der Druck von einem Maxi mum ausgehend relativ stark auf einen verhältnismäßig nie drigen Druck abfällt. Dies führt bei größerem Durchfluß zu Kavitationserscheinungen und zu einem eventuell zu niedri gen Steuerdruck. Aufbau und Wirkungsweise solcher Hydrospei cher sind beispielsweise aus der DE-Zeitschrift "Der Kon strukteur 12/1984, Seiten 51-59" bekannt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die eingangs genannte Energiespeicher- und -abgabeeinrichtung so auszubilden, daß der Druck im Speicherraum des Niederdruckhydrospeichers beim Entladen bzw. Aufladen weit weniger stark schwankt und somit die Kavitationsgefahr reduziert wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein den Speicherraum des Niederdruckhydrospeichers begrenzender Kolben an einem am Speicherboden abgestützten Teleskop- Druckzylinder angeschlossen und dieser über eine Steuer druckleitung an den Hochdruckhydrospeicher für Druckbeauf schlagung anschließbar bzw. angeschlossen ist.

Bedingt durch das erfindungsgemäße Vorsehen des Teleskop- Druckzylinders und dessen Druckbeaufschlagungsmöglichkeit vom Hochdruckhydrospeicher her ist ein zu starkes Absinken des Druckes im Speicherraum des Niederdruckhydrospeichers vermeidbar. Letzteres resuliert aus den über dem Weg des Kolbens unterschiedlich großen wirksamen Druckflächen des Teleskop-Druckzylinders, wobei der Druck im Speicherraum zu gleichen Teilen nach oben und unten um einen Mittelwert schwanken kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Nachstehend sind Einzelheiten und weitere Vorteile der er findungsgemäßen Lösung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer Energiespeicher- und -abgabe einrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen vergrößerten Teilausschnitt aus dem Nieder druckhydrospeicher nach der Erfindung und

Fig. 3, 4 und 5 je ein Druck-Weg-Diagramm, in dem ein vollständiger Entladezyklus des Niederdruckhydro speichers dargestellt ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Energiespeicher- und -abgabe einrichtung besteht aus einem Hochdruckhydrospeicher (1) üblicher Bauart, einem Niederdruckhydrospeicher (2) erfin dungsgemäßer Bauart und wenigstens einem Hydrowandler (3). Letzterer ist an eine fallweise energieabgebende bzw. ener gieaufnehmende Einrichtung (E) angeschlossen bei der es sich beispielsweise eine Elektromaschine oder um den Antriebsstrang eines Fahrzeuges handeln kann. In diesem Fall wäre die Energiespeicher- und -abgabeeinrichtung als Bremsenergie rückgewinnungseinrichtung verwendet. Der dargestellte Hydro wandler (3) ist umsteuerbar, und zwar von (+) über eine Neutralstellung nach (-) und zurück. Es wäre alternativ hierzu jedoch auch die Verwendung eines selbst nicht umsteu erbaren Hydrowandlers möglich, dem dann aber für die Beherr schung der Umsteuervorgänge für Ladung und Entladung des Hochdruckhydrospeichers (1) eine spezielle Umsteuereinrich tung zugeordnet wäre. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel arbeitet der selbst umsteuerbare Hydrowandler (3) bei Ladung des Hochdruckhydrospeichers (1) vom Niederdruckhydrospeicher (2) aus als Pumpe und bei Entladung des Hochdruckhydrospei chers (1) in den Niederdruckhydrospeicher (2) zurück als Motor. Diese Vorgänge erfolgen über eine Druckleitung (4), in die ein steuerbares Absperrventil (5) eingeschaltet ist und die zwischen dem Hochdruckhydrospeicher (1) und dem ei nen Anschluß (6) des Hydrowandlers (3) verlegt ist sowie eine Druckleitung (7), die am anderen Anschluß (8) des Hy drowandlers (3) angeschlossen ist und zum Niederdruckhydro speicher (2) hinführt. In die Druckleitung (7) ist für den Fall ein steuerbares Absperrventil (9) eingeschaltet, wenn das im Niederdruckhydrospeicher (2) herrschende Druckniveau über dem Förderdruckniveau des Hydrowandlers (3) liegt. Die ser Fall ist in der Zeichnung dargestellt.

Für die Grundladung dieses Speichersystems ist eine Kon stantdruckspeisepumpe (10) vorgesehen, die über eine Saug leitung (11) mit einem Hydrauliköl beinhaltenden Tank (12) in Verbindung steht und deren Ausgang über eine Leitung (13) mit eingeschaltetem, nur in Förderrichtung durchlässi gem Rückschlagventil (14) an den zwischen Hydrowandler (3) und Absperrventil (9) liegenden Teil der zum Niederdruckhy drospeicher (2) führenden Druckleitung (7) angeschlossen ist. Von besagter Leitung (13) zweigt strömungsmäßig vor dem Rückschlagventil (14) eine zum Tank (12) rückführende Kurzschlußleitung (15) ab, in die ein steuerbares Absperrven til (16) zur Auf- und Zusteuerung dieser Leitung (15) ein geschaltet ist.

Der Niederdruckhydrospeicher (2) ist durch einen Kolbenspei cher gebildet, der aus einem innenzylindrischen Gehäuse (17) und einem den Speicherraum (18) begrenzenden Kolben (19) so wie einer Betätigungseinrichtung für letzteren besteht. Der Kolben (19) des Niederdruckhydrospeichers (2) weist eine dom artige Form mit konvex gewölbter Druckfläche auf, an die die lnnenfläche des den Speicherraum (18) an dem dem Spei cherboden (29) gegenüberliegenden Ende (21) des Gehäuses (17) formmäßig angepaßt ist. Der Speicherboden (29) ist aus Stabilitätsgründen ebenfalls vom Umfangsrand (22) ausgehend domartig oder kegelstumpfartig ins Speicherinnere eingezogen und weist im Zentrum einen Aufnahmetopf (23) für die Betäti gungseinrichtung des Kolbens (19) auf. Bei dieser Betäti gungseinrichtung handelt es sich um einen Teleskop-Druckzy linder (24), der einenendes am Speicherboden (20), dort an der ebenen Bodenfläche des hierdurch eine Bodenplatte (25) verstärkten Aufnahmetopfes (23) abgestützt und andernendes am Kolben (19) angeschlossen ist.

Im einzelnen besteht der Teleskop-Druckzylinder (24) - wie im Detail aus Fig. 2 ersichtlich - aus einem zentralen Druckkolben (26) und wenigstens einem, vorzugsweise aber mehreren mit diesem teleskopartig zusammenwirkenden Druckzylin dern. lm dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei solche Druckzylinder (27, 28) gegeben, wobei der äußere mit (27) und der innere mit (28) bezeichnet ist. Der Druckkolben (26) ist gelenkig über eine bewegliche Verbindungsstange (29) mit bei spielsweise in Gelenkpfannen gefaßten Kugelgelenken an der konkaven Außenseite des Druckkolbens (19) angekoppelt und weist an seinem gegenüberliegenden Ende eine durchmessergrößere Druckplatte (30) mit stirnseitiger Druckfläche (31) auf. Der äußere Druckzylinder (27) weist einen zylindrischen Führungs mantel (32) auf, der einenendes durch eine im eingefahrenen Zu stand des Teleskop-Druckzylinders (24) mit ihrer Stirnfläche (33) an der Bodenplatte (25) anliegende Druckplatte (34) mit zentraler Öldurchlaßbohrung (35) begrenzt und andernendes durch eine den Hub des inneren Druckzylinders (28) begrenzende Hub begrenzungsplatte (36) mit zentraler Durchgangsbohrung (36/1) bogrenzt ist. Die gegenüber dem Führungsmantel (32) durchmes sergrößere Druckplatte (34) ist für druckdichte Führung inner halb der zylindrischen Wandung (37) des Aufnahmetopfes (23) ausgebildet. Zur Hubbegrenzung für den äußeren Druckzylinder (27) ist das innere Ende des Aufnahmetopfes (23) mit einem Hub begrenzungsrand (38) versehen, dessen Durchgangsbohrung (39) gegebenenfalls mit einer Dichtung versehen für druckdichte Führung des Führungsmantels (32) ausgebildet ist. Der innere Druckzylinder (28) weist einen zylindrischen Führungsmantel (40) auf, der einenendes durch eine im eingefahrenen Zustand des Teleskop-Druckzylinders (24) mit ihrer Stirnfläche (41) an der Druckplatte (34) des äußeren Druckzylinders (27) anliegende Druckplatte (42) mit zentraler Öldurchlaßbohrung (43) be grenzt und andernendes durch eine den Hub des Druckkolbens (26) grenzende Hubbegrenzungsplatte (44) begrenzt ist. Außerdem ist der Führungsmantel (40) in der gegebenenfalls mit einer Dichtung versehenen Durchgangsbohrung (36/1) im Hubbe grenzungsrand (36) druckdicht geführt. Die gegenüber dem Füh rungsmantel (40) durchmessergrößere Druckplatte (42) ist für druckdichte Führung innerhalb des Führungsmantels (32) des äu ßeren Druckzylinders (27) ausgebildet. Die Hubbegrenzungsplatte (44) ist mit ihrer zentralen Durchgangsbohrung (45) für gege benenfalls mit einer Dichtung versehen für druckdichte Führung des Druckkolbens (26) ausgebildet; dessen Druckplatte (30) ist für druckdichte Führung im Führungsmantel (40) des inneren Druckzylinders (28) ausgestaltet.

Zwischen dem Kolben (19) des Niederdruckhydrospeichers (2) und dem Speicherboden (20) verbleibt unabhängig vom Betäti gungszustand des Teleskop-Druckzylinders (24) immer ein Raum (46), der über ein Entlüftungsrohr (47) mit der Atmosphäre und über eine Leitung (48) mit dem Tank (12) in Verbindung steht. Dieser Raum (46) kann zumindest teilweise mit Hydrau liköl gefüllt sein und bildet dann einen drucklosen Ölvor rat, der je nach Volumen eine entsprechend raummäßige Klei nerbemessung des Tankes (12) gestattet.

Der Teleskop-Druckzylinder (24) ist über eine Steuerdruck leitung (49), in die ein steuerbares Absperrventil (50) einge schaltet ist, an den Hochdruckhydrospeicher (1) für Druckbe aufschlagung angeschlossen bzw. anschließbar. Das Absperr ventil (50) dient nur Sicherheitszwecken und ist nicht zwin gend notwendig, insbesondere dann nicht, wenn der Teleskop Druckzylinder (24) im Aufnahmetopf (23) zuverlässig zum Raum (46) hin abgedichtet ist. Vorzugsweise zweigt die Steu erdruckleitung (49) von jenem zwischen Hochdruckhydrospei cher (1) und Absperrventil (5) liegenden Teil der zum Hydro wandler (3) führenden Druckleitung (4) ab. Andernendes ist die Steuerdruckleitung (49) am Boden (25) des Aufnahmetopfes (23) im Bereich hinter der Druckplatte (34) des äußeren Druckzylinders (27) angeschlossen.

Über die Steuerdruckleitung (49) erfolgt bei auf Durchlaß geschaltetem Absperrventil (50) vom Hochdruckhydrospeicher (1) her eine Druckbeaufschlagung des Teleskop-Druckzylinders (24). Die diesbezügliche Wirkung ist weiter hinten anhand der Funktionsbeschreibung näher erläutert. Der Druckkolben (26) und die Druckzylinder (27, 28) sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel so aufeinander abgestimmt, daß jedes dieser Hubteile (26, 27, 28) des Teleskop-Druckzylinders (24) bei dessen Druckbeaufschlagung innerhalb des umge benden Hubteiles den gleichen Hubweg zurücklegen kann. Die ser Fall ist im Diagramm gemäß Fig. 3 verdeutlicht, wobei der Eigenhub des Druckkolbens (26) mit h ₂₆, der Eigenhub des Druckzylinders (27) mit h ₂₇ und der Eigenhub des Druckzylin ders (28) mit h ₂₈ bezeichnet sind. Der Gesamthub L, den der Kolben (19) des Niederdruckhydrospeichers (2) in dessen Ge häuse (17) bei Druckbeaufschlagung des Teleskop-Druckzylin ders (24) bei vollständiger Ausfahrung aller Hubteile (26, 27, 28) zurücklegen kann, ergibt sich aus der Summe h ₂₇ + h ₂₈ + h ₂₆ dieser Einzelhübe.

Alternativ hierzu können der Druckkolben (26) und die Druck zylinder (27, 28) jedoch auch so aufeinander abgestimmt sein, daß die aufeinanderfolgenden Hubwege jeweils kleiner werden, d.h. der Hubweg des Druckzylinders (27) am größten, der Hubweg des Druckzylinders (28) demgegenüber kleiner und der Hubweg des Druckkolbens (26) noch kleiner ist. Dieser Fall ist im Diagramm gemäß Fig. 4 verdeutlicht. Dabei ist der größte Einzelhub, also der Hub des Druckzylinders (27) wieder mit h _27, der demgegenüber kleinere Eigenhub des Druckzylinders (28) mit h ₂₈ und der demgegenüber kleinere Eigenhub des Druckkolbens (26) mit h ₂₆ bezeichnet. Die Addi tion dieser Hübe h _27, h ₂₈ und h ₂₆ ergibt wieder den Gesamt hub L, den der Kolben (19) des Niederdruckhydrospeichers (2) im Gehäuse (17) bei Druckbeaufschlagung des Teleskop-Druck zylinders (24) zurücklegen kann.

Den Diagrammen gemäß Fig. 3 und 4 liegt ferner eine Ausbil dung des Teleskop-Druckzylinders (24) zugrunde, bei der die wirksamen Druckflächen (31) am Druckkolben (26) sowie (41) am Druckzylinder (28) und (33) am Druckzylinder (27) so auf einander abgestimmt sind, daß der Druck im Speicherraum (18) des Niederdruckhydrospeichers bei Druckbeaufschlagung des Teleskop-Druckzylinders (24) vom Hochdruckhydrospeicher (1) her zu gleichen Teilen um einen Mittelwert zwischen einem konstanten Minimumwert von beispielsweise 20 bar und einem konstanten Maximumwert von beispielsweise 26 bar hin- und herpendeln kann.

In den Diagrammen gemäß Fig. 3 und 4 sind der besagte kon stante Druck-Maximumwert durch die mit (max.) bezeichnete gestrichelte Linie und der besagte Druck-Minimumwert durch die mit (min.) bezeichnete gestrichelte Linie markiert.

Wenn der Hochdruckhydrospeicher (1) leer, d.h. auf seinem niedrigsten Druckniveau von beispielsweise 170 bar gehalten und der Niederdruckhydrospeicher (2) voll ist, und wenn der Hochdruckhydrospeicher (1) vom Niederdruckspeicher (2) her über den Hydrowandler (3) wieder aufgeladen, d.h. auf einen höheren Druck gebracht werden soll, dann werden zunächst das Absperrventil (5) und - falls vorhanden - die Absperrventile (9 und 50) von einer nicht dargestellten Steuervorrichtung auf Durchlaß geschaltet. Dies hat zur Folge, daß dann der Teleskop-Druckzylinder (24) insgesamt über seine äußerste, größte Druckfläche (33) am äußeren Druckzylinder (27) mit dem im Hochdruckhydrospeicher (1) gegebenen niedrigsten Druckniveau von beispielsweise 170 bar beaufschlagt wird. Dieser auf diese Fläche (33) wirkende Druck reicht jedoch nicht aus, um den Teleskop-Druckzylinder (24) auszulenken, weil im Speicherraum (18) des Niederdruckspeichers (2) noch der höchste Druck auf den flächenmäßig erheblich größeren Kolben (19) wirkt und somit diese Kraft überwiegt. Dieser Zustand ändert sich erst, wenn der dann als Pumpe arbeitende Hydrowandler (3) Öl aus dem Speicherraum (18) des Nieder druckhydrospeichers (2) pumpt und über die Druckleitungen (7 und 4) in den Hochdruckhydrospeicher (1) fördert, weil dann Öl mit gleichem Druck entsprechend der Druckzunahme im Hoch druckhydrospeicher (1) auch dem Teleskop-Druckzylinder (24) zugeführt wird. Sobald diese auf die Druckfläche (33) desselben wirkende Druckkraft die speicherraumseitig auf den Kolben (19) wirkende, abnehmende Gegendruckkraft überwiegt, wird der Teleskop-Druckzylinder (24) ausgefahren. Dabei werden zu nächst alle Hubteile (26, 27, 28) desselben gemeinsam be wegt, wobei der äußerste Druckzylinder (27) seinen Eigenhub h ₂₇ ausführt, die anderen Hubteile (28, 26) noch keinen Ei genhub ausführen. Dabei steigt der Druck im Speicherraum (18) des Niederdruckhydrospeichers (2) an, was im Diagramm gemäß den Fig. 3 und 4 durch den Linienabschnitt (51) markiert ist. Der Punkt (52) markiert den Fall, wo der äu ßerste Druckzylinder (27) seinen Eigenhub h ₂₇ beendet hat, d.h. am Hubbegrenzungsrand (38) des Aufnahmetopfes (23) zur Anlage kommt. Da dann bei weiterer druckerhöhender Ölzufuhr zum Teleskop-Druckzylinder (24) nur mehr der innere Druckzy linder (28) mit dem Druckkolben (26) weiterbewegt werden kann, ist dann nur mehr die gegenüber der Druckfläche (33) flächenmäßig kleinere Druckfläche (41) am inneren Druckzy linder (28) wirksam, mit der Folge, daß der im Speicherraum (18) wirksame Gegendruck schlagartig auf das Minimum-Niveau absinkt, was durch den Linienabschnitt (53) und den Punkt (54) in den Diagrammen gemäß Fig. 3 und 4 markiert ist. Bei weiterer Druckbeaufschlagung des Teleskop-Druckzylinders (24), also wenn der Hochdruckhydrospeicher (1) weiterhin be laden wird, baut sich während des Eigenhubes h ₂₈ des inneren Druckzylinders (28) ein wieder bis zum Maximum gehender Ge gendruck im Speicherraum (18) des Niederdruckhydrospeichers (2) auf. Dies ist in Fig. 3 und 4 durch den Linienabschnitt (55) markiert. Der Punkt (56) markiert wiederum die Stelle, an der der innere Druckzylinder (28) seinen Eigenhub h ₂₈ beendet hat, also mit seiner Druckplatte (42) an der Hubbe grenzungsplatte (36) des schon hubbegrenzten äußeren Druckzylinders (27) zur Anlage kommt.

Da dann bei weiterer druckerhöhender Ölzufuhr zum Teleskop- Druckzylinder (24) nur mehr der Druckkolben (26) ausgefahren werden kann, ist dann auch nur mehr die gegenüber der Druck fläche (41) flächenmäßig kleinere Druckfläche (31) am Druck kolben (26) wirksam, mit der Folge, daß der im Speicherraum (18) wirksame Gegendruck wieder schlagartig auf das Minimum- Niveau absinkt, was durch den Linienabschnitt (57) und den Punkt (58) in Fig. 3 und 4 markiert ist. Bei weiterer Druckbeaufschlagung des Teleskop-Druckzylinders (24), also weiterer Beladung des Hochdruckhydrospeichers (1), baut sich während des Eigenhubes h ₂₆ des Druckkolbens (26) ein wiede rum bis zum Maximum gehender Gegendruck im Speicherraum (18) auf. Dies ist in Fig. 3 und 4 durch den Linienabschnitt (59) markiert. Der Punkt (60) markiert den in voll ausgefah rener Endstellung des Teleskop-Druckzylinders (24) gegebenen Druck.

Wie durch einen Vergleich von Fig. 5 mit Fig. 4 ersicht lich, liegt dem Diagramm gemäß Fig. 5 ein Teleskop- Druckzylinder (24) zugrunde, dessen Hubteile die gleichen Hubwege h ₂₇, h ₂₈, h ₂₆ wie jene bei dem Diagramm gemäß Fig. 4 verwendeten, ausführen. Unterschiedlich ist demgegenüber jedoch, daß bei dem dem Diagramm gemäß Fig. 5 zugrundelie genden Teleskop-Druckzylinder (24) die wirksamen Druckflä chen (33) am äußeren Druckzylinder (27) bzw. (41) am inneren Druckzylinder (28) bzw. (31) am Druckkolben (26) so aufein ander abgestimmt sind, daß der Druck im Speicherraum (18) des Niederdruckhydrospeichers (2) aufgrund der Druckbeauf schlagung des Teleskop-Druckzylinders (24) bei Ladung des Hochdruckhyderospeichers (1) zwar hier auch zu gleichen Tei len um einen Mittelwert, aber zwischen einem mit zunehmendem Druckhub kleiner werdenden Minimumwert (gestrichelte mit "min." bezeichnete Linie in Fig. 5) und einem größer wer denden Maximumwert (gestrichelte, mit "max." bezeichnete Li nie in Fig. 5) hin- und herpendeln kann. Der minimale Druck im Speicherraum (18) beträgt bei Beginn der Auslenkung des Teleskop-Druckzylinders (24) beispielsweise 20 bar und am Ende der vollständigen Auslenkung des Teleskop-Druckzylin ders (24) etwa 18 bar. Der maximale Druck steigt während dieses Vorganges im Speicherraum (18) von etwa 26 auf etwa 28 bar. Ansonsten ist der Bewegungsablauf beim diesbezüg lichen Teleskop-Druckzylinder (24) und die Wirkung aufgrund der Auslenkung seiner einzelnen Teile gleich wie in den vor beschriebenen Fällen. Deshalb sind im Diagramm gemäß Fig. 5 gleiche bzw. relevante Linienzüge und Punkte mit gleichem Bezugszeichen wie in Fig. 3 und 4 angezogen.

Aus vorstehend geschilderten Funktionsabläufen wird ersicht lich, daß durch das erfindungsgemäße Vorsehen eines an den Hochdruckhydrospeicher (1) angeschlossenen bzw. anschließba ren Teleskop-Druckzylinders (24) im Speicherraum (18) des Niederdruckhydrospeichers (2) ein zu starker Druckabfall ver meidbar und damit auch der Zeit- und Energieaufwand für ein Rückladen des letzteren mit günstigeren Werten als bei be kannten durchführbar ist. Zum Vergleich: Bei herkömmlichen Niederdruckspeichern sank der Druck im Speicherraum, ausge hend vom Maximum bei etwa 24 bar auf etwa 1/3, also etwa bis zu 8 bar ab. Bei der erfindungsgemäßen Lösung dagegen pendelt der Druck immer nur um einen Mittelwert von bei spielsweise 23 bar zwischen einem minimalen Druck von bzw. 20 bar und einem maximalen Druck von 26 bar hin und her.

Damit eine rasche Rückladung des Niederdruckhydrospeichers (2) möglich ist, ist dem Teleskop-Druckzylinder (24) eine Druckentlastungseinrichtung zugeordnet. Diese besteht aus ei ner von dem strömungsmäßig nach dem in diesem Fall notwendigen Absperrventil (50) liegenden Teil der Steuerdruckleitung (49) abzweigenden und zum Tank (12) führenden Entlastungs leitung (61) mit eingeschaltetem Absperrventil (62); letzte res ist nur für den Fall einer Entlastung des Teleskop- Druckzylinders (24) von der nicht dargestellten Steuerein richtung auf Durchlaß geschaltet, ansonsten jedoch in Sperr stellung gehalten. Bei der Rückladung des Niederdruckhydro speichers (2) kann somit die Druckseite des Teleskop- Druckzylinders (24) schnell entlastet und das anstehende Hy drauliköl bei geschlossenem Absperrventil (50) über die Ent lastungsleitung (61) zum Tank (12) rückgeleitet werden.

Was die Ausbildung des Teleskop-Druckzylinders (24) anbe langt, so sei darauf hingewiesen, daß in Fig. 2 nur eine mögliche Ausführungsform dargestellt ist. Insbesondere muß der Aufnahmetopf (23) nicht notwendigerweise selbst Teil dieses Teleskop-Druckzylinders (24) sein, sondern kann auch nur als Aufnahmeraum für einen dann in diesem, insbesondere am Boden befestigten, eigenständigen Teleskop-Druckzylinder (24) dienen.

Claims

1. Energiespeicher- und -abgabeeinrichtung mit einem Hoch druckhydrospeicher, einem Niederdruckhydrospeicher und wenigstens einem Hydrowandler, der an eine fallweise energieabgebende bzw. energieaufnehmende Einrichtung an geschlossen ist und bei Ladung des Hochdruckhydrospei chers vom Niederdruckhydrospeicher aus als Pumpe und bei Entladung des Hochdruckhydrospeichers zurück in den Nie derdruckhydrospeicher als Motor arbeitet und wenigstens in jene, zwischen Hochdruckhydrospeicher und Hydrowandler gegebene Druckleitung ein steuerbares Absperrventil ein geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Nieder druckhydrospeicher (2) ein dessen Speicherraum (18) be grenzender Kolben (19) an einem am Speicherboden (20, 23, 25) abgestützter Teleskop-Druckzylinder (24) angeschlos sen und dieser für Druckbeaufschlagung über eine Steuer druckleitung (44) an den Hochdruckhydrospeicher (1) ange schlossen bzw. anschließbar ist.

2. Energiespeicher- und -abgabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (19) des Nieder druckhydrospeichers (2) eine domartige Form hat, an die die Form des Speicherraumes (18) an dem, dem Speicherbo den (20) gegenüberliegenden Ende (21) angepaßt ist, und daß der Speicherboden (20) vom Umfangsrand (22) ausgehend domartig bzw. kegelstumpfartig ins Speicherinnere einge zogen ist und im Zentrum einen Aufnahmetopf (23) für den Teleskop-Druckzylinder (24) aufweist.

3. Energiespeicher- und -abgabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teleskop-Druckzylinder (24) aus einem zentralen, gelenkig über eine Verbindungs stange (29) mit dem Druckkolben (19) des Niederdruck hydrospeichers (2) verbundenen Druckkolben (26) und wenig stens einem, vorzugsweise zwei an letzterem, teleskopar tik mit diesem und ineinander geführten Druckzylindern (27, 28) besteht, und daß die Hubwege (h ₂₆) des Druckkol bens (26) und (h _27, h ₂₈) der Druckzylinder (27, 28) durch Druckplatten (30, 34, 42) an diesen Hubteilen hinter greifende Anschlagplatten (36, 38, 44) begrenzt sind.

4. Energiespeicher- und -abgabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Grundladung des Spei chersystems eine Hydrauliköl aus einem Tank (12) ansau gende Konstantdruckspeisepumpe (10) vorgesehen ist, deren Ausgang über eine Leitung (13) mit eingeschaltetem, nur in Förderrichtung durchlässigem Rückschlagventil (14) an den zwischen Hydrowandler (3) und Absperrventil (9) gege benen Teil der zum Niederdruckhydrospeicher (2) führenden Druckleitung (7) angeschlossen ist, und daß von besagter Leitung (13) strömungsmäßig vor dem Rückschlagventil (14) eine zum Tank (12) rückführende Kurzschlußleitung (15) mit steuerbarem Absperrventil (16) abzweigt.

5. Energiespeicher- und -abgabeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben (19) des Niederdruckhydrospeichers (2) und dem Speicherboden (20) ein Raum (46) gegeben ist, der mit der Atmosphäre in Ver bindung steht und außerdem über eine Zuleitung (48) mit dem Tank (12) in Verbindung steht und mit Hydrauliköl ge füllt einen drucklosen Ölvorratsraum bildet, der eine raummäßig kleinere Bemessung des Tankes (12) erlaubt.

6. Energiespeicher- und -abgabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerdruckleitung (49) am Niederdruckhydrospeicher (2) am Speicherboden (20), dort am Boden des Aufnahmetopfes (23) hinter der Druck platte (34) am äußersten Druckzylinder (27) des Teleskop- Druckzylinders (24) angeschlossen ist und von jenem zwi schen Hochdruckhydrospeicher (1) und einem Absperrventil (5) liegenden Teil der zum Hydrowandler (3) führenden Druckleitung (4) abzweigt.

7. Energiespeicher- und abgabeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (26) und die Druckzylinder (27, 28) des Teleskop-Druckzylinders (24) so aufeinander abgestimmt sind, daß bei Druckbeaufschla gung des letzteren jedes Hubteil (26, 27, 28) den glei chen Eigenhubweg (h ₂₆, h ₂₇, h ₂₈) zurücklegen kann.

8. Energiespeicher- und -abgabeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (26) und die Druckzylinder (27, 28) des Teleskop-Druckzylinders (24) so aufeinander abgestimmt sind, daß bei Druckbeaufschla gung des letzteren der Eigenhubweg (h ₂₇) des äußersten Druckzylinders (27) am größten ist, demgegenüber der Ei genhubweg (h ₂₈) des inneren Druckzylinders (28) kleiner und demgegenüber wiederum der Hubweg (h ₂₆) des Druckkolbens (26) kleiner ist.

9. Energiespeicher- und -abgabeeinrichtung nach den Ansprü chen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksamen Druckflächen (31, 33, 41) am Druckkolben (26) und den Druckzylindern (27, 28) des Teleskop-Druckzylinders (24) so aufeinander abgestimmt sind, daß bei einer Entladung des vorher vollen Niederdruckhydrospeichers (2) für eine Ladung des Hochdruckhydrospeichers (1) bei entsprechend steigender Druckbeaufschlagung des Teleskop-Druckzylin ders (24) über die Steuerdruckleitung (49) vom Hochdruck hydrospeicher (1) her der Druck im Speicherraum (18) des Niederdruckhydrospeichers (2) zu gleichen Teilen je weils um einen Mittelwert zwischen einem konstanten Mi nimumwert und einem konstanten Maximumwert hin- und her pendeln kann, wobei bei Wirksamsein der ersten größten Druckfläche (33) am äußersten Druckzylinder (27) der Druck vom Minimum ausgehend zunimmt und bei vollem Ei genhubweg (h ₂₇) des Druckzylinders (27) sein Maximum erreicht, dann bei Wirksamwerden der nach Abheben des nächsten Hubteiles, nämlich des Druckzylinders (28) nächstkleineren Druckfläche (41) sofort wieder auf das Minimum abfällt und mit zunehmendem Hub des Druckzylin ders (28) wieder zunimmt und bei dessen vollem Eigenhub das Druckmaximum wieder erreicht ist, und so fort, unter Wiederholung des zuletztgenannten Zyklus für alle fol genden Hubteile.

10. Energiespeicher- und -abgabeeinrichtung nach den Ansprü chen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksamen Druckflächen (31, 33, 41) am Druckkolben (26) und den Druckzylindern (27, 28) des Teleskopdruckzylinders (24) so aufeinander abgestimmt sind, daß bei einem Entladen des Niederdruckhydrospeichers (2) für ein Laden des Hochdruckhydrospeichers (1) bei Druckbeaufschlagung des Teleskop-Druckzylinders (24) über die Steuerdruckleitung (49) vom Hochdruckhydrospeicher (1) her der Druck im Speicherraum (18) des Niederdruckhydrospeichers (2) zu gleichen Teilen jeweils um einen Mittelwert zwischen ei nem mit zunehmendem Druckhub a) geringer werden dem Mini mumwert und b) größer werdendem Maximumwert hin- und herpendeln kann, wobei bei Wirksamwerden der ersten größten Druckfläche (33) am äußersten Druckzylinder (27) der Druck vom Minimum ausgehend zunimmt und bei vollem Eigenhubweg des Druckzylinders (27) das Maximum erreicht ist, dann der Druck bei Wirksamwerden der bedingt durch den Hubbeginn des nächsten Hubteiles, nämlich des Druck zylinders (28) nächstkleineren Druckfläche (41) sofort wieder auf ein Minimum abfällt, das kleiner als das vor herige ist und mit zunehmendem Hub des Druckzylinders (28) wieder zunimmt und bei vollem Eigenhub desselben ein gegenüber dem vorherigen größeres Druckmaximum er reicht wird und so fort, unter Wiederholung des letztge nannten Zyklus für alle folgenden Hubteile, wobei bei Wirksamwerden der jeweils nächstkleineren Druckfläche ein Druckabfall auf ein jeweils gegenüber dem vorherigen niedrigeres Niveau sowie ein nachfolgender Wiederanstieg des Druckes auf ein gegenüber dem vorherigen größeres Druckmaximum stattfindet.

11. Energiespeicher- und -abgabeeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuerdruckleitung (49) ein steuerbares Absperrventil (50) eingeschaltet ist.

12. Energiespeicher- und -abgabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch in die zwischen dem Niederdruckhydrospeicher (2) und dem Hydrowandler (3) gegebene Druckleitung (7) ein steuerbares Absperrventil (9) für den Fall eingeschaltet ist, daß das im Speicher raum (18) des Niederdruckhydrospeichers (2) herrschende Druckniveau über dem Förderdruckniveau des Hydrowandlers (3) liegt.

13. Energiespeicher- und -abgabeeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Teleskop-Druckzylinder (24) eine Druckentlastungseinrichtung zugeordnet ist, bestehend aus einer von der Steuerdruckleitung (49) - bei Vorhandensein des Absperrventiles (50) in dieser strömungsmäßig nach letzterem - abzweigenden, zum Tank (12) führenden Entlastungsleitung (61) und einem in letztere eingeschalteten, steuerbaren Absperrventil (62).