Environmental Engineering Reference
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Die Störgröße „Zylinderaufweitung durch Druck“ lässt sich durch einen Kunst-
griff ausschalten, der in der Flugzeughydraulik angewendet wird [6.23],
Bild 6.23
.
Das Arbeitsprinzip ist identisch mit
dem von Bild 6.22, jedoch gleitet der
Kolben (1) in einem dünnwandigen
Zylinder (2), der völlig druckentlas-
tet ist, weil er auch außen von Druck-
öl beaufschlagt wird. Den Druck
nimmt der äußere Zylinder (3) auf,
der große Dehnungen aufweisen
darf, so dass man konsequent leicht
bauen kann (z. B. mit CFK-Rohr und
Zugankern). Gasventil (4) und Ver-
schraubung (5) bilden die Anschlüsse.
Bild 6.23:
Kolbenspeicher mit druckentlas-
tetem Zylinder für Flugzeug
-Hydrauliksys-
teme. (frei skizziert in Anlehnung an Hinwei-
se in [6.23] und [6.32])
6.5.3 Berechnung von Speichern
In
Bild 6.24
sind am Beispiel des Membranspeichers die drei Arbeitszustände
eines Speichers mit den gebräuchlichen Bezeichnungen dargestellt. Das gesamte
verfügbare Ölvolumen
entspricht der Gasvolumenänderung ǻ
V
von b nach c, das
heißt der Differenz zwischen dem Gasvolumen
V
1
(
p
1
) und
V
2
(
p
2
):
ǻ
V
=
V
1
−
V
2
(6.5)
Das Betriebsverhalten zwischen diesen Punkten wird durch die Zustandsänderungen
des Stickstoffgases (
p
-
V
-Diagramm) bestimmt.
Unter der vereinfachenden
Voraus-
setzung, dass Stickstoff ein idea-
les
Gas
und
Öl
inkompressibel sein
möge, können die Zustandsände-
rungen durch die folgende be-
kannte
Gleichung
beschrieben wer-
den:
⇅
V
n
= const. (6.6)
p
Darin kann der Polytropenexpo-
nent
n
zwischen 1 und 1,4 betra-
gen. Bei hohen Drücken auch dar-
über. Die Extremfälle bedeuten:
Bild 6.24:
Arbeitszustände eines Membranspei-
chers: a. entleert, b. minimale Ölfüllung, c. maxi-
male Ölfüllung
n
= 1,0
:
isotherme Zustandsänderung
. Die Auf- bzw. Entladung geschieht unend-
lich langsam. Der volle
Temperaturausgleich
zwischen
Gas
und
Umgebung erzeugt
Verluste. Daher führte man z. B. bei Kolbenspeichern Pufferfüllungen ein (Gasseite).
