DE1290018B

DE1290018B - Hydropneumatischer Druckspeicher

Info

Publication number: DE1290018B
Application number: DEO10132A
Authority: DE
Inventors: Mercier Jaques Henri
Original assignee: Olaer Patent Co
Current assignee: Olaer Patent Co
Priority date: 1963-05-17
Filing date: 1964-05-09
Publication date: 1969-02-27
Also published as: GB1029315A; FR1366827A; CH429338A; US3319658A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf hydropneumatische Druckspeicher mit einem zylindrischen Druckgefäß, einer das Gefäß in zwei getrennte Kammern für die beiden Medien unterteilenden elastischen Blase und einem Deckel, der an seinem inneren Ende eine einen ringförmigen Dichtungsteil aus elastischem Material aufnehmende Umfangsnut hat, die einen Ringflansch von gegenüber dem Deckelumfang geringerem Durchmesser bildet. Bei hydropneumatischen Druckspeichern dieser Art erfolgt die Abdichtung des Deckels durch den verdickten Rand der elastischen Blase, welcher in der Umfangsnut des Deckels angeordnet ist.
Bei höheren Innendrücken bietet diese Abdichtung jedoch keine ausreichende Sicherheit gegen Undichtigkeiten, weil es an einer auf eine schmale Dichtrippe übertragenen; Torspannung fehlt. Außerdem besteht die Gefahr, daß sich die elastische Blase beim Ausdehnen in den nicht sicher abgedichteten Spalt zwischen dem Behälter und dem Deckel schiebt, wodurch die Blase zerrissen werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den vorstehend genannten Druckspeicher eine leicht herzustellende und einzusetzende Dichtung zu schaffen, die eine vom Innendruck unabhängige zuverlässige Abdichtung gewährleistet.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß ein von der elastischen Blase unabhängiger Dichtungs= teil mit einer inneren Ringnut den Deckelringflansch umfaßt und mit einem von seiner Ringnut gebildeten Ringflansch in die Umfangsnut des Deckels eingreift, wobei die Ringnut bei unmontiertem Dichtungsteil eine geringere Höhe als der Deckelringflansch hat und der Außendurchmesser des Dichtungsteiles so bemessen ist, daß er durch die bei seiner Montage auf dem Deckel erfolgende Verformung mit einem rippenförmig vorspringenden Rand den Innendurchmesser des Druckgefäßes übertrifft. Durch die Verformung entsteht eine Vorspannung, die auf die vorspringende Rippe des Dichtungsteiles übertragen wird und dort einen hohen Flächendruck auf die Innenwand des Druckgefäßes erzeugt.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel, welches erkennen läßt, durch welche erfindungsgemäßen Elemente und Merkmale die gestellten Aufgaben gelöst werden. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 ein Längsschnitt durch einen hydropneumatischen Druckspeicher gemäß der Erfindung, F i g. 2 ein Querschnitt in größerem Maßstab durch die Dichtung gemäß der Erfindung, F i g. 3 ein Schnitt ähnlich F i g. 2 durch die auf dem Deckel angebrachte Dichtung und F i g. 4 ein Schnitt ähnlich F i g. 2 durch die auf dem Deckel angebrachte und in den Behälter des Druckspeichers eingesetzte Dichtung. , Der in der Zeichnung dargestellte hydropneumatische Druckspeicher hat einen Behälter 10 aus beliebigem starrem Material, wie z. B. Stahl, das hohe Druckbelastungen aushalten kann. Der Behälter 10, der auf seiner ganzen Länge zylindrische Gestalt hat, i ist an dem einen Ende 11 offen und an seinem anderen Ende 11' abgerundet und dort mit einer axialen Öffnung 12 versehen.
Zum Verschluß des offenen Endes 11 des Behälters dient ein Verschlußteil13 von scheibenförmiger i Gestalt mit einem zylindrischen Umfang. Das Verschlußteil 13 ist in das offene Ende 11 des Behälters nach innen zu hinter eine Ringnut 10'* der Innenwandfläche des Behälters eingesetzt. In der Ringnut ist ein Arretierungsring 14, beispielsweise aus Federstahl und von kreisförmigem Querschnitt derart angeordnet, daß der Ring aus der Nut in den Behälter vorsteht. Das Verschlußteil 13 hat eine Ringnut 13', und zwar an seinem äußeren Umfang nahe seiner Oberseite. Wenn das Verschlußteil 13 in der nachfolgend beschriebenen Weise nach außen gedrückt wird, so stößt die Ringnut 13' gegen den vorstehenden Teil des Dichtungsrings 14, wodurch die Auswärtsbewegung des Verschlußteiles begrenzt wird.
Das Verschlußteil 13 hat, wie aus F i g. 1 ersichtlich, eine konkave Unterseite 14' und eine axiale Bohrung 15, durch die hindurch sich eine Hülse 19 erstreckt, welche an ihrem inneren Ende einen Flansch 1.8 hat. Dieser Flansch 18 ist mit dem Mundstück 17 einer verformbaren und dehnbaren Scheidewand in Form einer länglichen Blase 16 verbunden. Die Hülse 19 wird durch eine auf das mit Gewinde versehene, aus der Bohrung 15 des Deckels 13 vorstehende Ende der Hülse 19 aufgeschraubte Befestigungsmutter 20 in Stellung gehalten. Eine ebenfalls auf das Hülsenende aufgeschraubte Kappe 21 schützt das nicht dargestellte Luftventil, das sich in der Hülse 19 befindet.
Die Blase 16, welche sich zwischen der Bohrung 15 und der Öffnung 12 des Behälters 10 befindet, trennt zwei Kammern 27 und 28 voneinander. Die Kammer 27 befindet sich innerhalb der Aase 16, während die Kammer 28 zwischen der Außenseite der Blase 16 und der Wand des Behälters 10 sowie der Unterseite des Verschlußteils 13 gelegen ist.
Es sind nun Mittel vorgesehen,-diebewirken, daß das Medium aus der Kammer 28 nicht durch den Spalt 29 zwischen der Wand des Behälters 10 und dem zylindrischen Umfang des Verschlußteils 13 durchtreten kann und daß auch kein Eindringen der Blase 16 in diesen Spalt möglich ist.
Zu diesem Zweck ist das Verschlußteil13 mit einer ringförmigen Ausnehmung 37 versehen, die sich an seinem Außenumfang nahe -dem inneren Ende 30' befindet. Der Abschnitt des Verschlußteils zwischen dieser ringförmigen Ausnehmung 37 und seinem inneren Ende ist von kleinerem Durchmesser als das zylindrische Verschlußteil13 und von größerem Durchmesser als der Boden der Ringnut 37, so daß ein Ringflansch 34 verbleibt.
Auf dem inneren Ende 30' des Verschlußteils 13 ist ein ringförmiges Dichtungsteil 30 aus zusammendrückbaren elastischem Material, wie z. B. Gummi o. dgl. angeordnet.
Das Dichtungsteil 13 ist in seiner normalen unbebelasteten Gestalt vor seiner Anordnung auf das Verschlußteil in F i g. 2 dargestellt. Er hat eine zylindrische Außenwand 31 und seine Innenwand 36 verläuft schräg nach innen, so daß er einen keilförmigen Abschnitt 32 hat, der im Querschnitt ein rechtwinkeliges Dreieck bildet.
Das Dichtungsteil 30 hat an seinem inneren Umfang etwas unterhalb seiner Oberseite eine Ringnut 33. Die Breite der Ringnut ist kleiner als diejenige des Abschnittes des Dichtungsteils unmittelbar unterhalb der Nut 33, so daß ein Ringflansch 35 gebildet wird.
Zum Anbringen des Dichtungsteils 30 auf dem Ende 30' des Verschlußteils 13 ist es lediglich erforderlich, den Ringflansch 35 des Dichtungsteils in die Ringnut 37 des Verschlußteils 13 und den Flansch 34 des Verschlußteils 13 in die Ringnut 33 des Dichtungsteils einzusetzen. Die Höhe H1 der Nut 33 des Dichtungsteils ist geringer als die Höhe H2 des Flansches 34 des Verschlußteiles 13. Infolgedessen wird das Material des Dichtungsteils an dem Flansch bzw. der Nut unter Bildung einer ringförmigen Rippe 32 nach außen gedrückt, wenn der Dichtungsteil 30 auf das Ende 30' des Verschlußteils 13 in der oben beschriebenen Art aufmontiert wird und der Verschlußteil 13 noch nicht in dem Behälter eingesetzt ist. Dieses Herausdrücken des Materials in Form einer ringförmigen Rippe beruht auf dem Unterschied der Höhen des Flansches 34 und der Nut 33.
Auch hat das Dichtungsteil 30 eine solche Stärkenabmessung, daß nach seiner Montierung auf das Verschlußteil 13 gemäß F i g. 3 der Außenumfang des Dichtungsteils 30 vor dem Einsetzen des Verschlußteils in den Behälter einen größeren Durchmesser aufweist als das Verschlußteil und der Innnenraum des Behälters. Wird bei der beschriebenen Konstruktion das Verschlußteil 13 mit dem darauf befestigten Dichtungsteil und der mit ihm verbundenen Blase 16 in den Behälter 10 geschoben, so kommt die Außenfläche des Dichtungsteils mit der Behälterwand in Berührung und die ringförmige Rippe 32 wird zusammengedrückt. Sie bildet dadurch eine sichere Abdichtung an der Behälterwand am Anfang 38 des Spaltes 29 zwischen der Behälterwand und dem Umfang des Verschlußteils. Durch die Zusammendrükkung der Rippe 32 wird eine zuverlässige gegen das Austreten des Mediums sichere Abdichtung selbst dann erreicht, wenn in dem Behälter niedriger Druck herrscht. Da die Rippe 32, wie schon gesagt, zusammengedrückt wurde, wird bei einem Ansteigen des Behälterdrucks der Unterschied zwischen dem Druck in dem Behälter und demjenigen außerhalb des Behälters bestrebt sein, die zusammengedrückte Rippe keilförmig in den Anfang 38 des Raumes 29 hineinzutreiben, so daß auch dann die Abdichtwirkung sichergestellt ist.
Da sich die Blase im Betriebe des Druckakkumulators ausdehnt, kommt ihr Teil 39 an der Schrägfläche 36 des Dichtungsteils 30 gegen dieses zur Anlage, so daß dieses Teil fest auf die Behälterwand gedrückt wird. Die Blase findet durch die Formgebung des Dichtungsteils eine fortlaufende Stützwand, so daß , sie nicht in den Beginn 38 des Spaltes 29 hineingezwängt werden kann.
Mit der beschriebenen Konstruktion ist eine sehr wirksameAbdichtung für ein zylindrischesVerschlußteil eines zylindrischen Behälters für ein oder mehrere Druckmedien geschaffen. Das Dichtungsteil ist besonders zweckmäßig, wenn es in Verbindung mit einer verformbaren Scheidewand oder Blase in einem Druckakkumulator Verwendung findet, da es hier außer der Sicherung der Abdichtung noch nahe der Abdichtung eine fortlaufende Stützfläche für die Blase bildet, so daß die Blase nicht herausgequetscht werden kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Hydropneumatischer Druckspeicher, bestehend aus einem zylindrischen Druckgefäß, einer das Gefäß in zwei getrennte Kammern für die beiden Medien unterteilenden elastischen Blase und einem Deckel, der an seinem inneren Ende eine einen ringförmigen Dichtungsteil aus elastischem Material aufnehmende Umfangsnut hat, die einen Ringflansch von gegenüber dem Deckelumfang geringerem Durchmesser bildet, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der elastischen Blase (16) unabhängiger Dichtungsteil (30) mit einer inneren Ringnut (33) den Deckelringflansch (34) umfaßt und mit einem von seiner Ringnut (33) gebildeten Ringflansch (35) in die Umfangsnut (37) des Deckels (13) eingreift, wobei die Ringnut (33) bei unmontiertem Dichtungsteil (30) eine geringere Höhe als der Deckelringflansch (34) hat und der Außendurchmesser des Dichtungsteiles (30) so bemessen ist, daß er durch die bei seiner Montage auf dem Deckel (13) erfolgende Verformung mit einem rippenförmig vorspringenden Rand den Innendurchmesser des Druckgefäßes übertrifft.
2. Druckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Nut (37) des Dichtungsteiles (30) und der ringförmige Flansch (34) des Deckels im wesentlichen rechteckigen Querschnitt haben.
3. Druckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsteil (30) einen keilförmigen Abschnitt (32') etwa in Form eines rechtwinkligen Dreiecks hat, dessen Schrägfläche von dem Innenumfang des Dichtungsteiles nahe der ringförmigen Nut (33) zu der Behälterwand verläuft und der Blase als Anlage dient.