DE1525458C

DE1525458C - pressure vessel

Info

Publication number: DE1525458C
Authority: DE
Inventors: Edward M. Beverly Hills Calif. Greer (V.St.A.)
Original assignee: Greer Hydraulics Inc., Los Angeles, Calif. (V.St.A.)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckbehälter mit einem starren, insbesondere zylindrischen Gehäuse und einer mit Hilfe einer Klemmplatte gegen die gewölbte Innenseite einer Gehäusestirnwand festgeklemmten, an ihrem verdickten Rand in einer Nut der Klemmplatte festgehaltenen dehnbaren Trennwand, die in ungespanntem Zustand kleiner als der Behälter ist.The invention relates to a pressure vessel with a rigid, in particular cylindrical, housing and one clamped with the help of a clamping plate against the curved inside of a housing end wall, expandable partition held at its thickened edge in a groove in the clamping plate, which is smaller than the container in the unstressed state.

Aus der USA.-Patentschrift 2 886 064 ist es bekannt, die Klemmplatte für die Trennwand verhältnismäßig starr auszubilden, beispielsweise als Gußoder Schmiedestück. An der zur Gehäuseinnenseite gewandten Seite der Klemmplatte und nahe ihres Außenrandes ist eine Ringzone ausgebildet, die zusammen mit dem Randabschnitt der Klemmplatte eine Nut bildet, die den verstärkten Rand der Trennwand aufnimmt.From US Pat. No. 2,886,064 it is known that the clamping plate for the partition wall is relatively to be rigid, for example as a cast or forged piece. On the inside of the housing facing side of the clamping plate and near its outer edge, an annular zone is formed which together with the edge portion of the clamping plate forms a groove which forms the reinforced edge of the partition records.

Die Klemmplatte hat einen durch eine Gehäuseöffnung nach außen ragenden Gewindebolzen und wird mittels einer Mutter gegen die Behälterinnenwand festgespannt. Der Rand der Trennwand wird dabei mit einer bestimmten, unveränderbaren Vorspannung an die Innenseite des Gehäuses gepreßt.The clamping plate has a threaded bolt protruding outward through a housing opening and is clamped against the inner wall of the container by means of a nut. The edge of the partition will be pressed against the inside of the housing with a certain, unchangeable bias.

Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Klemmplatte durch ihre starre Bauweise sehr kräftig ausgebildet sein muß; vor allem aber preßt sie den Trennwandrand auch bei nicht belastetem oder wenig belastetem Behälter mit großer Kraft gegen die Behälterinnenseite. Diese dauernd wirkende starke Anpreßkraft führt bei elastischen Werkstoffen zu Verdichtungserscheinungen, die die Alterung des Werkstoffs beschleunigen, worunter die Lebensdauer des Trennwandrandes und damit der ganzen Trennwand leidet.This arrangement has the disadvantage that the clamping plate is very strong due to its rigid construction must be trained; Above all, however, it presses the edge of the partition wall even when it is not loaded or not very heavily loaded container with great force against the inside of the container. This continuously acting strong contact pressure leads to compression phenomena in elastic materials. which accelerate the aging of the material, including the service life of the dividing wall edge and thus the entire dividing wall suffers.

Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrift 2 880 759 ein Druckbehälter bekannt, mit einem im wesentlichen kugelförmigen Gehäuse, dessen sich im Betrieb nicht dehnende Trennwand durch ein aus einem dünnen, gewölbten Blech bestehendes Halteorgan festgehalten wird. Dieses liegt mit seinem gewölbten Teil stets an der ebenfalls gewölbten Behälterinnenwand an, während ein zylindrischer Randabschnitt des Halteorgans einen verstärkten Randwulst der Trennwand gegen einen entsprechenden Gehäuseabschnitt drückt.Furthermore, from US Pat. No. 2,880,759, a pressure vessel is known, with a substantially spherical housing, the partition wall of which does not expand during operation by a thin, arched sheet metal existing holding member is held. This is always with its curved part on the also curved inner wall of the container, while a cylindrical edge portion of the holding member a reinforced edge bead of the partition wall presses against a corresponding housing section.

Das Halteorgan kann deshalb recht dünn ausgebildet sein, weil sich die Trennwand im Betrieb nicht dehnt und demzufolge auch keine Zugkräfte auf das Halteorgan ausübt. Es hat aber den Nachteil, daß es sich zum Festhalten für eine sich im Betrieb dehnende Trennwand, wie sie meist üblich ist, nicht eignet.The holding member can therefore be made quite thin because the partition wall is not in operation stretches and consequently does not exert any tensile forces on the holding member. But it has the disadvantage that it is not suitable for holding on to a partition that expands during operation, as is usually the case.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Druckbehälter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit einem einfachen und billigen Halteorgan, das den Trennwandrand vor stets wirkendem, starkem Anpreßdruck schützt.In contrast, the invention is based on the object of providing a pressure vessel of the type mentioned at the beginning Art to create, with a simple and cheap retaining element, which the partition wall edge in front of always acting, strong contact pressure protects.

Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Klemmplatte aus einem dünnen, biegsamen und elastischen Blech besteht, welches derart gekrümmt ist, daß die Klemmplatte in entlastetem Zustand in ihrem Mittelteil der Krümmung der Stirnwand folgt, sich aber zwischen diesem und dem Rand der Trennwand von der Behälterwand so weit entfernt, daß der Rand der Trennwand sicher eingespannt ist.This is achieved according to the invention in that the clamping plate consists of a thin, flexible one and elastic sheet metal, which is curved in such a way that the clamping plate in the relieved state in its central part of the curvature of the front wall follows, but between this and the Edge of the dividing wall away from the container wall so far that the edge of the dividing wall is securely clamped is.

Das hat den Vorteil, daß die Anpreßkraft der Klemmplatte und damit die des Trennwandrandes dem Innendruck des Behälters angepaßt ist. Bei maximalem Innendruck wird der Trennwandrand mit großer Kraft festgehalten, wobei sich die Klemmplatte dann ebenfalls ganz an die Innenseite des Gehäuses angelegt hat. Bei geringem Behälterdruck ist der Trennwandrand weitgehend entlastet. Auf diese Weise wird eine ideale Anpassung der Trennwandeinspannung an den jeweiligen Betriebszustand erreicht. This has the advantage that the contact pressure of the clamping plate and thus that of the partition edge is adapted to the internal pressure of the container. At maximum internal pressure, the edge of the partition wall held with great force, with the clamping plate then also completely on the inside of the housing has created. When the tank pressure is low, the edge of the partition is largely relieved. To this In this way, an ideal adaptation of the partition wall restraint to the respective operating condition is achieved.

Besonders zweckmäßig ist es, die Klemmplatte aus im Verhältnis zu ihrem Durchmesser dünnen BlechIt is particularly useful if the clamping plate is made of sheet metal that is thin in relation to its diameter

ίο herzustellen, und an ihrer Randzone eine Einwölbung zur Aufnahme des Trennwandrandes auszubilden. Die Klemmplatte wird dadurch sehr leicht und in der Serienherstellung besonders billig.ίο to produce, and an indentation on its edge zone to take up the edge of the partition wall. This makes the clamping plate very light and in particularly cheap for series production.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Druckspeicher mit teilweise gedehnter Trennwand,An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. It shows 1 shows a longitudinal section through a pressure accumulator with a partially expanded partition,

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Längsschnitts bei in ihre Endlage ausgedehnter Trennwand.F i g. 2 shows an enlarged detail of the longitudinal section with the partition wall extended into its end position.

so Der Druckspeicher hat ein Gehäuse, das aus einem zylindrischen Hauptteil 12 mit einer gekrümmten Stirnwand 13 und aus einem Deckel 14 besteht, der ebenfalls eine gekrümmte Stirnwand 15 aufweist. Die Seitenwand 16 des Deckels greift eng über die offene Endzone des Hauptteils und ist an dieser mit Hilfe einer Schweißnaht 17 befestigt. Der Deckel hat eine mittige Öffnung 18 in der Stirnwand 15, in der ein Anschlußstück 19 angebracht ist, das in bekannter Weise ein Ventil aufnimmt. Das Anschlußstück 19 ist mit einer Verbraucheranlage verbunden.so the accumulator has a housing that consists of a cylindrical main part 12 with a curved end wall 13 and consists of a cover 14 which also has a curved end wall 15. The side wall 16 of the lid fits tightly over the open one End zone of the main part and is attached to this with the aid of a weld 17. The lid has a central opening 18 in the end wall 15, in which a connecting piece 19 is attached, which in known Way accommodates a valve. The connector 19 is connected to a consumer system.

Der Druckbehälter hat weiterhin eine Trennwand 20 in Form einer Blase aus nachgiebigem elastischem Werkstoff mit hohlkegeliger Form. Sie unterteilt das Innere des Gehäuses in einen Gasraum 21 und einen Flüssigkeitsraum 22. Zum Festhalten der Blase im Gehäuse des Druckbehälters dient eine Klemmplatte 23 aus elastischem Blech. Ihre Krümmung entspricht in der Mitte der Krümmung der Stirnwand 13; sie hat entlang ihrer Randzone eine Einwölbung 24; der Rand 25 selbst ist einwärts umgerollt, wodurch die Klemmplatte mehr Festigkeit erhält.The pressure vessel also has a partition 20 in the form of a bladder made of resilient elastic Material with a hollow conical shape. It divides the interior of the housing into a gas space 21 and a Liquid space 22. A clamping plate is used to hold the bladder in place in the housing of the pressure vessel 23 made of elastic sheet metal. Their curvature corresponds in the middle to the curvature of the end wall 13; she has an indentation 24 along its edge zone; the edge 25 itself is rolled over inwards, whereby the Clamping plate gets more strength.

Die Klemmplatte wird an der Stirnwand 13 mit Hilfe eines Bolzens 26 festgehalten, der durch Mittelöffnungen 27, 28 in Klemmplatte 23 und Stirnwand 13 hindurchgesteckt ist. Die außerhalb der angeklemmten Mittelzone liegenden Bereiche der Klemmplatte haben einen Abstand von der Stirnwand 13. Der Bolzen 26 hat an seinem inneren Rand einen Flansch 29, der sich von innen gegen den Rand der Mittelöffnung 27 legt und mit der Klemmplatte verschweißt ist. Das äußere Ende des Bolzens trägt ein Gewinde und ist mit einer Mutter 30 verschraubt, welche nach dem Anziehen die Mittelzone der Klemmplatte fest gegen die Stirnwand 13 preßt.The clamping plate is held on the end wall 13 with the aid of a bolt 26 through central openings 27, 28 is inserted through the clamping plate 23 and end wall 13. The outside of the clamped Areas of the clamping plate lying in the middle zone are at a distance from the end wall 13. The bolt 26 has on its inner edge a flange 29 which extends from the inside against the edge of the Central opening 27 places and is welded to the clamping plate. The outer end of the bolt wears a Thread and is screwed to a nut 30, which after tightening the central zone of the Clamping plate presses firmly against the end wall 13.

Ein verdickter Rand 31 an der Öffnung der Trennwand 20 liegt in der Einwölbung 24. Da der Außendurchmesser der Klemmplatte größer als der Innendurchmesser der Blasenöffnung ist, legt sich der Blasenrand fest in die Einwölbung.A thickened edge 31 at the opening of the partition wall 20 lies in the bulge 24. Since the outer diameter the clamping plate is larger than the inner diameter of the bladder opening, the Edge of the bladder firmly into the bulge.

Die an den Rand 31 anschließende Zone 32 der Blase ist dicker als die übrige Blasenwand und legt sich über den dazu passend abgerundeten Rand der Klemmplatte, so daß dort kein Quetschen oder Knicken auftreten kann, selbst wenn die Abrundung des Plattenrandes nur einen kleinen Halbmesser hat. Zum Füllen der Blase mit Druckmittel, insbesondere unter Druck stehendem Gas, ist ein Kanal 33 durch den Bolzen 26 geführt. Er ist mit einem VentilThe zone 32 of the bladder adjoining the edge 31 is thicker than the rest of the bladder wall and lays down over the matching rounded edge of the clamping plate, so that there is no squeezing or Buckling can occur even if the rounding of the plate edge is only a small radius. A channel 33 is provided for filling the bladder with pressure medium, in particular pressurized gas guided by the bolt 26. He's with a valve

34 versehen, das einen in der Blase herrschenden Druck aufrechterhält.34 provided, which maintains a pressure prevailing in the bladder.

Zum Zusammenbau des Druckspeichers steckt man die Klemmplatte 23 in die Öffnung der Blase, so daß sich der Blasenrand 31 in die Einwölbung 24 legt. Darauf wird der Bolzen 26 durch die Öffnung 28 der Stirnwand 13 gesteckt, und man zieht die Mutter 30 fest an, damit die Klemmplatte in ihrer Lage gehalten wird. Der innerhalb der Randzone der Klemmplatte liegende Bereich bleibt dabei im Abstand von der gegenüberliegenden Innenseite der Stirnwand 13; die Platte übt auf den Rand der Blase 45 nur einen geringen Druck aus.To assemble the accumulator, insert the clamping plate 23 into the opening of the bladder, so that the bladder rim 31 lies in the bulge 24. Then the bolt 26 is through the opening 28 of the end wall 13 inserted, and you tighten the nut 30 firmly so that the clamping plate in their Location is held. The area lying within the edge zone of the clamping plate remains at a distance from the opposite inside of the end wall 13; the plate exercises on the edge of the bladder 45 only a little pressure.

Dann wird der Deckel 14 mit dem daran befestigten Ventil über das Ende des Gehäusehauptteils 12 geschoben und mit diesem verschweißt.Then the cover 14 with the valve attached is over the end of the housing main part 12 pushed and welded to this.

Wenn die Blase mit Druckmittel gefüllt wird, dehnt sie sich aus und stützt sich schließlich auf dem der Klemmplatte gegenüber liegenden Behälterboden 14 ab. Dabei wird die Klemmplatte 23 gegen die Stirnwand 13 gedrückt und stets in dichter Verbindung mit dieser gehalten (F i g. 2).When the bladder is filled with pressure medium, it expands and finally rests on the Clamping plate opposite container bottom 14 from. The clamping plate 23 is against the end wall 13 pressed and always kept in close contact with this (Fig. 2).

Wenn der Druckspeicher durch das Anschlußstück 19 mit öl gefüllt wird, drückt dieses die Blase 20 wieder zusammen. Der Druckspeicher ist damit bereit zum Gebrauch. In diesem Zustand ist die Anpressurig der Klemmplatte 23 an die Stirnwand 13 am größten. Da der Raum zwischen Klemmplatte 23 und Stirnwand 13 praktisch drucklos ist, wird der Rand 31 gegen den Spalt 35 zwischen der Stirnwand und der Klemmplatte gedrängt, so daß eine sehr wirksame Abdichtung entsteht, die das Herauslecken von Gas oder öl aus dem Druckspeicher verhindert.When the pressure accumulator is filled with oil through the connection piece 19, this presses the bladder 20 together again. The pressure accumulator is now ready for use. In this condition the pressure is exerted the clamping plate 23 to the end wall 13 at the largest. Because the space between the clamping plate 23 and the end wall 13 is practically pressureless, the edge 31 is against the gap 35 between the end wall and the Clamping plate pushed so that a very effective seal is created, preventing gas from leaking out or oil from the pressure accumulator prevented.

Wenn die Klemmplatte starr wäre, müßte sie genau entsprechend der Innenseite der Stirnwand 13 geformt sein, und selbst bei sorgfältigster Bearbeitung, welche die Kosten des Speichers sehr erhöhen würde, könnte die Toleranz nicht so klein gehalten werden, daß ein Durchlecken am Rand 31 vorbei unter allen Betriebsbedingungen verhindert wäre. Ein Druckspeicher mit der beschriebenen Ausbildung kann dagegen mit geringen Kosten aus verhältnismäßig billi gen Einzelteilen hergestellt werden und wird auch nach langer Gebrauchsdauer arbeitsfähig bleiben. Da die Klemmplatte biegsam und elastisch ist, muß ihre Form nicht genau der Krümmung der Stirnwand 13 entsprechen, wenn die Blase in ihrer Lage gehalten werden soll, da die Klemmplatte im ungespannten Zustand einen Abstand von der Stirnwand hat und zwangläufig durch den im Gehäuse auftretendenIf the clamping plate were rigid, it would have to be shaped exactly to correspond to the inside of the end wall 13, and even with the most careful machining, which would greatly increase the cost of the memory, the tolerance could not be kept so small that it would leak past the edge 31 all operating conditions would be prevented. A pressure accumulator with the training described, however, can be made from relatively cheap conditions at low cost and will remain operational even after a long period of use. Since the clamping plate is flexible and elastic , its shape does not have to correspond exactly to the curvature of the end wall 13 if the bladder is to be held in its position, since the clamping plate is at a distance from the end wall in the unstressed state and inevitably through that occurring in the housing

Druck den Rand 31 so gegen die Stirnwand preßt, daß in jedem Fall eine vollständige Abdichtung entsteht. Pressure presses the edge 31 against the end wall so that a complete seal is created in each case.

Vor allem aber wird durch die eingangs erwähnte Anpassung der Anpreßkraft an den jeweiligen Betriebszustand die Lebensdauer der Blase günstig beeinflußt. Above all, however, the aforementioned adaptation of the pressing force to the respective operating state has a beneficial effect on the life of the bladder.

Claims

Patent claims:

1. Pressure vessel with a rigid, in particular cylindrical housing and one with the aid a clamping plate clamped against the curved inside of a housing end wall its thickened edge in a groove of the clamping plate held in the expandable partition, which

»5 smaller than the container when unstressed is, characterized in that the clamping plate (23) consists of a thin, flexible and elastic sheet is made, which is curved such that the clamping plate is relieved State in its middle part of the curvature of the end wall (13) follows, but between this and the edge (31) of the partition (20) from the container wall so far away that the edge of the Partition wall is securely clamped.

2. Pressure vessel according to claim 1, characterized in that the clamping plate on its Edge zone has an indentation (24) for receiving the partition edge (31).

3. Pressure vessel according to claim 1 or 2, characterized in that the edge (25) of the Clamping plate is rolled up.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings