DE1525961A1

DE1525961A1 - Hydraulic accumulator

Info

Publication number: DE1525961A1
Application number: DE19671525961
Authority: DE
Inventors: Elmer Dipl-Ing Adam
Original assignee: Elmer dipl-Ing Adam
Current assignee: Elmer dipl-Ing Adam
Priority date: 1967-02-24
Filing date: 1967-02-24
Publication date: 1970-01-15

Description

H y d r o s p e z c h e r Die Erfindung bezieht sich auf einen zylindrischen Hydrospeicher, bei dem das federnde Gaspolster von der Hydraulikiliissigkeit durch eine zylinderförmige Trennwand aus gummielastischem Material getrennt ist, die im gasseitigen Abschlußteil des Speichers unter Zuhilfenalme eines Gehäusedeckels eingeklemmt gehalten wird, Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gemeinsame Halterung für. den, -Gehäusedeckel und für das einzuspannende Ende der Trennwand unter Wahrung eines Abstandes der Trennwand von der Innenwand des Speichergehäuses vorzusehen, die des weiteren bei einem eventuellen Versagen der Dichtung des Abschlußteiles Hydräulikflissigkeit in. den drucklosen Außenraum entweichen lässt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine durch Gewindepaarung mit dem Gehäuse festverbundene Ringmutter mit Außengewinde im Bereich des Abschlußteiles vorgesehen ist, die sowohl eine axial im Gehäuse abgestützte und gegenüber dem Gehäuse und dem Gehäusedeckel abgedichtete Abstandseinlage rid auch den- Gehäusedeckel axial fixiert hält, wobei zugleich die >am eingespannten Ende der Trennwand befindliche Wulst axial und radial zwischen Gehäusedeckel und Abstandseinlage festgeklemmt gehalten wird. H ydros p e z cher The invention relates to a cylindrical hydraulic accumulator in which the resilient gas cushion is separated from the hydraulic fluid by a cylindrical partition made of rubber-elastic material, which is held clamped in the gas-side end part of the accumulator with the aid of a housing cover Invention is to provide a common bracket for. to provide the housing cover and for the end of the partition to be clamped while maintaining a spacing of the partition from the inner wall of the storage housing, which further allows hydraulic fluid to escape into the unpressurized outer space in the event of a failure of the seal of the closing part. This object is achieved according to the invention in that an annular nut with an external thread, which is firmly connected to the housing by thread pairing, is provided in the area of the end part, which holds both a spacer insert axially supported in the housing and sealed against the housing and the housing cover and the housing cover axially fixed, at the same time the bead located at the clamped end of the partition wall is held clamped axially and radially between the housing cover and the spacer insert.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Anlage-Fläche der Ringmutter mit mehreren umfangsverteilt angeordneten und radial-verlaufenden Nuten. versehen, die in Verbindung mit einem Zwischenraum eine Durchlaßleitung von der Gewinderille in den druckfreien Außenraum bilden. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.According to a further feature of the invention, the contact surface is the Ring nut with several circumferentially distributed and radial grooves. provided, in communication with a gap, a passage from the Form a thread groove in the pressure-free outer space. A preferred one Embodiment of the invention is shown in the drawing.

Bild 1 veranschaulicht einen solchen Hydroweicher in Längsschnitt:.Figure 1 illustrates such a hydro softener in longitudinal section:

Bild 2 zeigt des=sen gasseitigen Abschlußteil in verbesserter Ausführung, ebenfalls in 1Ingssehnitt. . Die einander entsprechenden Teile sind auf-beiden Darstellungen mit denselben Zahlen gekennzeichnet, nur au:: Bild 2 mit Apostroph versehen.Figure 2 shows the gas-side sealing part in an improved design, also in 1Ingssehnitt. . The corresponding parts are on both illustrations marked with the same numbers, only au :: picture 2 with an apostrophe.

Die zylindrische Trennwand 4 (Bild l) schließt das Gaspolster ein. Im Raum: 14 befindet sich die Hydraulikflüssigkeit, die durch die Öffnung 3 ein.: und ausströmt je nach den Druckschwankungen der hydraulischen Anlage, an die der-Speicher angeschlossen ist.. Das im Gummizylinder eingeschlossene Gas steht ständig unter hohem Druck,, Der Mindestdruck ist der sogenannte Fülldruck, mit dem die Trennwand: vor Inbetriebnahme des Hydrospeichers aufgeblasen wird.The cylindrical partition 4 (Fig. 1) encloses the gas cushion. In space: 14 there is the hydraulic fluid that enters through opening 3: and flows out depending on the pressure fluctuations of the hydraulic system to which the accumulator is connected is connected .. The gas trapped in the blanket cylinder is constantly under high pressure ,, The minimum pressure is the so-called filling pressure with which the partition wall: is inflated before commissioning the hydraulic accumulator.

Er beträgt z.B. bei einem höchstzulässigen Arbeitsdruck des Hydrauliksystems von. 200 atü. etwa 50 at. Dieser Druck .ist im Gummizylinder auch dann vorhanden, wenn die Hydraulik-. mnlage völlig drucklos dasteht. Das Gaspolster füllt in diesem Fallex wie immer wenn der Systemdruck unter .den Fülldruck fällt, den ganzen- Innenraum des Speichers aus.At a maximum permissible working pressure of the hydraulic system, for example, it amounts to. 200 atm. about 50 at. This pressure is also present in the blanket cylinder when the hydraulic. mnlage is completely pressureless. In this case, the gas cushion fills the entire interior of the storage tank, as always when the system pressure falls below the filling pressure.

Die Trennwand ¢ legt sich im Zuge ihres Aufblähens an die Innenseite des Gehäusezylinders 5 an. Dabei ist es nicht zu vermeiden, daß die Trennwand an der Zylinderwand entlang in gleitende Bewegung gerät. r die gummielastische Trennwand ist dies so lange belanglos, wie die Innenseite des Gehäusezylinders blank, glatt und durch die Hydraulkilüssigkeit geschmiert, ist. .Das Aufeinandergleiteh der Wände wird jedoch für die Trennwand sofort zur Gefahr, wenn die Zylinderwand. innen aufgerauht oder -von Rast befallen ist.-Denn-die Blastomere besitzen die sonderbare _ Eigenschaft, daß sie über glatte und angefeuchtete Metallteile unzählige Male hinweggleiten können, ohne das geringste Anzeichen eines Abriebes. Sie werden aber in kurzer Zeit zerstört, wenn die Aletallteile von Rost be- fallen oder anderswie aufgerauht sind. Vor dem Einsetzen .der Trenr-jand soll :darum der Gehäusezylinder blank gehont oder nollert -sein: Auch bei jedem im laufe der Betriebs- jahre erforderlichen Wechsel der Trennwand muß das Gehduse innen w,:f ' Verkrustungen, Rost und Korrosion untersucht und bei Bedarf mit Sc-mirgel- und Polierscheiben geglättet werden. Es hat sich gezei.7t, daß eine nach innen gerichtete Flanschverdickung, wie sie in Bild 1 bei Pos. 25 darge- stellt ? st, das -Tonen oder Polie-en erheblich ersch-,rert. T%n mußte deshalb egllche nach irrneu gerichtete Flanschen- verdiclung unterlassen. TTm aber die Trennwand -4 im Gehfluse funktioäsgerecnt befestigen zu können, ;eurde eine gesonderte Einlage 25' (Bild 2') in die Gehäuseöffnung gefzihrt und mit zwei Dic-itrngen 26 u. 27 gegen den Gehäusezylinder 5'' f bzw. den Gehäusedeckel 6' abgedichtet. Wie die Flansch- verdickung 25 (Bild 1) so - hat auch diese Fjinl ade vor allem die Aufgabe, die elastische Trennwand 4' von der Gehäuse- ,Wand 5' in einer vorbestimmten Distanz zu halten, da:ji t sich die -reil-i,LTand ;m rie=t; gen Verhältnis des Durch- messers zur hinge dehnen kajun. @Tegen des. Fehlens der Flanschverdiclamg ?5 kann der gas- seitige Abschlußdeckel 6 nicht mit Zylinderschrauben be- festigt ;erden, wie in Bild 1 gezeigt vsTrdEs mußte eine andere Abschlußmöglichkeit gesucht werden. Als am zweck- mäßigsten erwies sich ein Innengewinde al Ende des Zylin- ders und eine -U*ugimztter 23 mit entsprechendem Außenge- winde.-Dese hält so die Einlage 25' wie auch den Gehäuse- deckei ö' in ihren Einbaulagen fest und klemmt gleichzeitig auch die Trennwand 41-in der B:in:cm-ut 29 zwischen den beiden fest. Das W3.derlager der Ringmutter 28 ist der Anschlag 30. Er ist aus =der Gewinderille 31: gebildet. Danit beim Ein- setzen der Einlage 25f der mitgeführte Dichtring 26 nicht beschädigt #;@rirdist die untere Kante der Gewinderille gemäß s der zeichnerischen. Darstellung abgeschrägt. Durch diese. Gestaltung und Benutzung der Gewinderillenkante als. Anschlag wird eine weitere Abstufung der Gehäusewand zwecke Bildung eines gesonderten Anschlages nicht mehr erforderlich und damit an Herstellungspo sten -es-c_rt.The partition ¢ rests against the inside of the housing cylinder 5 in the course of its expansion. In this case, it cannot be avoided that the partition wall starts to slide along the cylinder wall. For the rubber-elastic partition, this is irrelevant as long as the inside of the housing cylinder is bare, smooth and lubricated by the hydraulic fluid. However, the walls sliding one on top of the other immediately becomes a danger for the partition wall if the cylinder wall. roughened on the inside or attacked by rest.-Because-the blastomeres have the peculiar property that they can slide countless times over smooth and moistened metal parts without the slightest sign of abrasion. But you will be in destroyed in a short time if the all-metal parts become rusty fall or are roughened in some other way. Before inserting .the Trenr-jand should: that's why the housing cylinder is honed bright or nollert-sein: Even with everyone in the course of the company years of changing the partition wall must be the housing inside w,: f 'incrustations, rust and corrosion examined and if necessary smoothed with mirror and polishing discs will. It has been shown that an inwardly directed Flange thickening as shown in Fig. 1 at item 25 poses? st, which makes toning or polishing considerably more difficult. T% n therefore had to use the same irrationally directed flange refrain from thickening. TTm but the partition -4 in the housing to be able to fasten functionally,; eurde a separate Insert 25 ' (Fig. 2') guided into the housing opening and with it two diameters 26 and 27 against the housing cylinder 5 '' f or the housing cover 6 'sealed. Like the flange thickening 25 (picture 1) so - this Fjinl ade also has above all the task of the elastic partition 4 'from the housing To hold wall 5 'at a predetermined distance since: ji t the -reil-i, LTand ; m rie = t; the ratio of the diameter stretch knife to hang kajun. @ Due to the lack of flange diclamg? 5, the gas Do not load end cover 6 on the side with socket head screws as shown in Fig. 1 vsTrd other options are sought. As the most appropriate The most moderate proved to be an internal thread at the end of the cylinder ders and a -U * ugimztter 23 with a corresponding outside winde.-This holds the insert 25 'as well as the housing deckei ö 'firmly in its installation position and clamps at the same time also the partition 41-in the B: in: cm-ut 29 between the two fixed. The third bearing of the ring nut 28 is the stop 30. It is formed from = the thread groove 31 :. Danit when entering put the insert 25f of the carried sealing ring 26 not damaged #; @ rirdis the lower edge of the thread groove according to s the graphic. Beveled representation. Through this. Design and use of the thread groove edge as. attack a further gradation of the housing wall is used for education purposes a separate stop is no longer required and thus at production post -es-c_rt.

Es ist fernerhin leicht zu. erkennen, daß der Innendurchmesser des Gewindes im Zylinderrohr größer sein muß als der Bund 32 der Einlage. Da auch das. Gewinde eine angemessene Tiefe besitzen müß,-ist an der Stelle der Gewinderille 31 der Innendurchmesser erheblich größer als der Durchmesser im übrigen Druckraum.: -Normalerweise müßte die Wandstärke des ganzen Zylinderrohres nach der Beanspruchung an der schwächsten Stelle, das heißt-'nach der Beansoruchung in der Gewinderille festgelegt werden. Dementsprechend müßte entweder die Rohrwand des ganzen Dr;-ickrai@mes erhf3blich starker sein, als ohne den Ansc«.lag 30 uni. :aer Gewinderille 31, oder man müßte das Zylinderrohr 5-' an der Stelle des Gewindes und der Gewinderille 31 durch Anstauung vdrst'rken, (Auf Bild 2 mit strichpunktierten Linien eingezeichnet). Beide Lösungen sind' ziemlich kostspielig. Um sie zu vermeiden, wurden erfindungsgemäß in die Anliegefl'@che der Hingmutter 28 einige Nutdn 33 gestrichelte Linien), verteilt auf den Umfang, eingefr:ist und `darauf geachtet,:- daß zwischen der Ringmutter 28 und denn Geh:iusedeckel 6' ein angemessener Zwischenraum 344 bestehen bleibt. Durch diese Vorkehrungen kann die Hydraulikflüssigkeit bei einem eventuellen. Versagen der Dichtringe 26 und 27 ungehindert in das Freie strömen. Ein Druckaufbau in der Gewinderille 31 und im Gewindeteil des Zylinders, 5' wird dadurch ausgeschlossen. Das über den Dichtring 25 hinausgehende Teil 35 des Zylinderrohres kann somit nicht mehr durch den Innendruck radial, sondern nur noch axial beansbrucnt werden. Dieses Teil muß darum nicht mehr nach der allgemeinen Druckformel f''r Zylinder berechnet werden, sondern nach der Formel für reine axiale Beanspruchung. Der Druck- auf den Gehäusedeckel 6' und auf die Einlage 25' wird als Kolbenbelastung von der Ringmutter 28 aufgenommen und über das Gewinde auf das Zylinderrohr 5' übertragen. So entsteht bei der Gewinderille 31 eine reine axiale Beanspruchung. Diese Beträgt nach der, Festigkeitelehre weniger als die Hälfte der Beanspruchung im übrigen Zylinderrohr, das dem Innendruck uneingeschränkt ausgesetzt Cst. Unter Berizc#sichtgung der Beanspruchungsrelation in beiden Rohrteilen und bei zweckdienlicher Gestaltung des Gewindeteiles bleibt auch in der Gewinderille 31 noch reichlich Wandstärke@bestehen, um die auf sie kommende Belasturig aufnehmen zu können., ohne das Rohrende 35 durch Anstauung verstärken zu müssen. Somit hat die Schaffung der erfindungsmäßigen Abflußkanäle 33 fir die im Felle des Versagens eines der Dichtringe 26 und 27 entweichende Flüssigkeit erhebliche Vereinfachung, bzw. beträchtliche Kostenersparnisse bei der Herstellung des Gehäusezylinders zur Folge.: Dasselbe Ergebnis könnte man auch durch Einfräsen entsprechender Nuten in die Anliegefläehe der Einlage 25°-und das Bohren von Durchgangslöchern 36 in die Gewinderille 31 erreichen. Die Erfindung erstreckt sieh naturgemäß auch auf diese LösungsmöglichkeitIt is also easy to. recognize that the inner diameter of the thread in the cylinder tube must be larger than the collar 32 of the insert. Since the thread must also have an appropriate depth, the inside diameter at the point of the thread groove 31 is considerably larger than the diameter in the rest of the pressure chamber. 'can be determined after the stress in the thread groove. Correspondingly, either the pipe wall of the whole tube wall would have to be considerably thicker than without the connection. : the thread groove 31, or you would have to vdrst'rken the cylinder tube 5- 'at the point of the thread and the thread groove 31 by damming up, (shown in Fig. 2 with dash-dotted lines). Both solutions are 'quite expensive. In order to avoid them, according to the invention, a few grooves 33 (dashed lines) were frozen in the contact surface of the locking nut 28, distributed over the circumference, and it was ensured that: - that between the ring nut 28 and the housing cover 6 ' a reasonable gap 344 remains. Through these precautions, the hydraulic fluid can in the event of a. Failure of the sealing rings 26 and 27 can flow freely into the open air. A pressure build-up in the thread groove 31 and in the thread part of the cylinder 5 'is thereby excluded. The part 35 of the cylinder tube extending beyond the sealing ring 25 can therefore no longer be radially but only axially stressed by the internal pressure. This part no longer has to be calculated according to the general pressure formula for cylinders, but according to the formula for pure axial loading. The pressure on the housing cover 6 'and on the insert 25' is absorbed as a piston load by the ring nut 28 and transmitted to the cylinder tube 5 'via the thread. In this way, the thread groove 31 is subjected to a purely axial load. According to the strength theory, this amounts to less than half of the stress in the rest of the cylinder tube, which is exposed to the internal pressure without restriction Cst. Taking into account the stress relation in Both pipe parts and with an appropriate design of the threaded part, there is still plenty of wall thickness in the thread groove 31 in order to be able to absorb the load on them, without having to reinforce the pipe end 35 by damming. Thus, the creation of the inventive drainage channels 33 for the liquid escaping in the event of failure of one of the sealing rings 26 and 27 results in considerable simplification and considerable cost savings in the manufacture of the housing cylinder. The same result could also be achieved by milling appropriate grooves in the contact surface of the insert 25 ° and the drilling of through holes 36 in the thread groove 31. The invention naturally also extends to this possible solution

Claims

P ä tentans - r ü: che 1 :) Cylindrical hydraulic accumulator in which the resilient gas cushion is separated from the hydraulic fluid by a cylindrical partition made of rubber-elastic material, which is held clamped in the gas-side end part of the accumulator with the aid of a housing cover, characterized in that that a thread pairing with the. Housing (5t3 firmly connected ring nut C283 with external thread - in the area of: the end part is provided in a manner known per se, the soil blank is an axial spacer insert (25t) supported in the housing and sealed against the housing and the housing cover, as well as the housing cover (6 #) axially fixed, while at the same time the foot (29) located on the clamped end of the partition (4t) is clamped axially and radially between the housing limb and the spacer insert. -2.) Hydraulic accumulator according to claim 1, characterized in that the contact surface of the ring nut (28) has a plurality of circumferentially distributed and radially extending grooves (33) which, in conjunction with an intermediate space (34), form a pressure fluid gas discharge line from the threaded groove (31) into the pressure-free outer space.