DE1627823A1

DE1627823A1 - Hydropneumatischer Akkumulator

Info

Publication number: DE1627823A1
Application number: DE19671627823
Authority: DE
Inventors: Waltonmorley David Christopher
Original assignee: Hydrotrole Ltd
Current assignee: Hydrotrole Ltd
Priority date: 1966-03-11
Filing date: 1967-03-01
Publication date: 1972-04-13
Also published as: GB1162646A; DE1627823C3; US3483893A; DE1627823B2

Description

"Hydropneumatiseher Akkumulator"

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Akkumulator, "bestehend aus einem mittels einer länglichen, rohrförmigen Blase zweigeteilten Hohlkörper ₈ bei welchem der eine Zuleitung aufweisende Blaseninnenraaa mit der nicht komprimierbaren Flüssigkeit korrespondiert und In den von, der Blase und dem Hohlkörper gebildete Innenraum eine Zuleitung für ein komprimiertes Medium mündet«, . -

Aufgabe der Erfindung ist es nun einen solchen hydropneumatischen Akkumulator zu verbessern mit dem Ziel,die Störanfälligkeit der Blase, d.h. die Gefahr des Reißens unter Last zu vermindern«,

Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß die Blase mehrere, im wesentlichen, in deren Längs-

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erstreckung verlaufende₈ vorgeformte EaIten aufweist, die von der Längsachse der Blase radial nach außen gerichtet sind, und die Blasenfalten infolge eines Druckabfalles innerhalb der Blase zusammenfallen.

Eine vorteilhafte und erfinderische Ausführungsform des vorbeschriebenen Gegenstandes ist dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper eine im wesentlichen zylindrische Form aufweist, der Hohlkörper an einem.Ende offen ist; und eine am offenen Ende befestigte, die Blase im Hohlkörper festhaltende Grundplatte mit einem Durchlaß aufweist.
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Unterlagen JAtLl § 1 Abs.2 Nr.I Satz 3 des Änderungages. v.4.9. Wf-'

Ferner kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß beim vorbeschriebenen Gegenstand die Blase an einem Ende eine öffnung aufweist und am anderen Ende geschlossen ist. Weiterhin ist ein vorteilhaftes und erfinderisches Merkmal des vorbeschriebenen Gegenstandes dadurch gekennzeichnet, daß die Blase im wesentlichen parallele Winde aufweist· - ■ .

Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn "beim vorbeschriebenen Gegenstand dioreanen Querschnitt aufweist, der neben der öffnung im wesentlichen quadratisch ist und am geschlossenen Ende etwa eiaa Ereusform hat* Eine unter Umständen bevorzugte und erfinderische Variante des vorbeschriebenen Segenstandes besteht darin, daß die Blase einen Querschnitt aufweist, der neben der öffnung im wesentlichen dreieckig und am geschlossenen Ende dreizipflig ist.

Eine weitere vorteilhafte und erfinderische Variante des vorbeschriebenen Gegenstandes ist dadurch gekennzeichnet, daß die Blase im Anschluß an ihre Öffnung über ihre gesamte Längserstreckung kreuzförmige Querschnitte aufweist»

Zudem kennzeichnet sich eine vorteilhafte und erfinderische Weiterbildung des vorbeschriebenen Gegenstandes dadurch, daß im Hohlkörper von der Blase beeinflußbare Verschlußorgane für die. in das Blaseninnere mündende Mediumzuleitung angeordnet sind, vorzugsweise derart, daß an der Blase der oder den Mündungen der in das Blaseninnere führenden. Zuleitungen gegenüber mit den Zuleitungsmündungen korrespondierende Verschlußplatten angeordnet sind.

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Ausführungsbeispiele der Erf indung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben· Es zeigen

Fig. 1 einen Aufriß eines hydropneumatisehen

Akkumulators im Schnitt entlang der Linie X-X der Fig. 2 gesehen,

Fig. 2 desgleichen in der Draufsicht, Fig. 3 eine Einzelheit im Längsschnitt»

Fig. 4- eine Variante einer Einzelheit in der Vorderansicht ,

Fig. 5 Querschnitte dieser Einzelheit entsprechend der Linien A-A, B-B und C-C der Fig. 4- gesehen,

Fig. 6 eine andere modifizierte Form einer Einzelheit in der Vorderansicht,

Fig. 7 Querschnitte der in Fig. 6 gezeigten Einzelheit entsprechend den Linien A-A, B-B und C-G gesehen,

Fig. 8 eine weitere Modifizierte Form dieser Einzelheit in der Vorderansicht,

Fig. 9 Querschnitte dieser Einzelheit entsprechend den Linien A-A, B-B und C-C der Fig. 8 gesehen. -

Der hydropneumatische Akkumulator umfaßt ein im allgemeinen zylindrischen Hohlkörper 11 und eine Blase 12 mit einer Füll- und Entleerungsöffnung, die innerhalb des Hohlkörpers 11 und koaxial zu letzterer angeordnet ist.

Die Blase weist im allgemeinen planparallele Wandseiten auf, wie in Fig. 5 deutlich gezeigt.

Gegenüber der Füll- und Entleerungsöffnung der Blase 12 ist eine Grundplatte 13 am Hohlkörper 11 befestigt. Die Blase 12 ist zwischen der Grundplatte 13 und einem Klemmring 14 befestigt. An der von der Grundplatte 13 abgewandten Hohlkörperseite ist eine Endplatte 15 angebracht und mit irgendeiner geeigneten

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Vorrichtung am Hohlkörper 11 befestigt· Die Blase 12 besitzt ein kleines konisches Oberteil 12c und eine radial nach außen abstrebende, umlaufende Lippe 12a. Diese Lippe 12a erleichtert das lagerichtige Anordnen der Blase 12 im Hohlkörper 11· Betrachtet man die Blase im Querschnitt, dann weist sie eine Kreuzoder Sternform auf (Fig. 2). Die vorgeformten Rippen 12b, die Falten bilden, dienen zur zusätzlichen Versteifung der Konstruktion und schließen einen Kollaps der Blase 12 aus, wenn der Innendruck herabgesetzt wird. An der Innenseite der Blase 12 sind vier Scheiben 16 angebracht.

Die Grundplatte 13 hat eine abgestufte Peripherie, um ihr Einbringen in den Hohlkörper zu erleichtern.

Ferner ist die Fläche 13a der Grundplatte 13 zur Blase 12 hin konisch.

In der Grundplatte 13 sind vier Durchlässe 13b vorgesehen, die in eine Zuführleitung 13c für eine hydraulische Flüssigkeit einmünden.

Die Mündungen der Durchlässe 13b liegen dabei so in der Grundplatte 13» daß sie beim Kollabieren der Blase 12 die Scheiben 16 in Berührung mit der Grundplatte bringen. Diese Anordnung verhindert das Eindringen von Wandteilen der Blase in die Durchlässe 13 beim Kollabieren der Blase 12. Ferner ist ein Klemmring 14 vorgesehen, der sich an einer Schulter 11a des Hohlkörpers 11 abstützt. Dieser Klemmring 14 besitzt eine geneigte Innenseite 14a zur Aufnahme der Blase 12 in deren aufrechter Stellung.

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Die Endplatte 15 ist in den Hohlkörper 11 eingesetzt und durch eine Schweißnaht dicht und unlösbar mit dem Hohlkörper 11 verbunden. Die Endplatte 15 weist außerdem einen axialen Durchlaß 19 zum Durchtritt einer komprimierbaren Flüssigkeit auf. Auf der Endplatte 15 sitzt ferner ein Pufferring 18 aus elastischem Material auf, der von der Ringfeder 17 in seiner Lage festgehalten wird, lerner erleichtert die Hingfeder 17 eine lagerichtige Anordnung der Endplatte 15 im Hohlkörper 11.

Beim Betrieb wird eine hydraulische Flüssigkeit in die Blase 12 eingebracht, während sich in dem Raum 17 zwischen der Blase 12 und dem Hohlkörper 11 Druckgas befindet.

Offensichtlich kann im Rahmen der Erfindung der in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Akkumulator viele Modifikationen aufweisen« So kann zum Beispiel der Hohlkörper 11 auf viele verschiedene Arten geformt sein. Er kann zum Beispiel durch Pressen aus Blech mit der Endplatte 15 aus einem Stück geformt werden. Auch können andere Formen für die Blase gewählt werden.

Besonders vorteilhafte Formen der Blase sind in den Fig. 4- bis 9 dargestellt. Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Blase 12 von länglicher Form mit einem offenen Ende als Füll- und Entleerungsöffnung mit einem im wesentlichen quadratischen Querschnitt der zum geschlossenen Ende hin in einen kreuzförmigen Querschnitt übergeht. Die Fig. 6 und 7 zeigen eine längliche Blase 12 mit einem offenen Ende und einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt am offenen Ende und einer Dreiteilung am geschlossenen Ende. Die Fig. 8 und 9 zeigen wieder eine längliche- Blase mit einem offenen Ende, aber einem im großen und ganzen ovalen

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Querschnitt am offenen Ende_s die sich aber zum geschlossenen Ende hin zu einem zigarrenförmigen Querschnitt abflacht.

Die in Verbindung mit den Zeichnungen beschriebene Anordnung hat den Vorteil, daß sich die Blase 12 unter Höchstdruck faltenlos auf die Wände des Hohlkörpers 11 stützt und sich nur faltet, wenn sich das Gas ausgedehnt hat, die Blase also unter einen minimalen Druck steht»

Außerdem hat die Blase 12 in gefaltetem Zustand eine bedeutend höhere Formfestigkeit als bekannte Äusfuhrungsformen. Damit die Blase 12 infolge eines Druckabfalles nicht in die Durchlässe 13b eintritt, können die Durchlässe 13b durch die Scheiben 16 verschlossen werden. Diese Funktion wird durch die Länge des Behälters im allgemeinen nicht beeinträchtigt. Deshalb kann diese Art des Verschlusses der Durchlässe daher sowohl in großen als auch in kleinen Hohlkörpern verwendet werden, Bei den bekannten Akkumulatoren in Blasenform werden die Durchlässe für die relativ nichtkomprimierbare Flüssigkeit durch auf das nicht zugeklemmte Ende der Blase aufmontierte Knöpfe oder Bolzen verschlossen; dies bewirkt aber eine beträchtliche Unzuverlässigkeit im Sitz der Knöpfe oder Bolzen auf dem Durchlaß.

Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist der, daß die Wände des Hohlkörpers 11 keine besondere Verträglichkeit gegenüber der hydraulischen Flüssigkeit aufweisen müssen, weil die Blase 12; mit der hydraulischen Flüssigkeit gefüllt ist. Da die Scheiben 16 sich beim Beginn der Ausstoßphase der Blase nicht in der Gegend der Durchlässe 13a befinden, können sich die Durchlässe nicht infolge eines Druckabfalls- oder-gefälles

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plötzlich schließen, daher können auch höhere Durchflußgeschwindigkeite.n erzielt werden. ·

Das offene Ende des Halses der Blase 12 liegt nicht in der Nähe vom Durchlaß 14 für das komprimierbare Medium. Daher kann dieser Durchlaß mit anderen Gasbehältern verbunden werden, die Gasmengen mit hoher Geschwindigkeit zu- und abführen können, wobei die Gefahr einer Verletzung der Blase geringer ist als bei bekannten Akkumulatoren in Blasenform. Infolgedessen kann in vielen Fällen die Größe des Akkumulators geringer gehalten werden, und man erhält so ein relativ niedriges Druckgefälle.

Die erfindungsgemäße Blase 12 kann auch in einem Arbeitsgang gewöhnlich in horizontaler Lage nahtlös geformt werden, so daß normalerweise die schwächsten Stellen einer Blase, nämlich Nähte, vermieden werden. Daraus resultiert„ daß die erfindungsgemäße Blase für einen weit höheren Temperaturbereich und mehrere Flüssigkeiten aus einem bestimmten Material hergestellt werden Jcann, als es bisher möglich war.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß die Blase 12 sich beim Betrieb auf die Seitenwände des Hohlkörpers 11 hin und von ihnen weg bewegen läßt, während bei den bekannten Akkumulatoren die Ausdehnung und Kontraktion der Blase im allgemeinen hauptsächlich in axialer Richtung erfolgt.

Der Akkumulator der vorliegenden Erfindung kann auf die verschiedenste Art und Weise verwendet werden, zum Beispiel als hydraulischer Kraftspeicher, als Übertragungssehranke zwischen zwei Flüssigkeiten, als Methode zur Absorbierung eines Flüssigkeits-

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Stoßes und/oder Pulsationen, sowie als Eompensator bei Temperaturausdehnung oder Lecken·

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Claims

P a t e η t a η s ρ r ü e h β ;

1. Hydropneumatischer Akkumulator, bestehend aus einem mittels einer länglichen, rohrförmigen Blase zweigeteilten Hohllorper, bei welchem der eine Zuleitung aufweisende Blaseninnenraum mit der nicht komprimierbaren Flüssigkeit korrespondiert und in den von der Blase und dem Hohlkörper gebildete Innenraum eine Zuleitung für ein komprimierbares Medium mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Blase (12) mehrere, im wesentlichen in deren Iiängserstreckung verlaufende, vorgeformte Falten aufweist, die von der Längsachse der Blase (12) radial nach außen gerichtet sind, und die Blasenfalten infolge eines Druckabfalles innerhalb der Blase (12) zusammenfallen. · ■■-■-.

2. Hydropneumatischer Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (11) eine im wesentlichen zylindrische Form aufweist, der Hohlkörper an einem Ende offen istj und eine am offenen Ende befestigte, die Blase (12) im Hohlkörper (11) festhaltende Grundplatte (13) mit einem Durchlaß (13b) aufweist·

3· Hydropneumatischer Akkumulator nach Anspruch 1 oder 1+2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blase (12) an einem Ende eine öffnung (12a) aufweist und am anderen Ende (12c) geschlossen ist.

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4.,Hydropneumatischer Akkumulator nach einem oder mehreren der *

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ' Blase (12) im wesentlichen parallele Wände aufweist·

5· Hydropneumatischer Akkumulator msdä. einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blass einen Querschnitt aufweist _t der neben der Öffnung (12a) im wesentlichen quadratisch ist und am geschlossenen lade (12c) etwa ein© Kreuzform hat«,

6. Hydropneumatischer Akkumulator nach, einem oder mehreren der vorhergeheüden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß die Blas© einen Querschnitt aufweist, der neben der Öffnung (i2a) im wesentlichen dreieckig und am geschlossenen Ende (12c) dreiasipflig ist.

7· Hydropneumatischer Akkumulator nacti einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blase im Anschluß an ihre öffnung (12a) über ihre gesamte Längserstreckung kreuzföralg© Querschnitte aufweist·

_β Hydropneumatischer Akkumulator- nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche_t dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlkörper (11) von der Blase (12) beeinflußbare Verschlußorgane für die in das Blaseninnere mundende Mediumzuleitung angeordnet sind.

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9· Hydropneumatischer Akkumulator Bach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Blase (12) der oder den Mündungen der in das Blaseninnere führenden Zuleitungen gegenüber jait den Zuleitungsmündungen korrespondierende Verschlußplatten angeordnet sind*

. ConredΚδ

Patentanwalt

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