DE1902217A1

DE1902217A1 - Druckspeicher

Info

Publication number: DE1902217A1
Application number: DE19691902217
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Fritz Ostwald
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1969-01-17
Filing date: 1969-01-17
Publication date: 1970-07-30
Also published as: FR2028561A1; GB1244293A; DE1902217B2; BR7016078D0; US3625242A

Description

ALFRED TEVES GMBII i' 35&O t <J υ c ί. \ ι

Frankfurt am Main Pat/Ki/ho.

10.Jan.1969 F.Ostwald 1^0

Druckspcieher

Die Erfindung betrifft einen Druckspe icher mit einem festen Gehäuse und einer oltistischen Trennwand, die den vom Gehäuse umschlossenen Raum zweiteilt, wobei einer der beiden Räume mit einem kompressiblon Medium gefüllt ist.

Druckspeicher dieser Art finden beispielsweise in jenen hydraulischen oder pneumatischen Anlagen Verwendung, bei denen der Druckmittelbedarf wührend eines Arbeitsablaufes in weiten Grenzen schwankt, oder wo es Pumpenpulsationen oder ochaltdruckstöße zu glätten gilt. Die Wahl der elastischen Trennwand ist dabei nach Aufbau und Funktion des Druckspeichers verschiedenartig ausgebildet.

So ist beispielsweise durch die Deutsche Auslegeschrift 1 23^ 418 ein zylindrischer Druckspeicher mit einer elastischen Trennwand vorgeschlagen worden, die den Speicher in einen Druckmittel und einen Gasrum teilt und die einerseits am Speichergehäuse und andererseits an einem Schließkörper befestigt ist, der auf dem freien Ende eines in den Speicherraum hineinragenden Führungsrohres reibungsarm gleitet und die Rohrmiindung verschließt, wobei das Führungsrohr sowohl zur Abstützung der Trennwand als auch zur Zu fuhr von Druckmedium dient.

Dieser bekannte Druckspeicher arbeitet zwar ähnlich dem Anmcldungsgegens tand mit einex' koaxial zum Speichex'gehäuse angeordneten elastischen Trennwand, die bei Druckstößen neben der radialen auch noch eine axiale Dehnung erfährt,

009831/0737

BAD ORIGINAL

hat jedoch den Nachteil, daß er einen erheblichen zusätzlichen Bauaufwand erfordert, nur mit einem Anschluß vorsehen ist und somit nur im Nebonstrom anwendbar ist. Diese Maßnahme hat einen zusätzlichen Platzbedarf zur Folge, der bei geforderten höheren Drücken durch den bedingten zusätzlichen Aufwand an Material und Gewicht noch erhöht wird. Die bei derartigen Druckspeichern auftretenden Drücke bewegen sich bekanntlich in einer Größenordnung von 100 atü und mehr, wodurch sich Kräfte ergeben, die etwa liiit 10 t und mehr auf die Spei eher wandungen einwirken. Um diesem Problem gerecht zu werden, erfordern die Speicher denientsprechende Wandstärken und .zuverlässige Abdichtungen, die vielfach sehr aufwendig sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, einen Druckspeicher der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Werkstoffaufwand bei gegebenem Druck und gegebenem Speichervolumen um so geringer wird, je geringer der Durchflußquerschnitt irit, der in einfachster Form ohne zusätzliche Kosten in jede Hydraulikanlage einsetzbar bzw. unter Verwendung derselben herstellbar ist und dessen Speichertrennwand hohen Drücken standhält.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung einen im Ilauptstrom einer Druckmittelleitung an beiden Enden mit Anschlußstellen versehen Dehnschlauch vor, dessen druckabhängige elastische Verformung durch konzentrisch angeordnete starre Stützglieder begrenzt ist.

Als Stützglied ist vorzugsweise ein rohrförmiges Gehäuse vorgesehen, das den Dehnschlauch umschließt und mit diesem einen Ringraum zur Aufnahme des kompressiblen Mediums bildet.

-3-

009831/0737

BAD 0R!6*NAL

Weiterhin ist es von Vorteil, daß die Anschlußstellen von Ringen gebildet sind, mit deren Hilfe der Dehnschlauch dichtend gegen die Innenwandung des Gehäuses gepreßt wird. Als besonderer Vorzug ist es anzusehen, daß die Länge des Dehnschlauchs ein Vielfaches von seinem Querschnitt beträgt. Dieses Verhältnis der Länge zum Querschnitt kann in Größenordnungen von 10:1 bis 100:1 und mehr liegen.

Um ein bestimmtes Volumen für das im Druckraum befindliche Druckpolster zu erzielen, ist das Gehäuse im Boreich der von den Ringen gegen die Gehäuseinnenwandung gepreßten Dehnschlauchenden mit Einschnürungen versehen, derart, daß die Einschnürungen in Verbindung mit den Ringen die Einspannung des Dehnschlauchs ergeben.

Vorzugsweise bestehen die Ringe aus einem zylindrischen Teil und einem sich zur Speicherinitte hin einschließenden konischen Teil, wobei der zylindrische Teil dem Innendurchmesser des Gehäuses, der konische Teil im wesentlichen dem Grad der ..einschnürung entspricht.

Zusammen mit dem konzentrisch zum Gehäuse angeordneten Dohnschlauch ist mit Hilfe der Ringe ein mit Perforationen versehenes zylindrisches ^tütiiteil» etwa gleichet' Länge, jedoch kleineren Durchmessers, gehalten.

Weiterhin i.-^t es von Vorteil, daß die Ringe ο it jeweils einer Axialbohrung'vorsehen sind, die einerseits im Bereich zur Speichermilte hin eine Schulter aufweisen, zwischen denen das Stützteil gehalten ist und andererseits in dem der Speichermitte abgewandten Bereich mit Gewinde zum Anschluß an die Druckmittelleitungen versehen sind. Hierbei ist das zylindrische Stützteil entweder als ointerfeil ausgebildet und/oder mit Radialschlitzen versehen.

-k- 009831/0737

BAD

Zur Füllung des ringförmigen Druckraumes mit einem kompressiblen Druckmedium ist ein Füllventil vorgesehen, das im radial innersten Bereich einer Einschnürung im Gehäuse angeordnet ist

Vorzugsweise besteht das Füllventil aus einem in einer im wesentlichen trichterförmigen Bohrung gehaltenen elastischen Ventilglied, z.B. einer Gummikugel.

Zum Anschluß an die Druckmittelleitungen können auch die Enden des Gehäuses mit Außengewinde versehen sein.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Druckspeicher an beliebiger Stelle im Hauptstrom der Druckmittelleitung ohne zusätzlichen Platzaufwand anzuordnen ist, daß die Druckmittelleitung selbst die Gehäusewandung bildet und somit das Speichergehäuse - der Länge der Druckmittelleitung entsprechend beliebig lang ausgeführt werden kann, daß der Druclanittelfluß ohne wesentliche Verluste den Speicher durchströmen kann und selbst bei höchsten Drücken ein betriebssicheres Arbeiten gewährleistet ist.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsformen zu. Eine ist anhand der anhängenden Zeichnungen erläutert und im folgenden näher beschrieben, und zwar zeigen:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Druckspeicher im Längsschnitt,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 1 mit A angezogenen Ausschnittes.

Der Druckspeicher gemäß Fig. 1 besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 1, das im Verhältnis zu seinem Querschnitt von großer Länge ist. Das Größenordnungsverhältnis ist vorzugsweise mit 10:1 bis 100:1 anzunehmen.

-5- ■ -

009831/0737

Koaxial zum Gehäuse 1 ist ein Dehnschlauch 3» etwa gleicher Länge, angeordnet, der im Bereich seiner Enden 3^a»3*> mittels Ringen 4 sowie mit den Ringen in Berührung stehender Überwurfmuttern 5 gegen in diesem Bereich im Gehäuse 1 vorgesehene Einschnürungen 6 gepreßt wird und somit verspannt ist. Die Ringe 4 bestehen dabei aus einem zylindrischen Teil 4a und einem sich zur Speichermitte hin anschließenden konischen Teil 4b, wobei der zylindrische Teil 4a dem Innendurchmesser des Gehäuses 1, der konische Teil 4b im wesentlichen dem Grad der Einschnürung 6 entspricht.

Auf diese Weise wird zwischen der Jnnenwandung 2 des Gehäuses 1 und dom Dehnschlauch 3 ein ringförmiger Druckraum 7 gebildet, der, mit Gas befüllt, als Druckpolster der auf der Innenseite des Dehnschlauchs 3 befindlichen Druckflüssigkeit entgegenwirkt.

Bei der Montage des Dehnschlauchs 3 gleitet der zylindrische Teil 4a der Ringe 4 unter dem Einfluß des Anziehens der Überwurfmutter 5 an der Innenwandung 2 des Gehäuses 1 entlang in Richtung Speichermibte, wobei sich der konische Teil 4b der Ringe 4 in die Enden 'Ja., 3b des Dehnschlauchs 3 hineinschiebt, diese nach außen aufweitet und schließlich die Außenseiten der aufgeweiteten Enden 3a, 3b gegen die der Neigung des konischen Teils 4b entsprechenden Einschnürungen 6 des Gehäuses 1 preßt.

Die Ringe 4 sind mifc je einer Axialbohrung 8 versehen, die zur Speichermitte hin Schultern 9 aufweisen, zwischen denen sich koaxial zum Gehäuse 1 und zum Dehnschlauch 3 ein vorzugsweise als Sinterteil ausgebildetes perforiertes Stützteil 10 abstützt. Dieses perforierte Stützteil 10 bildet den eigentlichen Durchflußquerschnxtt des Druckspeichers, wobei das axial den Speicher durchströmende Druckmittel die Möglichkeit hat, durch die Perforationen in den zwischen Stützteil 10 und Dehnschlauch 3 gebildeten Raum 11 zu .entweichen und bei kurzzeitigen Druckanstiegen den Dehnschlauch 3 nach

-6-009831/0737

außen hin zu dehnen und dieses schließlich im Extremfall an der Innenwandung 2 des Gehäuses 1 zur Anlage zu bringen. Die Perforation ist dabei derart abgestimmt, daß sich eine Dämpfung von Druckimpulsen ergibt. An den den Schultern 9 der Axialbohrungen 8 abgewandten Enden sind in die Ringe k von außen her Gewinde 12 eingeschnitten, die zum Anschluß des Speichers in den Hauptstrom der Druckmittelleitung dienen.

Zur Erhöhung des Arbeitsvermögens wird der Ringraum 7 über ein Füllventil 13 mit einem kompressiblen Medium, vorzugsweise einem Gas, befüllt. Unter Verwendung des Dehnschlauchs 3 als Rückstellfeder für den Ventilkörper 15» der vorzugsweise von einer Gummikugel gebildet ist, ist das Füllventil 13 im Boden einer der Einschnürungen 6 angeordnet - Fig. 2 zeigt den Bereich einer Einschnürung in Vergrößerung mit der Anordnung eines Füllventils 13 - wobei die im Gehäuse 1 vorgesehene trichterförmige Bohrung ΛΚ den Ventilsitz bildet.

009831/0737

Claims

ALFItED TEVES GMBII
Frankfurt am Main

P 3580 Pat/Ki/ho. 10.Jan.1969

Patentansprüche

1. Druckspeicher mit einem festen Gehäuse und einer elastischen Trennwand, die den vom Gehäuse umschlossenen Raum zweiteilt, wobei einer der beiden Räume mit einem kompressiblen Medium gefüllt ist, gekennzeic fane t durch einen im Hauptstrom einer Druckmittelleitung an beiden Enden (3^1 3b) mit Anschlußstellen (4,12) versehenen Dehnschlauch (3)» dessen druckabhängige elastische Verformung durch konzentrisch angeordnete starre Stützglieder (i,1ü) begrenzt ist.

2. Druckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ;>tützftlicder ein rohrforraiges Gehäuse (1) vorgesehen ist, das den Dehnschlauch (3) umschließt und mit diesem einen Uingraum (7) zur Aufnahme des kompressiblen Mediums biluet.

3· Druckspeicher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen von Ringen (Λ) gebildet sind, mit deren Hilfe der Dehnschlauch (3) dichtend gegen die Innenwandung (2) des Gehäuses (1) gepreßt wird.

k. Druckspeicher nach Anspruch 1, 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, dan die Länge des Dehnschlauchs (3) ein Vielfaches von seinem Querschnitt beträgt.

009831/0737

ORJGtNAL

-ν

5. Druckspeicher nach einein oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (i) im Bereich der von den Ringen (4) gegen die Gehäuseinnenwandung (2) ge^preßten Dehnschlauchenden (3^-j ;b) mit Einschnürungen (6) versehen ist, derart, daß die Einschnürungen (6) in Verbindung mit den Ringen (4) die Einspannung des Dehnschlauches (')) ergeben.

6. Druckspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Anbrüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (4) aus einem zylindrischen Teil (4a) und einem

* sich zur Speicherinitte hin anschließenden konischen Teil (4b) bestehen, wobei der zylindrische Teil (4a) dem Innendurchmesser des Gehäuses (i), der konische Teil (4b) im wesentlichen dem Grad der Einschnürung (6) entspricht .

7· Druckspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit dem konzentrisch zum Gehäuse (i) angeordneten Dehnschlauch (3) ein mit Perforationen versehenes zylindrisches stützten (1O), etwa gleicher Länge, jedoch kleineren Durchmessers, mit Hilfe der Ringe (4) gehalten ist.

8, Druckspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz ο i chnet, daß die Ringe (4) mit jeweils einer Axialbohrung (8) versehen sind, die einerseits im Bereich zur Speichormitte hin eine Schulter (9) aufweisen, zwischen denen das Stützteil (10) gehalten ist, und andererseits in dem der Speichermitte abgewandten Bereich mit Gexvinde (12) zum Anschluß an die Druckmittelleitungen versehen ist.

009831/0737

BAD ORIGINAL

3
-ν

9· Druckspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Stützteil (1O) als Sinterteil ausgebildet ist.

10. Druckspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennn ei chne t, dal3 das zylindrische Stützteil (1O) mit Radialschlitzen versehen ist.

11. Druckspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichne t, daß zur Füllung des ringförmigen Druckraumes (7) mit einem kompressiblen Druckmediuni ein Füllventil (13) vorgesehen ist, das im radial innersten Bereich einer Einschnürung (6) im Gehäuse (1) angeordnet ist.

12. Druckspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichne t, daß das Füllventil (13) aus einem in einer im wesentlichen trichterförmigen Bohrung (i4) gehaltenen elastischen Ventilglied (15)» z.B. einer Gummikugel, besteht.

13· Druckspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Gehäuses (i) zum Anschluß an die Druckmittelleitungen mit einem Außengewinde (16) versehen sind.

009831/0737