DE19847510A1 - Hydraulik-Druckbehälter - Google Patents

Abstract

Es wird ein Hydraulik-Druckbehälter (1) vorgeschlagen, in dem Druckänderungen, insbesondere Druckpulsationen, so aufgefangen werden, daß ein annähernd konstanter Innendruck resultiert. Zu diesem Zweck weist die Behälterwandung (3) eine Ausnehmung (3.1) auf, die mit einem elastisch verformbaren, reversibel auslenkbaren stopfenartigen Einsatz (4) verschlossen ist, der Druckerhöhungen elastisch ausweicht und sie dadurch weitgehend kompensiert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydraulik-Druckbehälter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Behälter und entsprechende Hydraulik-Leitungen, auf die die vorliegende Erfindung in analoger Weise Anwendung finden kann, dienen in Hydrauliksystemen beispielsweise als Speicherkessel bzw. Verbindungsrohre. Nach Maßgabe der in den betreffenden Systemen auftretenden Drucke und Druckschwankungen müssen ihre Wandungen - insbesondere auch in Anschluß-, Naht- und Übergangsbereichen - druckfest ausgebildet sein.

Ferner kann die Forderung bestehen, Druckänderungen - insbesondere periodische Druckpulsationen - die in Hydrauliksystemen auftreten oder in diese eingeleitet werden, so aufzufangen, daß ein annähernd konstanter System-Innendruck resultiert. Zu diesem Zweck ist es bekannt, Druckausgleichsbehälter an das betreffende Hydrauliksystem anzuschließen oder in dieses zu integrieren, in denen Druckimpulse durch kompressible Luftpolster und/oder flexible Wandungsbereiche - insbesondere flexibel auslenkbare Membranen - aufgefangen und kompensiert werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hydraulikbehälter zu realisieren, in dem Druckimpulse und/oder periodische Druckpulsationen mit geringstmöglichem konstruktivem und kostenmäßigem Aufwand ausgeglichen bzw. so kompensiert werden, daß ein annähernd konstanter Innendruck resultiert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen gattungsgemäßen Hydraulikbehälter gelöst, der die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale aufweist. In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Der in die Wandung des erfindungsgemäßen Hydraulikbehälters form- und/oder stoffschlüssig eingesetzte - also z. B. eingeknöpfte und/oder einvulkanisierte - stopfenartige elastomere Einsatz dichtet die durch ihn verschlossene Ausnehmung der Behälterwandung nicht nur sicher ab, sondern stellt infolge seiner konstruktiven Formgebung und der reversiblen Verformbarkeit seines Werkstoffs durch Auslenkung seiner elastischen Wandung ein zusätzliches Volumen innerhalb des Behälters zur Verfügung, das die den unerwünschten Druckänderungen entsprechenden Volumenänderungen reversibel aufnimmt, so daß der Behälter­ innendruck annähernd konstant bleibt.

Vorzugsweise ist der Einsatz an seiner dem Behälterinnenraum zugewandten Seite konvex gewölbt - insbesondere kalotten- oder pilzartig - ausgebildet, wodurch die durch den Behälterinnendruck auf die Innenflächen des elastomeren Einsatzes einwirkenden Kräfte den Einsatz so verformen, daß er verstärkt ringsum gegen den Rand der durch ihn verschlossenen Ausnehmung drückt.

Insbesondere dann, wenn es sich bei den auftretenden Druckschwankungen um periodische Pulsationen handelt, kann es vorteilhaft sein, den elastomeren Einsatz auf deren Pulsationsfrequenz abzustimmen. Dies geschieht zweckmäßig dadurch, daß man dem elastomeren Einsatz einen zusätzlichen Massekörper an- oder einfügt und dadurch die Eigenfrequenz des Einsatzes in der erforderlichen Weise verändert.

Die Zeichnung verdeutlicht die vorliegende Erfindung anhand schematisch wiedergegebener Ausführungsbeispiele:

Fig. 1 zeigt einen Druckbehälter 1 mit angeschlossenen Druckleitungen 1.1 und 1.2. Die im Behälterinnenraum 2 auftretenden bzw. in diesen eingeleiteten Druckerhöhungen P - insbesondere Druckpulsationen - bewirken eine Verformung des elastomeren stopfenartigen Einsatzes 4, durch die sich das Behältervolumen entsprechend ändert, was automatisch zur Folge hat, daß der Behälterinnendruck praktisch konstant bleibt.

In der Ausführungsform der Fig. 1 ist der die Ausnehmung 3.1 der Behälterwand 3 verschließende elastomere stopfenartige Einsatz 4 etwa pilzförmig ausgebildet. Hierdurch bewirken die durch die Erhöhung des Behälterinnendruckes P erzeugten senkrecht auf die konvexe Innenfläche 4.1 des Einsatzes 4 einwirkenden Kräfte, daß der elastomere Werkstoff des Einsatzes 4 in die Ausnehmung 3.1 hineingedrückt wird, was zu einer Erhöhung der Anpresskraft R führt, mit der der Einsatz 4 ringsum mit der in ihn eingeformten Nut 4.2 radial gegen den Rand 3.2 der Ausnehmung 3.1 drückt, abdichtet und in seiner formschlüssigen Halterung fixiert wird.

In gestrichelter Darstellung ist in Fig. 1 angedeutet, daß im Mittelbereich 4.3 des Einsatzes 4 ein zusätzlicher Massekörper 5 an- bzw. eingefügt sein kann, durch den die Eigenfrequenz des schwingungsfähigen Einsatzes 4 verändert und gezielt auf die Frequenz der in dem Behälter 1 auftretenden Druckpulsationen abgestimmt werden kann.

In Fig. 2 ist in einem von Fig. 1 abweichenden Maßstab ein Ausschnitt aus der Wandung 3 eines erfindungsgemäßen Hydraulik-Druckbehälters - oder auch einer Hydraulik-Druckleitung - wiedergegeben, wobei der die Ausnehmung 3.1 der Wandung verschließende, elastisch verformbare und auslenkbare Einsatz 4 insgesamt eine konvex gekrümmte Form aufweist und stoffschlüssig mit dem Rand 3.2 der Ausnehmung 3.1 verbunden ist. Mit dieser Lösungsvariante lassen sich - im Vergleich zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform - auch größere Druckschwankungen wirksam kompensieren.

Claims (3)

1. Hydraulik-Druckbehälter (1) mit einer seinen Innenraum (2) von der Umgebung trennenden, überwiegend formsteifen Wandung (3), dadurch gekennzeichnet, daß die formsteife Wandung (3) mindestens eine Ausnehmung (3.1) aufweist, die durch einen aus einem elastomeren Werkstoff gebildeten stopfenartigen Einsatz (4) abdichtend verschlossen ist, der ringsum form- und/oder stoffschlüssig mit dem Rand (3.2) der Ausnehmung (3.1) verbunden ist, wobei er den lichten Querschnitt der Ausnehmung (3.1) zumindest an der Innenseite des Druckbehälters (1) selbsttragend überdeckt und den Rand (3.2) der Ausnehmung (3.1) radial überragt.

2. Hydraulik-Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (4) an seiner dem Innenraum (2) zugewandten Seite konvex gewölbt - insbesondere kalotten- oder pilzartig - ausgebildet ist, so daß die durch den Innendruck (P) auf die konvexe Innenfläche (4.1) des Einsatzes (4) einwirkenden Kräfte den Einsatz (4) so verformen, daß eine Erhöhung seiner Anpresskraft (R) gegen den Rand (3.2) der Ausnehmung (3.1) resultiert.

3. Hydraulik-Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (4) an oder in seinem Mittelbereich (4.3) einen zusätzlichen Massekörper (5) trägt.