DE2009487A1

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Publication number: DE2009487A1
Application number: DE19702009487
Authority: DE
Priority date: 1969-03-03
Filing date: 1970-02-28
Publication date: 1970-09-17
Also published as: NL164366C; GB1308332A; ZA701411B; DE2009487B2; NL7002771A; SU449507A3; DE2009487C3; CA922206A; FR2036025A5; SE351910B; NL164366B

Description

Unser Zeichen: 0 316

■ K' -V

D r u c k h e h ä It e r

Die Erfindung "bezieht sieh auf einen Druckbehälter mit einem starren zweiteiligen Hantel und einer in diesem Mantel angeordneten verformbaren Scheidev/and, welche den Innenraum des Mantels in zwei Kammern für fließfähige Medien aufteilt. Diese Kammern haben ein veränderliches Volumen. Xn'dein ersten Mantelteil'befindet sich eine erste Öffnung für ein fließfähiges Medium, und diese Öffnung steht mit ,einer,der Kammern in Verbindung, !uine zweite Öffnung für ein fließfähiges Medium ist in dem zweiten'Mantelteil angeordnet, und sie ist mit der anderen Kammer verbunden. Die Scheidewand hat einen Hand, der an dem starre.n. Mantel mit Hilfe eines..Halteteiles in Formeines dünnen Ringes aus widerstandsfähigem Material befestigt ist. Der Halteteil ist mit dem Material"der Scheidewand verbunden und so ausgebildet, daß er zwischen den beiden Teilen, aus denen der starre Mantel besteht, eingespannt^ werden kann. ■ - ^: ..·-·.:■-.;.,'.■ ■-'_·■·..

Pr/ch

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iia aLl^eiueineu ist dan katerial ier Jcheidevmni bei Druckbehältern dieser ;.rt zwiscnen den beiden starren hantelte ilen eingeklemmt, wodurch die Gefanr besteht, daß das Material der 3cheidev/and beim Zusammenbau beschädigt v/ird.

hau hat auch schon vorgeschlagen, nur den zwischen den beiden starren Lantelteilen einzuklemmen, doch ist bei dieser Lösung die Dichtigkeit nicht gewährleistet.

Die Erfindung hat nun einen Druckbehälter zum fie^enstand, bei dem die erv/ühnten Län^el beseitigt sind und dessen Konstruktion einfach ist, einen einfachen betrieb gewährleistet und bei ausgezeichneter Dichtigkeit eine genaue 1-iontage zuläßt.

Gemäß der 7—^..dun_o· ist der Druckbehälter, v/elcner you der oben bescnriebenen Bauart ist, dadurcxi .^eicemizeicnnet, daß sich die jJinsjannim^ ues iialteueiles zwiuoaeri den beiden Iiantelteilen, die durcii Zasamnenschraubeii der letzteren, erfolgt, aus zwei ringförmigen korizentriL.Ci.eri folien zusammensetzt, von denen die innere ".iorie eine elastische lünspannunß" unit eine Kompression aer elastischen Scheidewand bewirkt, wäiirena in der äußeren Zone eine unnachgiebige i^(le st spannung des xialteteiles unmittelbar zwischen den beiden starren Kaiitelteilen erfolgt, wobei das katerial der Scheidewand, wenigstens an der Stelle seiner Kompression eine tier Seiten des Halteteiles bedeckt, derart, daß die Kompression des Materials der Scheidev/and durcn die unnaoagiebif-;e Fest spannung begrenzt wird und eine ersce Abdichtung bewirkt, während in einem der starren Hancelteile zwischen den beiden konzentrischen llinspaimzonen eine ifut und in dieser eine zweite Dichtung angeordnet ist, die unmittelbar mit der anderen Seite des halteteiles

BAD ORIGINAL

Dank dieser Anordnung erhält man ausgezeiclmete Abdichtungs erscheinungen bei leichter und genauer Montage und ohne die Gefahr der Beschädigung dee Materials der Scheidewand. Bemerkt Bei, daß das erste Abdichtungsmittel dem Medium in einer der Kammern ausgesetzt ist, während das zweite Abdichbungsmittel mit dem Medium in der anderen Kammer in Berührung steht.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist der die liut enthaltende starre Mantelteil so ausgebildet, daß er beim Zusammenschrauben der Mantelteile mit dem Halteteil zuerst in der Zone der elastischen Einspannung und dann in der Zone der unnachgiebigen Festspannung in Berührung kommt, wobei der Halteten aus widerstandsfähigem Material bein Einspannen in der elastischen Einspannzone etwas abgebogen wird, bis die Festspannung erfolgt.

Zweckmäßig weist der Halteten wenigstens in seinem der Festspannzone entsprechenden Abscimitt iiremsmittel auf. Diese Bremsmittel bestehen beispielsweise aus Sinsclmitten oder einer Zähnung des Kaiteteiles. Durch eine derartige Ausbildung können unerwünschte gegenseitige Verschiebungen der verschiedenen Organe vermieden werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Seheidewand.in einem von dem Halteten in Abstand befindlichen Abschnitt eine Verringerung ihrer V/anä stärke auf. Dadurch können die .Zugbeanspruchungen des Halteteiles durch die Scheidewand begrenzt werden.

Gemäß einer Ausführunjsforni der Erfindung ist die zweite Dichtung kranzförmig. Sei einer abgeänderten Ausführungsfora hat die zweite Dichtung eine Wulst, die an die Scheidewand angeformt und mit ihr durch einen Lappen verbunden

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ORIGtNAU

ist, der so ausgebildet ist, daß er bei der Einspannung in der elastischen Einspannungszone abgetrennt wird.

Der Halteteil hat zweckmäßig wenigstens in seinem den Zonen der elastischen Einspannung und der Festspannung entsprechenden Abschnitt eine die Hontage erleichternde, z.B. keglige oder im wesentlichen rechtwinklig zur Achse verlaufende Gestalt.

Beispielswelse AusfUhrungsformen des Erfindungsgegenstandes zeigt die Zeichnung. In dieser sinds

Fig. 1 eine allgemeine schematische Darstellung eines Druckbehälters gemäß der Erfindung im Längsschnitt,

Fit, · ² ein ⁱⁿ größerem Maßstäbe gezeichneter Längsschnitt durch die Befestigung der Scheidewand auf dem starren Hantel und

Fig.3u.4 Längsschnitte gemäß Fig. 2 durch zwei weitere Ausführungen der Scheidewandbefestigung.

Der Druckbehälter, z.B. ein ölpneumatischer Akkumulator nach Fig. 1 und 2 hat einen aus zwei Teilen 10 und 11 bestehenden starren Mantel. Me beiden Teile 10 und 11 sind miteinander bei 12 verschraubt. Der Teil 10 bildet beispielsweise den Hauptkörper einer Flasche, während der Teil 11 den Deckel darstellt.

In dem starren Mantel 11, 10 ist eine verformbare Scheidewand 15 aus elastischem Material angeordnet. Sie teilt den Innenraum des Mantels in zwei Kammern H und 15» Diese Kammern haben infolge der Verformbarkeit der Scheidewand 13 veränderliche Volumina. Eine erste Öffnung 16

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für ein fließfähiges Medium ist in der flasche 10 vorgesehen, Sie steht mit der Kammer H in Verbindung,' Eine zweite .öffnung 17 für ein fließfähiges Medium befindet sich in dem Deckel 11, und sie steht mit der Kammer 15 in Verbindung. V\ ■

Die Kammern 14 und 15 sind beispielsweise zur Aufnahme einer flüssigkeit, wie z.B. Öl, und eines Gases, wie z,B, Luft, bestimmt. Die Öffnung 16 für das Öl ist mit einem geeigneten Anschluß 18, beispielsweise zur VerbindungdesDruckbehälters mit einer hydraulischen · Anlage ausgerüstet* Die LuftÖffnung 17 ist mit einem Ventil 19 versehen, das normalerweise geschlossen und dazu bestimmt ist,.das Einblasen von Druckluft in die Kammer 15 zu ermöglichen.

Die Scheidewand 13 hat im allgemeinen die Form einer Blase, deren Rand an den starren Mantel 11, 10 mit Hilfe eines Halteteils 20 befestigt ist. Der Halteteil hat die Form eines dünnen Ringes aus widerstandsfähigem Material, beispielsweise aus Stahl, Der Halteteil 20 ist mit dem elastischen Material der Scheidewand 13 verbunden und z.B. mit der Scheidewand geformt. Im übrigen ist der Halteteil so beschaffen, daß er zwischen der i

Flasche 10 und dem Deckel 11 eingespannt werden kann, wenn bei der Montage der Deckel 11 bei 12 auf die Flasche 10 aufgeschraubt wird.

Bei dem in den Fig. 1 und ,2 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Halteteil 20 in seinem Abschnitt 21 eine im allgemeinen konische Form und in seinem Abschnitt 22 einen kleinen zylindrischen Unterteil. Der Kegelwinkel des kegligen Teiles 21 beträgt vorzugsweise etwa 45 .

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Wie man sieht, ist der Iialteteil 20 auf der Innenseite der Scheidewand 13 angeordnet und seine beiden gegenüberliegenden Seiten 23 und 24 sind gegen die flasche 10 bzw. gegen den Deckel 11 gerichtet. Die der Flasche 10 zugekehrte Seite ist beispielsweise durch Verkleben mit dem Material der Scheidewand 13 verbunden. Ein äußerer Randbereich 25 der Seite 23 ist unbedeckt. Die Seite 24, die dem Deckel 11 zugekehrt ist, ist vollkommen unbedeckt, da sie von dem Material der Scheidewand 13 nicht bekleidet iet.

Die Scheidewand 13 (i*ig. 1 und 2) hat in ihrem üblichen l'eil eine geeignete V/andstärke und einerseits in der Uähe des Halteteiles 20 eine Verdickung und andererseits in einem von dem Halteteil 20 in Abstand befindlichen Bereich ve» verringerte Wandstärke. Diese verringerte Wandstärke hat den Zweck_t Dehnungen der Trennwand, die im Betrieb auftreten kömiü^a, in den Bereich von geringerer Wandstärke zn verlegen, um zu vermeiden, daß schädliche Beanspruchungen nicht dort auftreten, wo sich der Halteteil 20 befindet. Durch die Verstärkung des Materials der Scheidewand 13 an dem Halteteil 20 ergibt sich ein Rand 27.

Der Bereich der Einspannung an der flasche 10 besteht aus einer inneren Zone 28 und einer äußeren Zone 29, die konzentrisch und über eine Schulter 30 axial versetzt sind. Die Zone 28 verläuft im wesentlichen rechtwinklig zur Achse und dient zur Aufnahme des Randes 27 der Scheidewand 13, während die Zone 29 kegligen Verlauf hat und zur Aufnahme des unbedeckten Randbereiches 25 der Seite 23 des Halteteiles 20 dient.

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Der Einspannbereich an dem Deckel ii setzt sich aus den Zonen 51 und 32 und aus der zwischen diesen beiden Zonen befindlichen Ringnut 33 zusammen· Die JÜnspannzonen 31 und 32 arbeiten mit der unbedecktenSeite 24 des Halteteiles 20 zusammen, und in die Hut 33 ist eine kranzförmige Dichtung 34 eingelegt, die ebenfalls mit der Seite 24 dee Halteteiles 20 zusammenarbeitet.

Beim Zusammenbau sind somit zwei konzentrische ringförmige Einspannzonen vorhanden, wobei in der inneren Zone zwischen den Zonenflächen 28 und 31 eine elastische Einspannung stattfindet, und zwar nicht nur des Halteteiles 20 sondern auch des elastischen Materials der Scheidewand 13, das dabei zusammengedrückt wird· lh der äußeren Einspannzone findet dagegen eine unnachgiebige iestspannung des Halteteiles 20 statt, und zwar direkt zwischen den Zonenflächen 29 und 32, Diese unnachgiebige Festspannung begrenzt die ZueammendrUckung des elastischen Materials.

Wie man sieht, bildet das Material der Scheidewand 13, welches die Seite 23 des Halteteiles wenigstens an der Stelle der erwähnten ZusammendrUckung bekleidet, ein erstes Mittel zur Abdichtung zwischen der Ölkammer 14 und der Außenluft, während die in der Nut 53 liegende kranzförmige Dichtung 34» welche mit der anderen Seite des Halteteiles 20 zusammenarbeitet, eine zweite Abdichtung zwischen der Luftkammer 15 und der Außenluft darstellt.

Die Materialstärke der Scheidewand 13., dort wo sie die Seite 23 des Halteteiles 20 bekleidet.und/oder die Anordnung der Zonenflächen 31 und 32 zueinander sind sogewählt, daß beim Zusammenschrauben des Gewindes 12 die Zonenfläche 31 zuerst mit dem Halteteil 20 in der elastischen Einspannzone in Berührung kommt und daß

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dann nur die Zonenfläqhe 32 eine unnachgiebige Verspannung des Halteteiles 20 bewirkt, wobei dieser bei 29 ein Widerlager findet. Der Halteteil 20 kann bei der Einspannung in der elastischen Einspannzone leicht gebogen werden, bis die unnachgiebige Festspannung erfolgt.

Zweckmäßig ist die Stärke des Randes"27 des Materials der Scheidewand 13 so gewählt, daß sie vor dem Zusammenbau die Höhe der Schulter 30 leicht übertrifft und daß sie in jedem Falle nicht wesentlich niedriger ist als die Höhe dieser Schulter.

Weiterhin ist die Zonenfläche 31 zweckmäßig so gewählt, daß sie gegenüber der Zonenfläche 32 auf der Kontaktlinie mit der Seite 24 des Halteteiles 20 sehr wenig vorspringt, damit beim Zusammenschrauben des Gewindes 12 die Fläche vor der Fläche 32 mit der Seite 24 des Halteteiles 20 in Berührung kommt.

Der Randbereich Ib der Seite 23 des Halteteiles 20, der zu der Zone der unnachgiebigen Festspannung gehört, ist vorteilhafterweise mit Bremsmitteln, wie z.B. Einschnitten oder einer Zähnung od. dgl., versehen. Diese Bremsmittel Könnten auch auf der anderen Seite 24 in dem zu der Zone der unnachgiebigen Festspannung gehörenden Randbereich vorgesehen sein. ·

Wenn die Scheidewand 13 eingesetzt werden soll, muß zunächst der Deckel 11 von der Flasche 10 abgenommen werden. Die Scheidewand wird dann in die Flasche 10 so eingesetzt, daß der Rand 27 auf der Zonenfläche 28 aufliegt, während der Randbereich des Halteteilee 20 auf

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der Zonenfläche 29 zur Auflage koBimt. Es wird die kranzförmige Dichtung 34 in die Nut 33 des Deckels 11 eingelegt, worauf der Deckel M mittels des Gewindes 12 auf die Flasche 10 aufgeschraubt wird.

Bei diesem Zusammenschrauben kommt zunächst die fläche 31 der Zone der elastischen Einspannung mit dem Halteteil 20 in Berührung, wobei das Material der Scheidewand 15 ohne schädliche Torsionsbeanspruchung zusammengedrückt wird.

Beim weiteren Aufschrauben des Deckels biegt sich der Halteteil 20 ein wenig unter elastischer Spannung, indem I er an drei Punkten Anlage findet und schließlich kommt die Zonenfläche 32 mit der Randzone des Halteteiles 20 in Berührung, wodurch eine unnachgiebige Festspannung des letzteren erfolgt. Diese IPe st spannung wird zweckmäßig durch die in diesem Bereich vorhandene Zähnung od. dgl. ;

gegen Verrutschen gesichert. ■

Bei der Inbetriebsetzung des Druckbehälters läßt man zuerst durch das Ventil 19 Druckgas in die Kammer 15 ein.

Dabei entfaltet sich die Scheidewand 13, und sie legt sich an die Wände der Flasche 10 an. Wenn der Anschluß 18 mit einer hydraulischen Anlage verbunden ist, wird Öl unter Druck in die Kammer 14 eingelassen. Der Druckbehälter " ist dann betriebsbereit.

Wie man sieht, ist die Montage der Scheidewand 13 mittels des Halteteiles 20 unter Anwendung einer elastischen Einspannzone und einer damit konzentrischen Zone einer unnachgiebigen Festspannung außerordentlich einfach und haltbar. Infolge der beiden Abdichtungen bei 27 und.34 ist eine ausgezeichnete Dichtigkeit gewährleistet, und zwar nicht nur zwischen jeder der Kammern 14 bzw. 15 und der Außenluft sondern auch zwischen den beiden Kammern.

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Die ausgezeichnete Dichtigkeit ist sowohl bei mit Öl gefülltem Akkumulator als auoh dann vorhanden, wenn der Akkumulator icein ül enthält.

Die Au sfülirungs forin nach der ΐ'Ίβ. 3 entspricht im wesentlichen derjenigen nach Fig. 1 und 2, nur verläuft der Halteteil 20' etwa rechtwinklig zur Achse, wenigstens in dem Bereich, der mit den Zonen der elastischen Einspannung 28, 31 bzw. den Zonen 29, 32 der unnachgiebigen Festspannung zusammenarbeitet.

Bei einer noch anderen Ausfuhrungsform, die in Pig. 4 dargestellt ist, ist die kranzförmige Dichtung 34 durch eine Wulst 34' ersetzt, die mit der Scheidewand 13 zusammengeformt ist und nit ihr durch einen Lappen 35 zusammenhängt. Der Lappen 35 wird bei der Einspannung längs der elastischen Einspannzone mittels der Zonenfläche 31 ' "" :hgetrennt.

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Claims

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P a ten t a η s t> r ü c h e

M.)Druckbehälter mit einem zweiteiligen starren Mantel
und einer in diesem-Mantel angeordneten verformbaren Scheidewand, die den Innenraum des Mantels in zwei
Kammern veränderlichen Volumens für fließfähige
Medien aufteilt, wobei eine erste Durchlaßöffnung
für ein Medium in einem ersten Teil des Mantels vorgesehen ist, die mit einer der Kammern in Verbindung steht, während eine zweite Durchlaßöffnung für ein
fließfähiges Medium in dem zweiten Mantelteil" vorhanden und mit der anderen Kammer verbunden ist und wobei
die Scheidewand einen Rand hat, mittels dessen sie
unter Zuhilfenahme eines dünnen ringförmigen Halteteiles aus widerstandsfähigem Material an dem Hantel festgelegt ist und wobei der Halteteil mit dem Material der Scheidewand in Verbindung steht und so ausgebildet ist, daß er zwischen den Teilen des starren Mantels
eingespannt werden kann, dadurch gekennzeiclinet, daß sich die Einspannung des Halteteiles zwischen den beiden Mantelteilen, die durch Zusaramenschrauben der
letzteren erfolgt, aus zwei ringförmigen konzentrischen Zonen zusammensetzt, von denen die innere Zone eine
elastische Einspannung und eine Kompression der
elastischen Scheidewand bewirkt, während in der äußeren

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Zone eine unnacügiebige Festspannung des Halteteiles unmittelbar zwischen den beiden starren Hantelteilen erfolgt, wobei das Material der Scheidewand wenigstens an der Stelle seiner Kompression eine der Seiten des Halteteiles bedeckt, derart, daß die Kompression des Materials der Scheidewand durch die unnachgiebige
Festspannung begrenzt wird und eine erste Abdichtung bewirkt, während in einem der starren Mantelteile

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BAD ORIQINAt

zwischen den beiden konzentrischen Einspannzonen
eine Hut und in dieser eine zweite Dichtung angeordnet ist, die unmittelbar mit der anderen Seite des Halteteiles zusammenarbeitet.
2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Dichtung dem Medium in einer der Kammern und die zv/eite Dichtung dem Medium in der anderen Kammer ausgesetzt ist.
3. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Nut enthaltende starre Mantelteil so ausgebildet ist, daß er beim Zusammenschrauben der Mantelteile mit dein Halteteil zuerst in der Zone der elastischen Einspannung und dann in der Zone der unnachgiebigen Festspannung in Berührung kommt.
4. Druckbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteteil aus widerstandsfähigem Material
beim Einspannen in der elastischen Einspannzone etwas
abgebogen wird, bis die Festspannung erfolgt.
b. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteten wenigstens in seinem den Zonen der
elastischen Einspannung und der unnachgiebigen 3?estspannung entsprechenden Abschnitt keglig ist.
6. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteteil wenigstens in dem mit der Zone der
elastischen Einspannung und der Zone der unnachgiebigen Festspannung zusammenarbeitenden Abschnitt etwa rechtwinklig zur Achse verläuft.

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7. Druelcbeiiälter nach' Anspruch 1, dadurch gekeimzeichiiet, daß die Scheidewand in einem von dem Halteteil· in . Abstand befindlichen Abschnitt eine Verringerung ihrer Wandstärke aufweist.
8. Druckbehälter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteteil wenigstens in seinem der. Testspaiinzrone entsprechenden Abschnitt Bremsmittel aufweist.
9. Druckbehälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, ~ daß die Bremsmittel aus Einschnitten oder einer ' ' Zähnung des Hälteteils bestehen.
10. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Dichtung kranzförmig ist.
11. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Dichtung aus einer an die Scheidewand angeformten Wulst besteht, die mit der Scheidewand durch einen läppen verbunden ist, der' beim-Einspannen in der Zone der elastischen Einspannung' abgetrennt wird. ,