DE2009487B2

DE2009487B2 - Druckbehälter

Info

Publication number: DE2009487B2
Application number: DE2009487A
Authority: DE
Inventors: Jacques Henri Paris Mercier; Jean Caldwell N.J. Mercier (V.St.A.)
Original assignee: LEQUETTE GEB MERCIER NICOLE CELINE PAULINE CHAMBOURCY YVELINES; MERCIER BERNARD JEAN CLAUDE YVES VILLE D'AVRAY; MERCIER JACQUES HENRI FREDERIC PARIS; MERCIER YANNIC PIERRE JEAN NEUILLY-SUR-SEINE
Current assignee: LEQUETTE GEB MERCIER NICOLE CELINE PAULINE CHAMBOURCY YVELINES; MERCIER BERNARD JEAN CLAUDE YVES VILLE D'AVRAY; MERCIER JACQUES HENRI FREDERIC PARIS; MERCIER YANNIC PIERRE JEAN NEUILLY-SUR-SEINE
Priority date: 1969-03-03
Filing date: 1970-02-28
Publication date: 1979-10-18
Also published as: GB1308332A; SE351910B; DE2009487C3; CA922206A; NL7002771A; ZA701411B; FR2036025A5; NL164366B; DE2009487A1; SU449507A3; NL164366C

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter mit einem starren Mantel, einem mit diesem verschraubbaren Deckel und einer verformbaren, blasenförmigen Scheidewand, die den Behälterraum in zwei Kammern für fließfähige Medien aufteilt und deren Mündungsabschnitt zusammen mit einem an diesem befestigten dünnen, aber widerstandsfähigen Haltering unter Einspannung und Abdichtung zwischen dem Behältermantel und dem Deckel eine elastische Dichtzone und eine unnachgiebige Festspannzone bildet, wobei die unnachgiebige Festspannzone von einem über den Mündungsabschnitt der Scheidewand hinausragenden, mit einer Deckelfläche und dem oberen Rand des Mantels zusammenarbeitenden Teil des Halteringes gebildet ist.

Bei einem bekannten Druckbehälter dieser Art ragt der Haltering zwischen gleichachsige zylindrische Flächen des Behälterniantels und des einschiebbaren Deckels, wo der Haltering durch zum Behälter radial verlaufende Schraubenbolzen eingespannt ist. Beim Finschifhen des Deckels findet also hier keine Einspannung des Halterings statt Dem im Axialschnitt S-förmigen Haltering sind beiderseitig Dichtungsschnüre zugeordnet, von denen eine mit dem Behältermantel und die andere mit dem Deckel zusammenarbeitet Die Einspannung dieser Dichtungsschnüre erfolgt zwar in mehr oder weniger unkontrollierter Weise beim Einschieben des Deckels, doch ist sie von der Einspannung des Halteringes unabhängig und es besteht damit auch keinerlei Zusammenhang.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die Einspannung und Abdichtung zwischen Behältermantel, Haltering und Deckel allein durch die Deckelbewegung zu bewirken, so daß besondere Einspannbolzen entfallen, dabei aber das elastische Dichtmaterial gegen Zerdrücken zu schützen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß sich als elastische Dichtzone auf der einen Seite des Halteringes der verformbare, mit einer in einem Winkel zur Behälterachse verlaufenden Anlagefläche des Mantels zusammenarbeitende Mündungsabschnitt der Scheidewand befindet, während der anderen Seite des Halteringes eine Anlagefläche des in axialer Richtung unmittelbar auf den Mantel äufschraubbaren Deckels gegenüberliegt, wobei die gegenseitige Lage der Deckelfläche und der Mantelfläche in Verbindung mit der Stärke des Halteringes sowie die Abmessungen der Anlagefläche und des Mündungsabschnittes der Scheidewand so gewählt sind, daß durch die Axialbewegung beim Aufschrauben des Deckels zuerst der Mündungsabschnitt der Scheidewand eingespannt und verformt wird und dann unter Beendigung der Deckelbewegung die Einspannung des Halteringes an den Flächen erfolgt. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die deckelseitiige Dichtung aus einer mittels eines Lappens an die Scheidewand angeformten Wulst, während der Lappen so bemessen ist, daß er beim Aufschrauben des Deckels durch die Ringrippe durchgetrennt wird.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung zeigt die Zeichnung, und zwar sind

Fig. 1 ein Längsschnitt des Druckbehälters,
Fig. 2 ein in größerem Maßstab gezeichneter Teillängsschnitt durch die Dicht- und die FeEtspannzone und

F i g. 3 und 4 Längsschnitte gemäß F i g. 2 durch zwei weitere Ausführungsformen.

Der Druckbehälter, ζ. B. ein ölpneumatischer Akkumulator nach Fig. 1 und 2 hat einen aus zwei Teilen 10 und 11 bestehenden starren Mantel. Die 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 13 aus elastischem Material angeordnet.

Sie teilt den Innenraum des Mantels in zwei Kammern 14 und 15. Diese Kammern haben infolge der Verformbarkeit der Scheidewand 13 veränderliche Volumina. Eine erste Öffnung 16 für ein fließfähiges Medium ist in dem Behälter 10 vorgesehen. Sie steht mit der Kammer 14 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.

Die Kammern 14 und 15 sind beispielsweise zur Aufnahme einer Flüssigkeit, wie z. B. öl, und eines

^b"· Gases, wie z. B. Luft, bestimmt. Die Öffnung 16 für das öl ist mit einem Anschluß 18, beispielsweise zur Verbindung des Druckbehälters mit einer hydraulischen Aiiiage, ausgerüstet. Die Luftöffnung Ϊ7 ist mit einem

Ventil 19 versehea 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 Mautel 11,10 mit Hilfe eines Halteringes 20 befestigt ist. Der Haltering 20 ist dünn und besteht aus widerstandsfähigem Mate: ial, beispielsweise aus Stahl. Er ist mit dem elastischen Material der Scheidewand 13 verbunden und ι. B. in die Scheidewand eingeformt Im übrigen ist der Haltering so beschaffen, daß er zwischen dem Behälter 10 und dem Deckel 11 eingespgnnt werden kann, wenn der Deckel 11 bei 12 auf den Behälter 10 aufgeschraubt wird.

Bei dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Haltering 20 in seinem Abschnitt 21 eine im allgemeinen konische Form und in seinem Abschnitt 22 einen kleinen zylindrischen Unterteil. Der Kegelwinkel des kegligen Teils 21 beträgt etwa 45°.

Wie man sieht, ist der Haltering 20 auf der Innenseite der Scheidewand 13 angeordnet, und seine beiden gegenüberliegenden Seiten 23 und 24 sind dem Behältermantel 10 bzw. dem Deckel 11 zugekehrt. Die dem Behältermantel 10 zugekehrte Seite 23 ist beispielsweise durch Verkleben mit dem Material der Scheidewand 13 verbunden. Ein äußerer Randber.'ich 25 der Seite 23 ist unbedeckt. Die Seite 24, die ucm Deckel 11 zugekehrt ist, ist vollkommen unbedeckt, da sie von dem Material der Scheidewand 13 nicht bekleidet ist. so

Die Scheidewand 13 (Fig. 1 und 2) hat in der Nähe des Halteringes 20 eine Verdickung und in einem von dem Haltering 20 in Abstand befindlichen Bereich 26 verringerte Wandstärke. Diese verringerte Wandstärke hat den Zweck, Dehnungen der Scheidewand, die im J5 Betrieb auftreten könnten, in den Bereich von geringerer Wandstärke 26 zu verlegen, um zu vermeiden, daß schädliche Beanspruchungen dort auftreten, wo sich der ΐ !altering 20 befindet. Durch die Verstärkung des Materials der Scheidewand 13 an dem Haltering 20 ergibt sich ein Rand 27.

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

Der Einspannbereich an dem Deckel 11 setzt sich aus der Ringrippe 31 und der Deckelfläche 32 und a-is der dazwischen befindlichen Ringnut 33 zusammen. Die Ringrippe 31 und die Deckelfläche 32 arbeiten mit der unbedeckten Seite 24 des Halteringes 20 zusammen, und in der Nut 33 befindet sich eine kranzförmige deckelseitige Dichtung 34, die ebenfalls mit der Seite 24 des Halteringes 20 zusammenarbeitet.

Beim Zusammenbau sind somit zwei konzentrische ringförmige Einspannzonen vorhanden, wobei in der t>o inneren Zone zwischen der Anlagefläche 28 und der Ringrippe 31 eine elastische Dichtzone gebildet ist, in der über den Haltering 20 das elastische Material der Scheidewand 13 zusammengedrückt wird. In der äußeren Zone findet dagegen eine unnachgiebige <>^r> Festspannung des Halteringes 20 statt, und zwar direkt zwischen der Mantelfläche 29 und der Deckelfläche 32. Diese unnachgiebige Festspannung begrenzt die Zusammendrückung des elastischen Materials beim Aufschrauben des Deckels 11.

Wie man sieht, bildet das Material der Scheidewand 13, welches die Seite 23 des Halteringes wenigstens an der Stelle der erwähnten Zusammendrückung bekleidet, ein erstes Mittel zur Abdichtung zwischen der ölkammer 14 und der Außenluft, während dio in der Nut 33 liegende kranzförmige Dichtung 34, welche mit der anderen Seite 24 des Halteringes 20 zusammenarbeitet eine zweite Abdichtung zwischen der Gaskammer 15 und der Außenluft darstellt

Die Materialstärke der Scheidewand 13, dort wo sie die Seite 23 des Halteringes 20 bekleidet, und/oder die Anordnung der Ringrippe 31 und der Deckelfläche 32 zueinander sind so gewählt daß beim Zusammenschrauben des Gewindes 12 die Ringrippe 31 zuerst mit dem Haltering 20 gegenüber der elastischen Einspannzone in Berührung kommt und daß dann nur die Deckelfläche 32 eine unnachgiebige Verspannung des Halteringes 20 bewirkt, wobei dieser bei 29 ein Widerlager findet. Der Haltering 20 kann bei der Einspannung in der elastischen Einspannzone leicht gebogen werden, bis die unnachgiebige Festspannung erfolgt.

Die Stärke des Randes 27 der Scheidewand 13 ist 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 Ringrippe 31 so gewählt, daß sie gegenüber der Deckelfläche 32 auf der Kontaktlinie mit der Seite 24 des Halteringes 20 sehr wenig vorspringt, damit beim Zusammenschrauben des Gewindes 12 die Ringrippe 31 vor der Fläche 32 mit der Seite 24 des Halteringes 20 in Berührung kommt.

Der Randbereich 25 der Seite 23 des Halteringes 20. der zu der Zone der unnachgiebigen Festspannung gehört, ist mit Bremsmitteln, wie z. B. Einschnitten oder einer Zähnung od. dgl., versehen. Diese Bremsniittel 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 dem Behälter abgenommen werden. Die Scheidewand wird dann inden Behälter 10 so eingesetzt, daß der Rand 27 auf der AnlageflächL 28 aufsitzt, während der Randbereich des Halteringes 20 auf der Mantelfläche 29 zur Auflage kommt. Cs wird nun die kranzförmige Dichtung 34 in die Nut 33 des Deckels 11 eingelegt, worauf der Deckel 11 mittels des Gewindes 12 auf den Behälter aufgeschraubt wird.

Bei diesem Zusammenschrauben kommt zunächst die Ringrippe 31 mit dem Haltering 20 in Berührung, wobei das Material der Scheidewand 13 ohne schädliche Torsionsbeanspruchung zusammengedrückt \"ird. Beim weiteren Aufschrauben des Deckels verbiegt sich der Haltering 20 ein wenig unter der elastischen Spannung, wobei er an drei Punkten Anlage findet, und schließlich kommt die Deckelfläche 32 mit der Randzone des Halteringes 20 in Berührung, wodurch eine unnachgiebige Festspannung des letzteren erfolgt Diese Festspannung wird 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 legt sich an die Wände des Behälters 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 Halteringes 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.

Die ausgezeichnete Dichtigkeit ist sowohl bei mit öl gefülltem Akkumulator als auch dann vorhanden, wenn der Akkumulator kein öl enthält.

Die Ausführungsform nach der F i g. 3 entspricht im wesentlichen derjenigen nach Fig. 1 und 2, nur verläuft liier der Haltering 20' etwa rechtwinklig zur Achse, wenigstens in dem Bereich, der mit der Anlagefläche 28 und der Ringrippe 31 bzw. mit der Mantelfläche 29 und der Deckelfläche 32 zusammenarbeitet.

Bei einer noch anderen Ausführungsform, die in F i g. 4 dargestellt ist, ist die deckelseitige kranzförmige Dichtung 34 durch eine Wulst 34' ersetzt, die mit der

ίο Scheidewand 13 zusammengeformt ist und mit ihr durch einen Lappen 35 zusammenhängt. Der Lappen 35 wird bei der Einspannung längs der elastischen Einspannzone mittels der Ringrippe 31 durchgetrennt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckbehälter mit einem starren Mantel, einem mit diesem verschraubbaren Deckel und einer verformbaren, blasenförmigen Scheidewand, die den Behälterraum in zwei Kammern für fließfähige Medien aufteilt und deren Mündungsabschnitt zusammen mit einem an diesem befestigten dünnen, aber widerstandsfähigen Haltering unter Einspannung und Abdichtung zwischen dem Behältermantel und dem Deckel eine elastische Dichtzone und eine unnachgiebige Festspannzone bildet, wobei die unnachgiebige Festspannzone von einem über den Mündungsabschnitt der Scheidewand hinausragenden, mit einer Deckelfläche und dem oberen Rand des Mantels zusammenarbeitenden Teil des Haheringes gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich als elastische Dichtzone auf der einen Seite des Halteringes (20) der verformbare, mit einer in einem Winkel zur Behälterachse verlaufenden Anlagefläche (28) des Mantels (10) zusammenarbeitende Mündungsabschnitt der Scheidewand (13) befindet, während der anderen Seite des Halteringes eine Anlagefläche (31) des in axialer Richtung unmittelbar auf den Mantel aufschraubbaren Dekkels (11) gegenüberliegt, wobei die gegenseitige Lage der Deckelfläche (32) und der Mantelfläche (29) in Verbindung mit der Stärke des Halteringes sowie die Abmessungen der Anlagefläche und des Mündungsabschnittes der Scheidewand so gewählt sind, daß durch die Axialbewegung beim Aufschrauben des Deckels zuerst der Mündungsabschnitt der Scheidewand eingespannt und verformt wird und dann unter Beendigung der Deckelbewegung die Einspannung des Halteringes an den Flächen (32,29) erfolgt.

2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die deckelseitige Dichtung (34) aus einer mittels eines Lappens (35) an die Scheidewand (13) angeformten Wulst (34') besteht und der Lappen so bemessen ist, daß er beim Aufschrauben des Deckels durch die Ringrippe (31) durchgetrennt wird.