DE2325844B2 - Hydropneumatischer Druckspeicher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydropneumatischen Druckspeicher, dessen Gehäuse aus einer Unterschale und einer Oberschale besteht, die stumpf aufeinander stoßen und mit einer durchgehenden Schweißnaht miteinander verbunden sind, und an dessen Innenwand im Bereich der Schweißnaht ein Haltering angeordnet ist, an dem ein als bewegliche Trennwand dienender Balg befestigt ist.

Bei einem bekannten derartigen Druckspeicher (DE-PS 11 67 134) ist der Haltering mit der Unterschale und der Oberschale zusammen verschweißt. Diese Verbindung von Gehäuse und Haltering führt örtlich zu einer sprunghaften Querschnittsvergrößerung der Wand des Druckspeichers und zur Bildung von Kerben in den Bereichen, in denen Schweißnaht, Gehäuse und Haltering zusammenstoßen. Durch die ständigen Druckschwankungen, die während des Betriebes auf den Druckspeicher einwirken, wird die Schweißnaht einer schwingenden Belastung ausgesetzt, die im Bereich der Kerben zu Spannungsspitzen führt. Von den Kerben können daher Einrisse ausgehen, die die Festigkeit der Schweißverbindung gefährden.

Ein ähnlicher Druckspeicher (US-PS 31 37 317) weist einen Haltering mit einer im Bereich der Schweißnaht nach außen gewölbten Sicke auf, die neben der Aufgabe, die beiden Schalen beim Verschweißen zu fixieren, dazu dient, das Zusammenschweißen von verhältnismäßig dünnwandigen Schalen zu ermöglichen. Dazu wird der Haltering ebenfalls mit in die Schweißnaht cinbezogcn und damit das Gehäuse mit dem Haltering verschweißt. Diese Schweißverbindung ergibt ebenfalls eine örtliche Querschnittsvergrößerung der Wand des Druckspeichers mit den bereits erwähnten nachteiligen Folgen.

Ein weiterer Druckspeicher (DE-OS 21 09 238) weist einen verhältnismäßig dicken Haltering auf, der im Bereich der Schweißnaht eine Ringnut aufweist, die eine regelmäßige Verteilung der beim Schweißen freiwerdenden Wärme bewirken solL Es wird dabei nicht angestrebt eine Querschnittsvergrößerung der Wand des Gehäuses zu vermeiden, da der Haltering auch mit einer Schale verschweißt oder auch mit dieser einstückig hergestellt sein kann. Die als V-Naht ausgebildete Schweißnaht zwischen den beiden Schalen läuft in einer Spitze an der Innenwand des Gehäuses aus. Falls die Schweißnaht sich nicht über die ganze Wandstärke erstreckt führt dies zu einer Schwächung

ίο des Gehäuses. Um dies zu vermeiden, soll das Schweißgut aus einem schmalen Spalt zwischen den Schalen austreten und nach innen ein wenig vorstehen. Da sich das Maß des Vorstehens beim Schweißen nicht erkennen läßt besteht die Gefahr, daß zu viel Schweißgut übersteht und dabei die Wandstärke des Gehäuses wesentlich vergrößert wird und sich im Bereich der Schweißnaht Kerben bilden, die bei schwingender Belastung zu Einrissen führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mänge zu beheben und eine festigkeitsgerechte Schweißnaht für einen derartigen Druckspeicher zu schaffen. Dies geschieht nach der Erfindung dadurch, daß mindestens der der Schweißnaht gegenüberliegende Teii des Halteringes aus einer das Schweißgut abweisenden Schicht besteht Diese Maßnahme ergibt eine glatte widerstandsfähige Schweißnaht die nicht mit dem Haltering in Verbindung steht und deshalb auch keine wesentlichen Querschnittsveränderungen der Wand des Druckspeichers ergibt und die auch frei von Kerben in den Bereichen ist, in denen Schweißnaht Haltering und Unterschale bzw. Oberschale zusammenstoßen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der der Schweißnaht gegenüberliegende Teil der Schicht eine nach innen gewölbte Oberfläche auf. Durch diese konkave Form erhält die gegenüberliegende Oberfläche der Schweißnaht eine besonders günstige leicht konvexe Gestalt die die Festigkeit der Schweißverbindung weiter verbessert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 3 und 4 angegeben.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen hydropneumatischen Druckspeicher im Schnitt,

F i g. 2 eine Einzelheit dieses Druckspeichers im Schnitt in vergrößertem Maßstab und

F i g. 3 eine Einzelheit eines ähnlichen Druckspeichers im Schnitt in vergrößertem Maßstab.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte hydropneumatische Druckspeicher besteht im wesentlichen aus einem rotationssymmetrischen Gehäuse 11, das durch einen nachgiebigen Balg 12, der als bewegliche Trennwand dient, in einen Flüssigkeitsraum 13 und in einen Gasraum 14 aufgeteilt ist. Der Flüssigkeitsraum 13 und der Gasraum 14 weisen jeweils eine in der Längsachse des Gehäuses 11 liegende Öffnung 15 bzw. 16 auf. Die Öffnung 15 des Flüssigkeitsraumes 13 ist mit einem

Anschlußstück 17, die Öffnung 16 des Gasraumes 14 mit einem Verschlußstück 18 versehen.

Das Gehäuse 11 des Druckspeichers besteht aus einer Unterschale 19 und aus einer Oberschale 20, die aus Tiefziehblech hergestellt und durch eine Schweißnaht 21 miteinander verbunden sind. An der Innenwand 22 des Gehäuses 11 ist im Bereich der Schweißnaht 21 ein Haltering 23 angeordnet an dem der Balg 12 befestigt ist. Dazu ist der untere, in der Unterschale 19 liegende

Rand 24 des Halteringes 23 so gebogen, daß er einen Balg 12 begrenzenden Wulst 25 teilweise umgreift und in eine ringförmige Rille 26 an der Innenwand 22 der Unterschale 19 preßt. In ähnlicher Weise umgreift der obere, in die Überschale 20 ragende Rand 27 des Halteringes 23 einen Dichtring 28 und drückt diesen in eine ringförmige Rille 29 in der Oberschale 20.

Das Anschlußstück 17 des Flüssigkeitsraumes 13 ist als napfförmiges Teil der Unterschale 19 ausgebildet und mit einem Außengewinde 30 versehen, mit dem der Druckspeicher beispielsweise an einem Federbein eines Kraftfahrzeuges befestigt werden kann. Ein angeschweißter Ansatz 31 an der Außenwand 32 des Gehäuses 11 erlaubt das Ansetzen eines Werkzeuges zum besseren Einschrauben des Druckspeichers. Um zu vermeiden, daß der Balg 12 vom Druck des Gases im Gasraum 14 in das Anschlußstück 17 gequetscht wird, ist an der Unterseite des Balges 12 eine Blechscheibe 33 mit auswärts gebogenem Rand 34 angenietet In der dargestellten unteren Endstellung des Balges 12 liegt der Rand 34 der B/echscheibe 33 an der Innenwand 22 des Gehäuses 11 an und überbrückt so das Anschlußstück 17.

Das Verschlußstück 18 des Gasraumes 14 besteht aus einer Verschlußschraube 35, die in eine koaxial zur öffnung 16 an der Innenwand 22 des Gehäuses U angeschweißte Schraubenmutter 36 eingeschraubt ist. Ein den Schaft der Verschlußschraube 35 umgebender Dichtring 37 verhindert ein Entweichen von Druckgas. Ein koaxial zur öffnung 16 auf die Außenwand 32 des Gehäuses 11 geschweißter Ring 38 begrenzt den Dichtring 37 seitlich und umgibt den Kopf der Verschlußschraube 35, der dadurch vor Beschädigungen geschützt wird.

Wie F i g. 2 erkennen läßt, weist der Haltering 23 im Bereich der Schweißnaht 21 längs seines Umfangs eine Einbuchtung 39 auf, auf der eine Schicht 40 aus einem das Schweißgut abweisenden Werkstoff aufgetragen ist. Die der Schweißnaht 21 gegenüberliegende Oberfläche 41 der Schicht 40 ist ebenfalls nach innen gewölbt. Dieser konkaven Wölbung der Oberfläche 41 der Schicht 40 liegt eine entsprechend konvex gewölbte Oberfläche 42 der Schweißnaht 21 gegenüber, die an keiner Stelle mit dem Haltering 23 verschweißt ist. Die Schweißnaht 21 zeichnet sich deshalb durch eine glatte, von Kanten und Kerben freie Gestalt aus, die eine hohe Festigkeit der Schweißnaht verbürg*.
Beim Zusammenbau des Druckspeichers wird zunächst der Haltering 23 so in die Unterschale 19 eingepreßt, daß er mit seinem unteren Rand 24 den Wulst 25 des Balges 12 in die Rille 26 drückt. Darauf wird die Oberschale 20 über den aus der Unterschale 19 herausragenden Haltering 23 gestülpi, wobei der obere

ίο Rand 27 den Dichtring 28 in die Rille 29 drückt Die Oberschale 20 ist jetzt so auf dem Haltering 23 zentriert, daß im Bereich der konkaven Oberfläche 41 der Schicht 40 des Halteringes 23 ein ringförmiger Spalt zur Bildung der Schweißnaht 21 verbleibt Durch die das Schweißgut abweisende Schicht 40 nimmt eine gegenüberliegende Oberfläche 42 der Schweißnaht 21 eine günstige konvexe Gestalt an. Da die Schicht 40 verhindert, daß der Haltering 23 mit der Unterschale 19 und der Oberschale 20 verschweißt wird, steigert diese die wärmedämmende Wirkung des Halteringes 23 und schützt dadurch den vom unteren Rand 24 des Halteringes 23 gehaltenen Balg 12 vor zu großer Hitzeeinwirkung.

Die das Schweißgut abweisende Schicht 40 kann beispielsweise durch Aufspritzen eines keramischen Werkstoffes gebildet werden. Es ist auch möglich, eine solche Schicht z· B. aus Kupfer, galvanisch aufzutragen. Eine Schicht kann auch, statt auf den schmalen, der Schweißnaht gegenüberliegenden Streifen begrenzt zu sein, zur Vereinfachung der Herstellung auf größere Flächen oder auf die gesamte Oberfläche des Halteringes aufgetragen werden.

Bei dem in Fig.3 gezeigten Haltering 43 eines Druckspeichers, wird die das Schweißgut abweisende Schicht durch einen zweiteiligen Ring 44 aus keramischem Werkstoff gebildet. Der Ring 44 kann in eine Ringnut 45 des Halteringes 43 eingeklebt oder auch nur eingelegt sein. Eine nach innen gewölbte Oberfläche 46 des Ringes 44 bestimmt, wie im vorangehenden Beispiel, die festigkeitsgerechte Gestalt der Schweißnaht 47, die die Unterschale 48 mit der Oberschale 49 des Gehäuses des Druckspeichers verbindet. Daneben unterstützt der keramische Ring 44 die wärmedämmende Wirkung des Halteringes 43 beim Schweißen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 Patentansprüche:

1. HydropneuRiatischer Druckspeicher, dessen Gehäuse aus einer Unterschale und einer Oberschale besteht, die stumpf aufeinander stoßen und mit einer durchgehenden Schweißnaht miteinander verbunden sind, und an dessen Innenwand im Bereich der Schweißnaht ein Haltering angeordnet ist, an dem ein als bewegliche Trennwand dienender Balg befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der der Schweißnaht (21,47) gegenüberliegende Teil des Halteringes (23,43) aus einer das Schweißgut abweisenden Schicht (40, 44) besteht

2. Hydropneumatischer Druckspeicher nach Anspruch >, dadurch gekennzeichnet, daß der der Schweißnaht (21, 47) gegenüberliegende Teil der Schicht (40,44) eine nach innen gewölbte Oberfläche <41,46) aufweist

3. Hydropneumatischer Druckspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (40) durch auf die Außenseite des Halteringes (23) aufgetragenen Werkstoff gebildet ist

4. Hydropneumatischer Druckspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht durch einen an der Außenseite des Halteringes (43) angeordneten Ring (44) gebildet ist