DE2330744A1

DE2330744A1 - Hydro-pneumatischer druckspeicher

Info

Publication number: DE2330744A1
Application number: DE19732330744
Authority: DE
Inventors: Karl-Eugen Dipl Ing Schneider; Walter Wieland
Original assignee: Langen and Co
Current assignee: Langen and Co
Priority date: 1973-06-16
Filing date: 1973-06-16
Publication date: 1975-01-09

Description

Gegenstand: Hydro-pneumatischer Druckspeicher Anmelderin: LANGEN & CO.

4 - Düsseldorf, Klosterstr.49

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydro-pneumatischen Druckspeicher mit einem gas- und. flüssigkeitsdichten Gehäuse, dessen Inneres von einer walkfähigen Trennwand in zwei gas- und flüssigkeitsdicht voneinander getrennte Räume unterteilt wird, von denen einer ein mit einem Flüssigkeitsanschluss versehener Flüssigkeitsraum ist, während der andere ein Gasraum mit einer verschliessbaren Gaseinfflllöffnung zum Einfüllen eines unter Druck stehenden Gases ist, wobei die Trennwand im Bereich ihres Randes zwischen einem die innenwand des Druckspeibhers nicht berührenden, ringförmigen Halteglied und der Innenwand mit Vorspannung gehalten wird.

Derartige Druckspeicher sind beispielsweise aus der deutschen Offenlegungs-Schrift 1 525 4 76 bekannt geworeden. Den dort gezeigten Haltegliedern war es gemeinsam, dass ihre Fixierung im Gehäuse allein durch Kraftschluss erfolgte. Sofern die Halteglieder die Form von starren, ungeteilten Ringen hatten, mussten enge Fertigungstoleranzen eingehalten werden, u» einerseits eine ausreichende Vorspannung der Trennwand zu gewährleisten und andererseits ein Zerquetschen der Trennwand zu verhindern. Es wurde auch schon vorgeschlagen, das Halteglied als geteilten Ring mit sich überlappenden

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Enden auszubilden. In diesem Falle wird zwar ein gewisser Toleranzausgleich gewährleistet, jedoch kann die Trennfuge dabei so gross werden, dass die Trennwand bei sehr hohen Drücken hineingequetscht wird. Eine weitere Ausführung eines Haltegliedes besteht aus mehreren in Form einer Schraubenfeder gewickelten Drahtwindungen. Auch diese Ausführung ist nicht zum Oberbrücken von grösseren Toleranzen geeignet. Aus der schweizerischen Patentschrift 455 418 ist schliesslich ein Druckspeicher bekannt geworden, der als Halteglied einen geschlossenen Ring besitzt, welcher nach dem Einlegen in die Randzone der Trennwand unter plastischer Verformung aufgeweitet wird. Bei dieser Ausführung »ag es zwar bei entsprechender Dosierung der aufweitenden Kräfte möglich sein, ursprüngliche Toleranzen auszugleichen. Toleranzen hingegen, die bei weiteren Arbeitsgängen entstehen können wie zum Beispiel einer weiteren spanlosen Verformung nach dem Einlegen der Trennwand zur Herstellung eines Druckspeichers mit einteiligem Gehäuse können nicht ausgeglichen werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Halteglied für Druckspeicher der eingangs erwähnten Art.auszuführen, dass ein selbsttätiger Toleranzausgleich bei ausreichender Vorspannung der Randzone der Trennwand auch bei Toleranzänderungen nach dem Einlegen der Trennwand ermöglicht wird. Das Halteglied soll dazu billig, leicht herstellbar und leicht zu montieren sein.

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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss dadurch, dass das Halteglied die Form einer eng gewickelten Schraubenfeder geringen Durchmessers hat, welche aus ihrer gestreckten Lage zu einem Kreis ring verformt wird, wobei die Enden sich aufeinander abstützen und der Kreisring im liicht eingebauten Zustand einen grösseren Durchmesser aufweist als im eingebauten Zustand. In einer bevorzugten Ausführung wird zur Verringerung der Spalte zwischen den Windungen und somit zum Erzielen einer gleichmässigeren Vorspannung der Trennwand die Schraubenfeder als Flachdrahtßchraubenfeder ausgebildet. Die Enden werden zweckmässigerweise durch ein Schloss zusammengehalten, welches aus einer Scheibe mit einem dem Aussendurchmesser der Schraubenfeder entsprechendem Durchmesser und mit zwei beidseitig konzentrisch angesetzten Zapfen besteht, die in das Innere der Schraubenfeder eingreifen. Die Scheibe ist dabei in ihrer Breite gleich oder kleiner als die Breite bezw. der Durchmesser des Drahtes. Die Zapfen können kurz und zylindrisch sein. Sie können aber auch dem Krümmungsradius des Kreisringes entsprechend etwas konisch geformt oder auch abge*· winkelt sein. In an sich bekannter Weise kann ein solches Halteglied zwischen zwei umlaufenden, parallelen Wülsten in der Randzone der Trennwand eingelegt sein. Die genaue Fixierung der Trennwand im Druckspeicher kann mit Hilfe einer Nut im Gehäuse und einer darin einrastenden Wulst der Trennwand oder aber durch eine Nut oder Sicke im Gehäuse erfolgen, in welcher die Trennwand durch die kreisringförmige gebogene Schraubenfeder gehalten wird.

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Die Erfindung wird anhand eines in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Figur 1) zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemässen Druckspeicher längst seiner Achse.

Figur 2) zeigt in einer Teilansicht die Enden der Schraubenfeder mit einem sie zusammenhaltenden Schloss.

Ein Druckspeicher besitzt ein aus zwei Gehäuseteilen 1 und 2 bestehendes Gehäuse. Die GehHuseteile 1 und 2 sind durch Elektronenstrahlschweißen oder ein ähnliches Verfahren gasdicht miteinander verbunden. Das Gehäuseteil 1 hesitzt an seiner Innenwand eine Nut 3, welche in einer senkrecht zur Achse des Druckspeichers verlaufenden Ebene umläuft. Vor dem Verschweißen wird in das Gehäuseteil 1 eine walkfähige Trennwand 4 eingeführt, welche in ihrer Randzone umlaufende, nach Innen gerichtete Wülste S und 6 besitzt. Zwischen diese Wülste 5 und 6 wird eine zu einem Kreisring gebogene Schraubenfeder 7 eingelegt. Die Enden 8 und 9 der gebogenen Schraubenfeder 7 werden durch ein Schloss zusammengehalten, welches aus einer Scheibe mit zwei konzentrisch beidseitig angesetzten Zapfen 11 und 12 besteht. Der Durchmesser der Scheibe Io entspricht dem Durchmesser der Schraubenfeder 7. Der Durchmesser der Zapfen 11 und 12 ist hingegen so gewählt, dass sie in das Innere deT Schraubenfeder 7 gesteckt werden können, und dort im wesentlichen spielfrei anliegen. Die Breite der

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Scheibe 10 ist vorzugsweise gleich oder kleiner als die Breite bzw. der Durchmesser des Drahtes, aus dem die Schraubenfeder gewickelt ist. Die Trennwand 4 wird zusammen mit der montierten Schraubenfeder 7 in das Gehäuseteil ] hineingeschoben. Dabei verringert sich der Durchmesser des aus der Schraubenfeder 7 gebildeten Kreisrinpes, sodass die Trennwand 4 mit Vorspannung an die Innenwand des GehUuseteils gepresst wird. Die endgültige Lage der Trennwand 4 ist erreicht, wenn der aus der Schraubenfeder 7 gebildete Kreisring in den Bereich der Nut 3 gelangt und dort die Trennwand 4 in die Nut 3 hineindrückt. Die Trennwiind 4 teilt somit den Druckspeicher gas- und flüssigkeitsdicht in einen Flüssigkeitsraum 13 und einen Casraum 14. In den Flüssigkeitsraum 13 mündet ein Flüssigkeitsanschluss 15, während im Gehäuseteil 2 eine verschliessbare Gaseinftillöffnung 16 vorgesehen ist, durch die unter Druck stehendes Gas in den Gasraum 14 eingefüllt werden kann. Nach dem Einfüllen von Gas wird die Gaseinfüllöffnung durch eine Gaseinfüllschraube 17 wieder verschlossen.

Der Vorteil des erfindungsgemässen Haltegliedes liegt in erster Linie darin, dass auf Grund der relativ grossen Länge der Schraubenfeder selbst beträchtliche Toleranzänderungen nur zu relativ geringfügigen Vorspannungsänderungen im Halteglied 4 führen. Weiterhin ist es von Vorteil, dass sich durch Toleranzen hervorgerufene Längenveränderungen innerhalb der Schraubenfeder 7 auf eine Vielzahl von Windungen verteilen, sodass pro Wandung nur eine relativ geringfügige Änderung eintritt.

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Dadurch erhält man eine sehr gleichmässige Anpressung und verhindert gleichzeitig die Gefahr, dass die Trennwand selbst bei hohen Drücken in die Spalte der einzelnen Windungen gedrückt wird. Da die Schraubenfeder zu einem Kreisring verformt wird, ergibt sich ein weiterer Vorteil dadurch, dass die Trennwand nicht über scharfe Kanten walken muss, sondern sich gemäss dem äusseren Krümmungsradius der Schraubenfeder bewegen kann.

Die Erfindung ist keinesfalls auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wie schon erwähnt, können neben Schraubenfedern aus Flachdraht durchaus auch solche mit normalem, zylindrischem Federstahldraht gewickelte Verwendung finden. Zur Fixierung der Trennwand genügt es insbesondere bei dünnwandigen Druckspeichern aus Blech, durch Einrollen oder dergleichen eine Sicke vorzusehen, in welche die Trennwand durch die Schraubenfeder gedrückt wird.

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Claims

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- 7 -Patentansprüche

I]I Hydro-pneumatischer Druckspeicher mit einem gas- und flüssigkeitsdichtem Gehäuse, dessen Inneres von einer walkffihigen Trennwand in zwei gas- und flüssigkeitsdicht voneinander getrennte Räume unterteilt wird, von denen einer ein Mit einem Flüssigkeitsanschluss versehener Flüssigkeitsraum ist, während der andere ein Gasraum mit einer verschliessharen Gaseinfüllöffnung zum Einfüllen eine.s unter Druck stehenden Gases ist, wobei die Trennwand im Bereich ihres Randes zwischen einem die Innenwand des Druckspeichers nicht berührenden, ringförmigen Halteglied und der Innenwand mit Vorspannung gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteglied die Form einer eng gewickelten Schraubenfeder (7) geringen Durchmessers hat, welche aus ihrer gestreckten Lage zu einem Kreisring verformt wird, wobei die Enden (8, 9) sich aufeinander abstützen, und der Kreisring im nic^ht eingebauten Zustand einen grösseren Durchmesser aufweist als im eingebauten.
2. Hydro-pneumatischer Druckspeicher nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder (7) aus Flachdraht gewickelt ist.
3. Hydro-pneumatischer Druckspeicher nach Anspruch 1) oder 2), dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (8, 9)

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durch ein Schloss zusammengehalten werden, welches aus einer Scheibe (lo) mit einem dem Ausscndurchmesser der Schraubenfeder entsprechenden Durchmesser und mit zwei beidseitig konzentrisch angesetzten Zapfen (12, Il ) besteht, die in das Innere der Schraubenfeder (7) eingreifen.
4. Hydro-pneumatischer Druckspeicher nach Anspruch 3) dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (12, ^l ) kurz und zylindrisch sind.
5. Hydro-pneumatischer Druckspeicher nach Anspruch 3) dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen dem Krümmungsradius des Kreisringes entsprechend etwas konisch geformt sind oder entsprechend abgewinkelt sind.
6. Hydro-pneumatischer Druckspeicher nach einem oder mehreren der Ansprüche 3)bis 5) dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (lo) in ihrer Breite gleich oder kleiner ist als die Breite bezw. der Durchmesser des Drahtes.
7. Hydro-pneumatischer Druckspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder (7) in an sich bekannter Weise zwischen zwei umlaufenden, parallelen Wülsten (5, 6) in der Randzone der Trennwand (4) eingelegt ist.

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8, Hydro-pneumatischer Druckspeicher nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genaue Fixierung der Trennwand (4) im Druckspeicher mit Hilfe einer Nut (3) im Gehäuse (Gehäuseteil 1) und eine rdarin einrastenden Wulst der Trennwand erfolgt.
9. Hydro-pneumatischer Druckspeicher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1. - 7., dadurch gekennzeichnet, dass die genaue Fixierung der Trennwand (4) im Druckspeicher mit Hilfe einer Nut (3) oder Sicke im Gehäuse (Gehäuseteil 1) erfolgt, in welcher die Trennwand (4) durch die kreisförmig gebogene Schraubenfeder (7) gehalten wird.

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