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tSpeichervorrichtung mit einer geschweißten Kapsel und
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einem eingesetzten Trennelement" Die Erfindung bezieht sich auf eine
Speichervorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige (Druck-)Speicher- bzw. Sammelvorrichtungen finden vorzugsweise
als Feder- und/oder Dämpfungsglieder in Druckflüssigkeitssystemen Verwendung.
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Bei herkömmlichen Speichervorrichtungen war es bisher sehr schwierig,
das Trennelement in der Druckkapsel zu befestigen, da die Handhabung des Trennelements
sehr beschwerlich war; insbesondere beim Zusammenbau des Druckgefässes durch Schweißen
wurde das Trennelement oft durch Schweißreste beschAdigt, die beim Schweißen in
das Innere der Kapsel gelangten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine leicht herstellbare
Speichervorrichtung einfacher Bauart, die problemlos zusammengebaut werden kann,
zu schaffen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Speichervorrichtung erfindungsgemäß
so ausgebildet wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben.
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Bei der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung können der Hauptteil
und der Deckel vorübergehend so festgestellt werden, daß sie während des Schweißens
miteinander fluchten, so daß das Trennelement vor Beschädigungen durch Schweißreste
geschützt ist. Ein Haltebereich des Tragrings hält das Tnnnelement, wodurch Verlagerungen
des Trennelements durch Zugkräfte entgegengewirkt ist, sowie Übertritt von Flüssigkeit
und/oder Gas am Befestigungsbereich des Tnnnelements vollständig vermieden ist.
Dadurch werden Sicherheit und Zuverlässigkeit der Speichervorrichtung gesteigert.
Bei der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung kann der Kapazitätseffekt des Trennelements
durch Erhöhen des Verdichtungsverhältnisses des Gases mit zunehmender Gaskapazität
des Trennelements gesteigert werden. Die beim Schweißen entstehende Wärme wird hauptsächlich
in der Kapsel, die einen geringen Wärmeleitwiderstand aufweist, verteilt, so daß
Wärmeleitung vom Tragring zum Trennelement vermieden ist und somit das Tflnnelement
vor Beschädigung durch Wärme geschützt ist.
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Die Speichervorrichtung kann rasch und mit geringen Kosten zusammengebaut
werden.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Vorzugsweise werden eine obere Stirnseite des Hauptteils und eine
untere Stirnseite des Deckels in einander zugewandter Lage mit einander verschweißt.
Vorzugsweise ist die Haltenut an einem oberen Endbereich des Tragrings vorgesehen,
während der untere Endbereich des Tragrings in eine Aussparung in der Innenfläche
der Kapsel eingepaßt ist. Vorzugsweise ist der obere Rand des Trennelements in der
nach unten offenen Haltenut des Tragrings befestigt.
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Bei einer besonders bevorzugten AusfUhrungsform der erfindungsgemäßen
Speichervorrichtung ist die obere Umfangskante eines topfförmigen Kapselhauptteils
mit der ihr zugewandten unteren Umfangskante eines topfförmigen Deckels verschweißt,
wobei ein elastisches Trennelement mit oberem offenem Ende eingesetzt ist.
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Dann sind der Schweißbereich und das obere Ende des Trennelements
mit einem Tragring für das Trennelement verbunden, wobei ein unterer zylindrischer
Paßbereich des Tragrings in eine Ausnehmung im Schweißbereich eingesetzt ist, ein
Rand des Trennelements fest in eine Haltenut am oberen Bereich des Tragrings eingesetzt
ist, und wobei der zylindrische Bereich des unteren Endes des Tragrings sowie die
Haltenut am oberen Ende des Tragrings durch einen sich verjüngenden Bereich verbunden
sind.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand teilweise schematischer Zeichnungen
an zwei Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Längs-Axialschnitt durch eine Speichervorrichtung;
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab; und Fig. 3 einen Schnitt
analog zu Fig. 2 durch eine weitere Ausführungsform.
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Fig. 1 zeigt einen topfförmigen Hauptteil 1 einer Kapsel aus Metall,
die bzw. das dem verwendeten Druck standhalten kann.
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Der Hauptteil 1 besitzt eine Flüssigkeitsöffnung in der Mitte seines
Bodens. Er weist eine obere ringförmige Stirnseite la auf, die sich schräg von innen
unten nach außen oben erstreckt, wie in Eg. 1 und 2 zu sehen ist. Ein gepreßter
Tragring 3 aus dünnem Stahl oder dergleichen weist in seinem oberen Bereich eine
Haltenut 4 zur Aufnahme des oberen, ringförmigen Randbereichs eines etwa topfförmigen
Trennelements 8 auf. Der Tragring 3 ist insgesamt grob gesehen etwa zylindrisch;
sein mittlerer Teil wird von einem sich nach oben verjüngenden Bereich 14, der beispielsweise
konisch ist, gebildet. Das untere Ende des Tragrings 3 bildet einen zylindrischen
Paßbereich 5 an der vertikalen Wand des Hauptteils 1. Der untereTeil des Tragrings
3 erstreckt sich in den Hauptte$} 1-und sein unteres Ende ist in einer ringförmigen
Aussparung bzw. Ansenkung 6 aufgenommen. Von der Haltenut 4 aus verläuft das Ende
des Tragrings 3 S-förmig
gekrümmt nach unten, wobei die eine Einbuchtung
des "S" die innere Seite der Haltenut 4 bildet und das untere Ende des nS" nach
innen weist. Infolge dieser Form ist das membranartige Trennelement 8 bei Bewegungen
nach oben vor Beschädigungen geschützt. Das verformbare Trennelement 8 besteht aus
natürlichem !oder synthetischem Gummi und weist an seinem oberen offenen Ende einen
Rand 9 auf, der auch als Dichtung für die Öffnung dient.
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Zur Sicherung des Trennelements 8 ist der Rand 9 in die Haltenut 4
eingesetzt, und der gekrümmte Bereich 7 des Halterings 3 wird in Richtung auf die
Haltenut 4 gedrückt, (vgl. Fig. 2, wo Teil 7 aus der gestrichelt dargestellten Stellung
in die durchgezogen dargestellte Stellung gebracht wird), wodurch das Trennelement
8 luftdicht befestigt ist.
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Ein aus demselben Material wie der Hauptteil 1 bestehender Deckel
lo weist an seinem oberen Ende ein Luftventil 11 auf. Wenn der Deckel als übertragungssperre
verwendet wird, kann ein Luftdurchlaß vorgesehen sein. Seine untere, ringförmige
Stirnseite ist so bearbeitet, daß sich eine schräg von innen unten nach außen oben
erstreckende Fläche loa ergibt, die mit der Schrägfläche la des Hauptteils 1 zusammenpaßt.
Diese Ausbildung eignet sich insbesondere für Elektronenstrahlschweißen. Wenn üblichere
Schweißtechniken angewendet werden sollen, verläuft günstigerweise die Schrägfläche
lb des Hauptteils 1 von innen oben nach außen unten, wie in Fig. 3 dargestellt,
so daß zwischen den Schrägflächen lb, die wie die Schrägfläche la verläuft, und
lob eine Schweißnut 15 gebildet wird. Durch einen Einsatz 12 außen am
Boden
des Trennelements sowie einen Sitz 13 innen am Boden des Hauptteils 1 ist ein Ventil
gebildet. Wenn sich das blasenartige Trennelement 8 ausdehnt bzw. nach unten geht,
kommt der Einsatz 12 mit dem Ventilsitz 13 in Berührung, so daß die Flüssigkeitsöffnung
2 geschlossen wird; zieht sich das Trennelement 8 zusammen bzw. geht es nach oben,
so entfernt sich der Einsatz 12 vom Ventilsitz 13, wodurch die Öffnung 2 geöffnet
wird.
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Im folgenden wird ein Verfahren erörtert, nach dem sich die Speichervorrichtung
zusammenbauen läßt.
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Zuerst wird der Rand 9 des Trennelements 8 in die Haltenut 4 des Tragrings
3 eingesetzt. Dann wird mittels einer Presse oder dergleichen die Innenwand der
Haltenut 4 nach innen gedrückt. Hierdurch drückt sich die Innenwand der Haltenut
4 in den Rand 9 und hält'ihn fest. Auf diese Weise wird dieser Bereich vollkommen
luftdicht gehalten. In diesem Zustand, bei dem sich das Trennelement 8 selbst unter
Zugkraft nicht lösen würde, wird der Paßbereich 5 des unteren Teils des Halterings
3 in die Öffnung des Hauptteils 1 eingeführt und sein unteres Ende in der Aussparung
6 aufgenommen. Wenn dann der Deckel lo auf den Hauptteil 1 aufgesetzt wird, wird
er von dem Paßbereich 5 bzw. dessen oberem Abschnitt geführt, so daß er genau mit
dem Hauptteil 1 fluchtet. Der Deckel lo wird vorübergehend von dem Hauptteil 1 getragen
(Fig. 1 und 2), und in dieser Stellung, in der die Kanten des Deckels lo und des
Hauptteils 1 dicht
aneinander sind, wird bei der Konfiguration
nach Fig. 2 eine Elektronenstrahlschweißung oder bei der Konfiguration nach Fig.
3 unter Ausnutzung der Schweißnut 15 eine gewöhnliche Elektroschweißung oder Gasschweißung
in diesem Bereich ausgeführt. Die Schweißwirkung erhöht sich dadurch, daß der zylindrische
Paßbereich 5 beim Schweißen als Metallauskleidung dient. Überdies wird eine Beschädigung
des Trennelements 8 durch die Hitze dadurch vermieden, daß die beim Schweißen entstehende
Wärme aufgrund des hohen Wärmeleitwiderstandes des Paßbereichs 5 und des sich verjüngenden
Bereichs 14 praktisch nicht zum Trennelement 8 geleitet wird. Daher kann beimVerschweißen
des Hauptteils 1 und des Deckels lo das Trennelement 8 sicher in der festgelegten
Stellung in der Speichervorrichtung verbleiben, ohne durch die Wärme beschädigt
zu werden. Da sich der Paßbereich 5 auf der Innenseite des Schweißbereiches befindet,
kann er das Trennelement 8 während des Schweißens vor erzeugten Rückständen oder
dergleichen, die in die Kapsel spritzen, schützen. Da auch der Paßbereich 5 zwecks
luftdichtem Abschluß mit verschweißt wird, besteht ebenfalls während des Verschweißens
des Hauptteils 1 und des Deckels 2 keine Notwendigkeit, eine besondere B efestigung
vorzusehen, um lediglich das Trennelement 8 gegen den Hauptteil 1 und den Deckel
lo abzustützen. Da das Trennelement 8 dadurch gehalten ist, daß sein Rand 9 in die
Haltenut 4 des Tragrings 3 eingesetzt und dann die Haltenut zusammengedrückt wird,
wird das Trennelement 8 nur durch einen einzigen Tragring 3 gehalten, und es ist
kein weiteres Element erforderlich, um das Trennelement 8gegenüber dem Hauptteil
1 und dem Deckel lo abzustützen.
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Daher ist der Aufbau der Speichervorrichtung sehr einfach,und das
Trennelement 8 kann leicht an dem Hauptteil 1 befestigt werden, indem lediglich
der Paß-bzw. Führungsbereich 5 des Tragrings 3 in den Hauptteil 1 eingesetzt wird.
Da der Rand 9 des Trennelements 8 in die Haltenut 4 des Tragrings 3 gepreßt bzw.
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geklemmt ist, ist das Trennelement 8 ganz fest angebracht, so daß
es sich selbst bei Aufbringen einer großen Zugkraft nicht löst. Da der Rand 9 auch
als Dichtung wirkt, ist selbst bei Beaufschlagung mit Gas und/oder Flüssigkeit unter
hohem Druck kein Lecken festzustellen. Da der Tragring 3 mit seinem das Trennelement
8 tragenden oberen Ende von dem Hauptteil 1 in den Deckel lo hineinragt, ist das
Gasvolumen innerhalb des Trennelements 8 wesentlich vergrößert. Dadurch ist im Vergleich
zu herkömmlichen Trennelementen das Druckverhältnis selbst bei im wesentlichen gleichem
Gas einhalt beträchtlich erhöht und eine deutliche Erhöhung des abgeführten Flüssigkeitsvolumens
möglich.
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Die sichere und eine hohe Kapazität aufweisende Speichervorrichtung
kann zu niedrigen Preisen hergestellt werden.
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Ansprüche
L e e r s e i t e