DE2754606C2 - Hydropneumatischer Druckspeicher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydropneumatischen Druckspeicher mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs enthaltenen Merkmalen.

Ausgehend von Druckspeichern, wie sie z. B. durch die DE-OS 23 26 688 bekannt geworden sind, lag bei der Hauptanmeldung P 26 23 951, nunmehr

DE-PS 26 23 951, die Aufgabe vor, einsn derartigen Druckspeicher so auszugestalten, daß auch hohe Lastverhältnisse gefahren werden können, ohne daß Dehnungen in der Membran auftreten können. Anders ausgedrückt, sollte trotz eines hohen Druckverhältnisses eine ausreichende Lebensdauer erzielt werden sowie die Funktionsfähigkeit voll erhalten bleiben. Darüber hinaus sollte der Druckspeicher unter Beachtung der in den technischen Merkblättern für Druckbehälter empfohlenen Gehäuseformen klein in Größe und Gewicht bleiben und im Rahmen einer Massenfertigung mit geringen Kosten herstellbar sein. Diese Aufgabe wurde durch einen formfesten, gasundurchlässigen Füllkörper gelöst, welcher den Raum zwischen der Innenfläche des Gehäuses und der vollständig symmetrisch umgestülpten und ungedehnten Membran ausfüllte. Als Halteglied für die Membran diente ein zusammen mit der Membran vormontierter und dann durch ein Rollwerkzeug in seine endgültige Form gebrachter Metallring. Ausgehend von der Tatsache, daß solche Druckspeicher in großen Stückzahlen hergestellt werden, und die Herstellkosten möglichst niedrig bleiben sollen, erscheint eine Verformung des Haltegliedes mit einem Rollwerkzeug mit dem dazu notwendigen Einspannen eines Gehäuseteils als zu aufwendig.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Herstellkosten eines Druckspeichers der in Rede stehenden Art weiter zu verringern und dabei auch die Montage zu erleichtern.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Der Vorteil dieser Lösung liegt zunächst darin, daß einstückige Bauteile billiger sind als getrennt ausgeführte Füllkörper und Halteglieder. Hinzu kommt, daß bei einem Kunststoff-Formteil jeglicher zusätzlicher Bearbeitungsaufwand entfällt Das Bauteil wird entweder am Gehäuseoberteil befestigt, worauf dann beide

ίο Teile zusammen mit der Membran mit dem Gehäuseunterteil zusammengebaut werden, oder man schiebt das Bauteil mit der Membran zunächst in das Gehäuseunterteil ein, wobei man ggf. einen Preß-Sitz, eine konische Klemmpartie oder eine Halterung mit Schnapp-Effekt vorsehen kann, und fügt dann das Gehäuseoberteil hinzu. Auf jeden Fall braucht der Druckspeicher vor dem Schweißvorgang nicht mehr in eine Maschine eingespannt zu werden.
Das Zusammenwirken eines Stützgliedes mit einer Membrane im Sinne einer Halterung ist an sich schon aus der DE-AS 12 28 874 bekannt Eine perforierte, halbkugelförmige Stützglocke ist mit ihrem Rand um den Rand eines Gehäuseteils gebogen, der dann in einen anderen Gehäuseteil gesteckt wird, wobei der Rand einer Membran in einem Spalt zwischen den Rändern geklemmt wird. Abgesehen davon, daß perforierte Stützkörper für eine Erhöhung des Druckverhältnisses ungeeignet sind, bedingt das Einstecken von Gehäuseteilen eine Verbindung mit Kehlnähten, die im Behälterbau nicht empfohlen werden. Die bekannte Stützglocke hätte daher weder von ihrer Funktion noch von ihrer konstruktiven Ausgestaltung die erfindungsgemäße Lösung nahelegen können. Bei ineinandergesteckten Gehäuseteilen (z.B. DE-AS12 21864 und DE-AS 11 98 148) bietet es sich auch an, die Gehäusekontur des eingesteckten Gehäuseteils in etwa der Form der umgestülpten, ungedehnten Membran anzupassen. Man bekommt aber auch dann Kehlnähte, oder man ist gezwungen, mechanische Verbindungselemente zu verwenden, die aufwendig sind, durch Nuten oder Gewinde häufig die dynamische Festigkeit herabsetzen und zudem nie sine hermetische Abdichtung bewirken, wie eine Schweißnaht dies tut. Zusätzlich ist zu befürchten, daß ein derart geformtes Gehäuse nicht mehr den in den Regelwerken empfohlenen Konturen entspricht Schließlich sei noch erwähnt, daß man mit Materialanhäufungen der umgestülpten Membrane entsprechende Konturen erzielen kann. Dies ist jedoch nur bei teuren Schmiedeteilen möglich und führt überdies zu Dehnungsbehinderungen und damit einem schlechten dynamischen Verhalten. Alles in allem konnte die erfindungsgemäße Lösung aus dem Stande der Technik, der auch schon in der Hauptanmeldung ausführlich gewürdigt wurde, nicht hergeleitet werden.

Die Erfindung wird anhand eines in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Abbildung zeigt einen Schnitt durch einen Druckspeicher längs seiner Achse.

Ein hydropneumatischer Druckspeicher 1 besitzt zwei Gehäuseteile 2 und 3, die an Rändern 4 und 5 stumpf aneinanderstoßen und durch Schweißen fest und dauerhaft miteinander verbunden werden. Eine Membran 6 teilt das Innere des Druckspeichers gasdicht in einen Gasraum 7 und einen Flüssigkeitsraum 8. Die Membran 6 besitzt einen verdickten Rand 9, welcher in einer umlaufenden Nut 10 innerhalb einer als Halteglied U dienenden Partie eines einstückigen Bauteils 12 gehalten ist und mit Vorspannung in der Befestigungszone gegen

die Innenfläche 13 des Gehäuseteils 3 gepreßt wird An das Halteglied 11 schließt sich eine weitere als Füllkörper 14 bezeichnete Partie des Bauteils 12 an. Der Füllkörper 14 ist so dimensioniert, daß er im wesentlichen den Raum zwischen der Innenfläche 15 und der symmetrisch um das Halteglied 11 in Richtung des Gasraumes 7 gestülpten, ungedehnten Membran 6 (gestrichelt gezeichnet) ausfüllt Das Bauteil 12 kann auf verschiedene Weisen befestigt sein. Es ist möglich, es durch Kleben oder Vulkanisieren"mit dem Gehäuseteil 2 zu verbinden. Es ist abtx auch möglich, eine Befestigung durch Formschluß zwischen den Gehäuseteilen 2 und 3 zu erzielen oder aber in dem einen oder anderen Gehäuseteil einen Preßsitz oder eine Schnappeinrichtung vorzusehen. In einem solchen Fall ist es auch möglich, zwischen Füllkörper 14 und !rnenfläche 15 einen geringfügigen Spalt bestehen zu lassen, der bei einer im Vakuum vor-

genommenen Elektronensirahlschwelßung zur Entgasung des Schweißnahtbereiches dient Insbesondere bei einem aus Kunststoff hergestellten Bauteil 12 empfiehlt es sich, im Schweißnahtbereich eine Ringnut 16 zwischen Gehäuse und Füllkörper 14 bzw. Halteglied 11 frei zu lassen, um Wärmeschäden zu vermeiden. Der Spalt zwischen Füllkörper 14 und Innenfläche 15 kann natürlich auch durch einen entsprechenden kleinen Durchbruch im Füllkörper 14 ersetzt werden. In den Gasraum 7 mündet eine Gaseinfüllöffnung 17, die mittels einer Verschlußschraube 18 und einer Dichtung 19 nach dem Einfüllen eines unter Druck stehenden Gases, meist Stickstoff, verschlossen wird. Der Gehäuseteil 3 ist mit einem Anschlußstück 20 verbunden, in dem sich ein in den Flüssigkeitsraum 8 mündender Flüssigkeitsanschluß 21 befindet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hydropneumatischer Druckspeicher mit einem aus zwei aneinanderstoßenden, an der Stoßstelle durch Schweißung dicht miteinander verbundenen Gehäuseteilen zusammengesetzten Gehäuse von im wesentlichen konstanter Wandstärke und mit einer das Innere des Gehäuses gasdicht in einen Gasraum und einen Flüssigkeitsraum veränderlicher Größe unterteilenden walkfähigen Membran, deren Rand mittels eines Haltegliedes gegen die Innenwand des mit dem Flüssigkeitsanschluß versehenen Gehäuseteils festgehalten wird, dessen von der Befestigungszone der Membran aus sich erstreckende Innenfläche der Form der ungedahnten Membran entspricht, während die auf der anderen Seite der Befestigungszone sich erstreckende Innenfläche des Druckspeichers größer ist als die Fläche der um das Halteglied in Richtung des Gasraumes gestülpten ungedehnten Membran, wobei der Raum zwischen der Innenfläche des Gehäuses und der vollständig symmetrisch umgestülpten und ungedehnten Membran mit einem formfesten, gasundurchlässigen Füllkörper ausgefüllt ist, nach Patent P2623951, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteglied (11) und der Füllkörper (14) ein einstückiges Bauteil (12) bilden.