DE2757549A1 - Entleerungsverschluss fuer speicherbehaelter - Google Patents
Entleerungsverschluss fuer speicherbehaelterInfo
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Description
Dipl.-Ing. A. Wasmeier Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg |
PATENTANWÄLTE
2 1 |
Dipl.-Ing. H. Graf 2757549 |
An das
Deutsche Patentamt 8000 München 2 |
D-8400 REGENSBURG 1
GREFLINQER STRASSE 7 Telefon (0941) 5 47 53 Telegramm Begpatent Rgb. Telex 65709 repatd |
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Date |
A/p 9280 19. Dezember 1977
W/Ja
CREAVCO INC., 1250 Broadway, Suite 3003, New York, N.Y. 10001, USA
Entleerungsverschluß für Speicherbehälter
Zusammenfassung: Gegenstand der Erfindung ist ein Verschluß für Speicherbehälter· Der Verschluß weist ein Entleerungsgehäuse, eine Feder
in diesem Gehäuse und einen hohlen, becherartigen Kolben in diesem Gehäuse auf, der von einer Feder in eine Offen-Stellung gedrückt wird.
Wenn der Kolben die geschlossene Stellung einnimmt, wird die Akkumulatoröffnung geschlossen und hindert die Blase am Eintreten in die Entleerungsvorrichtung.
Der Kolben besitzt elliptische Entleerungslöcher in seiner zylindrischen Seitenwando Nimmt der Kolben die geöffnete Position ein,
erstrecken sich die Entleerungslöcher von dem Inneren des Speicherbehälters in das Innere des Entleerungsgehäuses· Die Wand, die die Öffnung
eines jeden Entleerungsloches definiert, ist an dem Teil in der Nähe der
geschlossenen Verbindung des Kolbens so gekippt ausgebildet, daß ein Vektor der Kräfte, die dazu beitragen, daß Flüssigkeiten den Speicherbehälter
verlassen, direkt gegen den Kolben gerichtet wird, damit er geöffnet gehalten wird. Die Feder ist eine Schraubenfeder, die so dimensioniert
ist, daß sie in unmittelbarer Nähe der Entleerungsgehäusewand angeordnet
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ist, so da.3 sie aus dem Fluß der gespeicherten Substanz entfernt win
wenn diese Substanz in den Speicherbehälter eintritt und ihn verläßt. Ferner liegt die Feder am Ende des Kolbens anf das sich noch innerhalb
des Entleerungsgehäuses befindet. Der diametrale Abstand zwischen dem Kolben und dem Entleerungsgehäuse ist so gewühlt, da3 die gespeicherten
Substanzen den Akkumulator verlassen können, wenn dar Kolben eine geschlossene Position einnimmt.
Es gibt verschiedene Arten von Speicherbehäitern.Bei einer Art von
Speicherbehälter ist ein starrer Behälter vorhanden, der in seinem Inneren eine flexible und dehnbare Blase aufnimmt. Die Blase kann mit
einem kompressiblen Stömungsmittel, z.B. Gas, gefüllt sein. Es kann
dabei Luft oder ein inertes Gas verwendet werden. ;Ue Blase wird üblicher
weise mit etwa der Hälfte des Gesarrtdruckes des Systems unter Druck
gesetzt werden.
: Au3erhalb der Blase und innerhalb der starren Speicherbehälterkammer ist
eine Substanz gespeichert, die im Vergleich zu Gas nicht komprossibd. ist,
. Diese Substanz, die häufig öl oder eine andere Flüssigkeit ist, wird
' innerhalb des Speicherbehälters mit einem höheren Druck gespeichert. Das kompressible Gas kann durch im wesentlichen nicht kompressibles Öl
komprimiert werden, bis die Drücke im Speicherbehälter sich ausgleichen^
j Bei Bedarf des Systems, mit dem der Speicherbehälter gekoppelt ist,
drUckt die gespeicherte Energie in der Blase das gespeicherte, nicht ' kompressible öl durch die Speicherbehälter-Entleerungsvorrichtung, bis
im Idealfall das gesamte öl aus dem Speicherbehälter ausgetreten ist.
Somit bewirkt die innerhalb der unter Druck stehenden Blase gespeicherte Energie, daß die Blase expandiert, bis sie die Kammer vollständig ausfüllt. Die expandierende Blase übt einen Druck auf den Entleerungsver-
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ι schlufJ aus. Wenn der Entleeruogsverschluf! nicht geöffnet bleibt, bis
das gesamte ge^>
eicherte Öl im Speicherbehälter ausgetreten ist, bleibt ein
Teil des ils eingeschlossen und steht Jem System, mit welchem der
Speicherbehälter gekoppelt ist, nicht zur Nutzung zur Vcrfüaung. v'enn !
I die Blase beim Expandieren sich längs des Entleerungsverschlusses bewegtj,
besteht die Gefahr^ daß sie eingeklemmt oder baschcdigt wird und reiiH, :
so dall der Cpeicherbehülter unwirksam wird. Dies ist ein erhebliches
I Problem, des die Arbeitsweise bekannter Speicherbehflter nachteilig
beeinflu.it hat.
Um den Entleerungsverschlu^ geöffnet zu halten, so daß das gesamte ge~
speicherte öl aus dem Speicherbehälter austreten kann, wird eine verhcilti
nismäßig starke Feder verwendet, die den Ventilverschluß in die Offen- j
Position vorspannt. Die Feder kann jedoch nicht so stark gewählt werden,)
daß sie den Verschluß offen hält, da dann die Blase sich an dem Ent- |
leerungsverschlußkopf entlangbewegt und dann, wie vorstehend erläutert, j
die Gefahr der Beschädigung der Blase bedteht.
Wenn andererseits eine verhältnismäßig schwache Feder verwendet wird,
damit sichergestellt ist, daß der Entleerungsverschluß schließt, bevor die Blase verdrängt werden kann, überwindet die Kraft der Blase unmittelbar
die Kraft der Feder und schließt den Entleerungsverschluß, während der Speicherbehälter noch mit einer erheblichen Menge an gespeichertem
Öl gefüllt ist. Ferner bewirkt dann, wenn eine hohe Durchflußgeschwindigkeit
des gespeicherten Öls innerhalb einer kurzen Zeitperiode erforderlich ist, beispielsweise im Betrieb einer hydraulischen
Bremse, der Durchfluß einer solchen Flüssigkeit einen Niederdruckbereict
unterhalb des Entleerungsverschlusses, und einen Hochdruckbereich inner halb der Speicherbehälterkammer. Dies hat zur Folge, daß eine verhält* j
nismäßig schwache Feder nicht in der Lage ist, den Druckunterschied auf
beiden Seiten des Verschlußkopfes zu Überwinden, und letzterer kann |
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nahezu sofort schließen, nachdem der Durchfluß des gespeicherten Öls be-f
ginnt*
Es gibt eine Reihe von Vorschlügen fUr einen wirksamen Entleerungsverschluß. Beispielsweise wird in US-PS 2 932 320 ein Ventil vorgeschlagen
in welchem eine zylindrische Entleerungsvorrichtung einen gleitend darirj
befestigten hohlen Kolben aufweist; eine Blattfeder innerhalb des Entleerungsgehäuses legt sich gegen die Seltenwände und ist innerhalb des
Kolbens zentrisch zur Kolbenoberseite befestigt. In den zylindrischen Seitenwandungen des hohlen Kolbens sind kreisförmige Löcher vorgesehen,
die ermöglichen, daß das gespeicherte öl in die Speicherbehälterkammer
durch die Entleerungsvorrichtung eintritt und die Kammer verläßt. Das Ventilbauteil ist mit einer Lippe versehen, die die Speicherbehälteröffnung hängend überdeckt, so daß der Entleerungsverschluß abgedichtet
wird.
Mit US-PS RE 23 333 wird eine weitere Ventilkonstruktion für einen
Speicherbehälter vorgeschlagen, bei dem der hohle Kolben zentrisch von
einer Spiralfeder abgestützt wird. Wie im Falle der US-PS 2 932 320
umströmen Substanzen, die in die Speicherbehälterkammer eingeführt oder
aus ihr abgeführt werden, direkt die Feder. In beiden Fällen sind die öffnungen in der Seite des Kolbens kreisförmig angeordnet und verlaufen
radial in bezug auf den zylindrischen Kolben.
Mit der US-PS 2 659 391 wird ein hohler zylindrischer Ventilstößel in
einem Entleerungsventil vorgeschlagen. Der Ventilstößelteil des Ventilkopfes besitzt eine überhängende Lippe, die mit der Speicherbehälterentleeröffnung in Eingriff kommt und sie abdichtend verschließt. Die Feder
ist in diesem Falle eine zylindrische Feder, die um die Außenseite des Ventilstößels gewickelt ist und gegen die überhängende Lippe anliegt.
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Eine weitere bekannte Vorrichtung, bei der ein Tellerventil verwendet
wird, wir:! von der Firma EMG Hydraulics, Inc., Santa Monica, California
hergestellt. Ein massiver Ventilstößel nimmt einen Ventilkopf auf, der
so abgeschrägt ist, daß er mit der SpeicherbehäJterbffnung innerhalb
dec Gpoicherbehältergehäuses in Deckung kommt. Um den Stößel des Teller-·
ventiles ist eine Schraubenfeder angeordnet, die den Kopf einstisch nacf
giebig nach oben drückt.
Die meisten der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen tragen dem Zweck
des Speicherbehälterentleerungsverschlusses nicht in ausreichendem Maße
Rechnung. Tn jedem Fall sind die vorgeschlagenen Vorrichtungen Ventile, und die Ventilverschlüsse sollen die öffnung abdichtend verschließen,
sobald die Blase durch Druckwirkung den Verschluß geschlossen hat. Uege
der angestrebten guten Abdichtung tendiert die überhängende Lippe im Falle der US-PS 2 659 391 und 2 932 320 wie auch die in Eingriff kommen
den Kanten der Anordnung der Firma EMG Hydraulics, Tnc. dazu, die Blase
zu erfassen oder einzuklemmen und sie zu beschädigen. Allen diesen Vorrichtungen
ist gemeinsam, daß die Feder, die verwendet wird, um den Verschluß in eine Offen-Position zu drücken, direkt im Strom des gespeicherten
Materials engeordnet ist . Das Auftreffen eines solchen Materials auf die Feder hat jedoch einen nachteiligen Einfluß, der die
Federkraft der Feder in Abhängigkeit von der Durchflußgeschwindigkeit, der Richtung des Durchflusses und der Viskosität der gespeicherten
Substcnz verändern kann.
Bei den vorbeschriebenen Vorrichtungen liegen die Federn gegen die Unte:
seite des oberen Teiles der Verschlußvorrichtung an. Wegen der Mittenlagerung durch die Feder, z.Bo in US-RE 23 333 muß das diametrale Spiel
zwischen dem Gehäuse und dem Ventil sehr gering sein, damit vermieden wird, daß das Ventil im Gehäuse verschwenken und die Gehäusewandung
verkratzen kann. Diese Forderung sperrt ferner den Durchfluß von ge-
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speicherten Substanzen aus dem Speicherbehälter, wenn die Öffnung durch j
das Ventil einmal geschlossen ist.
Die Ventilentleerungslöcher in hohlen Ventilen sind in der Regel klein
und kreisförmigf Flüssigkeiten, die von der Speicherbehülterkammer und
in die Entleerungsvorrichtung fließen, müssen ihre Richtung scharf :
ändern können, wodurch der Druck im Ventil reduziert wird. Der erhöhte !
vorzeitiges Schließen des Ventils bewirken. Eine ähnliche Schwierigkeitkann sich bei der vorstehend geschilderten EMG-Vorrichtung ergeben, bei;
der ein Bauteil in die Entleerungsvorrichtung eingesetzt ist, um die ;
zentrisch angeordnete Feder und das Tellerventil abzustützen, wobei der,' Flüssigkeitsfluß die Durchflußgeschwindigkeit erhöht und den sich daraui
ergebenden Druckabfall vergrößert.
Bekannte Schließventilvorrichtungen haben sich als unwirksam herausgestellt, neigen zum vorzeitigen Schließen und zum Einschließen des gespeicherten Mediums, und haben in manchen Fällen die Blase eingeklemmt
und beschädigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Entleerungsverschluß für die Entleerungsvorrichtung eines Druckspeicherbehälters zu schaffen, der aus
wenigen kräftigen Teilen besteht, die einfach zusammengebaut werden können und die einen einwandfreien Betrieb ergeben, insbesondere auch
den Verschluß solange geöffnet halten, bis das ganze im Speicherbehälte gespeicherte Medium aus dem Speicherbehälter entfernt ist, auch bei
rascher Abgabe. Ferner soll mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag erreich
werden, daß der Verschluß schließt, bevor die Blase in den Verschluß eingeklemmt wird«. Schließlich soll eine elastisch nachgiebige Vorrichtun
im Entleerungsverschluß vorgesehen sein, die das Abschlußbauteil in eine offen Position vorspannt, jedoch von dem Durchflußpfad des ge-
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speicherten Mediums abgezogen wird.
Gemäß der Erfindung wird eine Verschlußvorrichtung zur Verwendung in
einem Speicherbehälter vorgeschlagen, der eine Blase aufweist und zur Speicherung von Substanzen verwendet wird. Die Abschlußvorrichtung weist
ein Entleerungsgehäuse mit einer Öffnung auf, durch die die Substanzen strömen. Ein hohles Abschlußbauteil ist in Verbindung mit dem Entleerungjs
gehäuse vorgesehen und hat eine Geschlossen-Position zum Schließen der Speicherbehälteröffnung. Das Abschlußbauteil ist in bezug auf das Gehäuse
in eine Offen-Position verschiebbar, es ist hohl ausgebildet und weist
Offnungen darin auf, durch die hindurch die Substanzen in den Speicherbehälter
eintreten und aus ihm austreten. Wenigstens eine der Öffnungswandungen des Bauteiles ist in einem Winkel zum Pfad angeordnet, den
das Medium beim Verlassen des Speicherbehälters festlegt.tft»»-»we*
hBtegaslef» Bei einer Auflösung der Kräfte, die auf das Medium
beim Verlassen des Speicherbehälters ausgeübt werden, trifft ein Vektor I auf die 'Wand etwa in Richtung des Bauteiles, das sich von der Geschlossen-Position
in die Offen-Position bewegt. Diese Kraft trägt dazu bei, das Bauteil in einer Offen-Position zu halten, während die Substanzen den
Speicherbehälter verlassen. Im Gehäuse ist eine Federanordnung vorgesehen,
die an dem Bauteil anliegt und dieses elastisch nachgiebig in einer Offen-Position hält.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Verschlußvorrichtung
zur Verwendung in einem Speicherbehälter, der Substanzen aufnimmt und darin eine Blase besitzt, vorgesehen, welche ein Entleerungsgehäusemit
einer Speicherbehälteröffnung besitzt. In Verbindung mit dem Gehäuse is1
ein Entleerverschlußbauteil vorgesehen, dat in dar Geschlossen-Position
die Speicherbehälteröffnung schließt, wodurch verhindert wird, daß die i
Blase in das Gehäuse eintritt. Das Verschlußbauteil nimmt eine nicht ■
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geschlossene Position ein. Substanzen treten durch das Verschlußgehäuse
über einen vorbestimmten Pfad in den Speicherbehälter ein und verlassen ! ihn auf gleiche Weise. Im Gehäuse ist eine Federanordnung vorgesehen,
die das Bauteil in die nicht geschlossene Position nachgiebig vorspannt. Die Federanordnung ist in dem Gehäuse so angeordnet, daß sie von dem
vorbestimmten Pfad im Abstand angeordnet ist·
Ferner wird mit vorliegender Erfindung eine Verschlußvorrichtung zur
Verwendung in einem Speicherbehälter der gattungsgemäRen Art vorgeschlagen, die ein Entleerungsgehäuse mit einer Speiche rbehälteröffnung
im Speicherbehälter aufweist, und bei der ein Verschlu3bauteil für die
Speicherbehälteröffnung vorgesehen ist, das sich von dem Gehäuse aus
durch die Speicherbehblteröffnung erstreckt, derart, daß in einer
Padtion die Öffnung zur Blase geschlossen und in einer anderen Position
von innerhalb des Entleerungsgehäuses und ohne die Speicherbehülteröffnung verlängert wird. Das VerschluQbauteil endet mit wenigstens einerji
Ende innerhalb des Gehäuses. Es ist ferner eine Federanordnung innerhal des Gehäuses vorgesehen, die das Bauteil elastisch nachgiebig in eine
Offen-Position drUckt. Die Federanordnung liegt on dem Bauteil an dem
Ende, das sich innerhalb des Gehäuses befindet, an.
' Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand
: eines Ausfuhrungsbeispieles erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Teilschnittansicht des Entleerungsverschlusses nach der
Erfindung,
Figo 2 in vergrößertem Maßstab eine Schnittansicht des Entleerungsverschlusses nach Figo 1, und
Fig· 3 eine Schnittansicht durch den Kolben nach Fig. 2 längs der Linie
3-3 und in Blickrichtung der Pfeile.
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Bei be^unntcn Vorrichtungen wurde davon ausgegangen, daß der Verschluß
für eine Speicherbühülterentleervorrichtung ein Ventil ist, das beim
Schließen die Speicherbehälterkammer so abdichten soll, daß o'er Durchfluß eines gespeicherten Mediums» verhindert wird. Eine Betra'üng der
Funktion eines Speicherbehölters ergibt, daß diese Annahme nicht zutreffe.ic!
ist. Ein Speicherbehälter, insbesondere e:n solcher mit Blase,
speichert eine Substanz - beispielsweise öl oder dgl. - in einer starren
Speicherbehälterkanmer. Eine Blase innerhalb der Speie herbehälterkammer
wird mit einem kompressiblen Gas aufgeblasen. Es tritt dabei ein Austausch
von Kräften und gespeicherten Kräften auf, wobei das durch die Speicherbehälteröffnung hindurchtretende Cl einen Druck auf dieBlase
ausübt und das Gas darin komprimiert. Wenn sich ein Druckgleichgewicht eingestellt hat, kann kein weiteres Öl mehr in die Speicherbehälterkammer
eintreten,.
Der Speicherbehälter ist Teil eines Gesamtsystems. Wenn der Druck des
Systems fällt, wird der Druck in der Blase deshalb vergleichsweise höher als der Druck des ^l s j.m Speicherbehälter. Wenn der Druck des Systems
weiter fällt, expandiert die Blase innerhalb der Speicherbehälterkammer bis der größte Teil des Öls ausgetrieben worden ist, oder - wie dies
bei den meisten bekannten Anordnungen der Fall ist, es schließt der Entleerungsverschluß oder das Entleerungsventil vorzeitig· Die Speicherung
von öl tritt ein, wenn der EntleerungsverschluS eine Offen-Position
einnimmt. Wenn der Entleerungsverschluß geschlossen ist, besteht seine Hauptaufgabe darin, die Blase daran zu hindern, daß sie in die Entleerungsvorrichtung
hineingedruckt wird oder von dem Entleerungsverschluß erfaßt und festgeklemmt wird. Wenn sich die Blase aus-dehnt, so daß
das gespeicherte öl aus der Speicherbehälterkammer ausgetrieben wird,
ist es absolut erwünscht, soviel wie möglich des gespeicherten Öls vor dem Schließen des Verschlusses zu entfernen, wodurch die Blase daran j
gehindert wird, in die Entleerungsvorrichtung einzudringen. Es bestehen!
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somit zwei sich widersprechende Forderungen, nämlich zu verhindern, as ß
die Blase in die Entleervorrichtung eintritt, und gleichzeitig, soviel
wie möglich des gespeicherten Öles zu entfernen.
In der Zeichnung ist ein starrer Speicherbehälter 10 (Fig. 1) dargestellt, der zylindrische Gestalt besitzt und der eine Speicherbehälterkammer 12 ausbildet· Innerhalb der Kammer 12 ist eine Blase 14 vorgesehen, deren Aufbau bekannt ist· Die Blase 14 ist bei der dargestellten
Ausfuhrungsform einfach mit dem Speicherbehälter 10 an einer Stelle 16 I
befestigt. Die Blase 14 kann sich unter der Einwirkung des Druckes der i
gespeicherten Substanz, die beispielsweise öl oder dgl. ist, ausdehnen
oder zusammendrucken.
In der Blase 14 ist notwendigerweise ein kompressibles Medium, z.B. Gas,
und in der Kammer 12 ein Medium, das in bezug auf das l.o.npressible
Medium relativ inkompressibel ist, vorhanden. Aus Zweckmäßigkeitsgrünclenl,
jedoch ohne Beschränkung der Erfindung soll das kompressible Medium | nachstehend als "Stickstoff" und das inkompressible Medium als "Öl"
bezeichnet werden. Es können jedoch auch andere Substanzen verwendet werden.
Bei der dargestellten AusfUhrungsform der Erfindung, die aufgrund ihrer
einfachen Konstruktion besonders zweckmäßig ist, ist die Blase 14 am oberen Ende bei 16 in der Speicherbehälterkammer 12 befestigt und an
diesem Punkt 16 mit einem Ventil 18 versehen. Über das die Blase 14
mit Stickstoffunterdruck gefüllt wird. Das untere Ende 20 der Blase 14
ist im Speicherbehälter 10 frei angeordnet. Eine Speicherbehälterverschlußvorrichtung 22 (Fig. 1 und 2) ist am Boden 24 der Speicherbehälte
kammer 12 dargestellt.
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-N-
welchem eine Federunordnung 28 vorgesehen ist, Ein Verschlußbauteil 30
zum Schließen einer Speicherbehälteröffnung 32 ist innerhalb des Ge-
houses 26 vorgesehen. Die Federanordnung 2S spannt das Verschlußbauteil I
30 nach oben und durch die Speicherbehälteröffnung 32 im Entleerungs- '
gehäuse 26 vor. j
Das Entleerungsgehäuse 26 kann aus Stahl, gegossenem Aluminium oder ;
einem beliebigen anderen, zur Aufnahme der Speichersubstanz geeigneten Material bestehen. Vorzugsweise ist das Entleerungsgehäuse 26 (Fig. 2) j
hohl ausgebildet und besitzt zylindrische Form, wobei Speicherbehälteröffnung
32 und Leitungsanschlußöffnung 34 an entgegengesetzten Enden
vorgesehen sind. Am Speicherbehälteröffnungsende 32 des Gehäuses 26 ist :
ein radial verlaufender Flansch 36 vorgesehen, der mit der inneren ■
Fläche 38 der Speicherbehälterkammer 12 in Eingriff kommt, j
Der innere Teil des Gehäuses 26 weist eine Vielzahl von zylindrisch geformten,
aneinander anschließenden Teilen auf, die koaxial und stufenweise von der breitesten Dimension an der Speichorbehülteröffnung 32 '
I bis zur kleineren Dimension am Leitungsanschlußende 34 abnimmt. Der j
breiteste Durchmesser 40 an der Speichelbehälteröffnung 32 kann mit
Schraubgewinde versehen sein und sich Über einen Teil der Gesamtlänge
des Gehäuses 26 erstrecken. Beispielsweise beträgt die axiale Länge der,
Gehäuses 26 11,12 cm, die axiale Länge des größten Durchmesser 40 0,94 cm bei einem Durchmesser von 6,75 cm.
Der nächste Abschnitt 42 bildet den Teil des Gehäuses 26, der die Feder-)·
anordnung 28 und einen wesentlichen Teil des Abschlußbautoiles 30 aufnimmt.,
Der Durchmesser kann etwas kleiner sein und einen wesentlichen Teil der axialen Länge der Entleerungsvorrichtung 26 einnehmen. Beispielsweise
kann der Durchmesser dieses Teiles 42 einen Viert von 5,30 c und die axiale Länge einen Viert von 10 cm haben. Die Aufgabe des Haupt-
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teilen 4? <ior Gehliusea 26 wird nachstehend erltfvtert (alle vorstehend
angegebenen Dimensionen dienen lediglich der Veranschaulichung und
stellen keinerlei Beschränkung dar).
Der in seiner Dimension verengte Endabschnitt 44 besitzt oiren A
dür an der Leitungsöffnjng 34 zv befes+igen ict. Pie Abstufung 46 zu
vitüeir Abschritt 44 wird durch ο inen radial verlaufenden Sockel 46
definiert. Dos AnschluHe-nde Ί4 hat beispielsweise einen Durchmesser
von 1,13 cm und eine Löngo von 4,24 cm.
Die Federanordnung, die beispielsweise eine zylinderC rmige Cpiraifederj
ist, kann innerhalb des zentrIschen Abschnittes 42 des EntleerungsgehUuscs 26 angeordnet und so dimensioniert sein, c!a£ sie auf der Stufe
4Λ aufsitzt. Vorzugsweise ist die Feder 23 so dimensioniert, daS sie
konform zur zylindrischen Wandung verläuft, die den mittleren/bschnitt
42 des Entleerungsgehäuses 26 definiert. Die Feder 2" kann sich nach oben etwa um die Hälfte der Länge des mittleren Abschnittes 42 erstrecken
Das Verschlußbauteil 30 ist beispielsweise ein zylindrisches, becherförmiges Bauteil, dessen geschlossenes Ende 48 so angeor-dnet ist, daß
es innerhalb der Speicherbehälterkammer 12 liegt. Dieses Abschlußbautei
bzw. Kolben 30 kann eine zylindrische Gestalt mit einen vergrößerten Bund 40 etwa Über der Mitte aufweisen. Der Kolben 30 kann aus einem
starren Material, z.B. Aluminium oder dgl. bestehen. Der Bund 50 ist durch radial verlaufende Oberflächen an der Oberseite 52 und am Boden
54 definiert. Diese Oberflächen 52 und 54 schneiden die zylindrische Oberfläche des übrigen Teiles des Kolbens 30P Der radiale Bodenteil
ist so dimensioniert, daß er mit der Oberseite 56 der Feder 28 in Eingriff kommt. Der untere zylindrische Teil 58 des Kolbens 30 ist so
dimensioniert, daß er in die Feder 48 paßt. Vorzugsweise ist der untere
Abschnitt des Teiles 58 mit einer Abschrägung 60 versehen, die das
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Atf
Ein Haltering 62 ist in die Speicherbehäiteröffnung 32 eingeschraubt
und verengt beim Einschrauben in das Gehäuse 26 am obersten Abschnitt
40 die Öffnungsweite; der vorstehende Rand kommt mit der oberen radialen
Fläche 52 des Bundes 50 des Kolbens 30 in Eingriff, wodurch der Kolben
30 unc! die Feder 28 in dem Entleerungsgehäuse 26 gehalten wenfen.
Bei dem angegebenen Ausführungsbeispiel hat der Kalbenbund 50 einen Gesatrtclurchmesser von 6,78 cm, und die schmaleren Abschnitte 66 und 58 oberhaJ
und unterhalb des Bundes 50 haben einen Durchmesser von etwa 5 cm.
'Wie bereits vorstehend erwähnt, ist der Kolben 30 hohl. Er ist mit einei
Reihe von öffnungen 68 innerhalb der zylindrischen Seitenwand 70 versehen, so daß das gespeicherte Öl (nicht dargestellt) in die Speicherbehälterkammer 12 eintreten und aus ihr austreten kann. Diese öffnungen
68 können vorzugsweise elliptisch ausgebildet sein, wobei die größere Achse parallel zur Achse des Kolbens 30 verläuft. Vorzugsweise sind
vier Öffnungen vorgesehen,die symmetrisch um den Kolben 30 angeordnet
sind (Fig. 3). Die obere Wand 72 einer jeden öffnung 68 kann in einem
Winkel in bezug auf die Radien des Kolbens 30 abgeschrägt sein. Dieser Winkel beträgt beispielsweise etwa 9 . Die Funktion dieser Anschrägung
der oberen Wand 72 einer jeden öffnung 68 wird nachstehend erläuterte
VJe η η der Kolben 30 seine voll geöffnete Position einnimmt (Fig. 1 und 2]
erstrecken sich die öffnungen 68 von innerhalb der SpeicherbehälterkamiM r
12 in das Innere des Gehäuses 26. Der schmalere obereAbschnitt 66 des Kolbens 30 ist wesentlich länger als der schmalere untere Abschnitt
Bei dem speziellen Ausfuhrungsbeispiel mit einer Kolbenlänge von etwa 8,40 cm hat der obere Abschnitt 86 eine Länge von 2,85 cm und der untero
Abschnitt eine Länge von etwa 1,75 cm»
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-Ti-
3a
Das zusammengebaute Entleerungsgehäuse 26 mit der Feder 28, dem Kolben
30 und dem festgelegten Haltering 62 kann mit dem Flanschteil 36 gegen die innere Fläche 38 der Speicherbehälterkammer 12 angeordnet sein.
Ein ausgewählter äußerer Teil 74 des Gehäuses 26 ist mit Schraubgewinde versehen. Ein Haltering 76 (Fig. i) ist auf den mit Schraubgewinde versehenen Teil 74 und gegen das Speicherbehältergehäuse 12 aufgeschraubt,
so daß das Entleerungsgehäuse 26 festgelegt wird.
Im Betrieb drUckt die Feder 28 gegen den Kolben 30 etwa an dessen unterem Ende, wodurch ein Druck auf die untere radiale Wand 54 des Bundes
50 ausgeübt wird. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber den bekannten Anordnungen, bei denen die Feder bis zur Verschlußoberseite
verlängert ist. Je kürzer der Federweg ist, desto länger ist die Lebens!
dauer der Feder. Zusätzlich ist die Feder 28 längs der äußeren Wand des breitesten Durchmessers 42 des Entleerungsgehäuses (mit festgelegtem
Haltering) angeordnet. Wenn öl in das Entleerungsgehäuse 26 und durch
die öffnungen 68 des Kolbens 30 eintritt und austritt, kommt es mit
der Feder 28 nicht in Berührung. Damit wird die Feder 28 durch die gespeicherten Substanzen nicht beeinflußt. Auf diese V/eise wird ein
doppelter Vorteil erhalten: 1. erhöht der kürzere Federweg die Lebensdauer der Feder, 2, strömt das gespeicherte öl nicht Über die Feder.
Dadurch ist die Federkraft der Feder unter allen Betriebsbedingungen voll vorhersehbar. Die Verbindung der Seitenwand 70 mit dem geschlossenen Ende 48 des Kolbens 30 hat ferner leine Überhängende Lippe an der
Speicherbehälteröffnung 32o Damit kann der Kolben 39 geschlossen werden,
ohne daß er in Eingriff mit der Blase 14 kommt. Die öffnungen 68 werden unterhalb der Kolbenoberseite 48 vorgesehen, wodurch verhindert wir<J
daß die Blase 14 erfaßt und in das Entleerungsgehäuse 26 hineingezogen wird, wenn der Kolben 30 schließt.
! Ein weiteres wesentliches Merkmal vorliegender Erfindung ist in der
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I gexhrcigten "ondöffnung 72 zu sehen. V/enn daz gespeicherte 'Ol ous :!cr '■
Speicherbehälterkammer 12 durch kreisförmige Kolbenöffnungen auisfcro'Kien ,
würde, wir; dies bei bekannten ..nordtungen der Fall ist, würde clic plot?-]
liehe /nHciunci in der Ströirungsrichtung einen Druckabfall innerhalb der. j
hohlen Kolbens 30 bewirken. Dieser Druckabfall würde bewirken, daG die I
Riese 11 den Kolben CO tu einem früheren Zeitpunkt schlieHt. Jiid damit '
6] innerhalb des Speicherbehälter beläßt. Cs ist jedoch erwün^chu, dun !
•'clber? 30 solange wie ,nugiich oFfen ru halten, bio das gesamte gespeicherte Ol entfernt ist. Durch Abschrägen der oberen !.'andung 72 der öffnungen
ι 5C trifft der ölfluü au;, der Gpt-icherbehülterkonimer 12 auf :'ie ',/and 72
und erzeugt eine Vektorkrcft nach oben in c'ner Richtung, die von der
Feder 29. ausgeübt wird. Dies Irngt dazu bei, daß die Feder 28 den Koibont
20 länger als bei bekannten Anordnungen in einer Offen-Position hült^ i
Dadurch, da" die Entleoruiigsoffnungen 6C unterhalb und oberhalb der j
, upeicherbehöiteröffnung 32 gehalten werden, ist die Cntleerungsöffnungs-|
fläche ein Maximum, so da'1 der Ülflu.T nicht auf die untere '.'andung der
, öffnung auftreten kann. Dadurch wird der Druckunterschied klein ii>- Ver-
: gleich zu den bekannten Vorrichtungen.
Für vorliegende Erfindung ist auch Jas diametrale Spiel zwischen dem
Kolben 30 und dem Gehäuse 26 wichtig. Dieses Spiel; das in der Größenordnung
von 0,0375 mm liegen kann, ermöglicht den C'lfluß von der Speicherbehälterkammer
12, wobei der Kolben 30 eine geschlossene Position einnimmt. Dieses Spiel wird dadurch ermöglicht, daß die Federlagerfläche
auf dem Bund 50 an der äußeren Oberfläche des Kolbens 30 liegt. Dies steht im Vergleich zu Vorrichtungen, wie sie beispielsweise aus der
US-PS Nr. RE 32 333 bekannt sind. Dort wird ein vorzeitiges Schließen des Ventils gefordert. Um das eingeschlossene öl zu entfernen, werden
kleine Entleerungslöcher innerhalb des Gehäuses und zum Ventil vorgesehen.
Vorliegende Erfindung sieht größere Entleerungslöcher, einen direkten Fluß zwischen dem Gehäuse und dem Kolben und ein zeitabhängiges
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Schließen des Kolbens vor, um nicht nur das vollständige Entfernen des
gesamten Öls aus dem Behälter durch die expandierende Blase zu erzielen,
sondern dieses Entfernen auch mit einer Geschwindigkeit ζυ erreichen,
die bisher nicht möglich war· Somit besteht der grundlegende Unterschied
zwischen bekannten Anordnungen und der Anordnung nach vorliegender Erfindung darin, daß bei letzterer ein Verschluß zur Blase, nicht aber
ein Ventil vorgesehen ist0
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L e e r s e i t e
Claims (1)
- PatentansprücheClJ Verschluß fUr einen Speicherbehälter, der Substanzen speichert und eine Blase aufweist, gekennzeichnet durcha) ein Entleerungsgehäuse mit einer Speicherbehälteröffnung (32) im Speicherbehälter (10),b) ein Entleerungsabschlußbauteil (30) in Verbindung mit dem Gehäuse (26), das in einer geschlossenen Position die Speicherbehälteröffnung (32) verschließt, so daß die Blase am Eintreten in das Gehäuse gehindert wird, wobei die Substanzen in den Speicherbehälter hinein und aus ihm heraus durch das Entleerungsgehäuse in einem vorbestimmten Pfad gelangen,c) eine Federanordnung (28) im Gehäuse, die das Verschlußbauteil (30 in die nicht geschlossene Position drückt ind die im Abstand von dem Pfad angeordnet ist, undd) eine Anschlagvorrichtung (62) im Gehäuse (26), die die Federanordnung (28) und das Verschlußbauteil (30) im Gehäuse (26) hält.2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung (28) an dem Verschluflbauteil (30) an dessen Ende innerhalb des Gehäuses (26) anlagt.3. Verschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung (28) eine Feder innerhalb des Gehäuses (26) ist, daß das Verschlußbauteil (30) ein becherförmiges Bauteil ist, das gleitend im Gehäuse befestigt ist, daß der Becherboden so angeordnet ist, daß er die Speicherbehälteröffnung (32) verschließt, wobei das Verschlußbauteil sich vollständig innerhalb des Gehäuses befindet, und daß die Feder gegen das Gehäuse druckt und gegen das Verschlußbautei in der Nähe der offenen Randkante des becherförmigen Bauteiles angeordnet ist.609845/0634ORIGINAL INSPECTED■I. Verschluß nach ^ispiiich ?,, dadurch gekonnzeichnet, dal die Coiter;-wand des Verfehluübauteiles komplementär mit der Gehcusewnnd ist, derrrt, daß dann, v/enn das Rauteil seine geschlossene Position einnimmt, der Becherbodnn !:ontimu'.erlich pit den Rand der Speicherbchä 1 tsrr'iFfnung verläuft, um beim Schliefen ein Erfcösen oder Einklemmen der P^pso ~v vermeiden.5. Verschluß nach 'nrpruch 3, dadurch gekennzeichnet, do" Jas Bauteil. Entieerungslöcher durch die Bechurseitenwand aufweist, durch Jie hindurch die Substanzen in dem vorbesLimmt.cn DFad in den -p^ichyr- !1C!ι'IiItei" eintreten und ihn v^. Vcrschx'j^ ncch Anapri;ch 5, dadurch gekonnzeichnet,, 1IaP ein Teil Jer '..'cnJ Joo Vei's^hlu^hciutoilys, die die En Lieerunc^ löcher festlegt,,, in Hezuc, ouf die Caitcnwand gekippt ist, derart, H^f? di? den Snclcherbehä1 tor vcrlasscndon Substanzen eine Kraft ausUb.in, die das Verschlußbauleil in cie offene Poui&n dr'Jckt.7. Vsrschl tv" na^h Anspruch 6, dadurch gckenr.yeichnit, Ja? c'io FnJ„ljc~ rungsöFfnungen otwc elliptische Gestalt haben, die sich bei vjllj geöffneter Position des Bauteiles von innerhalb des Üpeicherbehnlter ibis in das Innere des Entleerungsgehäuses erstrecken.3. Verschluß nach Anspruch/^ dadurch gekennzeichnet, daß der gekippte Teil der EntleerungsöfFnungen der Becherbodenwand benachbart ist.9. Verschluß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder mit dem Bauteil an der Becherseitenwand in Eingriff steht.10. Verschluß nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei geschlos sener Position des Verschlußbauteiles der Becherboden in Verbindung809845/063/.•nit der Randbegrenzung der Speicherbehälteröffnung eine kontinuierliche Oberfläche bildet, um das Extrudieren oder Einklemmen der Blase zwischen Bauteil und Gehäuse zu verhindern.11. Verschluß nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, da3 das VerschluQbauteil einen Bund über der Kappenseitenwand aufweist, daß der Bund innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, όα2 die Feder mit dem Bund in Eingriff steht, und da.3 der Bund mit der Anschlagvorrichtung in Eingriff kommt, um zu verhindern, da3 das Bauteil von der Feder aus dem Gehäuse heraus-gedrückt wird.12. Verschluß nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine zylindrische Gestalt besitzt, daß das Verschlußbauteil einen zylindrischen Kolben aufweist, der mit der zylindrischen Gehäusewand komplementär ist, wobei der Bundteil zylindrisch ausgebildet und in der Nähe der Randkante des becherförmigen Kolbens angeordnet ist, daß die Entleerungslöcher sich durch die zylindrische Seitenwandung des Kolbens erstrecken, daß die Feder eine Spiralfeder ist und die zylindrische Viand des Gehäuses konfiemontiert sowie in der Lage ist, innerhalb der Windungen der Feder den Teil des Kolbens zwischen dem Bund und der Randkante aufzunehmen, daß der Bund sich radial zur Verbindung der Kolbenseitenwand erstreckt, daß die Feder an einer der beiden radialen Bundwände anliegt, daß das Gehäuse eine öffnung aufweist, die mit einem System verbunden ist und sich radial nach innen von dem Teil des Gehäuses, das die Feder und den Kolben aufnimmt, erstreckt, wobei die Feder auf der radialen Wand des Gehäuses angeordnet ist, die die öffnung des Systems darstellt, daß die Anschlagvorrichtung einen Haltering besitzt, daß die Speicherbehälteröffnung den Haltering aufnimmt und damit befestigt ist, wobei der Ring mit der zweiten der beiden rc&alen Bundwände in Eingriff steht, um den Kolben und die Feder innerhalb des Gehäuses zu halten, undÖ098U/Ö63Adaß die gekippte Wand in einem spitzen Winkel zum Radius angeordnet ist# der sich von der Achse des zylindrisch geformten Gehäuses erstreckt.13. Verschluß nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand des Kolbens komplementär mit dem Haltering ausgebildet ist, derart^ daß bei geschlossener Position des Kolbens der Kolbenboden kontinuierlich mit der Speicherbehälteröffnungs-Randkante verläuft, so daß ein Erfassen oder Einklemmen der Blase beim Schließen verhindert ist.14. Verschluß nach Anspruch 13, dod urch gekennzeichnet, daß vier Entleerungslöcher symmetrisch um den Kolben angeordnet sindo15. Verschluß zur Verwendung in einem Speicherbehälter mit Blase, in welchem Substanzen gespeichert werden, gekennzeichnet durcha)ein Entleerungsgehäuse mit einer Speicherbehölteröffnung innerhalb des Speicherbehälters,b) ein Speicherbehölteröffnungs-Verschlußbauteil, das sich innerhalb des Gehäuses und durch die Entleerungsöffnung erstreckt, derart, daß es in einer Position die Speicherbehälteröffnung schließt und vollständig innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, sowie in einer andere Position sich von innerhalb des Entleerungsgehäuses nach außen über die Speicherbehälteröffnung vorsteht,c) eine Federanordnung innerhalb des Gehäuses, die das Verschlußbauteil von der geschlossenen Position in die geöffnete Position elastisch nachgiebig drUckt, und die mit dem Verschlußbauteil am Ende desselben innerhalb des Gehäuses in Eingriff steht, undd) eine Vorrichtung in Verbindung mit dem Gehäuse, um das Verschlußbauteil und die Federanordnung innerhalb des Gehäuses festzuhalten·809845/063/.16. Verschluß nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanzen durch das Entleerungsgehäuse in einem vorbestimmten Pfad strömen, wobei die Federanordnung so angeordnet ist, da.3 sie von dem Pfad im Abstand angeordnet ist»17. Verschluß zur Verwendung in einem Speicherbehalter mit einer Blase, wobei der Speicherbehälter Substanzen speichert, gekennzeichnet durcha) ein Entleerungsgehäuse mit einer Speicherbehälteröffnung, durch die die Substanzen strömen,b) ein hohles Verschlußbauteil in Verbindung mit dem Gehäuse, das eine Geschlossen-Position zum Schließen der Akkumulatoröffnung besitzt und in bezug auf das Gehäuse gleitend angeordnet ist, wobei das Verschlußbauteile eine Offen-Position in bezug auf Jas Gehäuse besitzt, und Offnungen aufweist, durch die die Substanzen in den Speicherbehälter und aus dem Speicherbehälter und durch da Bauteil und das Gehäuse in einem vorbestimmten Pfad strömen, wöbe wenigstens ein Wandteil des Verschlußbauteiles, der die Öffnung festlegt, in einem solchen Winkel angeordnet ist, daß die den Speicherbehälter verlassenden Substanzen eine Kraft gegen den Wandteil ausüben, so daß das Verschlußbauteil in die Offen-Positi'! gedruckt wird,j c) eine Federanordnung innerhalb des Gehäuses, die an dem Verschluß bauteil anliegt, um das Bauteil in die Offen-Position federnd j nachgiebig zu drucken, undj d) eine Anschlagvorrichtung, um das Bauteil und die Federanordnung j innerhalb des Gehäuses festzuhalten.j 18. Verschluß nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung im Abstand versetzt von dem vorbestimmten Pfad angeordnet ist.009845/0634■ 19. Verschluß nach Anspruch 1G; dadurch gekennzeichnet, daß eile Federj anordnung ein dem Verschlußbautoil an clsssan einem Enc'n .innerhalb .'cn' Gehäuses anliegt.j 20. Verschluß nach .'nöpruch 19, dadurch gekennzeichnet, :'o0 das Verfehlui bauteil einen becherförminen Kolben aufweist, dessen Püchorboden nit dem Kolben in üüsren geschlossener Position in Verbindung nut der: Randkante der opeichcrbohültcröfFnung eine kontinuierliche Verschlußflüche bildet, so daß das EinHemmen und Extrudieren der Blast rutsche dem Kolben und dem Gehäuse verhindert wird.;21O Verschluß nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschluf bauteil einen becherförmigen Kolben aufweist, dessen Becherboden mit dem Kolben in der Geschlossen-Position in Verbindung mit Jer Raridkan+e der Speicher1-^heiitfireif fnung eine kontinuierliche Ver3ch.lti% fl'dcho durstellt, so dno dos Einklemmen und Extrudieren der Blase zwähen dem Kolben und dem Gehäuse verhindert wird.22. Verschluß zur Verwendung in einem Cpeicherbehülter mit einer Hlasa, wobei im Speicherbehälter Flüssigkeiten unter Druck speicherbar sine gekennzeichnet durcha) ein Entleerungsgehäuse mit einer Speicherbehülteröffnung,b) ein Verschlußbau teil zum Verschließen der Speicherbehülteröffnung, derart, daß verhindert wird, daß die Rlase in das Entleerungsgehäuse eingeführt wird und von dem Gehäuse so im Abstand angeordnet ist, daß Flüssigkeiten dazwischen hindurchströmen können,c) eine Federanordnung innerhalb des Gehäuses, wobei das Verschlußbauteil in der Lage ist, sich von der Geichlossen-Position in eine Offen-Position zu bewegen, und wobei die Federanordnung das Verschlußbauteil in die Offen-Position druckt, und809845/Ö63Ad) eine Haltevorrichtung zum Festhalten der Federanordnung und des Abschlußbauteiles innerhalb des Gehäuses.23. Verschluß nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet daß das Verschluf bauteil ein hohles, becherförmiges Bauteil mit Entleerungslöchern in der Seitenwand ist.
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