DE2801224C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen hydropneumatischen Druckspeicher
in Blasenspeicherbauart gemäß dem Oberbegriff des Patentan
spruchs 1.
Es ist ein hydropneumatischer Druckspeicher in Blasenspeicher
bauart bekannt (DE-PS 8 86 249), bei welchem sich die Flüssig
keit außerhalb der Blase befindet und bei welchem in der Blase
an deren oberem und unterem Ende je ein kantenloser Bauteil,
beispielsweise in Form einer Kugel, vorgesehen ist, um scharfes
Biegen oder Knicken der Blase zu vermeiden.
Es ist auch ein hydropneumatischer Druckspeicher in Blasen
speicherbauart gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1
bekannt (FR-PS 15 18 045), bei welchem die Blase einen Quer
schnitt in Form eines Kreuzes oder eines Sternes aufweist,
wodurch Rippen gebildet werden, die dazu dienen, der gesamten
Ausführung zusätzliche Starrheit zu verleihen und ein voll
ständiges Abflachen bzw. Zusammenlegen zu verhindern. Schonende
Dehnung und Zusammenziehung der Blase ist nicht angesprochen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen hydropneumatischen
Druckspeicher in Blasenspeicherbauart gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 derart auszuführen, daß Dehnung und
Zusammenziehung der Blase möglichst schonend erfolgen.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Druckspeicher der angegebenen Gattung durch die Merkmale des kennzeichnen
den Teils des Patentanspruchs 1.
Durch das umgekehrt kegelförmige Hängeteil wird insbesondere
das obere Ende der Blase vor Zusammendrücken oder Knicken ge
schützt, so daß beim Zusammenziehen der Blase keine exzen
trische Lage oder Verziehung der Blase auftritt. Des weiteren
ist die Blase davor geschützt, in die Flüssigkeitsöffnung des
zylinderartigen Behälters gezogen zu werden. Darüber hinaus
kann sich die Blase sowohl ohne Axialbewegung als auch mit
Axialbewegung ohne Rollen sicher und glatt verformen, wobei
durch das umgekehrt kegelförmige Hängeteil die Blase vor
Zusammendrückung durch eine größere Krümmung geschützt wird.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen an
gegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispiels
weise erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, in dem
der Bodenbereich einer Speichervorrichtung mit der Befestigung ei
nes Trennelements am Behälter dargestellt ist;
Fig. 3 einen Trennelementquerschnitt;
Fig. 4 und Fig. 5 jeweils einen Schnitt des verformten Trennele
ments beim Ausströmen der darin enthaltenen Flüssigkeit;
Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform; und
Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen einen zylinderartigen Behälter 1 aus Me
tall, der einem vorbestimmten Druck standhält. Das Oberteil des
Behälters 1 ist von einer kalottenförmigen oder halbkugelförmigen
Wandung 2 gebildet, in deren Zentrum ein Luftversorgungsventil 3
vorgesehen ist. Der untere Bereich des Behälters 1 weist in Rich
tung zu einer Öffnung 4 einen allmählich kleiner werdenden Durch
messer auf und ist mit seinem umlaufenden Ende unter Bildung einer
Schulter 5 nach innen gebogen. Diese Schulter 5 ist auf einem
Flanschbereich 7 eines ringförmigen Trägers 6 abgestützt.
Der unterste Teil eines sackartigen Trennelements 8 aus Natur-
oder Synthetikgummi endet in einer Öffnung 9 mit einer verdichten
Wand, deren äußere Umfangswand zur Aufnahme der Schulter 5 des Be
hälters 1 und des Flanschbereichs 7 des ringförmigen Trägers 6 mit
einer umlaufenden Vertiefung 10 versehen ist. Das untere, offene
Ende eines aus einem dünnen Stahlblech bestehenden schalenartigen
bzw. hülsenartigen Einbauteils 11 ist zur Bildung eines unter dem
Ende des Trennelements 8 liegenden Flansches 12 nach außen ge
bogen. Das Einbauteil 11 ragt nach oben in das Innere des Trenn
elements 8. Im oberen Bereich seiner umlaufenden Wand weist das
Einbauteil eine Anzahl von Öffnungen 13 auf. Eine Kappe 14 des
Behälters 1 ist mit einem Außengewinde 15 des Öffnungsbereichs 4
des Behälters verschraubt. In der Mitte der Kappe 14 ist eine
Flüssigkeitsöffnung 16 vorgesehen.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch das Trennelement 8, in dem mit
gleichem Abstand über den kreisförmigen Umfang verteilt drei Paar
(oder vier Paar) verdickte Bereiche 17 vorgesehen sind, wobei je
des Paar zwischen den verdichten Bereichen 17 einen dünnen Wand
bereich 18 aufweist. Wenn das Trennelement 8 von außen zusammenge
drückt wird, zieht es sich in die Form eines Dreiecks mit nach
innen durchgebogenen Seiten (siehe Fig. 4) zusammen und wird bei wei
terer Zusammenpressung zu einer Form (siehe Fig. 5)
mit drei Spitzen verformt.
Am oberen Ende des Trennelements 8 ragt ein Hängeteil im wesent
lichen in Form eines auf der Spitze stehenden Kegels 19 in das
Innere des Trennelements 8.
In einem anderen Ausführungsbeispiel (Fig. 6) der Speichervor
richtung ist an der Unterseite des Luftversorgungsventils 3 ein
Trageteil bzw. Aufhängeteil 20 mit einem vergrößerten Kopf 21
gestaltet, der in einer Ausnehmung des Hängeteils 19 des Trenn
elements 8 aufgenommen ist, so daß der obere Teil des Trenn
elements 8 vom Behälter 1 gehalten wird. Der untere Rand 4 des
Behälters 1 ist bei dieser Ausführungsform mittels Flansch
schrauben mit der Kappe 14 verbunden.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform. Bei dieser Ausfüh
rungsform kann ein umgekehrt schalenförmiges Führungselement 22
an der Innenwandung des Behälters 1 entlanggleiten. Von der Mit
te der oberen Wandung des Führungselements 22 aus erstreckt sich
der vergrößerte Kopf 21 nach unten und ist von einer Ausnehmung
eines Hängeteils 19 am oberen Ende des Trennelements 8 aufge
nommen. Das Führungselement 22 weist Luftdurchlässe 23 auf.
Um die oben befindliche Basis des Hängeteils 19 herum verläuft
eine ringförmige Vertiefung 24, in der ein Ring 25 mit rundem
oder kreisrundem Querschnitt aufgenommen ist. Durch diesen Ring
25 kann, wenn das Trennelement 8 durch äußeren Druck zusammen
gefaltet wird, dessen Krümmung im Anschlußbereich des Hänge
teils 19 vergrößert werden, wodurch das Trennelement 8 an dieser
Stelle nicht beschädigt werden kann.
Vom obersten Teil des in den Behälter 1 hineinragenden Einbau
teils 11 erstreckt sich eine Trennungsplatte 26 durch die
Flüssigkeitsöffnung 16 zu einer Bohranordnung und teilt dabei
die Flüssigkeitsöffnung 16 in zwei Bereiche. Einmal fließt
Flüssigkeit von der Einlaßseite 27 unter Einwirkung auf die Luft
bzw. das Gas in das Trennelement 8 und einmal fließt sie durch
die Auslaßseite 27a der Flüssigkeitsöffnung 16 aus.
Beim Betrieb der Speichervorrichtung vom Typ entsprechend der
Fig. 1 wird das Trennelement, wenn Druckluft über das Luft
versorgungsventil 3 zugeführt wird, von seiner Außenseite her
zusammengedrückt. Da das Trennelement 8, wie in Fig. 3 gezeigt,
einige Paare dicker Wandungsbereiche 17 und dünner Wandungs
bereiche 18 aufweist, verformt sich das Trennelement 8 zu einer
Dreiecksform (Fig. 4) und wird bei weiterer Kompression zu
einer Sternform (Fig. 5) zusammengefaltet. In diesem Fall
schützt das umgekehrt kegelförmige Hängeteil 19 oben an der Innen
seite des Trennelements 8 den oberen Bereich des Trennelements
8 vor Zusammendrückung und trägt dazu bei, das Trennelement
glatt und schonend zusammenzulegen. Des weiteren wird, da die
umlaufende Vertiefung 24 mit dem Ring 25 an der Basis des Hänge
teils 19, wie in Fig. 7 gezeigt, vorgesehen ist, aufgrund dieses
Ringes 25 die Krümmung des Trennelements 8 größer, wodurch das
Trennelement 8 vor einem vollständigen Zusammendrücken geschützt
wird.
Da sich das vorspringende Einbauteil 11 von der Öffnung im Unter
teil des Trennelements 8 in den Behälter 1 hineinerstreckt, wird
auch der Unterteil des Trennelements 8 vor Beschädigung geschützt
und dadurch zu einer glatten Zusammenfaltung des Trennelements 8
beigetragen. Da das Trennelement 8 durch das Einbauteil 11 abge
stützt wird, kann es nicht in die Flüssigkeitsöffnung 16 hinein
gezogen werden. Aus diesem Grund kann das Trennelement 8 ohne
jegliche kritische Beanspruchung oder Spannung an irgendeiner
Stelle die Lage seiner kleinsten Kapazität annehmen.
Wenn als nächstes Flüssigkeit über die Flüssigkeitsöffnung 16
zugeführt wird, dehnt sich das Trennelement 8 allmählich von der
zusammengelegten Form (Fig. 5) in die in Fig. 4 gezeigte Form
aus und nimmt schließlich die Lage seiner größten Kapazität
(Fig. 3) unter Komprimierung der Luft im Behälter 1 an. Da
das Trennelement 8 in diesem Fall ungefaltet ist und allmäh
lich ausgedehnt wird, unterliegt sein Gummimaterial keiner
übermäßigen Beanspruchung oder Spannung, wodurch der Gummi seinen
ursprünglichen Zustand ohne jegliche Dehnung behält.
Deshalb behält das Trennelement 8 sogar bei wiederholter Aus
dehnung und Zusammenziehung seine Elastizität ohne jegliche
Ermüdung, wodurch die Gefahr einer verringerten Kapazität und
einer Beschädigung nicht gegeben ist.
Auch wenn, wie in Fig. 6, das Trennelement 8 an dem Tragteil 20
in der Mitte des Behälters 1 hängend gehalten ist, kann es
sowohl bei seiner Expansion als auch bei seiner Kontraktion
zu einer symmetrischen bzw. regelmäßigen Form verformt wer
den. Hierdurch tritt bei diesem Trennelement 8 keine Verziehung
oder übermäßige Beanspruchung durch exzentrische Lage auf.
Da bei der Ausführungsform nach Fig. 7 das Führungselement 22
am oberen Ende des Trennelements 8 vorgesehen ist, wird das
Oberteil des Trennelements 8, wenn dieses Führungselement 22
entweder aufwärts oder abwärts entlang der Innenwand des Be
hälters 1 gleitet, bei Ausdehnung oder Zusammenziehung in
seiner axialen Richtung immer in der Mitte bzw. Achse des
Behälters 1 gehalten. Auf diese Weise wird das Trennelement 8
vor einer exzentrischen Verformung oder Verziehung geschützt.
Auch ist in Fig. 7 eine Trennplatte 26 vorgesehen, die das vor
springende Einbauteil 11 und die Flüssigkeitsöffnung 16 genau in
zwei Bereiche teilt. Bei dieser Konstruktion fließt die Flüs
sigkeit auf diese Weise sehr gleichmäßig über die Auslaßseite
27a des Rohrstrangs aus, wenn die Flüssigkeit von der Einlaß
seite 27 des Rohrstranges in das Trennelement 8 eingeleitet wird,
von wo aus es ohne abrupten Stoß auf die Luft einwirkt, da
die (Stoß-)Wellenkomponente der Flüssigkeit davon absorbiert
wird.
Der untere Rand 4 des Behälters 1 kann zur Befestigung der
Kappe 14 umgebördelt sein. In diesem Fall kann auch auf eine
Verschraubung dieser Teile verzichtet werden.
Claims (6)
1. Hydropneumatischer Druckspeicher in Blasenspeicherbau
art, mit einem zylinderartigen Behälter (1), der am oberen Ende mit einem
Luftversorgungsventil (3) versehen ist und am unteren Ende
eine Flüssigkeitsöffnung (16) aufweist, und mit einer elasti
schen Blase (8), die in dem zylinderartigen Behälter (1) angeord
net ist und ein unteres offenes Ende (9) aufweist, das mit
der Flüssigkeitsöffnung (16) des zylinderartigen Behälters (1) in Ver
bindung steht, wobei eine dichte Verbindung zwischen dem unte
ren Ende des zylinderartigen Behälters (1) und dem unteren Ende (3)
der Blase (8) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende
der Blase (8) auf ihrer Innenseite ein Hängeteil (19) in Form eines auf der Spitze
stehenden Kegels vorgesehen ist, daß die Blase (8) wenigstens drei
Paare von im wesentlichen in Längsrichtung der Blase (8) ausgerich
teten, in einem Abstand voneinander angeordneten und ins Innere der Blase (8) hineinragenden Versteifungsrippen (17)
aufweist, wobei die Versteifungsrippen (17) mit der Seitenwand der Blase (8) einheitlich
ausgebildet sind und wobei jedes Paar der Versteifungsrippen (17) zwischen verdickten
Bereichen einen dünnwandigen Wandbereich (18) aufweist,
und daß im unteren offenen Ende (9) der Blase
(8) einvorspringendes Einbauelement (11) angeordnet ist, welches
in die Blase (8) hineinragt und mit einer Anzahl von Öffnungen (13)
in seiner Umfangswand versehen ist.
2. Druckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hängeteil (19) am oberen Ende
der Blase (8) aufgehängt ist.
3. Druckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hängeteil (19) und das obere
Ende der Blase (8) durch ein am zylinderartigen Behälter (1)
befestigtes Tragteil (20) gehalten sind.
4. Druckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hängeteil (19) an einem Führungs
element (22) angeordnet ist, welches entlang der Innenwand des
zylinderartigen Behälters (1) gleiten kann und welches am
oberen Ende der Blase (8) befestigt ist.
5. Druckspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß am Basisbereich des
Hängeteils (19) ein Ring (25) vorgesehen ist.
6. Druckspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sich eine Trennplatte (26) vom oberen Ende
des vorspringenden Elementes (11) durch die Flüssigkeitsöff
nung (16) des zylinderartigen Behälters (1) in eine Rohranord
nung erstreckt, wodurch die Flüssigkeitsöffnung (16) und die Rohranordnung jeweils in
zwei Bereiche (27, 27a) geteilt sind.
Applications Claiming Priority (2)
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- 1978-01-04 FR FR7800144A patent/FR2377537A1/fr active Granted
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