DE3615177A1

DE3615177A1 - Isolierteil in einem einbauspeicher

Info

Publication number: DE3615177A1
Application number: DE19863615177
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Sugimura
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-08-06
Filing date: 1986-05-05
Publication date: 1987-02-19
Also published as: US4732176A

Description

Die Erfindung betrifft Einbauspeicher (in-line accumulators) zum Verhindern des Auftretens von Geräuschen und Pulsationen in einem hydraulischen System, und insbesondere be trifft die Erfindung einen Isolierteil in einem Einbauspeicher.

Wenn bei einem Einbauspeicher Druckänderungen, wie beispielsweise Pulsationen o. dgl., in einer Flüssigkeit aufge treten sind, die durch ein inneres Rohr eines Druckbehälters fließt, kann ein Gas innerhalb einer Gaskammer sich über einen Isolierteil zusammenziehen oder ausdehnen, um die Druckände rungen abzuschwächen und dadurch das Auftreten von Geräuschen und Pulsationen zu verhindern.

Bei einem bekannten Einbauspeicher, wie er in Fig. 9 dargestellt ist, ist in der Umfangswand eines inneren Rohres 1 eine große Anzahl von Verbindungslöchern 2 gebohrt, und drei bis vier Führungsrahmen 4 sind in einer Flüssigkeitskammer 3 auf der Außenseite des inneren Rohres 1 vorgesehen, die sich in axialer Richtung erstrecken. Weiterhin ist zwischen der Außenseite der Führungsrahmen 4 und einem Druckbehälter 5 ein zylindrischer Isolierteil 6 vorgesehen, der aus elastischem Material, wie beispielsweise Kautschuk o. dgl., gebildet ist und an seinen gegenüberliegenden Enden Flanschteile 14 hat. Jeder Flanschteil 14 ist durch den Druckbehälter 5, eine Bal gen- oder Blasenkappe 7 und eine Seitenplatte 8 festgeklemmt, um den Isolierteil 6 sicher festzulegen, und hierdurch sind eine Gaskammer 9 auf der Außenseite des Isolierteiles 6 und die Flüssigkeitskammer 3 auf der Innenseite des Isolierteiles 6 voneinander isoliert. Zusätzlich befinden sich an den Innen enden der Balgen- oder Blasenkappen 7 jeweils Schutzteile 11, um zu verhindern, daß der Isolierteil 6 an diesen Teilen ver formt wird, wenn er sich mit Bezug auf seine Querschnittsge stalt in zusammengezogenem Zustand befindet.

Bei diesem Einbauspeicher ist die Umfangslänge des Isolierteiles 6, der in seiner natürlichen Gestalt ringförmi gen Querschnitt hat, derart bestimmt, daß sie nahezu gleich der Umfangslänge seines Querschnittes ist bei verformter Ge stalt, abgestützt durch die äußere Umfangsfläche des inneren Rohres 1 und die Führungsrahmen 4 beim Zusammenziehen der Quer schnittsgestalt des Isolierteiles 6, wodurch der Anteil der Ausdehnung und Zusammenziehung des Materials des Isolierteiles 6, hervorgerufen durch Ausdehnung oder Zusammenziehung seiner Querschnittsgestalt, klein ist, so daß Materialermüdung ver ringert ist. Außerdem ist hierdurch ein Versagen des Isolier teiles 6, hervorgerufen durch Zugbeanspruchungen, ausgeschlos sen.

Es ist zu bemerken, daß in Fig. 9 mit dem Bezugszeichen 12 ein Flüssigkeitseinlaß bezeichnet ist, während mit dem Be zugszeichen 13 ein Drahtnetzzylinder bezeichnet ist, der da zu dient zu verhindern, daß der Isolierteil 6 in die Verbin dungslöcher 2 eintritt.

Wenn bei dem dargestellten bekannten Einbauspeicher der Isolierteil 6 sich in seiner Querschnittsgestalt zusammen zieht, während in der Nachbarschaft des mittleren Abschnittes des Isolierteiles 6 eine regelmäßige Faltung stattfinden kann, abgestützt durch die Führungsrahmen 4, nimmt seine Querschnitts gestalt die Gestalt eines Sternes ein, so daß ein Ermüdungs versagen nicht auftritt. Da Nutenabschnitte oder Nutenquer schnitte 15 auf der Seite der Flüssigkeitskammer 3 nahe der Flansche 14 vorgesehen sind, die an den gegenüberliegenden Enden des bekannten zylindrischen Isolierteiles 6 gebildet sind, wer den beim Zusammenziehen der Querschnittsgestalt des Isoliertei les 6 Verformungsbeanspruchungen, wie Biegungen und Spannungen, an diesen Nutenquerschnitten 15 konzentriert, so daß jedes Mal, wenn der Isolierteil 6 sich zusammenzieht, unregelmäßige und scharfe Falten an diesen Abschnitten des Isolierteiles 6 auf treten, wodurch der Isolierteil 6 sogar zerrissen und beschädigt werden kann. Auf die japanische Patentschrift 9 69 648 wird ver wiesen.

Im Hinblick auf die Nachteile des Standes der Technik bezweckt die vorliegende Erfindung, einen verbesserten Einbau speicher zu schaffen. Insbesondere bezweckt die Erfindung, einen Einbauspeicher der genannten Art derart auszuführen, daß ein Reißen und Beschädigen des Isolierteiles, hervorgerufen durch örtliche Ermüdung, verhindert sind.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein verbesserter Isolierteil in einem Einbauspeicher geschaffen, der von derjenigen Art ist, bei welcher im Inneren eines Druck behälters ein zylindrischer Isolierteil und ein inneres Rohr mit Verbindungslöchern aufeinanderfolgend konzentrisch vorge sehen sind, wobei ein Durchmesser eines mittleren Abschnittes des Isolierteiles größer ist als ein Durchmesser von einge engten, zusammengezogenen oder eingeschnürten Abschnitten, die auf gegenüberliegenden Seiten von Führungsrahmen zwischen den Führungsrahmen und Schutzteilen gebildet sind.

Der Isolierteil in dem Einbauspeicher hat eine annähernd zylindrische Gestalt, deren mittlerer Abschnitt sich entlang der mittleren Abschnitte der Führungsrahmen erstreckt und deren eingeengte bzw. zusammengezogene oder eingeschnürte Abschnitte auf den gegenüberliegenden Seiten des mittleren Abschnittes sich entlang der Oberflächen von Nutenabschnitten erstrecken, die durch die Führungsrahmen und die Schutzteile gebildet sind.

Wenn eine Flüssigkeit beim Ansprechen auf Änderungen des hydraulischen Drucks in dem Durchgang durch die Verbin dungslöcher hindurch in die Flüssigkeitskammer oder aus dieser fließt, dehnt sich der Isolierteil in seiner Querschnittsge stalt aus oder zieht sich zusammen, jedoch wird der Isolier teil keinen Verformungsbeanspruchungen, wie Dehnungen, Bie gungen und Zusammenziehungen, an gleichen Stellen der gegen überliegenden Endabschnitte des Isolierteiles unterworfen.

Es ist zu bemerken, daß bei Zusammenziehen der Quer schnittsgestalt der mittlere Abschnitt des Isolierteiles stern förmigen Querschnitt annimmt, abgestützt durch die Führungs rahmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht einer bevorzug ten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht nach Linie III-III der Fig. 2;

Fig. 4 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teildraufsicht eines Drahtnetzzylinders, der gemäß der Erfin dung verwendet wird;

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht nach Linie V-V der Fig. 4;

Fig. 6 ist eine Teilquerschnittsansicht, in welcher die Art der Benutzung des Drahtnetzabschnittes gemäß den Fig. 4 und 5 dargestellt ist;

Fig. 7 ist eine schaubildliche Ansicht einer abgewandel ten Ausführungsform eines Teiles des Gebildes gemäß der Erfin dung;

Fig. 8 ist eine Längsschnittansicht des gleichen Tei les;

Fig. 9 ist eine Längsschnittansicht eines Beispieles eines bekannten Einbauspeichers;

Fig. 10 ist eine Teilquerschnittsansicht, in welcher die Art der Benutzung des Drahtnetzteiles bei dem bekannten Ein bauspeicher gemäß Fig. 9 dargestellt ist.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.

Bei einem Einbauspeicher ist ein inneres Rohr 22 in einem Druckbehälter 21 an seinen gegenüberliegenden Enden mit tels Seitenplatten 23 und Balgen- bzw. Blasenkappen 31 abge stützt. In der Wand des inneren Rohres 22 ist eine große Anzahl von kreisförmigen Verbindungslöchern 24 gebohrt, und auf der Außenseite des inneren Rohres 22 ist ein Drahtnetzzylinder 25 angeordnet, der durch das Verweben von Stahldrähten gebildet ist (außer dem darüber angeordneten Drahtnetz könnten Schlitze verwendet werden).

Auf der Außenseite des Drahtnetzzylinders 25 ist eine Flüssigkeitskammer 26 vorgesehen, und Führungsrahmen 27 sind in einem Abstand H von dem Drahtnetzzylinder 25 vorgesehen, deren gegenüberliegende Enden an dem inneren Rohr 22 festgelegt sind. Beim Zusammenziehen der Querschnittsgestalt eines Isolierteiles 28 dienen diese Führungsrahmen, um Ermüdung des Materiales des Isolierteiles 28 zu unterdrücken, dazu, zu regeln, daß der An teil der Änderung der Umfangslänge des Isolierteiles 28 klein ist, und dazu, die Bildung von sich schneidenden unregel mäßigen Falten in dem Isolierteil 28 zu verhindern.

Zwischen der Außenseite der Führungsrahmen 27 und dem Druckbehälter 21 ist der zylindrische Isolierteil 28 angeordnet, der aus elastischem Material, beispielsweise aus Kautschuk, be steht, und eingeschnürte Abschnitte 36 nahe seinen gegenüber liegenden Enden hat. Flanschabschnitte 29 an seinen gegenüber liegenden Enden sind durch den Druckbehälter 21, die Seiten platten 23 und die Kappen 31 festgeklemmt, und der Isolierteil 28 dient dazu, eine Gaskammer 32 auf der Außenseite des Isolier teiles 28 von der Flüssigkeitskammer 26 auf der Innenseite des Isolierteiles 28 zu isolieren.

An den Innenenden der betreffenden Kappen 31 sind Schutzteile 34 vorgesehen mit schrägen Flächenabschnitten, um ein spitzes oder scharfes Verformen des Isolierteiles 28 an diesem Abschnitt bei Zusammenziehung seiner Querschnitts gestalt zu verhindern.

Insgesamt besteht der Isolierteil 28 aus den Flansch abschnitten 29 an seinen gegenüberliegenden Enden, einem ge raden zylindrischen mittleren Abschnitt 35 und den einge schnürten Abschnitten 36, die zwischen dem mittleren Abschnitt 35 und den betreffenden Flanschabschnitten 29 gebildet sind.

Der Innendurchmesser D des mittleren Abschnittes 35 ist größer als der Innendurchmesser d der eingeschnürten Ab schnitte 36, und diese eingeschnürten Abschnitte 36 biegen sich entlang der schrägen Abschnitte der Führungsrahmen 27 und der schrägen Abschnitte der Schutzteile 34. Der Längsquerschnitt der eingeschnürten Abschnitte 36 zeigt nahezu allgemeine U- Gestalt.

In den Druckbehälter 21 ist eine Gaszuführöffnung 37 gebohrt, und Druckgas unter einem vorbestimmten Druck wird durch diese Öffnung 37 hindurch in die Gaskammer 32 eingeführt. Flüs sigkeit, die über einen Flüssigkeitseinlaß 38 und einen Flüssig keitsauslaß 39 in den betreffenden Seitenplatten 23 in einen Durchgang 33 und aus diesem heraus fließt, wird in die auf der Innenseite des Isolierteiles 28 befindliche Flüssigkeitskammer 26 geführt, und zwar durch die Verbindungslöcher 24 in dem inneren Rohr 22 hindurch. Der Druck in der Gaskammer 32 und der Druck in der Flüssigkeitskammer 26 werden miteinander aus geglichen, und wenn der Druck der Flüssigkeit in der Flüssig keitskammer 26 sich ändert, dehnt sich das Gas in der Gaskammer 32 aus oder zieht sich zusammen, wodurch der Isolierteil 28 nahe zur Seite des Druckbehälters 21 oder nahe zur Seite des Draht netzzylinders 25 gebracht wird.

Wenn zu diesem Zeitpunkt der Druck der Flüssigkeit die untere Grenze erreicht, ist der mittlere Abschnitt 35 des Isolierteiles 28 in seinem Querschnitt zu Sterngestalt ver formt, die von den Führungsrahmen 27 abgestützt wird; jedoch kommen die eingeschnürten Abschnitte 36 mit den Flächen der schrägen Abschnitte der Führungsrahmen 27 und mit dem schrä gen Abschnitt des Schutzteiles 34 in Berührung, während sie eine Gestalt einnehmen, die ihrer natürlichen Gestalt sehr ähnlich ist, so daß in den eingeschnürten Abschnitten 36 keine Falten erzeugt werden.

Wenn andererseits der Druck der Flüssigkeit die obere Grenze erreicht, nimmt der Isolierteil 28 eine Gestalt ein, die annähernd seiner natürlichen Gestalt entspricht. Demgemäß wird der Querschnitt an allen Abschnitten des Isolierteiles 28 kreis förmig, was bedeutet, daß der Isolierteil 28 seinen natürlichen Zustand einnimmt. In anderen Worten ausgedrückt, nimmt der Iso lierteil 28 eine Gestalt oder einen Zustand ein, in welcher(m) er keinerlei Verformungsbelastung unterworfen ist.

Wie oben beschrieben, werden nahe jedem eingeschnürten Abschnitt 36 und jedem Flanschabschnitt 29 Verformungsbean spruchungen, wie Dehnungen, Biegungen usw., nicht konzentriert.

Da gemäß der Erfindung der Durchmesser des mittleren Abschnittes 35 des Isolierteiles 28 größer ist als der Durch messer der eingeschnürten Abschnitte 36 auf den gegenüberlie genden Seiten des mittleren Abschnittes 35, nimmt der Isolier teil 28 in dem Einbauspeicher eine Gestalt ein entlang der Linien, die von den Führungsrahmen 27 und den Schutzteilen 34 gebildet sind.

Daher kann ein Reißen des Isolierteiles 28 nahe der Flanschabschnitte 29 verhindert werden.

Die Erfindung ist nicht auf die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform beschränkt. Vielmehr können verschiedene Ände rungen vorgenommen werden.

Beispielsweise kann, wie in den Fig. 2 und 3 darge stellt, ein Schutzrohr oder Schutzschlauch 108 aus Fluorharz an der Innenfläche des Isolierteiles 28 angeordnet werden.

Wenn in diesem Fall der Druck der Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer 26 die untere Grenze erreicht, wird der Isolierteil 28 stark gegen die Außenseite des Drahtnetzzylin ders 25 gedrückt und zu einer Gestalt verformt, in welcher er durch die Maschen 48 des Drahtnetzes 25 (siehe Fig. 4) hin durchquillt. Wenn der Schutzschlauch 108 nicht vorhanden ist (Fig. 10), drückt sich der Isolierteil 28, der große Duktilität und große Verformbarkeit hat, außerordentlich stark durch die Maschen 48 des Drahtnetzes 25 hindurch, was zu einer Beschädi gung und einem Reißen des Isolierteiles 28 führt. Wenn jedoch der Schutzschlauch 108 an der Innenfläche des Isolierteiles 28 angeordnet ist, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, ist das Aus maß der Verformung des Isolierteiles 28 begrenzt im Vergleich zu dem Fall gemäß Fig. 10 ohne Schutzschlauch 108, und dadurch drückt der Isolierteil 28 sich nicht sehr durch die Maschen 48 des Drahtnetzes 25, so daß Beschädigung und Reißen des Isolier teiles 28 verhindert werden können.

Demgemäß ist es nicht erforderlich, die Maschen des Drahtnetzes klein zu machen für den Zweck, Beschädigung und Reißen des Isolierteiles zu verhindern, und demgemäß besteht keine Notwendigkeit, das Problem des Strömungswiderstandes in Betracht zu ziehen, welches sich ergibt, wenn die Netz maschen klein gemacht werden. Somit ist es möglich, Schutz eines Isolierteiles zu erhalten und auch Verbesserungen zu erzielen hinsichtlich des Ansprechens eines Speichers, wobei diese Verbesserungen miteinander compatibel sind.

Während des Zusammenziehens des Isolierteiles 28 dienen die Führungsrahmen 27 dazu, den Isolierteil 28 abzu stützen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, so daß der Isolier teil 28 nicht alle Verbindungslöcher 24 blockiert, die auf dem gesamten Umfang in der Wand des inneren Rohres 22 gebohrt sind. Insbesondere ist festzustellen, daß, wenn der Isolierteil 28 sich aus der in Fig. 3 in ausgezogenen Linien in die in die ser Figur mit unterbrochenen Linien dargestellte Gestalt ver formt, die Verbindungslöcher 24 nahe den Führungsrahmen 27 kon tinuierlich geöffnet werden, ohne daß sie von dem Isolierteil 28 blockiert oder zugesetzt werden. Da außerdem der Isolierteil 28 sich in die durch unterbrochene Linien dargestellte Gestalt verformt, ergibt sich keine unregelmäßige Verformung mit kom plexen Falten, so daß Beschädigung und Reißen des Isolierteiles 28 verhindert werden können.

Zusätzlich kann, wie in Fig. 2 dargestellt, ein wei terer Schutzschlauch 108 A aus einer dünnen Fluorharzbahn vor gesehen werden, der eine große Anzahl kleiner Löcher 107 hat. Dieser weitere Schutzschlauch 108 A ist auf der Außenseite des Drahtnetzes 25 angeordnet, und durch ihn wird die Wirkung er zielt, daß Abnutzung des Isolierteiles 28 verhindert wird, welche sonst hervorgerufen werden könnte durch Reibungser scheinungen, wenn der Isolierteil 28 direkt gegen die Fläche des Drahtnetzzylinders 25 gedrückt oder von dieser gelöst wird.

Es ist zu bemerken, daß in den Fig. 2 und 3 gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, wie in Fig. 1.

Alternativ kann an Stelle des Drahtnetzes 25 rund um den Außenumfang der Verbindungslöcher 24 des inneren Rohres 22 ein inneres Rohr 119 im Rahmen der Erfindung verwendet werden, in welchem Schlitze 120 gebildet sind, wie es in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist.

Claims

1. Isolierteil in einem Einbauspeicher, bei welchem auf der Innenseite eines Druckbehälters ein zylindrischer Isolier teil und ein inneres Rohr mit Verbindungslöchern aufeinander folgend konzentrisch vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D) des mittleren Abschnittes (35) des Isolierteiles (28) größer als der Durchmesser (d) von eingeschnürten Abschnitten (36) ist, die an den gegenüberliegenden Seiten des mittleren Abschnittes gebildet sind.

2. Isolierteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Abschnitt (35) des Isolierteiles (28) gerade zylindrische Gestalt hat.

3. Isolierteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß er aus Kautschuk gebildet ist.

4. Isolierteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche des Isolierteiles (28) ein biegsamer Schlauch (108) angeordnet ist.

5. Isolierteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er an seiner Innenseite durch eine Anzahl von Führungsrahmen (27) abgestützt ist.

6. Isolierteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungslöcher (24) kreisförmige Gestalt haben.

7. Isolierteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungslöcher Schlitze sind.

8. Isolierteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungslöcher an ihren Außenenden durch einen Drahtnetzzylinder (25) abgedeckt sind.

9. Isolierteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungslöcher an ihren Außenenden durch einen Drahtnetzzylinder (25) und einen Schutzschlauch (108 A) abgedeckt sind.