DE3916854A1 - Fluidischer druckspeicher - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen fluidischen Druckspeicher,
bei dem eine Druckkammer über einen fluidischen Anschluß
mit einem Fluid beaufschlagbar ist, wobei die Druck
kammer wenigstens eine gegen eine Stützkraft bewegbare
Wand aufweist.
Derartige Druckspeicher werden an pneumatischen und
hydraulischen Anlagen eingesetzt und dienen dazu, das
sich z. B. infolge einer Temperaturerhöhung ausdehnende
Fluid aufzunehmen, wobei der Druck im System möglichst
konstant gehalten werden soll. Dies ist vor allem bei
Flüssigkeitssystemen von besonderer Bedeutung, da eine
derartige Druckerhöhung zu Undichtigkeiten und zur
Zerstörung einzelner Komponenten führen könnte.
So ist z. B. an Heizungsanlagen ein sogenanntes Aus
dehnungsgefäß üblich, das aus einem durch eine Gummi
membran aufgeteilten Druckgefäß besteht. Diese Membran
ist von der einen Seite her mit dem Wasser der Heiz
anlage und von der anderen Seite her mit Luft beauf
schlagt, die sich abgeschlossen in ihrer Gefäßhälfte
befindet. Bei einer Ausdehnung des Wassers wird die
Membran gegen das Luftpolster ausgelenkt, das mit wachsen
der Auslenkung immer mehr komprimiert wird und einen
Gegendruck ausübt. Der Nachteil der bekannten Anordnung
liegt zum einen in der geringen Lebensdauer der Membran
und zum anderen in deren geringer Widerstandskraft
gegen extreme Temperaturen und mechanische Einflüsse,
so daß die Einsatzmöglichkeiten sehr begrenzt sind.
Auch die geringe Alterungs- und Korrosionsbeständigkeit
engt den Einsatzbereich stark ein.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher
darin, einen fluidischen Druckspeicher der eingangs
genannten Gattung zu schaffen, der bei hoher Lebens
dauer und Alterungsbeständigkeit eine große Korrosions-
und Temperaturbeständigkeit aufweist und weitgehend
beständig gegen Überlast und mechanische Einflüsse
ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß zur Erzeugung der Stützkraft ein elastischer, aus
Drahtmaterial formgepreßter Körper vorgesehen ist,
wobei das Drahtmaterial gestrickt und/oder gewellt
und/oder gerollt und/oder verwoben und/oder verflochten
ist.
Ein derartiger elastischer Körper und damit der mit
ihm versehene fluidische Druckspeicher sind extrem
belastbar, praktisch unverwüstlich und wartungsfrei.
Eine Alterung des Drahtmaterials oder eine Zerstörung
des elastischen Körpers durch Dauerbruch des auf Biegung
beanspruchten Drahtmaterials ist praktisch unmöglich.
Die Drahtquerschnitte und die erlaubten Federwege können
so ausgelegt werden, daß jeder elastische Körper immer
im Dauerfestigkeitsbereich unterhalb des horizontalen
Astes der Wöhler-Kennlinie bleibt. So können z. B. bei
10% dynamischer Einfederung der ungespannten Höhe
und einer statischen Flächenpressung von 50 kp/cm2
unendlich viele Lastwechsel ohne Zerstörung aufgebracht
werden. In Abhängigkeit des praktisch frei wählbaren
Materials des Drahts kann eine sehr hohe Alterungs-, Korro
sions- und Temperaturbeständigkeit erreicht werden.
Eine dynamische Belastbarkeit mit dem 5- bis 10fachen
der statischen Last ist möglich. Darüber hinaus tritt
noch der Vorteil einer durch Reibung der zahlreichen
Drahtwindungen bzw. -lagen bewirkten Dämpfung auf, die
mit 15-20% außergewöhnlich hoch liegt. Diese hohe
Dämpfung ergibt eine erstaunlich niedrige Resonanz
überhöhung von Q = 3,3-2,5. Die Reibungswärme wird
durch den sogenannten Pumpeffekt und infolge der guten
Leitfähigkeit des Materials laufend abgeführt. Ein
Wärmestau kann infolgedessen nicht entstehen. Im Gegen
satz zu einem Gaskissen ist kein Vorspanndruck erforder
lich, der durch Undichtigkeiten abnehmen könnte, und
es ist ein sehr kleines Bauvolumen erzielbar.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
des im Anspruch 1 angegebenen Druckspeichers möglich.
Besonders gute elastische Eigenschaften werden dann
erzielt, wenn das vorzugsweise aus Edelstahl bestehende
Drahtmaterial gestrickt, gewellt und gerollt ist. Das
Edelstahlmaterial gewährleistet eine hohe Beständigkeit
gegen alle möglichen Einflüsse.
Eine vorteilhafte Konstruktion bei sehr geringer Bau
größe wird dadurch erreicht, daß die bewegbare Wand
als in einem entsprechenden Zylinder bewegbarer Kolben
ausgebildet ist, der eine Anlageplatte für den elastischen
Körper aufweist. An der der Anlageplatte gegenüberliegen
den Seite des zylindrisch ausgebildeten elastischen
Körpers ist eine Gegenanlageplatte vorgesehen, die
in einem festen, einstellbaren Abstand mit dem Zylinder
verbunden ist. Hierdurch kann auf einfache Weise eine
Einstellbarkeit und Auswechselbarkeit des elastischen
Körpers erzielt werden. Beide Platten können von Flächen
beliebig geformter Körper gebildet sein.
Durch Verbindung der Gegenanlageplatte über einen zen
tralen, durch den elastischen Körper hindurchgeführten
Bolzen mit dem Zylinder kann eine besonders kompakte
Anordnung erreicht werden, die kaum größer als der
elastische Körper selbst ist. Dabei wird zweckmäßiger
weise der Bolzen in den fluidischen Anschluß einge
schraubt, wobei zur Zuführung des Fluids wenigstens
im Einschraubbereich Durchgangsbohrungen und/oder Längs
nuten am Bolzen vorgesehen sind. Eine besonders kosten
günstige Leichtbauweise wird dadurch erreicht, daß
der Kolben und/oder die Anlageplatte und/oder die Gegen
anlageplatte als Blechformteile ausgebildet sind. Hierbei,
jedoch auch bei massiver Ausführung, können Kolben
und Anlageplatte miteinander verschweißt, verpreßt
oder verlötet sein, oder der Kolben und die separate
Anlageplatte greifen in radialer Richtung verzahnt
ineinander. Dies führt zu einer einfachen Montage unter
Verwendung einer geringen Zahl von kostengünstigen
Bauteilen.
Der fluidische Anschluß kann als Einschraubanschluß
ausgebildet sein, so daß der gesamte Druckspeicher
durch Einschrauben in eine entsprechende Gewindebohrung
mit der fluidischen Anlage verbunden werden kann. Der
Zylinder kann jedoch auch als randseitige, den Kolben
aufnehmende Kolbenbohrung an der fluidischen Einrichtung
ausgebildet sein, so daß der Zylinder als separates
Bauteil entfallen kann, wodurch die Anordnung noch
kostengünstiger wird.
Besonders vorteilhaft läßt sich der erfindungsgemäße
Druckspeicher auch zum Abbau von Schaltschlägen oder
Druckspitzen in Fluidsystemen, z. B. in mit Ventilen und
hierbei insbesondere Absperrventilen verbundenen Fluid
kanälen bzw. -leitungen oder anderen fluidischen
Einrichtungen verwenden. Schaltschläge, die Druckwellen
verursachen, treten insbesondere beim Ändern des
Schaltzustandes von Ventilen auf und können Beschädi
gungen an fluidischen Einrichtungen hervorrufen. Mit
dem erfindungsgemäßen Druckspeicher lassen sich diese
Druckspitzen ausgezeichnet dämpfen, wobei von Vorteil
ist, daß die Dämpfung unmittelbar am Entstehungsort
der Störung erfolgen kann. Beispielsweise kann die
Druckkammer des Druckspeichers mit mindestens einem
Fluidkanal kommunizieren oder einen Bestandteil
desselben bilden, der einen Strömungskanal für ein
Strömungsmedium bildet, das mit unterschiedlichem und
insbesondere abwechselnd höherem und niedrigerem
Druck anfällt. Der Fluidkanal kann hier in einem
Gehäuse oder in einer Platte ausgebildet sein, es
kann sich aber auch um eine Druckmittelleitung od. dgl.
handeln. Wenn die Kommunikation zwischen Druckkammer
und Strömungskanal im Bereich einer Strömungsstaustelle
oder Strömungsumlenkstelle erfolgt, ist sichergestellt,
daß eine durch Druckschwankung ausgelöste Druckwelle
nicht geradlinig durchläuft, sondern kurzzeitig
"gestaut" wird, so daß der Druckspeicher problemlos
ansprechen kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Druckspeicher mit separatem Zylinder
und als Blechformteil ausgebildetem
Kolben als erstes Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 einen Druckspeicher mit einem als randseitige
Kolbenbohrung an einer fluidischen Einrichtung
ausgebildeten Zylinder und massivem
Kolben als zweites Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 zwei an einer Zwischenplatte einer Ventil
anordnung angeordnete Druckspeicher, die
zur Dämpfung von Schaltschlägen vorgesehen
sind, im Querschnitt, wobei lediglich
einer der Druckspeicher geschnitten abge
bildet ist, gemäß Schnittlinie III-III
aus Fig. 4 und
Fig. 4 einen Querschnitt durch die Zwischenplatte
aus Fig. 3 gemäß Schnittlinie IV-IV aus
Fig. 3.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbei
spiel ist ein Zylinder 10 an einem Ende mit einem
axialen, rohrförmigen Gewindefortsatz 11 versehen,
der mit einem Außen- und einem Innengewinde versehen
ist und als fluidischer Anschluß dient. In die Gewinde-
Innenbohrung 12 ist ein Bolzen 13 eingeschraubt, der
an seinen beiden Endbereichen mit einem Gewinde
versehen ist. Der in die Gewinde-Innenbohrung 12
eingeschraubte Endbereich des Bolzens 13 trägt randsei
tige Längsnuten 14, von denen in der Abbildung nur
eine zu sehen ist. Diese Längsnuten 14 reichen über
den Gewindefortsatz 11 hinaus ins Innere des Zylinders
10 und gestatten dadurch den Zufluß eines Fluids F,
vorzugsweise einer Flüssigkeit, in den Zylinder.
Anstelle oder zusätzlich zu diesen Längsnuten 14
können auch entsprechende Durchgangsbohrungen vorgesehen
sein.
Im Innern des Zylinders ist ein Kolben 15 auf dem
Bolzen 13 verschiebbar angeordnet. Dieser Kolben 15
ist als Blechformteil durch Tiefziehen, Ausbauchen,
Sicken, Drücken, Bördeln, Formstanzen od. dgl. hergestellt.
An seinem der Gewinde-Innenbohrung 12 zugewandten
Ende trägt dieser Kolben 15 eine als Ringdichtung
ausgebildete äußere Kolbendichtung 16, die in einer
im Querschnitt U-förmigen, umfangsseitigen Rinne 17
gehalten wird. Am gegenüberliegenden Ende weist der
Kolben 15 eine radial nach innen versetzte Abstufung
18 auf, die in eine entsprechende Einbauchung einer
Anlageplatte 19 eingreift. Diese Anlageplatte 19
steht radial über den Zylinder 10 über und liegt an
dessen offenem Ende an. Zwischen dem radial verlaufenden
inneren Endbereich 20 der Einbauchung und dem stirnseitigen
Ende des Kolbens 15 ist eine innere Kolbendichtung 21
angeordnet, die den Kolben 15 zum Bolzen 13 hin
abdichtet. Der Kolben 15 kann mit der Anlageplatte 19
verschweißt, verlötet oder verpreßt sein. Es ist
jedoch auch möglich, daß die beiden Teile nur lose
ineinandergesteckt werden. In diesem Falle muß das
stirnseitige Ende des Kolbens 15 dichtend an der
inneren Kolbendichtung 21 anliegen.
Ein elastischer, zylindrischer Körper 22 mit einer
axialen Durchgangsöffnung 23 ist als aus Drahtmaterial
formgepreßter Körper ausgebildet. Zur Erzielung der
Elastizität ist das Drahtmaterial gestrickt, gewellt,
gerollt, verwoben und/oder verflochten. Diese Arten
der Strukturierung können in vielfältiger Weise
untereinander kombiniert werden. Durch die Formpressung
und Verdichtung liegt das Drahtmaterial eng aneinander
und bildet einen kompakten, elastisch reversibel
verformbaren Körper. Es wird dabei ein sehr dünnes
Drahtmaterial verwendet, dessen Drahtstärke vorzugsweise
weniger als 1/50 des Durchmessers des Körpers beträgt.
Dieser elastische Körper 22 wird zwischen einer Anlagefläche der
Anlageplatte 19 und einer zugewandten Gegenanlagefläche
einer entsprechend geformten Gegenanlageplatte 24
gehalten. Diese Gegenanlageplatte 24 ist ebenfalls
auf den Bolzen 13 aufgeschoben, wobei die Fixierung
mittels einer Scheibe 25 und zwei Muttern 26 erfolgt,
die auf das mit einem Gewinde versehene Ende des
Bolzens 13 aufgeschraubt sind. Auch die Gegenanlageplatte
24 weist eine Einbauchung 27 auf, in der die Muttern
26 angeordnet sind. Durch die Einbauchungen 27 und
entsprechende Einformungen im elastischen Körper 22
wird dessen radiale Lage fixiert. In der Durchgangs
öffnung 23 des elastischen Körpers 22 ist ein rohr
förmiger Anschlagkörper 28 angeordnet, der die axiale
Deformierung des elastischen Körpers 22 begrenzt.
Dieser Anschlagkörper 28 ist an der Gegenanlageplatte
24 befestigt.
Die gesamte, den Druckspeicher bildende Anordnung
wird mittels des Gewindefortsatzes 11 in einen entspre
chenden Anschluß einer fluidischen Anlage eingeschraubt,
der z. B. mit einem Ventilkanal in Verbindung steht.
Dehnt sich das Fluid in dieser Anlage aus, so gelangt es
über die Längsnuten 14 in den Zylinder 14 und verschiebt
den Kolben 15 nach rechts, wodurch sich die Anlageplatte
19 ebenfalls nach rechts gegen die Gegenanlageplatte
24 bewegt, deren Abstand zum Zylinder 10 mittels des
Bolzens 13 fixiert ist. Hierdurch wird der elastische
Körper 22 zusammengepreßt und verschiebt den Kolben
15 wieder nach links, sobald sich das Fluid wieder
zusammenzieht. Die Verschiebung der Anlageplatte 19
ist durch den Anschlagkörper 28 begrenzt. Mittels der
Muttern 26 läßt sich beispielsweise eine Vorspannung
einstellen, die den Auslösedruck für die Bewegung des
Kolbens 15 bestimmt.
Das in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel
weist mit dem ersten Ausführungsbeispiel viele Gemeinsam
keiten auf, so daß gleiche oder gleich wirkende Bauteile
mit denselben Bezugszeichen versehen und nicht nochmals
beschrieben sind. Ein Zylinder 30 ist hier nicht als
separates Bauteil, sondern als randseitige Bohrung
in einem massiven Gehäuse 31 einer fluidischen Komponente
ausgebildet. Ein konzentrischer, fluidischer Zuführ
kanal 32 mündet im stirnseitigen Ende des Zylinders
30 und ist mit einem Innengewinde zur Aufnahme des
Bolzens 13 versehen. Ein Kolben 33 ist massiv ausge
bildet und einstückig mit einer Anlageplatte 34 für
den elastischen Körper 22 verbunden. Der Kolben 33
ist wiederum mit einer äußeren Kolbendichtung 35 in
einer umfangsseitigen Nut und einer inneren Kolben
dichtung 36 in einer Innennut versehen. Eine Gegenanlage
platte 37 ist wie die Anlageplatte 34 als massive,
ebene Scheibe ausgebildet.
Zur Montage wird zunächst der Bolzen 13 in den Zuführ
kanal 32 eingeschraubt, wonach dann der Kolben 33
auf den Bolzen 13 aufgeschoben und in den Zylinder
30 eingeschoben wird. Nun werden der elastische Körper
22 und die Gegenanlageplatte 37 auf den Bolzen 13 aufge
schoben und mittels der Muttern 26 fixiert. Die übrige
Wirkungsweise entspricht der des ersten Ausführungsbei
spiels.
Selbstverständlich können einzelne Elemente des ersten
Ausführungsbeispiels auch mit Elementen des zweiten
Ausführungsbeispiels kombiniert werden. So kann beispiels
weise das erste Ausführungsbeispiel auch mit massivem
und/oder einstückig mit der Anlageplatte 19 verbundenem
Kolben versehen sein, während beim zweiten Ausführungs
beispiel eine dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen
de Anordnung von Kolben und Anlageplatte vorgesehen
sein kann. Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel können
Absätze an der Anlageplatte 34 und/oder an der Gegen
anlageplatte 37 vorgesehen sein, um die radiale Position
des elastischen Körpers 22 zu fixieren. Beim zweiten
Ausführungsbeispiel kann der massive Kolben 33 auch
als gegenüber der Anlageplatte 34 separates Bauteil
ausgebildet sein.
Die dargestellten Kolbendichtungen können auch entfallen,
wenn z. B. durch einen entsprechenden Paßsitz oder
durch Labyrinthdichtungen od. dgl. eine entsprechende
Abdichtung gewährleistet ist.
Die Dimensionierung des elastischen Körpers 22 kann
sehr stark variieren, z. B. das Verhältnis seiner
Länge zu seinem Durchmesser. Weiterhin kann die
Zylinderform einen kreisförmigen, ovalen, vieleckigen
oder ähnlichen Querschnitt aufweisen. Der zentrale
Bolzen 13 kann entfallen, wenn die Gegenanlageplatte
über äußere Verbindungsmittel, z. B. ein Gehäuse, mit
dem Zylinder 10 bzw. mit dem Gehäuse 31 verbunden
ist. Auch können mehrere elastische Körper in Art
einer Parallel- und/oder Hintereinanderschaltung
gleichzeitig vorhanden sein (vgl. z. B. Fig. 3).
Die beschriebenen Druckspeicher eignen sich vorzugsweise
für Hochdruckreiniger, Spannsysteme, Bremssysteme,
Ventilanordnungen od. dgl., in denen Druckspitzen
auftreten oder eine Pulsationsdämpfung erforderlich
erscheint. Da kein Gasdruckspeicher vorgesehen ist,
ist auch eine Überwachung durch den TÜV nicht vorge
schrieben.
Es sei noch festgehalten, daß der elastische Körper
zwar vorzugsweise aus Edelstahldraht besteht, jedoch
auch andere Drahtsorten Verwendung finden können, die
die notwendigen elastischen Eigenschaften aufweisen.
Das Erfordernis einer Korrosionsbeständigkeit hängt
nicht zuletzt von der Aggressivität der Umgebung oder
des verwendeten Fluids ab.
Auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 sind
gleiche oder gleichwirkende Bauteile wiederum mit
denselben Bezugszeichen versehen worden. Wie beim
Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 ist auch hier der
Zylinder 30 nicht als separates Bauteil ausgebildet,
sondern wird von einer randseitigen Öffnung bzw.
Ausnehmung eines Gehäuses 40 repräsentiert. Letzteres
wird beim Ausführungsbeispiel von einer z. B. quaderförmigen
Zwischenplatte 41 gebildet, die zwischen eine gestrichelt
angedeutete Ventilanordnung 42 und eine Grund- oder
Verteilerplatte 43 od. dgl. zwischengefügt ist. In der
Zwischenplatte 41 sind beispielsweise zwei als Strömungs
kanäle ausgebildete Fluidkanäle 44, 44′ vorgesehen,
die über die Grund- oder Verteilerplatte 43 zu Verbrauchern
führen können und die mittels der Ventilanordnung 42
beschaltbar und steuerbar sind. Jeder der Fluidkanäle
44, 44′ steht vorzugsweise mit einer ihm zugeordneten
Druckkammer 46 in Verbindung, die der einen axialen
Kolbenseite zugeordnet ist, während sich an der anderen
Kolbenseite, wie bereits oben beschrieben, elastische
Körper 22 befinden. Wenn nun in den Fluidkanälen 44,
44′ Druckschwankungen seitens des darin geführten
Strömungsmediums anfallen, bewirkt der Druckspeicher
unter Vermittlung der Körper 22 eine Dämpfung.
Beim Betätigen von Ventilen, insbesondere von Absperr
ventilen, treten regelmäßig sogenannte Schaltschläge
auf, die in dem an das Ventil angeschlossenen Kanal-
bzw. Leitungssystem Druckwellen mit extremen Druckspitzen
verursachen können. Indem der erfindungsgemäße Druck
speicher an die entsprechenden Kanäle bzw. Leitungen
z. B. in der in Fig. 3 beschriebenen Art und Weise
angeschlossen wird, werden diese Druckspitzen praktisch
unmittelbar am Entstehungsort geschwächt oder eliminiert,
was vor allem der Lebensdauer der gesamten Anordnung zu
gute kommt.
Nicht nur in zu Verbrauchern führende Fluidkanäle,
sondern in beliebige andere Strömungskanäle oder -leitungen
od. dgl. kann der erfindungsgemäße Druckspeicher eingeschaltet
werden. Im Zusammenhang mit Ventilanordnungen ist
insbesondere auch die Verbindung mit Speise und/oder
Steuerdruck liefernden Kanälen vorteilhaft. Hier kann
eine Pulsationsdämpfung hoher Effizienz erfolgen,
insbesondere wenn der Druck über Kolben-
und/oder Zahnradpumpen geliefert wird.
Eine Zwischenplattenbauweise gemäß Fig. 3 erlaubt
auch eine mühelose Integration in bereits vorhandene
Systeme. Beliebig viele im Gehäuse 40 ausgebildete
Kanäle können bedarfsgerecht mit Druckspeichern
korrespondieren. Es ist natürlich auch möglich,
Druckspeicher unmittelbar an Kanäle einer jeweiligen
fluidischen Einrichtung, z. B. eines Ventils, anzuschließen.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 sind die
Druckkammern 46 zweckmäßigerweise Bestandteil des
jeweils zugeordneten Fluidkanals 44, 44′ und in
dessen Kanalweg unmittelbar eingeschaltet. Die Druck
kammern 46, die vom inneren Endabschnitt der jeweils
zugeordneten Gehäuseöffnung 30 gebildet sind, kommunizieren
mit dem Fluidkanal 44, 44′ im Bereich einer Strömungsstau
stelle 47, die hier mit einer Strömungsumlenkstelle
zusammenfällt. Dies bedeutet, daß die Strömung nicht
geradlinig durch die Fluidkanäle 44, 44′ hindurchtritt,
mithin auch entstandene Druckwellen gestaut und/oder
umgelenkt werden und keine geradlinige Ausbreitungs
richtung haben. Dies hat den Vorteil, daß die Druckwelle
nicht am Druckspeicher vorbeiläuft, sondern sich auf
die beim Ausführungsbeispiel von einem Kolben gebildete
bewegbare Wand 48 auswirkt und diese entgegen der
vom Körper 22 gelieferte Stützkraft beaufschlagt.
Beim Ausführungsbeispiel ist die Anordnung derart
getroffen, daß zwei Kanaläste des Fluidkanals 44, 44′
von entgegengesetzten Anschlußflächen 49 ausgehend in
die Zwischenplatte 41 eindringen, wobei sie parallel
zueinander, jedoch um einen Betrag einander gegenüber
versetzt angeordnet sind. Die im Platteninnern angeordneten
Enden der Kanaläste werden durch die Druckkammer 46
miteinander verbunden, wobei die zugehörige, den
Kolben bzw. die bewegbare Wand 48 enthaltende Gehäuse
öffnung sich quer und vorzugsweise rechtwinkelig zum
Verlauf des Fluidkanals 44, 44′ erstreckt. Die Bewegungs
richtung der bewegbaren Wand verläuft hier also
vorzugsweise rechtwinkelig zu einer die beiden Kanaläste
enthaltenden und durch die Schnittebene IV-IV angedeutete
Ebene. Von Vorteil ist hierbei, wenn die jeweiligen
Kanaläste schräg mit Bezug zur zugehörigen Anschlußfläche
49 in die Zwischenplatte eintauchen.
Wie leicht erkennbar ist, ist beim Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 3 und 4 auf einen Bolzen 13 verzichtet
worden. Die Gegenanlagefläche 50 aufweisende Gegenan
lageplatte 24 ist hier Bestandteil eines hohlzylindrischen
kappenförmigen Körpers 51, der mit einem am offenen
Randbereich angeordneten Gewindeabschnitt 52 in eine
Erweiterung der Gehäuseöffnung eingeschraubt ist. Die
die Anlagefläche 53 aufweisende Anlageplatte 19 ist
im kappenförmigen Körper 51 axial verschiebbar angeordnet.
Sie ist zweckmäßigerweise, wie beim Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 2, einstückig mit dem Kolben 33 ausgebildet
und stellt mit diesem zusammen die bewegbare Wand 48
dar. Im dem kappenförmigen Körper 51 und der Anlageplatte
19 begrenzten Raum sind zwei der elastischen Körper
22 in Bewegungsrichtung der Wand 48 hintereinander
angeordnet. Dies zeigt, daß bei Bedarf pro Druckspeicher
mehrere elastische Körper 22 verwendbar sind, die
hintereinander und/oder parallel geschaltet sein
können.
Um die von den Körpern 22 ausgeübte Stützkraft zu
variieren, ist lediglich die Einschraubtiefe des
Körpers 51 gegenüber der Gehäuseöffnung zu verändern.
Als Anschlag für die Anlageplatte 19 kann eine Stufe
der Gehäuseöffnung dienen.
Der erfindungsgemäße Druckspeicher läßt sich also
vorteilhaft zum Abbau bzw. zur Dämpfung von Schaltschlägen
bzw. Druckspitzen in mit Ventilen, z. B. Wegeventilen wie
Absperrventilen verbundenen Fluidkanälen bzw. -leitungen
oder anderen fluidischen Einrichtungen verwenden.
Auch zur Dämpfung von sogenannten Wasserschlägen im
Zusammenhang mit wasserführenden Systemen, z. B. im
Haushalt, und/oder in Verbindung mit Haushaltsgeräten,
die mit Wasser arbeiten, z. B. Waschmaschinen, läßt
sich der erfindungsgemäße Druckspeicher wirksam
einsetzen. Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte
Sandwichbauweise stellt lediglich eine bevorzugte
Ausführungsform dar.
Claims (20)
1. Fluidischer Druckspeicher, bei dem eine Druckkammer
über einen fluidischen Anschluß mit einem Fluid beauf
schlagbar ist, wobei die Druckkammer wenigstens eine
gegen eine Stützkraft bewegbare Wand aufweist, dadurch
gekennzeichnet, zur Erzeugung der Stützkraft ein elasti
scher, als Drahtmaterial formgepreßter Körper (22)
vorgesehen ist, wobei das Drahtmaterial gestrickt und/oder
gewellt und/oder gerollt und/oder verwoben und/oder
verflochten ist.
2. Druckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Drahtmaterial aus Edelstahl besteht.
3. Druckspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Drahtmaterial gestrickt, gewellt
und gerollt ist.
4. Druckspeicher nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtstärke
weniger als 1/50 des Durchmessers des Körpers beträgt.
5. Druckspeicher nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare
Wand als in einem entsprechenden Gehäuse bzw. Zylinder
(10; 30) bewegbarer Kolben (15, 33) ausgebildet ist, der
eine Anlagefläche oder Anlageplatte (19; 34) für den
elastischen Körper (22) aufweist.
6. Druckspeicher nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß an der der Anlageplatte (19; 34) gegenüber
liegenden Seite des insbesondere zylindrisch ausge
bildeten elastischen Körpers (22) eine Gegenanlageplatte
(24; 37) vorgesehen ist, die in einem festen, einstell
baren Abstand mit dem Zylinder (10; 30) verbunden ist.
7. Druckspeicher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Gegenanlageplatte (24; 37) über einen
zentralen, durch den elastischen Körper (22)
hindurchgeführten Bolzen (13) mit dem Zylinder (10; 30)
verbunden ist.
8. Druckspeicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß der Bolzen (13) in den fluidischen Anschluß (12; 32)
einschraubbar ist und wenigstens im Einschraubbe
reich mit Durchgangsbohrungen und/oder Längsnuten (14)
versehen ist.
9. Druckspeicher nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bolzen (13) eine Anlage für
die Gegenanlageplatte (24; 37) bildende, verstellbare
Gewindeelemente (26) trägt.
10. Druckspeicher nach einem der Ansprüche 7 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Anlage
platte (19; 34) und der Gegenanlageplatte (24; 37)
ein vorzugsweise rohrförmiger, den Bolzen (13) umgebender
Anschlagkörper (28) zur Begrenzung der Deformation
des elastischen Körpers (22) vorgesehen ist.
11. Druckspeicher nach einem der Ansprüche 5 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (15) und/oder
die Anlageplatte (19) und/oder die Gegenanlageplatte
(24) als Blechformteile ausgebildet sind.
12. Druckspeicher nach einem der Ansprüche 5 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (15) und
die Anlageplatte (19) miteinander verschweißt, verpreßt
oder verlötet sind.
13. Druckspeicher nach einem der Ansprüche 5 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (15) und
die separate Anlageplatte (19) in radialer Richtung
verzahnt ineinandergreifen.
14. Druckspeicher nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der fluidische
Anschluß als Einschraubanschluß (11) ausgebildet ist.
15. Druckspeicher nach einem der Ansprüche 5 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (30) als
randseitige, den Kolben (33) aufnehmende Kolben
bohrung an einer fluidischen Einrichtung (31), z. B. in
Gestalt einer mit einem Ventil verbundenen Kanalplatte
bzw. Anschlußplatte ausgebildet ist.
16. Druckspeicher nach einem der Ansprüche 7 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (15; 33) mit
einer äußeren Kolbendichtung (16; 35) und mit einer zum
hindurchgeführten Bolzen (13) hin abdichtenden Innen
dichtung (21, 36) versehen ist.
17. Druckspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (46) mit
mindestens einem Fluidkanal (44, 44′) od. dgl.
kommuniziert oder Bestandteil eines solchen ist, und
insbesondere in einen solchen unmittelbar eingeschaltet
ist, welcher Fluidkanal (44, 44′) einen Strömungskanal
für ein insbesondere mit unterschiedlichem Druck bzw.
Druckschwankungen oder Druckschlägen anfallendes
Strömungsmedium bildet und z. B. ein mit einem Ventil
(42) kommunizierender Kanal oder ein Ventilkanal ist.
18. Druckspeicher nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckkammer (46) im Bereich einer Strömungsstau
stelle (47) oder -umlenkstelle mit einem Strömungskanal
(44, 44′) kommuniziert, wobei die Bewegungsrichtung
der bewegbaren Wand (48) zweckmäßigerweise quer und ins
besondere rechtwinklig zur Strömungsrichtung des Fluids
im Strömungskanal verläuft.
19. Druckspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Stützkraft
mehrere hintereinander und/oder parallel geschaltete
elastische Körper (22) vorhanden sind.
20. Verwendung des Druckspeichers gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 19 zum Abbau von Schaltschlägen bzw.
Druckspitzen od. dgl. in mit Ventilen und hierbei ins
besondere Absperrventilen verbundenen Fluidkanälen (44,
44′) bzw. -leitungen oder anderen fluidischen Einrich
tungen.
Priority Applications (7)
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