DE8900483U1 - Pressure vessels, especially pressure accumulators - Google Patents

Pressure vessels, especially pressure accumulators

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Description

B. 22308
15.12.1988 Wd/KcB. 22308
15.12.1988 Wd/Kc

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10

Druckbehälter, insbesondere Druckspeicher Stand der Technik Pressure vessels, in particular pressure accumulators State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Druckbehälter nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiger bekannter Druckbehälter weist als bewegliche Wand sowohl einen Metallbalg wie auch eine Gummimembran auf. Der Metallbalg begrenzt den Gasraum gegenüber einem Flüssigkeitsraum, der zwischen der Außenseite des Metallbalgs und der Innenseite der Gummimembran liegt. Auf diese Weise erhält man eine absolut gasdichte Trennung von Gas und Flüssigkeit, außerdem eine geringe Differenzdruckbelastung des Metallbalgs. Der bekannte Druckbehälter hat jedoch den Nachteil, daß eine Gummimembran durch häufige Lastwechsel einem nicht unbeträchtlichen Verschleiß unterliegt. Außerdem benötigt der bekannte Druckbehälter einen verhältnismäßig großen Bauraum.The invention is based on a pressure vessel according to the type of the main claim. Such a known pressure vessel has both a metal bellows and a rubber membrane as a movable wall. The metal bellows delimits the gas space from a liquid space that lies between the outside of the metal bellows and the inside of the rubber membrane. In this way, an absolutely gas-tight separation of gas and liquid is achieved, as well as a low differential pressure load on the metal bellows. The known pressure vessel, however, has the disadvantage that a rubber membrane is subject to considerable wear due to frequent load changes. In addition, the known pressure vessel requires a relatively large installation space.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der erfindungsgemäße Druckbehälter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß er bei gleich guter Dichtheit ein größeres Nutzvolumen bei kleinerem Bauraum ergibt, außerdem eine größere Lebensdauer verspricht und. dieThe pressure vessel according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that it provides a larger usable volume in a smaller installation space with the same good sealing properties, and also promises a longer service life and the

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Verwendung dünnwandiger, weicher Metallbälge ermöglicht. Besonders vorteilhaft ist eine Maßnahme nach Anspruch 2, da hierdurch der Druckunterschied an den Metallbälgen zwischen Gasraum und Flüssigkeitsraum besonders niedrig wird.Use of thin-walled, soft metal bellows is possible. A measure according to claim 2 is particularly advantageous, since this makes the pressure difference on the metal bellows between the gas space and the liquid space particularly low.

Zeichnungdrawing

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in d'jn Figuren 1 und 2 zwei Druckspeicher im Längsschnitt.Two embodiments of the invention are shown in the following description and drawing. These show two pressure accumulators in longitudinal section in Figures 1 and 2.

Be 8 ehre ibungBe 8 honor exercise

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist mit 10 ein zylindrisches Gehäuse bezeichnet, das beidseitig durch Deckel 11, 12 hermetisch verschlossen ist. Im Deckel 11 ist eine durchgehende mittige Bohrung 13 ausgebildet, die durch eine Verschlußschraube 14 verschlossen ist. Im Deckel 12 ist ebenfalls eine mittige, durchgehende Bohrung 15 vorgesehen, in welcher ein Einschraubstutzen 16 flüssigkeitsöicht befestigt ist; er ragt ziemlich weit in den Innenraum 1OA des Gehäuses 10 hinein.In the embodiment according to Figure 1, 10 designates a cylindrical housing which is hermetically sealed on both sides by covers 11, 12. A central through-hole 13 is formed in the cover 11 and is closed by a screw plug 14. A central through-hole 15 is also provided in the cover 12, in which a screw-in socket 16 is fastened in a liquid-tight manner; it projects quite far into the interior 10A of the housing 10.

% Der Innenraum 1OA ist durch zwei ineinander angeordnete Metallbälge% The interior 1OA is separated by two metal bellows arranged inside each other

17, 18 in einen Gasraum 1OB und in einen Flüssgkeitsraum IOC unterteilt, derart, daß der Kinschraubstutzen 16 in den Flüssigkeitsraum IOC hineinragt. Bei den Metallbälgen 17, 18 handelt es eich um handelsübliche in dünnwandiger und w« icher Ausführung. Die beiden dem Einschraubstutzen 16 abgewan^ttii Enden der Metallbälge sind an einer Ringplatte 19 dicht befestigt. Die untere Stirnseite dt/&Lgr; Metallbalgs 18 ist am Deckel 12 ebenfalls dicht befestigt, während die untere Stirnseite des Metallbalge 17 &a einem et«· a nutförmig ausgebildeten Haltekörper 20 ebenfalls dicht befestigt ist. Der Haltekörper ist über den Einschraubstutaen 16 gestülpt. Duron die obengenannte Befestigung der Metallbälge sind sowohl die Ringplatte 19 wie auch der Haltekörper in axialer Richtung frei beweglich.17, 18 are divided into a gas space 10B and a liquid space 10C in such a way that the screw-in socket 16 projects into the liquid space 10C. The metal bellows 17, 18 are commercially available thin-walled and soft designs. The two ends of the metal bellows facing away from the screw-in socket 16 are tightly fastened to an annular plate 19. The lower end face of the metal bellows 18 is also tightly fastened to the cover 12, while the lower end face of the metal bellows 17 is also tightly fastened to a groove-shaped holding body 20. The holding body is slipped over the screw-in socket 16. Due to the above-mentioned fastening of the metal bellows, both the annular plate 19 and the holding body are freely movable in the axial direction.

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Im Einschraubstutzen 16 ist in einer mit Durchbrüchen 21 versehenen Führungsscheibe 22 der Schaft 23 eines Ventilkörpers 24 geführt. Der Ventilkörper 24 ist kegelig ausgebildet und hat in seinem Kopf eine sylindrische Ausnehmung "5, die dem Haltekörper 20 zugewandt ist und in welcher eine vorgespannte Druckfeder 26 angeordnet ist/ deren oberes Ende an einem Federwiderlager 27 anliegt. Dieses hat in der Jkuainehmung 25 einen bestimmten Hub. der nach oben durch einen Ring-Steg 28 begrenzt ist. Auf den Ventilkörper 24 wirkt in Öffnungsrichtung eine Druckfeder 30 ein, die sich an der Führungsscheibe 22 abstützt und weicher ist als die Feder 26. Die maximale Öffnungsweite des Ventilkörperb 24 ist durch einen Stift im Schaft 23 begrenzt. Am oberen Ende des Einschraubstutzens ist ein Ventilsitz 32 ausgebildet.In the screw-in socket 16, the shaft 23 of a valve body 24 is guided in a guide disk 22 provided with openings 21. The valve body 24 is conical and has a cylindrical recess "5 in its head, which faces the holding body 20 and in which a pre-stressed compression spring 26 is arranged, the upper end of which rests against a spring abutment 27. This has a certain stroke in the recess 25, which is limited at the top by an annular web 28. A compression spring 30 acts on the valve body 24 in the opening direction, which is supported on the guide disk 22 and is softer than the spring 26. The maximum opening width of the valve body 24 is limited by a pin in the shaft 23. A valve seat 32 is formed at the upper end of the screw-in socket.

Die Funktion eines Druckspeichers wird als bekannt vorausgesetzt. Im Raum 1OB befindet sich ein Gas unter hohem Druck, das über die Bohrung 13 eingebracht wird. Durch die Schraube 14 mit Dichtung ist der Gasraum hermetisch nach außen abgeschlossen. Über den Einschraubstutzen 16 ist der Flüssigkeitsraum IOC mit einer Hydraulikanlage verbunden. Die Metallbälge 17, 18 trennen den Gasraum vom Flüssigkeitsraum. Sie haben den Vo teil, daß sie absolut dicht sind, so daß kein Gas in die Flüssigkeit eindringen kann. Wenn der Gasdruck größer ist als der Flüssigkeitsdruck, bewegt sich sowohl die Ringplatte 19 wie auch der Haltekörper 20 in Richtung Einschraubstutzen 16. Bei zu großer Entnahmemenge wird der Ventilkörper 24 durcb den Kopf des Haltekörpers auf seinen Ventilsitz 32 gedruckt. Dadurch können sich die Metallbälge weiterhin auf der Flüssigkeit abstützen. Bei einer geringen weiteren Volumensänderung der Flüssigkeit^. B. durch Elastizitäten oder Temperaturänderung würde der gesamte Gasdruck als Differenzdruck auf die Metallbälge wirken und diese zerstören. Die Feder 26 gestattet den Faltenbälgen aber in einem solchen Falle einen weiteren Hub, so daß ein zu hoher Differenzruck vermieden wird. Durch die ineinander geschachtelten Metallbälge ergibt sich ein großes Nutzvolumen (Hub) bii verhältnismäßig kleinem Bauraum.The function of a pressure accumulator is assumed to be known. In the space 1OB there is a gas under high pressure, which is introduced via the hole 13. The gas space is hermetically sealed from the outside by the screw 14 with seal. The liquid space 1OC is connected to a hydraulic system via the screw-in socket 16. The metal bellows 17, 18 separate the gas space from the liquid space. They have the advantage that they are absolutely tight, so that no gas can penetrate into the liquid. If the gas pressure is greater than the liquid pressure, both the ring plate 19 and the holding body 20 move in the direction of the screw-in socket 16. If the amount of gas removed is too large, the valve body 24 is pressed onto its valve seat 32 by the head of the holding body. This allows the metal bellows to continue to support themselves on the liquid. If the volume of the liquid changes slightly further^. B. due to elasticity or temperature changes, the entire gas pressure would act as differential pressure on the metal bellows and destroy them. In such a case, however, the spring 26 allows the bellows a further stroke, so that too high a differential pressure is avoided. The nested metal bellows result in a large usable volume (stroke) in a relatively small installation space.

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Die Metallbälge sind in beiden Endlagen vor su großen Verformungen infolge von Anschlägen geschützt. Ein solcher Anschlag ist als Ringkante 33 an der Innenseite des Gehäuses 10 ausgebildet und durch einen Vorsprung 34 am Außenumfang der Ringplatte 19.The metal bellows are protected in both end positions against excessive deformations as a result of stops. Such a stop is designed as a ring edge 33 on the inside of the housing 10 and by a projection 34 on the outer circumference of the ring plate 19.

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 unterscheidet sich vom vorherigen vor allem dadurch, daß nun der Haltekörper 20 mit dem Federwiderlager 27 verbunden ist. Außerdem ist der Schaft 23A des Ventilkörpers 24 verlängert. Mit dem Schaft kann ein Speicherladeventil 35 gesteuert werden, entweder mechanisch, hydraulisch oder elektrisch. Dadurch befindet sich die Position des Metallbalgs im Regelkreis.The embodiment according to Figure 2 differs from the previous one mainly in that the holding body 20 is now connected to the spring abutment 27. In addition, the shaft 23A of the valve body 24 is extended. The shaft can be used to control a storage charging valve 35, either mechanically, hydraulically or electrically. This means that the position of the metal bellows is in the control circuit.

Claims (5)

R. 22308 15.12.1988 Hd/Kc ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10 AnsprücheR. 22308 15.12.1988 Hd/Kc ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10 Claims 1. Druckbehälter, insbesondere Druckspeicher, für Hydraulikanlagen mit einem Gehäuse (10 bis 12) aus starrem Werkstoff, dessen Innenraum (10A) durch eine bewegliche Wand in einen Gas- und einen Flüssigkeitsraum (1OB, 10C) unterteilt ist, wobei letzterer über ein von der beweglichen Wand mindestens mittelbar betätigtes Ventil (24) mit der Hydraulikanlage verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand aus zwei ineinander angeordneten Metallbälgen (17, 18) besteht, die mit ihren einen Stirnseiten an einer beweglichen Ringplatte (19) dicht befestigt sind und der äußere mit seiner anderen Stirnseite am Gehäuseboden, der innere mit seine* zweiten Stirnseite am Rand eines etwa hutförmig ausgebildeten Haltekörpers (20) dicht befestigt ist, der mit dem Ventil (24) in Wirkverbindung steht.1. Pressure vessel, in particular pressure accumulator, for hydraulic systems with a housing (10 to 12) made of rigid material, the interior (10A) of which is divided by a movable wall into a gas and a liquid space (10B, 10C), the latter being connected to the hydraulic system via a valve (24) operated at least indirectly by the movable wall, characterized in that the movable wall consists of two metal bellows (17, 18) arranged one inside the other, which are tightly fastened with their one end face to a movable ring plate (19) and the outer one is tightly fastened with its other end face to the housing base, the inner one with its second end face to the edge of an approximately hat-shaped holding body (20) which is in operative connection with the valve (24). 2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Kopf des Ventils (24) eine Druckfeder (26) angeordnet ist, deren eines Ende an einem beweglichen, von einem Anschlag begrenzten Federteller (27) anliegt, auf den der Haltekörper (20) einwirkt.2. Container according to claim 1, characterized in that a compression spring (26) is arranged on the head of the valve (24), one end of which rests on a movable spring plate (27) delimited by a stop, on which the holding body (20) acts. 3. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Veitil (24) als kegeliges Sitzventil ausgebildet ist.3. Container according to claim 2, characterized in that the valve (24) is designed as a conical seat valve. til Ilto Il - 2 - 22308- 2 - 22308 4. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventil- ■ körper (24) am Haltekörper (20) befestigt ist. ■. 4. Container according to claim 1, characterized in that the valve body (24) is attached to the holding body (20). ■. 5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich- I net, daß der Ventilkörper (24) mit einem Schaft (23, 23A) versehen ist, der ein Speicherladeventil (35) steuert, z. B. mechanisch, hydraulisch oder elektrisch.5. Container according to one of claims 1 to 4, characterized in that the valve body (24) is provided with a shaft (23, 23A) which controls a storage charging valve (35), e.g. mechanically, hydraulically or electrically.
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