EP0007970B1 - Druckspeicher - Google Patents

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EP0007970B1
EP0007970B1 EP19790101195 EP79101195A EP0007970B1 EP 0007970 B1 EP0007970 B1 EP 0007970B1 EP 19790101195 EP19790101195 EP 19790101195 EP 79101195 A EP79101195 A EP 79101195A EP 0007970 B1 EP0007970 B1 EP 0007970B1
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EP
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opening
annular groove
lower shell
pressure accumulator
projection
Prior art date
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EP19790101195
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French (fr)
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EP0007970A1 (de
Inventor
Karl Heinz Brenzinger
Franz-Josef König
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Assunzione O Variazione Mandato hans Benno Mayer
Original Assignee
Alfred Teves GmbH
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Publication date
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/24—Making hollow objects characterised by the use of the objects high-pressure containers, e.g. boilers, bottles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
    • F15B1/04—Accumulators
    • F15B1/08—Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor
    • F15B1/10—Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor with flexible separating means
    • F15B1/12—Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor with flexible separating means attached at their periphery
    • F15B1/125—Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor with flexible separating means attached at their periphery characterised by the attachment means
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    • F15B2201/00—Accumulators
    • F15B2201/20—Accumulator cushioning means
    • F15B2201/205—Accumulator cushioning means using gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B2201/30—Accumulator separating means
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    • F15B2201/40—Constructional details of accumulators not otherwise provided for
    • F15B2201/43—Anti-extrusion means
    • F15B2201/435—Anti-extrusion means being fixed to the separating means

Definitions

  • the invention relates to a pressure accumulator with a housing, which consists of an upper and a lower part and the interior is divided by an elastic partition into a gas and a liquid space, the upper part until it rests against a stop in the cylindrical opening of the lower part is inserted and the edge of the cylindrical opening of the lower part is deformed without cutting around the edge of the upper part, which is formed by a radially outwardly projecting, circumferential projection of approximately rectangular cross section.
  • the edge of the lower part is flanged around the neck of the upper part, and the fastening edge of the elastic partition wall surrounds the neck on all sides of the neck, so that the lower part and the upper part only over the fastening edge of the elastic partition wall are connected.
  • the pressure accumulator is therefore only suitable for relatively low pressure loads.
  • the low degree of rigidity of the edge of the partition also does not allow large deformation forces, so that the edge of the lower part to be deformed is only made with a small wall thickness, also because the edge of the lower part requires large deformation angles.
  • a pressure accumulator which has a lower part, in the cylindrical opening of which an upper part is inserted.
  • the depth of insertion of the upper part into the lower part is limited by the abutment of the edge of the upper part on a shoulder on the inner wall of the lower part.
  • This housing is subdivided into a gas and a liquid space by an elastic partition, the partition being inserted with a bead formed around its edge into a radially outwardly open groove in the region of the upper part pushed into the lower part.
  • a radially inwardly open annular groove is formed in the inner wall of the lower part before it is deformed in the region of the opening. wherein the inner diameter of the lower part on the side of the annular groove facing away from the opening is smaller and larger on the side of the annular groove facing the opening than the outer diameter of the neck of the upper part, so that the upper part into the lower part until one side face of the neck lies against the the lower part opening of the side wall of the annular groove can be inserted and wherein the cross section of the annular groove is designed before the assembly of the housing in such a way that it acts on the outer circumference of the lower part in the area of the annular groove with a radially inwardly directed component and one axially towards the lower part opening
  • Directional component can be adjusted to the cross section of the approach and after the deformation, the annular groove encompasses the approach.
  • the side surface of the attachment of this upper part which is farther from the opening of the upper part is inclined radially inward in the manner of an undercut.
  • this causes the neck of the upper part to be braced axially in the annular groove of the lower part and thus a fixed installation position.
  • This increases the axial bracing that already occurs due to the axially elastic springback of the axially deformed part.
  • Aluminum is particularly suitable as a material because of its favorable elastic properties.
  • the inside diameter of the lower part is advantageously approximately the same on both sides of the annular groove.
  • the upper part is advantageously formed at the mouth of its opening with a circumferential cylindrical edge which can be inserted into a correspondingly designed cylindrical guide in the lower part on the side of the annular groove facing away from the opening is.
  • a simple way of fastening the elastic partition wall in the housing is achieved in that in the lower part on the side of the annular groove facing away from the mouth opening, a circumferential groove is formed which is open in the axial direction towards the mouth opening and into which a circumferential groove is formed at the edge of the partition wall Bead is inserted, on which the end wall of the mouth opening of the upper part is in contact when the housing is assembled.
  • the pressure accumulator shown in the drawing has a housing which consists of a lower part 1 and an upper part 2.
  • a radially inwardly open annular groove 3 is formed in the inner wall, the cross section of which is approximately rectangular in the assembled state of the housing.
  • the inner wall is designed as a cylindrical guide 4, into which the upper part 2 can be inserted with a cylindrical edge 5 which is designed at the mouth of its opening.
  • the end of the cylindrical guide 4 on the side facing away from the annular groove 3 simultaneously forms the radially outer side wall of a circumferential groove 6 which is open in the lower part 1 in the axial direction toward the mouth opening.
  • An elastic partition 7 which divides the interior of the housing into a gas space 9 and a liquid space 10 is provided at its edge with a circumferential bead 8 which is inserted into the circumferential groove 6 of the lower part 1.
  • the mouth-side end wall 11 of the upper part is in contact and thus holds it in its installed position in the groove 6.
  • the upper part 2 is formed in the region of its cylindrical mouth opening with a radially outwardly projecting peripheral projection 12, the cross section of which corresponds to the cross section of the annular groove 3 when the housing is assembled.
  • the side surface 13 of the extension 12 which is further away from the opening of the upper part 2 is inclined radially inward toward the lower part in the manner of an undercut.
  • the upper and lower parts Before the housing is assembled, the upper and lower parts have the shape shown in FIG. 2.
  • the inner diameter of the lower part 1 is smaller on the side of the annular groove 3 facing away from the opening and larger on the side of the annular groove 3 facing the opening than the outer diameter of the extension 12. This enables the lower part 2 until one side surface 14 of the extension lies against the opening 12 to be inserted into the lower part 1 on the side wall 15 of the annular groove 3 which is more distant from the lower part opening.
  • the cross section of the annular groove 3 is designed such that it is deformed by a pressure acting on the outer circumference of the lower part 1 in the region of the annular groove 3 such that it corresponds to the cross section of the extension 12 after the deformation.
  • the pressure acting on the lower part 1 has a radially inwardly directed component and an axially directed component towards the lower part opening.
  • Such pressurization can e.g. can be achieved during a pulling process.
  • the annular groove 3 engages around the neck 12. Relieving the lower part 1 of the deformation pressure leads to a springback of the deformed part of the lower part 1 in the axial and radial directions. Since the side surface 13 of the extension 12 is inclined radially inwards and the side wall 16 of the annular groove 3 is deformed to a corresponding inclination, the radial springback also causes the axial extension of the extension 12 of the upper part 2 in the annular groove 3, so that a secure and firm connection of the two housing parts 1 and 2 is achieved under all operating conditions.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckspeicher mit einem Gehäuse, das aus einem Ober- und einem Unterteil besteht und dessen Innenraum durch eine elastische Trennwand in einen Gas- und einen Flüssigkeitsraum unterteilt ist, wobei das Oberteil bis zur Anlage an einem Anschlag in die zylindrische Öffnung des Unterteils eingeschoben und der Rand der zylindrischen Öffnung des Unterteils den durch einen radial nach außen hervorstehenden, umlaufenden Ansatz etwa rechteckigen Querschnitts gebildeten Rand des Oberteils umgreifend spanlos verformt ist.
  • Bei einem bekannten Druckspeicher dieser Art (FR-A-2 092 208) wird der Rand des Unterteiles um den Ansatz des Oberteiles herumgebördelt, wobei außerdem der Befestigungsrand der elastischen Trennwand allseitig den Ansatz am Rand des Oberteils umgibt, so daß Unterteil und Oberteil nur über den Befestigungsrand der elastischen Trennwand miteinander in Verbindung stehen. Der Druckspeicher ist daher nur für verhältnismäßig geringe Druckbelastungen geeignet. Die geringe Formsteifigkeit des Randes der Trennwand läßt darüber hinaus große Verformungskräfte nicht zu, so daß zu verformende Rand des Unterteils nur in geringer Wandstärke ausgeführt ist, dies auch deshalb, weil das Herumbördeln des Randes des Unterteiles große Verformungswinkel erfordert.
  • Aus der DE-PS 1 175 043 ist ein Druckspeicher bekannt, der ein Unterteil aufweist, in dessen zylindrischer Öffnung ein oberteil eingeschoben ist. Die Einschubtiefe des Oberteils in das Unterteil ist durch die Anlage des Randes des Oberteils an einer Schulter an der Innenwand des Unterteils begrenzt. Nach dem Einschieben des Oberteils in das Unterteil ist der zunächst zylindrisch ausgebildete Rand an der Öffnung des Unterteils in bekannter Weise über den Rand des Oberteils gebördelt und so beide Teile zu einem geschlossenen Gehäuse fest miteinander verbunden. Der Innenraum dieses Gehäuses ist durch eine elastische Trennwand in einen Gas-und einen Flüssigkeitsraum unterteilt, wobei die Trennwand mit einem an ihrem Rand umlaufend ausgebildeten Wulst in eine radial nach außen offene Nut am in das Unterteil eingeschobenen Bereich des Oberteils eingesetzt ist.
  • Bei dem bekannten Druckspeicher ist der Umformungsgrad beim Umbördeln des Randes des Unterteils wiederum sehr groß. Dieser hohe Umformungsgrad führt aber beim Umformen zu einer starken Versprödung des Werkstoffs, wodurch die Dauerbelastbarkeit des Druckspeichers erheblich herabgesetzt wird.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Druckspeicher nach dem Oberbegriff zu schaffen, bei dem der Umformungsgrad des spanlos zu verformenden Randes des Unterteils so gering gehalten wird, daß durch die Kaltumformung keine Versprödung des Gehäusewerkstoffs auftritt und somit eine hohe Dauerbelastbarkeit gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Innenwand des Unterteils vor seiner Verformung im Bereich der Öffnung eine radial nach innen offene Ringnut ausgebildet ist. wobei der Innendurchmesser des Unterteils auf der der Öffnung abgewandten Seite der Ringnut kleiner und auf der der Öffnung zugewandten Seite der Ringnut größer its als der Außendurchmesser des Ansatzes des Oberteils, so daß das Oberteil in das Unterteil bis zur Anlage der einen Seitenfläche des Ansatzes an der der Unterteilöffnung entfernteren Seitenwand der Ringnut einschiebbar ist und wobei der Querschnitt der Ringnut vor dem Zusammenbau des Gehäuses derart ausgebildet ist, daß er durch auf den Außenumfang des Unterteils im Bereich der Ringnut einwirkenden Druck mit einer radial nach innen gerichteten Komponente und einer axial zur Unterteilöffnung hin gerichteten Komponente dem Querschnitt des Ansatzes angleichbar ist und nach der Verformung die Ringnut den Ansatz umgreift. Diese Ausbildung des Druckspeichers ermöglicht es, relativ dicke Wandstärken in dem zu verformenden Bereich des Unterteils vorzusehen, da der Umformungsgrad nur niedrig ist. Diese dicken Wandstärken ermöglichen eine hohe Druckbelastung des Druckspeichers.
  • In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die der Öffnung des Oberteils entferntere Seitenfläche des Ansatzes dieses Oberteiles hinterschneidungsartig radial nach innen geneigt. Dies bewirkt bei einer radialen elastischen Rückfederung des Randes des Unterteils nach der Verformung eine axiale Verspannung des Ansatzes des Oberteils in der Ringnut des Unterteils und damit eine feste Einbaulage. Damit wird die axiale Verspannung noch erhöht, die durch die axiale elastische Rückfederung des axial verformten Teils bereits eintritt. Dabei ist wegen der günstigen Elastizitätseigenschaften Aluminium als Werkstoff besonders geeignet.
  • Beim zusammengebauten Gehäuse ist vorteilhafterweise der Innendurchmesser des Unterteils zu beiden Seiten der Ringnut etwa gleich.
  • Um eine einwandfreie Einbaulage des Oberteils in das Unterteil vor der spanlosen Verformung zu erreichen, ist vorteilhafterweise das Oberteil an der Mündung seiner Öffnung mit einem umlaufenden zylindrischen Rand ausgebildet, der in eine entsprechend ausgebildete zylindrische Führung im Unterteil auf der der Mündungsöffnung abgewandten Seite der Ringnut einsetzbar ist.
  • Eine einfache Befestigungsmöglichkeit der elastischen Trennwand im Gehäuse wird dadurch erreicht, dass im Unterteil auf der der Mündungsöffnung abgewandten Seite der Ringnut eine in axialer Richtung zur Mündungsöffnung hin offene umlaufende Nut ausgebildet ist, in die ein am Rand der Trennwand umlaufend ausgebildeter Wulst eingesetzt ist, auf dem bei zusammengebautem Gehäuse die Stirnwand der Mündungsöffnung des Oberteils in Anlage ist.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen erfindungsgemässen Druckspeicher im Halbschnitt ;
    • Fig. 2 einen Teilschnitt des Druckspeichers nach Fig. 1 vor der spanlosen Verformung ;
    • Fig. 3 einen Teilschnitt des Druckspeichers nach Fig. 1 nach der spanlosen Verformung.
  • Der in der Zeichnung dargestellte Druckspeicher weist ein Gehäuse auf, das aus einem Unterteil 1 und einem Oberteil 2 besteht. Im Bereich der zylindrischen Öffnung des Unterteils 1 ist in der Innenwand eine radial nach innen hin offene Ringnut 3 ausgebildet, deren Querschnitt im zusammengebauten Zustand des Gehäuses etwa rechteckig ist. Auf der der Mündungsöffnung des Unterteils 1 abgewandten Seite der Ringnut 3 ist die Innenwand als zylindrische Führung 4 ausgebildet, in die das Oberteil 2 mit einem an der Mündung seiner Öffnung entsprechend ausgebildeten zylindrischen Rand 5 einsetzbar ist.
  • Das Ende der zylindrischen Führung 4 auf der der Ringnut 3 abgewandten Seite bildet gleichzeitig die radial äussere Seitenwand einer im Unterteil 1 in axialer Richtung zur Mündungsöffnung hin offenen umlaufenden Nut 6.
  • Eine den Gehäuseinnenraum in einen Gasraum 9 und einen Flüssigkeitsraum 10 unterteilende elastische Trennwand 7 ist an ihrem Rand mit einem umlaufend ausgebildeten Wulst 8 versehen, der in die umlaufende Nut 6 des Unterteils 1 eingesetzt ist. Auf dem Wulst 8 ist die Mündungsseitige Stirnwand 11 des Oberteils in Anlage und hält diesen so in seiner Einbaulage in der Nut 6.
  • Das Oberteil 2 ist im Bereich seiner zylindrischen Mündungsöffnung mit einem radial nach aussen hervorstehenden umlaufenden Ansatz 12 ausgebildet, dessen Querschnitt dem Querschnitt der Ringnut 3 bei zusammengebautem Gehäuse entspricht.
  • Die der Öffnung des Oberteils 2 entferntere Seitenfläche 13 des Ansatzes 12 ist hinterschneidungsartig radial nach innen zum Unterteil hin geneigt.
  • Vor dem Zusammenbau des Gehäuses haben Ober- und Unterteil die in Fig. 2 dargestellte Form. Dabei ist der Innendurchmesser des Unterteils 1 auf der der Öffnung abgewandten Seite der Ringnut 3 kleiner und auf der der Öffnung zugewandten Seite der Ringnut 3 grösser als der Aussendurchmesser des Ansatzes 12. Das ermöglicht, das Unterteil 2 bis zur Anlage der einen Seitenfläche 14 des Ansatzes 12 an der der Unterteilöffnung entfernteren Seitenwand 15 der Ringnut 3 in das Unterteil 1 einzuschieben.
  • Der Querschnitt der Ringnut 3 ist vor dem Zusammenbau des Gehäuses so ausgebildet, dass et sich durch einen auf den Aussenumfang des Unterteils 1 im Bereich der Ringnut 3 einwirkenden Druck so verformt, dass er nach der Verformung dem Querschnitt des Ansatzes 12 entspricht. Dabei weist der auf das Unterteil 1 einwirkende Druck eine radial nach innen gerichtete und eine axial zur Unterteilöffnung hin gerichtete Komponente auf. Eine derartige Druckbeaufschlagung kann z.B. bei einem Ziehvorgang erreicht werden.
  • Nach dem Zusammenbau des Gehäuses durch Einschieben des Oberteils 2 in das Unterteil 1 und die kalte Umformung des Unterteils 1 im Bereich der Ringnut 3 umgreift die Ringnut 3 den Ansatz 12. Die Entlastung des Unterteils 1 vom Verformungsdruck führt zu einer Rückfederung des verformten Teils des Unterteils 1 in axialer und radialer Richtung. Da die Seitenfläche 13 des Ansatzes 12 radial nach innen geneigt ist und die Seitenwand 16 der Ringnut 3 zu einer entsprechenden Neigung verformt ist, bewirkt die radiale Rückfederung neben der axialen Rückfederung ebenfalls eine axiale Verspannung des Ansatzes 12 des Oberteils 2 in der Ringnut 3, so dass eine sichere und feste Verbindung der beiden Gehäuseteile 1 und 2 unter allen Betriebsbedingungen erreicht wird.
  • Da der Verformungsgrad des Unterteils 1 durch die erfindungsgemässe Ausbildung im Bereich der Ringnut 3 relativ gering ist, ist es zum einen möglich, grosse Wandstärken in dem zu verformenden Bereich vorzusehen, zum anderen können auch Werkstoffe wie Aluminium für das Gehäuse verwandt werden.

Claims (5)

1. Druckspeicher mit einem Gehäuse, das aus einem Ober- und einem Unterteil (1) besteht und dessen Innenraum durch eine elastische Trennwand (7) in einen Gas- und einen Flüssigkeitsraum unterteilt ist, wobei das Oberteil (2) bis zur Anlage an einem Anschlag in die zylindrische Öffnung des Unterteils (1) eingeschoben und der Rand der zylindrischen Öffnung des Unterteils den durch einen radial nach außen hervorstehenden umlaufenden Ansatz (12) etwa rechteckigen Querschnitts gebildeten Rand (5) des Oberteils (2) umgreifend spanlos verformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenwand des Unterteils (1) vor seiner Verformung im Bereich der Öffnung eine radial nach innen offene Ringnut (3) ausgebildet ist, wobei der Innendurchmesser des Unterteils (1) auf der der Öffnung abgewandten Seite der Ringnut (3) kleiner und auf der der Öffnung zugewandten Seite der Ringnut (3) größer ist als der Außendurchmesser des Ansatzes (12) des Oberteils (2), so daß das Oberteil (2) in das Unterteil (1) bis zur Anlage einer Seitenfläche (14) des Ansatzes (12) an der der Unterteilöffnung entfernteren Seitenwand (15) der Ringnut (3) einschiebbar ist und wobei der Querschnitt der Ringnut (3) vor dem Zusammenbau des Gehäuses derart ausgebildet ist, daß er durch auf den Außenumfang des Unterteils (1) im Bereich der Ringnut (3) einwirkenden Druck mit einer radial nach innen gerichteten Komponente und einer axial zur Unterteilöffnung hin gerichteten Komponente dem Querschnitt des Ansatzes (12) angleichbar ist und nach der Verformung die Ringnut (3) den Ansatz (12) umgreift.
2. Druckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Öffnung des Oberteils (2) entferntere Seitenfläche (13) des Ansatzes (12) hinterschneidungsartig radial nach innen geneigt ist.
3. Druckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim zusammengebauten Gehäuse der Innendurchmesser des Unterteils (1) zu beiden Seiten der Ringnut (3) etwa gleich ist.
4. Druckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (2) an der Mündung seiner Öffnung mit einem umlaufenden zylindrischen Rand (5) ausgebildet ist, der in eine entsprechend ausgebildete zylindrische Führung (4) im Unterteil (1) auf der der Mündungsöffnung abgewandten Seite der Ringnut (3) einsetzbar ist.
5. Druckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Unterteil (1) auf der der Mündungsöffnung abgewandten Seite der Ringnut (3) eine in axialer Richtung zur Mündungsöffnung hin offene umlaufende Nut (6) ausgebildet ist, in die ein am Rand der elastischen Trennwand (7) umlaufend ausgebildeter Wulst (8) eingesetzt ist, auf dem bei zusammengebautem Gehäuse die Stirnwand (11) der Mündungsöffnung des Oberteils (2) in Anlage ist.
EP19790101195 1978-08-05 1979-04-20 Druckspeicher Expired EP0007970B1 (de)

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EP0007970A1 EP0007970A1 (de) 1980-02-20
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