WO2011079852A1 - Hydraulic accumulator, especially bellows accumulator - Google Patents
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Abstract
A hydraulic accumulator, especially a bellows accumulator, wherein the bellows serving as the mobile separating element between the gas side (21) and the fluid side (23) comprises a closing element (35) that closes the interior of the bellows in a fluid-tight manner on the bellows end (31) that can be axially displaced in the accumulator housing (1) during expansion and compression and is immobilized on the other bellows end (29) relative to the accumulator housing (1), is characterized in that a sealing system (37) sealing the interior of the bellows from the accumulator housing (1) on the immobile bellows end comprises, in addition to a first functional area (63) having a sealing effect, a second functional area in the form of an attachment projecting into the interior of the bellows, at least one bulge (73) projecting axially towards the mobile bellows end (31) forming a flexible buffer for the contact of the closing element (35) of the bellows when the latter is completely compressed.
Description
Hydrospeicher, insbesondere Balgspeicher Hydraulic accumulator, in particular bellows accumulator
Die Erfindung betrifft einen Hydrospeicher, insbesondere Balgspeicher, bei dem der als bewegliches Trennelement zwischen Gasseite und Fluidseite dienende Balg an seinem bei Ausziehen und Zusammenziehen im Speichergehäuse in Axialrichtung bewegbaren Balgende einen den Innenraum des Balges fluiddicht abschließenden Verschlusskörper aufweist und an seinem anderen Balgende relativ zum Speichergehäuse unbewegbar festgelegt ist. The invention relates to a hydraulic accumulator, in particular bellows accumulator, in which the serving as a movable separating element between the gas side and fluid side bellows on its pull-out and contraction in the storage housing in the axial direction movable bellows a fluid-tight closure of the interior of the bellows sealing body and at its other Balgende relative to the storage housing is fixed immovable.
Hydrospeicher mit einem als bewegbares Trennelement dienenden Balg sind bekannt und finden auf verschiedenen technischen Gebieten Anwendung, beispielsweise bei hydraulischen Bremssystemen für Fahrzeuge und den verschiedensten industriellen Hydrauliksystemen. Die EP 1 052 412 A2 zeigt beispielsweise einen Balgspeicher, bei dem als bewegliches Trennelement zwischen Gasseite und Fluidseite ein Metal lbalg vorgesehen ist. Hydraulic accumulator with serving as a movable separator bellows are known and find application in various technical fields, for example in hydraulic brake systems for vehicles and various industrial hydraulic systems. For example, EP 1 052 412 A2 shows a bellows accumulator in which a metal bellows is provided as a movable separating element between the gas side and the fluid side.
Im Hinblick auf den Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, einen Hydrospeicher in Form eines Balgspeichers zur Verfügung zu stellen, der sich durch ein besonders günstiges Betriebsverhalten auszeichnet, insbesondere einen sicheren Langzeitbetrieb gewährleistet. In view of the prior art, the invention has the object to provide a hydraulic accumulator in the form of a bellows storage available, which is characterized by a particularly favorable performance, in particular ensures safe long-term operation.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch einen Hydrospeicher gelöst, der die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist. According to the invention this object is achieved by a hydraulic accumulator having the features of claim 1 in its entirety.
BESTÄTIGUNGSKOPIE
Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 eine den Innenraum des Balges am unbeweglichen Balgende gegenüber dem Speichergehäuse abdichtende Dichtungsanordnung zusätzlich zu einem ersten, die Abdichtung bewirkenden Funktionsbereich einen zweiten Funktionsbereich in Form eines in den Innenraum des Balges ragenden Ansatzes aufweist, eröffnet sich die vorteilhafte Möglichkeit, die Dichtungsanordnung für eine Zusatzfunktion zu nutzen, indem die Nachgiebigkeit des Dichtungsmaterials zur Bildung eines nachgiebigen Puffers genutzt wird, genau- er gesagt, indem an dem in den Innenraum des Balges ragenden Ansatz eine gegen das bewegbare Balgende vorstehende Auswölbung angeformt wird, an der der Verschlusskörper des Balges bei dessen voll zusammengezogenem Zustand anläuft. Insbesondere bei Anwendungen, bei denen es zu schwingenden Bewegungen des bewegbaren Verschlusskörpers des Balges kommt, wie dies beispielsweise bei Pulsationsdämpfern der Fall ist, wirkt der nachgiebige, durch den zweiten Funktionsbereich der Dichtungsanordnung gebildete, nachgiebige Puffer nicht nur als nachgiebiger, hubbegrenzender Endanschlag der Bewegung des Verschlusskörpers, sondern vermeidet gegebenenfalls entstehende Betriebsgeräusche durch ein Anschlagen beweglicher Teile des Balges an unnachgiebige Bauelemente. CONFIRMATION COPY Characterized in that according to the characterizing part of claim 1, a sealing the interior of the bellows on immovable Balgende relative to the storage enclosure seal assembly in addition to a first, the sealing effecting functional area has a second functional area in the form of a projecting into the interior of the bellows approach, which opens advantageous possibility to use the seal assembly for an additional function by the resilience of the sealing material is used to form a resilient buffer, more precisely, by forming a projecting against the movable Balgende protrusion is formed on the projecting into the interior of the bellows approach which starts the closure body of the bellows in its fully contracted state. In particular, in applications in which it comes to oscillating movements of the movable closure body of the bellows, as is the case for example with pulsation dampers, the resilient, formed by the second functional area of the seal assembly, resilient buffer acts not only as a compliant, stroke limiting end stop the movement of the Closure body, but avoids any resulting operating noise by hitting moving parts of the bellows to unyielding components.
Vorzugsweise ist ein Balg in Form eines Metallbalges mit einem mit dem betreffenden Balgende verschweißten, metallischen Verschlusskörper vorgesehen. Preferably, a bellows is provided in the form of a metal bellows with a metallic closure body welded to the respective bellows end.
Bei besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen ist das unbewegliche Balgende mittels einer fluiddichten Schweißverbindung an einem gehäusefesten Haltering festlegt, dessen innere Ringöffnung an den die Fluidseite bildenden Innenraum des Balges angrenzt, wobei die Dichtungsanordnung mit ihrem ersten Funktionsbereich die Abdichtung zwischen der inneren Ringöffnung des Halteringes und dem Speichergehäuse bildet. Dadurch,
dass die Dichtungsanordnung an der inneren Ringöffnung des Halteringes unmittelbar eine Abdichtung zum Speichergehäuse bildet, resultiert eine Abdichtung des Innenraumes des Balges gegenüber dessen Außenseite unabhängig davon, ob der Haltering seinerseits umfangsseitig fluiddicht ge- genüber dem Speichergehäuse abgedichtet ist. Mit anderen Worten gesagt, genügt es, wenn über eine Schweißverbindung zur Gehäusewand der Haltering unbeweglich fixiert ist, wobei eine derartige Schweißverbindung nicht durchgehend fluiddicht zu sein braucht. Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen weist das Speichergehäuse ein Hauptteil und ein bodenseitiges Gehäuseabschlussteil mit einem zentralen, mit der Fluidseite in Verbindung stehenden Fluideinlass auf, wobei die Dichtungsanordnung einen Ringkörper aufweist, dessen erster Funktionsbereich eine ringförmige, radial außenliegende Dichtlippe bildet, die mit in Radialebenen liegenden Dichtflächen die Abdichtung gegenüber einer Sitzfläche am Gehäuseabschlussteil und einer Ringfläche am Haltering bewirkt. In particularly preferred embodiments, the immovable bellows end is fixed by means of a fluid-tight welded connection to a housing-fixed retaining ring, the inner annular opening adjacent to the fluid side forming the interior of the bellows, the seal assembly with its first functional area forms the seal between the inner ring opening of the retaining ring and the storage housing , Thereby, the sealing arrangement on the inner ring opening of the retaining ring directly forms a seal with the accumulator housing, resulting in a sealing of the interior of the bellows with respect to its outside, irrespective of whether the retaining ring is itself sealed fluid-tight against the accumulator housing. In other words, it is sufficient if the retaining ring is immovably fixed via a welded connection to the housing wall, wherein such a welded connection need not be continuously fluid-tight. In particularly advantageous embodiments, the storage housing has a main part and a bottom housing end part with a central, fluid side in communication with the fluid inlet, wherein the seal assembly comprises an annular body, the first functional area forms an annular, radially outer sealing lip, with lying in radial planes sealing surfaces causes the seal against a seat on the housing end part and an annular surface on the retaining ring.
Weiterhin kann mit Vorteil die Anordnung so getroffen sein, dass der Ver- schlusskörper des Balges die Form eines Topfes mit einer kreiszylindrischen Seitenwand besitzt, die sich vom bewegbaren Balgende weg in den Innenraum des Balges erstreckt und von einem ebenen Topfboden begrenzt ist, wobei der Ringkörper an den den zweiten Funktionsbereich bildenden Ansatz als Auswölbung eine gerundete Ringrippe aufweist, deren axiale Erhe- bung derart gewählt ist, dass die Außenseite des Topfbodens bei voll zusammengezogenem Balg an der Ringrippe anliegt. Diese Ausbildung des Verschlusskörpers in Form eines ins Innere des Balges ragenden Topfes führt zu einer wesentlichen Vergrößerung des Volumens der Gasseite. Gleichzeitig resultiert die Anlage des ebenen Topfbodens an der den nach- giebigen Puffer bildenden Ringrippe in einer Zentrierung des Balges in der völlig zusammengezogenen Endlage.
Der die Dichtungsanordnung bildende Ringkörper kann mit Vorteil so geformt sein, dass die der Sitzfläche am Gehäuseabschlussteil zugewandte Endfläche des Ringkörpers eine von der radial äußeren Dichtfläche der Dichtlippe bis zur Ringöffnung durchgehende Radialebene bildet, wobei der Ringkörper auf der gegenüberliegenden Seite eine gestufte Gestalt besitzt. Furthermore, the arrangement may advantageously be such that the closure body of the bellows has the shape of a pot with a circular-cylindrical side wall which extends away from the movable bellows end into the interior of the bellows and is delimited by a flat pot bottom, wherein the annular body at the forming the second functional area approach as a bulge has a rounded annular rib, the axial elevation is chosen such that the outside of the pot bottom rests with fully compressed bellows on the annular rib. This design of the closure body in the form of a projecting into the interior of the bellows pot leads to a significant increase in the volume of the gas side. At the same time, the planting of the flat pot bottom on the annular rib forming the flexible buffer results in a centering of the bellows in the fully contracted end position. The annular body forming the sealing arrangement may advantageously be shaped such that the end surface of the annular body facing the seating surface on the housing end part forms a radial plane extending from the radially outer sealing surface of the sealing lip to the annular opening, wherein the annular body has a stepped shape on the opposite side.
Wenn die Anordnung hierbei so getroffen ist, dass die gestufte Gestalt von der äußeren Dichtlippe ausgehend radial nach innen eine erste Stufe am Übergang zu dem den zweiten Funktionsteil bildenden Ansatz aufweist, an dem die den Puffer bildende Ringrippe axial vorsteht, die weiter nach innen zu einer zweiten Stufe abfällt, an der ein innerer Ringrand gebildet ist, kann dieser in einen Ringraum eingreifen, der zwischen dem Sitz im Gehäuseab- schlussteil und einer Hinterschneidung im Haltering gebildet ist. Dadurch ist die Dichtungsanordnung am Sitz des Gehäuseabschlussteiles gegen axiales Abheben gesichert. If the arrangement is made such that the stepped shape from the outer sealing lip radially inwardly from a first stage at the transition to the second functional part forming approach, where the buffer forming annular rib projects axially, the further inwardly to a second stage drops, on which an inner ring edge is formed, this can engage in an annular space which is formed between the seat in the Gehäuseab- closing part and an undercut in the retaining ring. As a result, the seal assembly is secured to the seat of the housing end part against axial lifting.
Als Werkstoffe für die Herstellung des die Dichtungsanordnung bildenden Ringkörpers kommen Polytetrafluorethylen, ein hydrolysebeständiges Polyurethan-Elastomer oder ein anderes Elastomer in Betracht. Als besonders geeignet hat sich ein Polyurethan-Elastomer erwiesen, das von der Firma Economos Austria Gesellschaft m.b.H. unter der Produktbezeichnung Eco- pur® vertrieben wird. As materials for the production of the seal assembly forming annular body are polytetrafluoroethylene, a hydrolysis resistant polyurethane elastomer or other elastomer into consideration. Particularly suitable polyurethane elastomer has been found, which is marketed by the company Economos Austria Gesellschaft mbH under the product Eco-Pure ®.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen erläutert. Es zeigen: einen gegenüber einer praktischen Ausführungsform geringfügig verkleinert und schematisch vereinfacht gezeichneten
Längsschnitt eines für einen Einsatz als Pulsationsdämpfer vorgesehenen Hydrospeichers; The invention with reference to an embodiment shown in the drawing will be explained in detail. It shows: a comparison with a practical embodiment slightly reduced and drawn schematically simplified Longitudinal section of an intended for use as a pulsation damper hydraulic accumulator;
Fig. 2 eine Draufsicht lediglich einer Dichtungsanordnung des Hydrospeichers von Fig. 1 ; Fig. 2 is a plan view of only one seal assembly of the hydraulic accumulator of Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie III-III von Fig. 2;Fig. 3 is a section along the section line III-III of Fig. 2;
Fig. 4 einen gegenüber Fig. 3 stark vergrößert gezeichneten Teilausschnitt lediglich des in Fig. 3 mit IV bezeichneten Bezirks;Fig. 4 is a comparison with Figure 3 greatly enlarged drawn partial detail only of the designated in Figure 3 with IV district.
Fig. 5 eine annähernd in natürlicher Größe einer praktischen Ausführungsform gezeichnete Draufsicht eines Ringkörpers, der Bestandteil einer Führungseinrichtung des Balges des Hydrospeichers von Fig. 1 bildet, und FIG. 5 shows a plan view of an annular body which is approximately in the natural size of a practical embodiment and forms part of a guide device of the bellows of the hydraulic accumulator of FIG. 1, and FIG
Fig. 6 eine Schnittdarstellung des Ringkörpers entsprechend der Linie Vl-Vl von Fig. 5. In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles in Form eines Pulsationsdämpfers beschrieben. Ein als Ganzes mit 1 bezeichnetes Speichergehäuse weist ein Gehäusehauptteil 3 in Form eines kreiszylindrischen Topfes mit in der Zeichnung oben liegendem Ende 5 auf, das bis auf eine Füllöffnung 7 geschlossen ist, die mit der Gehäuselängsachse 9 fluchtet und bei der Darstellung von Fig. 1 durch einen Stopfen 1 1 mediendicht abgeschlossen ist. Am gegenüberliegenden, in Fig. 1 unten liegenden Ende ist das Gehäuse 1 durch ein Gehäuseabschlussteil 13 geschlossen, das längs einer Schweißlinie 16 mit dem Gehäusehauptteil 3 dicht verschweißt ist. Zur Achse 9 konzentrisch befindet sich im Abschlussteil 13 ein Fluidein- lass 15 mit einem äußeren Anschlussstutzen 17. Bei der Darstellung von Fig. 1 ist auf dem Außengewinde des Anschlussstutzens 1 7 eine Gewindeschutzkappe 20 aufgeschraubt. Fig. 6 is a sectional view of the ring body according to the line Vl-Vl of Fig. 5. In the drawing, the invention is described with reference to an embodiment in the form of a pulsation damper. A designated as a whole with 1 memory housing has a housing main part 3 in the form of a circular cylindrical pot with lying in the drawing above end 5, which is closed except for a filling opening 7, which is aligned with the housing longitudinal axis 9 and in the illustration of FIG a plug 1 1 media-tight is completed. At the opposite end, lying at the bottom in FIG. 1, the housing 1 is closed by a housing end part 13, which is welded tightly to the housing main part 3 along a welding line 16. A fluid inlet 15 with an outer connecting piece 17 is located concentrically with the axis 9 in the end part 13. In the illustration of FIG. 1, a threaded protective cap 20 is screwed onto the external thread of the connecting piece 1 7.
Im Inneren des Speichergehäuses bildet eine Metallbalgeinheit ein bewegli- ches Trennelement zwischen einer Gasseite 21 , die an das Gehäuseende 5 angrenzt und über die Füllöffnung 7 mit einem Arbeitsgas, vorzugsweise
N2, mit einem Gas-Vorfüll druck befüllbar ist, und einer an den Fluideinlass 15 angrenzenden Fluidseite 23. Bei der Darstellung von Fig. 1 befindet sich der Balg 19 in seinem vollständig zusammengezogenen Zustand, wobei das Volumen der Gasseite 21 den Größtwert besitzt, während die an den Fluid- einlass 15 angrenzende Fluidseite 23 ihr kleinestes Volumen besitzt. Die Balgeinheit ist mit dem dem Gehäuseabschlussteil 1 3 benachbarten Balgende 29, genauer gesagt, an dem radial außenliegenden Rand der letzten Balgfalte, mit einem metallischen Haltering 25 fluiddicht verschweißt. Der Haltering 25 seinerseits ist mit dem Speichergehäuse an der Trennstelle zwischen Abschlusssteil 1 3 und Hauptteil 3 an der Schweißlinie 16 verschweißt. Beim Schweißvorgang für den Zusammenbau des Speichergehäuses 1 und den Einbau der Balgeinheit ist daher die Schweißlinie 1 6 über den Haltering 25 vom Balgende 29 thermisch zumindest teilweise isoliert. Der Schweißbereich des Balgendes 29 selbst am Haltering 25 ist in der Fig. mit 27 bezeichnet, wo der Haltering 25 eine ringförmige axiale Erhebung bildet. In the interior of the storage housing, a metal bellows unit forms a movable separating element between a gas side 21, which adjoins the housing end 5 and via the filling opening 7 with a working gas, preferably N2, with a gas pre-filling pressure can be filled, and one adjacent to the fluid inlet 15 fluid side 23. In the illustration of Fig. 1, the bellows 19 is in its fully contracted state, wherein the volume of the gas side 21 has the largest value, while the adjacent to the fluid inlet 15 fluid side 23 has its smallest volume. The bellows unit is welded fluid-tight to the housing end part 1 3 adjacent bellows 29, more precisely, at the radially outer edge of the last bellows fold, with a metallic retaining ring 25. The retaining ring 25 in turn is welded to the storage housing at the separation point between the end part 1 3 and main part 3 at the weld line 16. During the welding process for the assembly of the storage housing 1 and the installation of the bellows unit, therefore, the welding line 1 6 is thermally insulated at least partially via the retaining ring 25 from the bellows 29. The welding region of the bellows end 29 itself on the retaining ring 25 is designated in the figure by 27, where the retaining ring 25 forms an annular axial elevation.
Das dem gehäusefesten Balgende 29 gegenüberliegende, bewegliche Balgende 31 ist am radial außenliegenden Endrand der letzten Balgfalte bei 33 mit einem metallischen Endkörper 35 verschweißt, der einen Verschlusskörper bildet, der den Innenraum des Balges 19 am bewegbaren Ende 31 fluiddicht verschließt und damit die Trennung zwischen Gasseite 21 und Fluidseite 23 bi ldet. Die Abdichtung der Außenseite des Balges 1 9 erfolgt durch eine Dichtungsanordnung 37 in Form eines ringförmigen Dichtele- mentes, das den Haltering 25 gegenüber dem Gehäuseabschlussteil 1 3 abdichtet. Die nähere Gestaltung und die von der Dichtungsanordnung 37 erfüllte Zusatzfunktion werden unten anhand der Fig. 2 bis 4 näher erläutert. Der Endkörper 35 hat beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Form eines Topfes mit einer kreiszylindrischen Seitenwand 39, die von der am
Balgende 31 befindlichen Topföffnung sich ins Innere des Balges 1 9 bis zu einem ebenen Topfboden 41 erstreckt. Gegenüber einer ebenen Gestaltung des Endkörpers 35 ergibt sich durch die Topfform eine Vergrößerung des Gasvolumens der Gasseite 21 . The housing-fixed Balgende 29 opposite, movable bellows 31 is welded at the radially outer end edge of the last Balgfalte at 33 with a metallic end body 35 which forms a closure body which closes the interior of the bellows 19 at the movable end 31 fluid-tight and thus the separation between the gas side 21 and fluid side 23 bi ldet. The sealing of the outside of the bellows 1 9 takes place by a sealing arrangement 37 in the form of an annular sealing element, which seals the retaining ring 25 with respect to the housing end part 1 3. The detailed design and the additional function fulfilled by the sealing arrangement 37 are explained in more detail below with reference to FIGS. 2 to 4. The end body 35 has in the illustrated embodiment, the shape of a pot with a circular cylindrical side wall 39, of the on Balgende 31 pot opening extending into the interior of the bellows 1 9 to a flat bottom of the pot 41. Compared to a planar design of the end body 35, the pot shape results in an enlargement of the gas volume of the gas side 21.
Am Öffnungsrand des Topfes erstreckt sich der Endkörper 35 über das benachbarte Balgende 31 hinweg radial nach außen zur Schweißstelle 33 des Balgendes und verläuft von dort vom Balgende 31 weg radial und axial unter Bildung eines an die Gehäusewand angenäherten Umfangsrandes 43. Im Umfangsrand 43 befindet sich eine umfängliche Ringnut 45, die den Sitz für einen Ringkörper 47, siehe Fig. 5 und 6, als Bestandteil einer Führungseinrichtung bildet. Dabei handelt es sich, wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, um einen Flachring aus einem Kunststoff guter Gleiteigenschaften, insbesondere aus Polytetrafluorethylen. Dieser Ringkörper 47 weist einen in der Ringnut 45 sitzenden Ringteil 49 auf, der an seinem Außen umfang erste Ringflächenteile 51 bildet, die durch zweite Ringflächenteile 53 voneinander getrennt sind. Die zweiten Ringflächenteile 53 sind gegenüber den Ringflächtentei len 51 , siehe Fig. 5, derart nach außen radial versetzt, dass die zweiten Ringflächenteile 53 an der Gehäusewand anliegende Gleitflä- chen an radial vom inneren Ringteil 49 abstehenden Führungskörpern 55 bilden. Im Betrieb, wenn über den Einlass 15 die Fl uidseite 23 und damit der Innenraum des Balges 19 mit einem Druckfluid, beispielsweise Hydrau- liköl, beaufschlagt ist, so dass der Balg 19 sich auszieht und der Endkörper 35 dadurch aus der in Fig. 1 gezeigten Position axial bewegt wird, wo- durch sich das Volumen der Gasseite 21 verringert, dann bilden die radial äußeren Ringflächenteile 53 Gleitflächen der Führungskörper 55, mit denen der bewegliche Endkörper 35 des Balges 19 an der Gehäusewand geführt wird. Dabei bilden die radial gegenüber den äußeren Ringflächenteilen 53 versetzten inneren Ringflächenteile 51 Fluiddurchgänge an der Außenseite des Balges 19, wodurch sich die Gasseite 21 an der Außenseite des Balges 19 bis zum Haltering 25 fortsetzt, wobei die Abdichtung gegenüber der
Fl uidseite 23 durch die Dichtungsanordnung 37 erfolgt, die zwischen Haltering 25 und Gehäuseabschlussteil 13 eingefügt ist. At the opening edge of the pot, the end body 35 extends beyond the adjacent Balgende 31 away radially outward to the weld 33 of the Balgendes and runs from there Balgende 31 away radially and axially to form an approximated to the housing wall peripheral edge 43. In the peripheral edge 43 is a circumferential annular groove 45, which forms the seat for an annular body 47, see FIGS. 5 and 6, as part of a guide device. These are, as shown in Fig. 5 and 6, a flat ring made of a plastic good sliding properties, in particular of polytetrafluoroethylene. This annular body 47 has a seated in the annular groove 45 ring member 49 which forms on its outer circumference first annular surface parts 51 which are separated by second annular surface portions 53 from each other. The second annular surface parts 53 are radially outwardly offset relative to the annular surface parts 51, see FIG. 5, such that the second annular surface parts 53 form sliding surfaces bearing on the housing wall on guide bodies 55 projecting radially from the inner annular part 49. During operation, when the fluid side 23 and thus the interior of the bellows 19 are acted upon by the inlet 15 with a pressurized fluid, for example hydraulic oil, so that the bellows 19 extends and the end body 35 thereby emerges from that shown in FIG Position is moved axially, thereby reducing the volume of the gas side 21, then form the radially outer annular surfaces 53 sliding surfaces of the guide body 55, with which the movable end body 35 of the bellows 19 is guided on the housing wall. The inner annular surface portions 51 radially offset from the outer annular surface portions 53 form fluid passages on the outside of the bellows 19, whereby the gas side 21 continues on the outer side of the bellows 19 as far as the retaining ring 25, the seal being opposite to that of FIG Fl uidseite 23 takes place through the seal assembly 37 which is inserted between the retaining ring 25 and housing end portion 13.
Die Fig. 2 bis 4 zeigen die näheren Einzelheiten der Formgestaltung des Ringkörpers 61 der Dichtungsanordnung 37. Dabei handelt es sich um einen profilierten oder gestuften Dichtring aus einem eine gewisse Nachgiebigkeit aufweisenden Werkstoff, beispielsweise Polytetrafluorethylen oder ein elastomeres Polyurethan oder ein anderes elastomeres Material, wie synthetischen Kautschuk. Als besonders geeignet hat sich ECOPUR® als Dichtungswerkstoff erwiesen. 2 to 4 show the details of the shape of the annular body 61 of the seal assembly 37. It is a profiled or stepped sealing ring made of a material having a certain flexibility, for example polytetrafluoroethylene or an elastomeric polyurethane or other elastomeric material, such as synthetic rubber. ECOPUR ® has proven to be particularly suitable as a sealing material.
Wie Fig. 2 bis 4 zeigen, ist der Ringkörper 61 derart profiliert, dass am radial außenliegenden Randbereich als erster Funktionsbereich eine ringförmige, radial außenliegende Dichtlippe 63 gebildet ist, die eine obere Dichtflä- che 65 und eine untere Dichtfläche 67 gebildet, wobei die obere, ringförmige Dichtfläche 65 am radial inneren Ende in eine Stufe 69 übergeht, während die andere Dichtfläche 67 in der durchgehenden Radialebene des Ringkörpers 61 liegt. An der Stufe 69 geht der Ringkörper 61 in einen radial weiter innenliegenden Ansatz 71 über, der den zweiten Funktionsbereich der Dichtungsanordnung bildet, wobei aus der Oberseite dieses Ansatzes 71 eine gewölbte Ringrippe 73 axial vorsteht. Radial nach innen geht die Ringrippe 73 in eine abfallende zweite Stufe 75 über, an die sich ein radial innerer Ringrand 77 anschließt. In dem in Fig. 1 gezeigten Einbauzustand bildet der Ringkörper 61 derAs shown in FIGS. 2 to 4, the annular body 61 is profiled such that an annular, radially outer sealing lip 63 is formed on the radially outer edge region as the first functional region, which forms an upper sealing surface 65 and a lower sealing surface 67, the upper one , annular sealing surface 65 merges into a step 69 at the radially inner end, while the other sealing surface 67 lies in the continuous radial plane of the annular body 61. At the step 69, the annular body 61 merges into a radially further inward projection 71, which forms the second functional region of the sealing arrangement, wherein a curved annular rib 73 projects axially from the upper side of this projection 71. Radially inwardly the annular rib 73 merges into a sloping second step 75, to which a radially inner annular rim 77 connects. In the installed state shown in Fig. 1, the annular body 61 forms the
Dichtungsanordnung 37 zwischen dem Haltering 25, der bei der Schweißstelle 27 dicht mit dem Innenraum des Balges 19 verbunden ist, und dem Gehäuseabschl ussteil 13 die fluiddichte Abdichtung. Zu diesem Zweck ist die Dichtungsanordnung 37 in einem Sitz am Gehäuseabschlussteil 13 auf- genommen, an dessen Grundfläche der Ringkörper 61 mit der die Fortsetzung der Dichtfläche 67 bildenden Radialebene vollflächig anliegt. An dem
der Lippe 63 entgegengesetzten, radial inneren Rand, bildet der Ansatz 71 einen radial nach innen vorstehenden Ringrand 77, der in einer Hinter- schneidung 79 des Gehäuseabschlussteiles 13 aufgenommen und dadurch gegen axiale Abheben gesichert ist. Die Dichtlippe 63 dichtet mit ihren Dichtflächen 67 und 65 gegenüber dem Gehäuseabschlussteil 13 und dem Haltering 25 ab, wobei der Ringrand 77 in einen Dichtraum zwischen der Sitzfläche am Gehäuseabschlussteil 13 und einer durch eine Stufe am Haltering 25 gebildeten inneren Ringfläche 81 eingreift. Wie Fig. 1 zeigt, sind die Tiefe des Topfes am Endkörper 35 und die axiale Erhebung der als Puffer an der Dichtungsanordnung 37 ausgebildeten, gewölbten Ringrippe 73 so gewählt, dass bei dem in Fig. 1 gezeigten, voll zusammengezogenen Zustand des Balges 19 der Topfboden 41 an der einen nachgiebigen Endanschlag bildenden Rippe 73 der Dichtungsanord- nung 37 anliegt. Seal assembly 37 between the retaining ring 25, which is connected at the weld 27 tightly connected to the interior of the bellows 19, and the Gehäuseabschl nozzle 13, the fluid-tight seal. For this purpose, the seal assembly 37 is received in a seat on the housing end portion 13, at the base surface of the annular body 61 with the continuation of the sealing surface 67 forming radial plane is applied over the entire surface. To the the lip 63 opposite, radially inner edge, the projection 71 forms a radially inwardly projecting annular rim 77, which is received in an undercut 79 of the housing end part 13 and thereby secured against axial lifting. The sealing lip 63 seals with its sealing surfaces 67 and 65 relative to the housing end part 13 and the retaining ring 25, wherein the annular edge 77 engages in a sealing space between the seat on the housing end part 13 and an inner annular surface 81 formed by a step on the retaining ring 25. As shown in FIG. 1, the depth of the pot on the end body 35 and the axial elevation of the formed as a buffer on the seal assembly 37, curved annular rib 73 are selected so that in the shown in Fig. 1, fully contracted state of the bellows 19 of the bottom of the pot 41 rests on the one yielding end stop forming rib 73 of the seal arrangement 37.
Bei einem Einsatz des Hydrospeichers als Pulsationsdämpfer ist die Fluidsei- te 23 über den Einlass 1 5 mit einem Druckfluid, insbesondere Hydraulikflüssigkeit, einem Kraftstoff oder Schmierstoff, in Fluidverbindung, um auf- tretende Druckstöße zu glätten. Dabei hat es sich als günstig erwiesen, wenn, wie dies in DE 10 2004 004 034 A1 aufgezeigt ist, die Gasseite 21 nicht nur mit Arbeitsgas befüllt ist, sondern zusätzlich einen vorgebbaren Volumenanteil eines Fluides enthält. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei eine Kombination von Stickstoffgas als Arbeitsgas und Ethylenalkohol als Fluid auf der Gasseite 21 des Speichers als Füllung erwiesen. Im Betrieb kann das Fluid zwischen Falten und Umlenkungen des Balges 1 9 ein dämpfendes Abstützmedium bilden, an dem sich die gefalteten Wandungsteile des Balges 19 am Fluid als Gegenlager abstützen können, was zu einer Erhöhung der Lebensdauer des Balges 19 und damit zu einer Erhöhung der Funktionssicherheit führt. Dies gilt insbesondere bei raschen Pulsationen und schnellen Druckstößen. Aufgrund der beidseitig vorstehenden Vor-
Sprünge an der Dichtungsanordnung 37 ist insoweit aufgrund der sich hieraus ergebenden Hinterschnitte ein ungewolltes Herausziehen der Anordnung 37 im Betrieb des Speichers mit Sicherheit vermieden.
When the hydraulic accumulator is used as a pulsation damper, the fluid side 23 is in fluid communication via the inlet 15 with a pressure fluid, in particular hydraulic fluid, a fuel or lubricant, in order to smooth out occurring pressure surges. It has proven to be advantageous if, as shown in DE 10 2004 004 034 A1, the gas side 21 is not only filled with working gas, but also contains a predetermined volume fraction of a fluid. A combination of nitrogen gas as the working gas and ethylene alcohol as the fluid on the gas side 21 of the storage has proved to be particularly advantageous. In operation, the fluid between folds and deflections of the bellows 1 9 form a damping support medium on which the folded wall parts of the bellows 19 can support the fluid as an abutment, resulting in an increase in the life of the bellows 19 and thus to increase the reliability leads. This is especially true for rapid pulsations and rapid pressure surges. Due to the two-sided projecting Jumps on the seal assembly 37 is so far avoided due to the resulting undercuts an unintentional withdrawal of the assembly 37 during operation of the memory with certainty.
Claims
P a t e n t a n s p r ü c h e P a n t a n s p r e c h e
Hydrospeicher, insbesondere Balgspeicher, bei dem der als bewegliches Trennelement zwischen Gasseite (21) und Fluidseite (23) dienende Balg (19) an seinem bei Ausziehen und Zusammenziehen im Speichergehäuse (1 ) in Axialrichtung bewegbaren Balgende (31 ) einen den Innenraum des Balges (19) fluiddicht abschließenden Verschlusskörper (35) aufweist und an seinem anderen Balgende (29) relativ zum Speichergehäuse (1 ) unbewegbar festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Innenraum des Balges (19) am unbeweglichen Balgende (29) gegenüber dem Speichergehäuse (1 ) abdichtende Dichtungsanordnung (37) zusätzlich zu einem ersten, die Abdichtung bewirkenden Funktionsbereich (63) einen zweiten Funktionsbereich in Form eines in den Innenraum des Balges (19) ragenden Ansatzes (71 ) aufweist, an dem zumindest eine in Axialrichtung gegen das bewegbare Balgende (31 ) vorstehende Auswölbung (73) einen nachgiebigen Puffer für die Anlage des Verschlusskörpers (35) des im voll zusammengezogenen Zustand befindlichen Balges (19) bildet. Hydraulic accumulator, in particular bellows accumulator, in which the bellows (19) serving as a movable separating element between the gas side (21) and the fluid side (23) forms the interior of the bellows (31) which can be moved axially in the storage housing (1) in the storage housing (1). 19) has a closure body (35) which closes in a fluid-tight manner and is immovably fixed at its other bellows end (29) relative to the storage housing (1), characterized in that an interior of the bellows (19) on the immovable bellows end (29) opposite the storage housing (1 ) sealing sealing arrangement (37) in addition to a first, the sealing effecting functional area (63) has a second functional area in the form of a in the interior of the bellows (19) projecting lug (71) on which at least one in the axial direction against the movable Balgende ( 31) projecting bulge (73) a resilient buffer for the system of the closure body (35) of the fully together Formed state located bellows (19) forms.
Hydrospeicher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Metallbalg mit einem mit dem betreffenden Balgende (31) verschweißten, metallischen Verschlusskörper (35) vorgesehen ist. Hydraulic accumulator according to claim 1, characterized in that a metal bellows with a with the respective bellows end (31) welded, metallic closure body (35) is provided.
Hydrospeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das unbewegliche Balgende (29) mittels einer fluiddichten Schweißverbindung an einem gehäusefesten Haltering (25) festgelegt ist, dessen innere Ringöffnung an den die Fluidseite (23) bildenden Innenraum des Balges (19) angrenzt, und dass die Dichtungsanordnung (37) mit ihrem ersten Funktionsbereich (63) die Abdichtung zwischen der inneren Ringöffnung des Halteringes (25) und dem Speichergehäuse (1 ) bildet.
Hydrospeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichergehäuse (1) ein Hauptteil (3) und ein bodenseitiges Gehäuseabschlussteil (13) mit einem zentralen, mit der Fluidseite in Verbindung stehenden Fluideinlass (1 5) aufweist und dass die Dichtungsanordnung (37) einen Ringkörper (61 ) aufweist, dessen erster Funktionsbereich eine ringförmige, radial außenliegende Dichtlippe (63) bildet, die mit in Radialebenen liegenden Dichtflächen (65, 67) die Abdichtung gegenüber einer Sitzfläche am Gehäuseabschlussteil (13) und einer Ringfläche (81) am Haltering (25) bewirkt. A hydraulic accumulator according to claim 2, characterized in that the immovable bellows end (29) by means of a fluid-tight welded connection to a housing-fixed retaining ring (25) is fixed, the inner annular opening adjacent to the fluid side (23) forming the interior of the bellows (19), and that the sealing arrangement (37) with its first functional region (63) forms the seal between the inner annular opening of the retaining ring (25) and the storage housing (1). Hydraulic accumulator according to claim 3, characterized in that the storage housing (1) has a main part (3) and a bottom-side housing end part (13) with a central, with the fluid side in communication fluid inlet (1 5) and that the seal assembly (37) has a Ring body (61), whose first functional area forms an annular, radially outer sealing lip (63), with sealing surfaces lying in radial planes (65, 67) sealing against a seat on the Gehäuseabschlussteil (13) and an annular surface (81) on the retaining ring ( 25) causes.
Hydrospeicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusskörper (35) des Balges (19) die Form eines Topfes mit einer kreiszylindrischen Seitenwand besitzt, die sich vom bewegbaren Balgende (31 ) weg in den Innenraum des Balges (1 9) erstreckt und von einem ebenen Topfboden (41 ) begrenzt ist, und dass der Ringkörper (61) an dem den zweiten Funktionsbereich bildenden Ansatz (71) als Auswölbung eine gerundete Ringrippe (73) aufweist, deren axiale Erhebung derart gewählt ist, dass die Außenseite des Topfbodens (41) bei voll zusammengezogenem Balg (1 9) an der Ringrippe (73) anliegt. A hydraulic accumulator according to claim 4, characterized in that the closure body (35) of the bellows (19) has the shape of a pot with a circular cylindrical side wall extending from the movable bellows end (31) in the interior of the bellows (1 9) and of a planar pot bottom (41) is limited, and that the annular body (61) on the second functional region forming projection (71) as a bulge a rounded annular rib (73) whose axial elevation is selected such that the outside of the pot bottom (41 ) rests with fully compressed bellows (1 9) on the annular rib (73).
Hydrospeicher nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die der Sitzfläche am Gehäuseabschlussteil (13) zugewandte Endfläche des Ringkörpers (61 ) eine von der radial äußeren Dichtfläche (67) der Dichtlippe (63) bis zur Ringöffnung durchgehende Radialebene bildet und dass der Ringkörper (61 ) auf der gegenüberl iegenden Seite eine gestufte Gestalt besitzt. Hydraulic accumulator according to claim 4 or 5, characterized in that the seat surface on the Gehäuseabschlussteil (13) facing the end surface of the annular body (61) forms one of the radially outer sealing surface (67) of the sealing lip (63) to the ring opening continuous radial plane and that the annular body (61) has a stepped shape on the opposite side.
Hydrospeicher nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gestufte Gestalt von der äußeren Dichtlippe (63) ausgehend radial nach innen eine erste Stufe (69) am Übergang zu dem den zweiten Funktionsteil bildenden Ansatz (71) aufweist, an dem die den
Puffer bildende Ringrippe (73) axial vorsteht, die radial weiter nach innen zu einer zweiten Stufe (75) abfällt, an der ein innerer Ringrand (77) gebildet ist, der in einen Ringraum (81 ) eingreift, der zwischen dem Sitz im Gehäuseabschlussteil (1 3) und einer Hinterschneidung (79) im Haltering (25) gebildet ist. Hydraulic accumulator according to one of claims 4 to 6, characterized in that the stepped shape of the outer sealing lip (63) radially inwardly from a first stage (69) at the transition to the second functional part forming the projection (71) on which the the Buffer-forming annular rib (73) protrudes axially, the radially further inwardly to a second stage (75) drops, on which an inner annular edge (77) is formed, which engages in an annular space (81) between the seat in the housing end part ( 1 3) and an undercut (79) in the retaining ring (25) is formed.
Hydrospeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der die Dichtungsanordnung (37) bildende Ringkörper (61) aus Polytetrafluorethylen, einem hydrolysebeständigen Polyurethan- Elastomer oder aus einem anderen Elastomer geformt ist.
Hydraulic accumulator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sealing arrangement (37) forming ring body (61) is formed of polytetrafluoroethylene, a hydrolysis resistant polyurethane elastomer or of another elastomer.
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