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Title:
MEMBRANE ACCUMULATOR WITH SECURING RING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/006374
Kind Code:
A1
Abstract:
A hydraulic accumulator has a partition (12) arranged in a housing (10) that divides inside the housing (10) a liquid chamber (14) from a gas chamber (16) and that is retained by means of a retaining member (30) linked to a connecting member (32). In order to establish this connection, the retaining member (30) surrounds the connecting member (32) at least partially.

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Inventors:
WEBER NORBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP1992/001679
Publication Date:
April 01, 1993
Filing Date:
July 23, 1992
Export Citation:
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Assignee:
HYDAC TECHNOLOGY GMBH (DE)
International Classes:
F15B1/14; F15B1/08; (IPC1-7): F15B1/047
Foreign References:
DE3142390A11983-05-26
DE3404897A11985-08-14
FR2230882A11974-12-20
Attorney, Agent or Firm:
Bartels, Hans (Fink Held, Bartel, Lange Str. 51 Stuttgart 1, DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Hydrospeicher mit einer in einem Gehäuse (10) angeordneten Trennwand (12) , die in dem Gehäuse (10) einen Flüssig¬ keitsraum (14) von einem Gasraum (16) trennt und die mittels eines Halteteiles (30) gehalten ist, das mit einem ringförmigen Verbindungsteil (32) in Verbindung steht, das mit dem Gehäuse (10) verschweißt ist, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß zum Herεtellen der Verbindung das Halteteil (30) daε Verbindungεteil (32) zumiπdeεt teilweise um¬ greift .
2. Hydroεpeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (30) und das Verbindungsteil (32) ringförmig ausgebildet sind.
3. Hydrospeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß das Halteteil (30) aus Kunststoff und das Verbin¬ dungsteil (32) aus Stahl gebildet ist und daß das Kunst¬ stoffHalteteil (30) Teile der Trennwand (12) gasdicht gegen das Gehäuse (10) preßt.
4. Hydroεpeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff glasfaserverstärkt ist, insbesondere ein Polyamid mit 40 bis 50 % Glasfaseranteil, vorzugsweise ein Polyarylamid mit bis zu 60 % Glasfaεeranteil ist.
5. Hydrospeicher nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Halteteil (30) Einker¬ bungen (38) und eine Nut (34) für den Eingriff mit dem Verbindungsteil (32) aufweiεt sowie eine Auskehlung (40) für die Aufnahme des wulstförmigen Randes (42) der Trenn¬ wand (12) hat. 10 .
6. Hydrospeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekεnnzeichnet, dεß dεs Halteteil (30) an seiner der Trenn¬ wand (12) abgεkεhrtεn und εn seiner dem Gεheuse (10) zu gewεncten Seite eine Abεchrεgung (48) εufweiεt.
7. Hydrospeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, deß das Gehäuse (10) ein Widerlager für die Trennwand (12) eufwεist.
8. Hydrospeicher nεch εiπε dεr Anεprüche 1 biε 7, dadurch gekεnnzeichnet, deß deε Vεrbindunoεtεil (32) im Innεrεn dεε Gεheuεeε (10) die Nεhtεtεlle (26) vcn zwei im wεεεπt lichεn des Gehäuse (10) bildenden Schalen (22,24) ebdεckt, die längs dεr Nehtεtεllε (26) ittelε eineε Schwεißver fεhrεnε, inεbεεcnc re eiπεε Elektronεnεtrεhlεchwεißvεrfεh rεnε, itεinanc'εr vεrbino'bεr εind, bεi dεm glεichzεitig deε Vεrbino'ungεtεil (32) mit dem Gehäuεe (10) verbir.dbεr iεt.
Description:
Membranspeicher mit Befestigungsring

Die Erfindung betrifft einen Hydrospeicher mit einer in einem Gehäuse angeordneten Trennwand, die in dem Gehäuse einen Flüssigkeitsraum von einem Gasraum trennt und die mittels eines Halteteiles gehalten ist, das mit einem ringförmigen Verbindungsteil in Verbindung steht, das mit dem Gehäuse verschweißt ist.

Ein dahingehender Hydrospeicher ist durch die DE-OS 34 04 897 bekannt. Bei diesem bekannten Hydrospeicher ist das Halteteil und das Verbindungsteil ringförmig ausgebildet, wobei das die Trennwand haltende Halteteil unter Bildung eines Preßsitzes mit einer konisch ausgebildeten Wand des Gehäuses in dieses eingesetzt ist und mit seiner dem Gasraum zugekehrten Seite in Anlage mit dem Verbindungsteil ist, das mittels eines Elektronenstrahlschweißverfahrens mit dem Gehäuse fest verbunden ist. Der durch die Konizität der Gehäusewand mitverursachte Preßsitz ist notwendig, um eine Bewegung des Halteteiles mit Trennwand zum Flüssigkeitsraum hin zu vermeiden, sofern der Gasraum eine entsprechende un-

ter Druck stehende Gssmenge aufweist. Zur Gasseite hin ist das Halteteil mittels des mit ihm in Anlage befindlichen Verbindungsteiles in seiner Lage gehalten. Trotz dieser Art der Fixierung des Halteteiles innerhalb des Gehäuses kann sich dieses längs der konischen Wandung in Richtung auf den Flüssigkeitεrsum verschieben, und die Trennwand kann hierbei freigegeben werden, was den Hydrospeicher unbrauchbar werden läßt. Ferner ist des Einpressen des Kalteteiles in des Gehäuse schwierig durchzuführen und aufgrund der für das Einpressen notwendigen Vorrichtungen teuer.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgebe zugrunde, einen Hydrospeicher zu schaffen, der kostengünstig herstellbar ist und bei dem mit Sicherheit erreicht ist, daß die Trennwand in jedem Betriebszustend des Hydrospeichers sicher vcn dem Halteteil gehalten wird. Diese Aufgebe löst ein Hydrospeicher mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Dadurch, daß bei dem erfinduncεcemäßen Hydrospeicher zum Herstellen der Verbindung zwischen dem Halteteil und dem Verbinduncsteil des Halteteil des Verbinduncεteil zumindest teilweise umgreift, isü in jedem Betriebszustend des Hydro¬ speichers des Halteteil über des Verbindungεteil in seiner Lage festgehalten und kann weder eine Bewegung zum Gesraum noch zum Flüssigkeitsreu hin durchführen, so daß euch die Trennwand ihre Lage innerhalb des Halteteiles beibehält und sich nicht von dem Halteteil trennt. Dank der erfindungεgemeßen Anordnung kenn die Gehäusewand euch an der Stelle des Halte¬ teiles zylindrisch ausgebildet sein und das Halteteil mix. Trennwand laßt sich lose in das Gehäuse einsetzen, was beides mit dazu beiträgt, daß die Hεrstellkosten für einen Hydro¬ speicher weiter εenkber sind.

Vorzugsweise ist bei dem erfindungεgemäßen Hydrospeicher des Halteteil und das Verbindungsteil ringförmig ausgεbil- d t .

Bei einer bevorzugten Ausführungεform des erfindungεgεmeßen Hydroεpeichers ist das Haltεtεil aus Kunεtεtoff und das Ver- bindungεteil aus Stahl gebildet, wobei das Kunststoff-Hal¬ teteil Teile der Trennwand gasdicht gegen das Gehäuse preßt. Die bisher aus Stahl gefertigten Halteteile in Form von Spann* ringen sind zum einen aufwendig und teuer in der Herstellung und zum anderen sind sie auch nicht immer in der Lage, sich den oft nicht ganz rund gearbeiteten Gehäuεεteilen des Ge¬ häuses anzupassen, as zu Undichtigkeiten führt. Dies ist bei der Verwendung eines Halteteilεs aus Kunststoff vermie¬ den .

In der DE-OS 34 04 897 ist ein KunststoffSpannring aus εinεm glasfεεεrvεrεtärkten Polyamid 66 (Polyhexamεthylenεdipinsmid) mit einem Glasfeεεrentεil von 45 bis 55 % offenbart. Dieser bekannte Kunststoffspanπring eignet sich für tiefe und hohe Betriebstemperaturen des Hydroεpεichers im Eereich vcn etwa - 40° C bis + 120° C. Da der thermische Lεngeneuεdehnuπcε- koeffizieπt zwischen dem Stεhlwεrkεtoff und dem Polyamid 63 aber etwa 1 : 2 beträgt, kommt es nach wie vor zu Undichtigkei¬ ten und einεm Vεrεegen dεε Hydroεpeichers, wenn der ange¬ sprochene Temperaturbereich verlassen wird. Gemäß der Er¬ findung wird daher vorzugsweise für das Halteteil ein Poly- aryla id mit bis zu 60 % Glasfeεeranteil eingeεetzt, dεε in etwa den gleichen thermiεchεn Längεnausdehnungεkoeff ' iziεntεn wie Stahl hat. Damit läßt sich die erfindungsgemäße Lösung für jeden Hydrospeicher, unabhängig davon, in welchem Tem¬ peraturbereich dieser arbeitet, einsetzen, ohne daß es zu einer die Funktion des Hydroεpεichεrε bεeinträchtigεndεn

εtark unterschiedlichen Dehnung oder Schrumpfung des Halte¬ teiles aus Kunststoff gegenüber dem Gehäuse kommt. Des ein- εetzbεre, glasfεεεrverεtärkte Polyarylamid besitzt einen

2 erhöhten E-Modulwert von bis zu 23 000 N'/mm , εo daß dεε in einem Spritzgußverfahren herstellbare Kunstεtoff-

Halteteil eine hohe Steifigkeit und Dimensionsεtabilität aufweist.

Bei einer weiteren bevorzugten Auεführungεform weist das ringförmige Halteteil Einkerbungen und eine Nut für den Ein¬ griff mit dem Vεrbindungstεil auf und hat eine Auskehlung für die Aufnahme des wulεtförmigen Randes der Trennwand. Aufgrund dieser Ausgeεtaltung läßt sich deε Halteteil leich- auf das Verbincuncεtεil aufschnappen und die Trennwand iε- εicher durch dεe Kεlteteil gehalten.

Vcrzuαεweiεe weiεt dεε Halteteil an seiner der Trennwand abgekehrten und an seiner dem Gehäuse zugewandten Seite eine Abεchregung auf, die eis ..oπtεcεhilfe dient.

Sofern des Gehäuse ein Widεrlεcεr für die Trεr.. wεnd auf¬ weist unterstützt dεs Gεhäuεε die εichεre Lεcεfixiεrung er Trennwand im Kalteτeil.

Bεi einεr wεiterεn besonders bevorzugten Auεführungεfor dεs erfindunoεgεrr.εßεn Hycrospεichεrs deckt das Verbindungs¬ teil im Innεrεn des Gεh usεε die Nahtstelle von zwei im we¬ sentlichen dεε Geh ueε bildεndεn Schalen ab, die längs der Nahtstelle mittels eines Schweißverfahrens, insbeεondere eines Elεktroneπεtrehlschwεißvεrfahrens miteinender vefbind- bεr sind, bεi dem gleichzeitig das Verbindungsteil mit dem Gehäuse verbindbar ist. Hierdurch ist der Hydrospeicher koε- tengünεtig herstellbar und dεs Verbinduπgsteil und damit auch des Halteteil mit der Trennwand werden sicher in ihrer Position αehεltεn.

Im folgenden iεt der erfindungsgεmäße Hydrospeichεr anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigεn:

Fig. 1 einen Schnitt durch den erfindungεgε äßen Hydro- εpεichεr; "

Fig. 2 in vεrgrößεrter Darstellung den in Fig. 1 geεεhεn rεchtε.n Rand dεs Halteteiles.

Eei dem in Fig. 1 dargestellten Hydrospeicher handelt es sich um einen sogenannten l.embrεnεpεicher mit εinεr in einem Gεhεuεe 10 angeordneten Trennwand 12 in Form einer elasti¬ schen, walkfähigen Membran. Die Trennwand 12 trennt das G e ¬ h ä u s e 10 in εεinε Inneren in einen Flüssigkeitεraum 14 und in εinεn Gεsrεum 15. Sowohl der Flüεεigkεitsrau 14 als euch dεr Gεsrεum 16 weisen jeweils einen Anschluß 18 bzw. 20 auf, mittels denen der Hy rospeicher εn Rohrleitungen eines Hy¬ drauliksystems (nicht dargestellt) anεchließbεr iεt. Ver¬ gleichbare Hydrospeic er mit den bisher beεchriebenεn Mεrk alen gehören zum Stand dεr Technik, εo dsß im folgenden der Hydro¬ speicher nur noch insofern erläutert wird, als es zur Dεr- εtεllung dεr Erfindung not endig iεt.

Dεε Gehäuεe 10 beεteht in Blickrichtung εuf Fig. 1 gεsεhεn, aus einer oberεn 22 und aus εinεr unteren Gehäuεεεchεle 24, die längε einer Nahtεtellε 26 anεinεnder stoßen. Längs --dieser Nahtstelle 26 sind die beidεn Schalεn 22 und 24 zur Bildung dεs Gehäuses 10 mittels eines Elektronεnstrεhlεchwεißvεr- fahrens miteinandεr vεrbindbεr, wobεi die Schweißnaht in der Fig. 1 mit dem Bεzugεzεichεn 28 wiεdεrgegeben iεt.

Im Inneren des Gehäuses 10 ist dεs Halteteil 30 mit Trenn¬ wand 12 εowie dεε Verbindungεtεil 32 εngεordnεt. Daε Vεr- bindungεtεil 32 bildεt einen Ring aus Stahl aus, desεen Höhe dεrεrt bεmεεεεn iεt, daß mit : einεm Übεrstand die Nahtεtεlle 26 im Inneren deε Gehεuεεε überdeckt iεt. Das Halteteil 30 ist ebεnfalls ringförmig ausgebildet und weist an seiner dem Verbindungsteil 32 zugekεhrtεn Seite einε Nut 34 (s. Fig. 2) auf, die im weεentlichen im Querschnitt rechteckförmig aus¬ gebildet ist und die in den Ecken ihres Nutengrundes zwei im Quεrεchnitt krεiεfδrmige Auεnehmungεn 36 zur Erhöhung der Elεεtizitet der einzelnen Komponenten dεε Haltetεilεε 30 hat. Die Nut 34 iεt derart euεgebildεt, daß in ihr der Stahlring 32 ohne weitεrεε εufnehmbεr iεt, wobei εich des Hεltεtεil 20 über die Nut 34 auf dεs Verbindungεtεil 32 εuf- εchnεppεn läßt. An εεiner dem Gεεrεum 16 zugekεhrten Sεi- te weist des Halteteil 30 durchgehende Auεneh ungen in Form von Einkerbungεn 38 auf, diε im Querschnitt rechtεckförmig ausgεbildεt sind und die in gleichεn Abständεn voneinander längε um dεε Hεltεteil 30 herumgeführt sind. Die Tiefe der Einkεrbuπgεn 38 iεt cεrεrt bεrr.esεεn, dεß εie in etwa die Hälfte der Höhe dεε ringförmigen Haltetεiles 30 bεträgt. Diε Einkεrbungεn 38 εnden in einer fiktiven geraden Linie 39, die c ' εs jeweilige En e dieεer Einkerbungen 38 mit der Nut 34 verbindet, und zwar εn der Stelle, die den Übergang dεs Nutbo¬ dens zu c ' εr Nutεεitεnwεnd bildet, die der Auεkehlung 40 be- nachbart zugewandt iεt.

Auf εeinεr dεm Flüεsiokεitεrεum 14 zugekεhrtεn Seite, diε dεr Gεhεuεεinnenwεnd zugεkεhrt iεt, hat deε Halteteil 30 ei¬ ne Auskehlung 40, in die der wulstförmige Rand 42 dεr Trεnn- membren 12 eingreift. Zur Stützung dieεεs wulstförmigen Ran¬ des 42 und um zu vermeiden, dεß unter Beanspruchung die Trenn- membren 12 aus der Auskehlung 40 gleitεt, weist das Halte¬ teil 30 an εeinεm in Fig. 1 gesehen unteren Ende eine Ver- dickuπg 44 auf. Auf der der Auεkehlung 40 gegenüberliegen¬ den Seite iεt in dεrεelbεn Höhe angeordnet ' 'längε der Gehäuεe- innenwand ein ringförmiger Abεεtz 46 vorgεεεhεn, der eine Art Widerlεger für die Trennwand 12 bildet. Dank deε Abεεt∑εε

46 und dεr Vεrdickung 44 ist der Rand 42 der Trennmεmbren 12 von dεm ringförmigen Haltetεil 30 in sεiner rεndεeitigen Lεgε εichεr fixiεrt. Die Verdickung 44 weist gerundεtε Über- gänge auf, entlang denεn diε Trennwand 12 ohne beschädigt zu werden sich im Betriεb εnlεgεn kann.

Das Haltεtεil 30 ist aus Kunststoff in Form εinεs Polyεrylεmid mit bis zu 60 % Glasfεsεranteil gebildεt und mit εinεm Spritz- gußvεrfεhrεn dεr üblichεn Art hεrstellbεr. An seiner, der Trennwand 12 abgεkεhrtεn und εn seiner dem Gehäuse 10 zuge¬ wandten Seite weist dεs Haltεtεil εine ringförmige Abεchrεgung 48 (s. Fig. 2) auf, die mit der Vertikalen in Fig. 2 geεεhεn εinεn εpitzεn Winkel einschließt. Diesε Abεchrεgung 48 bildet eine Montεgehilfε beim Ein- und Auεεchnεppen dεs Haltεteiles 30 εuf das bz . von dεm Verbindungsteil 32. Es kenn aber auch ein anderer glasfaser erstärkter Kunststoff zum Einsatz kommen, beispielsweise ein Polyamid mit 40 bis 50% Glasfa- εerεnteil. Mit der εrfindungεgε äßen Anordnung iεt mit Si¬ cherheit erreicht, dεß dεs Kunstεtoffhεlteteil 30 die Trennwand 12 gasdicht gε en dεs Gεhäusε 10 prεßt und damit εine sichere Trennung von Flüεεigkeitεrεum 14 zu Gεεraum 16 εrreicht iεt. Im Berεich dεε Halteteiles 30 iεt die Innenwand des Gεhäuεes 10 zylindrisch εuεgεbildεt.

Zum Herεtεllεn dεs Hydroεpεicherε gemäß Fig. 1 läßt sich die Trennwand 12 zusammen mit dem Halteteil 30 und dem Vεr- bindungεteil 32 loεe in dεε Innεrε deε Gehäuεεε 10 einlεgεn. Dank dεε Abεatzεε 46 in dεr Gehäuεewεnd blεibεn diεεe Teile in ihrεr in dεr Fig. 1 gεzεigtεn Lεge beim Zuεεm enbεu, wo¬ bei nach Zuεammen ügen der bεidεn Schalεn 22 und 24 und ' dεm anschliεßεnden Elektronεnstrεhlschweißεn längε der Nahtstelle 26 der Verbindungsteil 32 mit dem Gehäuse 10 fest verschweißt ist. Die Erfindung kann auch für andere Hydrospeicher ver-

wendet werden, beiεpielεweiεe für εinen Blεεεnεpeichεr.

Alle in dεr vorstehenden Beεchrεibung erwähnten sowie euch die nur allein aus der Zeichnung entnehmberen Merkmale εind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgεhobεn und inεbeεondere nicht in den Anεprüchen erwähnt sind.