Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING A MEMBRANE RESERVOIR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/055258
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a membrane reservoir with a metal case. The inventive method comprises the following steps; a) rotating a tubular piece around its longitudinal axis, b) preheating one end of the tubular piece for deformation through heat retraction by strain-hardening, c) strain-hardening the end of the tubular piece by applying at least one pressure tool, selectively heating the target area of said pressure tool to deformation temperature in order to form a floor at the end of the tubular piece with an opening at a collar, said collar being turned outwards, d) forming an inner circular groove in the central area of the tubular piece, e) introducing a membrane system, said membrane system being sustained in the circular groove by a corresponding clamping ring, and f) forming a second floor at the second end of the tubular piece according to steps b) and c).

Inventors:
WEBER NORBERT
KLAUK BERND
Application Number:
PCT/EP1997/002939
Publication Date:
December 10, 1998
Filing Date:
June 06, 1997
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
HYDAC TECHNOLOGY GMBH (DE)
International Classes:
B21D51/24; B23P15/00; F15B1/14; F16L55/05; (IPC1-7): B23P15/00; B21D51/24; F15B1/14; F16L55/05
Foreign References:
US4288894A1981-09-15
FR2301712A11976-09-17
DE2331477A11975-01-16
EP0019033A11980-11-26
GB1433522A1976-04-28
US4077100A1978-03-07
US4098297A1978-07-04
DE4131524A11993-04-01
Attorney, Agent or Firm:
Bartels, Und Partner (Stuttgart, DE)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche
1. 1) Verfahren zum Herstellen eines Membranspeichers mit einem Speicher gehäuse aus Metall und mit einem elastisch nachgiebigen Trennglied, insbesondere in Form einer Membran, mit den folgenden Schritten : a) in Drehung versetzen eines Rohrstückes um dessen Längsachse, b) Vorwärmen eines Endes des Rohrstückes für eine Umformung durch Warmeinziehen mittels Rollieren, c) Rollieren des Rohrstückendes durch Zustellen zumindest eines Drückwerkzeuges bei auf dessen Angriffsbereich gerichteter gezielter Erhitzung auf die Umformtemperatur zur Bildung eines Bodens am Rohrstückende mit einer Öffnung an einem nach außen gestülpten Kragen, d) Ausbilden einer inneren Ringnut im mittleren Bereich des Rohrstük kes, e) Einsetzen einer mittels eines zugehörigen Spannringes in der Ringnut gehaltenen Membrananordnung, f) Bilden eines zweiten Bodens am zweiten Ende des Rohrstückes entsprechend den Schritten b) und c).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut im mittleren Bereich des Rohrstückes durch Erhitzen dieses Bereiches und Rollieren ausgebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut im mittleren Bereich des Rohrstückes durch spanende Bearbeitung ausgebil det wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohrstück aus einem leicht umformbaren Werkstoff, insbesondere einem kaltverformbaren Werkstoff, verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff eine Aluminiumlegierung verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Speichergehäuses zwischen der Membrananord nung und einem Boden des Speichergehäuses über die Öffnung des Kragens an diesem Boden mit einem kompressiblen Druckmedium, vor zugsweise Stickstoffgas, befüllt wird und daß diese Öffnung dann ver schlossen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlie ßen der Öffnung durch Einpressen eines metallischen Verschlußkörpers unter plastischer Verformung der Werkstoffpartie am betreffenden Kragen durchgeführt wird.
Description:
Verfahren zum Herstellen eines Membranspeichers Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Membran- speichers mit einem Speichergehäuse aus Metall und mit einem elastisch nachgiebigen Trennglied, insbesondere in Form einer Membran.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein derartiges Verfahren anzugeben, das eine besonders rationelle und kostengünstige Herstellung von Membranspeichern hoher Güte ermöglicht. Diese Aufgabe löst erfindungsgemäß ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den folgenden Schritten : a) in Drehung versetzen eines Rohrstückes um dessen Längsachse, b) Vorwärmen eines Endes des Rohrstückes für eine Umformung durch Warmeinziehen mittels Rollieren, c) Rollieren des Rohrstückendes durch Zustellen zumindest eines Drückwerkzeuges bei auf dessen Angriffsbereich gerichteter gezielter Erhitzung auf die Umformtemperatur zur Bildung eines Bodens am Rohrstückende mit einer Öffnung an einem nach außen gestülpten Kragen, d) Ausbilden einer inneren Ringnut im mittleren Bereich des Rohrstük- kes, e) Einsetzen einer mittels eines zugehörigen Spannringes in der Ringnut gehaltenen Membrananordnung, f) Bilden eines zweiten Bodens am zweiten Ende des Rohrstückes entsprechend den Schritten b) und c).

Das erfindungsgemäß vorgesehene Vorwärmen und bereichsweise gezielte Erhitzen des zu bearbeitenden Endes des auf einer Dreh-oder Drückbank gespannten Rohrstückes ermöglicht es, beim Rollieren oder Drücken hohe Umformungsgrade ohne Schädigung des Materialgefüges zu erreichen. Da- durch, daß lediglich von der Drückrolle bearbeitete Bereiche des Rohrstückes auf die eigentliche Umformtemperatur gebracht werden, werden unkontroll- lierte Formänderungen vermieden und gleichzeitig eine hohe Oberflächengüte in den verformten Bereichen gewährleistet.

Die als Sitz für eine in das Speichergehäuse einzubauende Membrananordnung dienende innere Ringnut kann im mittleren Bereich des Rohrstückes durch Erhitzen dieses Bereiches ebenfalls durch Rollieren ausgebildet werden. Die Bildung der Ringnut kann jedoch auch durch spanende Bearbeitung erfolgen. In allen Fällen ergibt sich nach der Bildung des zweiten, das Speichergehäuse abschließenden Bodens beim Abkühlen des Rohrstückes an der Ringnut eine Schrumpfverbindung mit dem Spannring der Membrananordnung, wodurch diese in ihrer Einbaulage festgelegt wird.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt des Endes eines Rohrstückes in unverform- tem Zustand ; Fig. 2 einen Längsschnitt eines Rohrstückes mit einem am einen Ende durch Warmeinziehen ausgebildeten Boden mit einer Öffnung an einem Kragen ; Fig. 3 einen Längsschnitt des Rohrstückes von Fig. 2 nach Ausbilden einer inneren Ringnut im mittleren Bereich ; Fig. 4 einen Längsschnitt des Rohrstückes von Fig. 2 und 3 nach Einsetzen einer Membrananordnung und Bearbeiten des Kra- gens am Boden, wobei zwei Formgebungen des Kragens ge- zeigt sind, und Fig. 5 einen Längsschnitt des durch Ausbilden eines zweiten Bodens zum geschlossenen Speichergehäuse geformten Rohrstückes, wobei für einen am zweiten Boden ausgebildeten Kragen zwei unterschiedliche Formgebungen gezeigt sind.

Fig. 1 zeigt das freie Ende eines Rohrstückes 1, das auf einer Dreh-oder Drückbank (nicht gezeigt) gespannt ist und um seine Längsachse 3 gedreht wird. Nach Erwärmen des Rohrstückes 1 im Bereich seines freien Rohrendes 5 mittels Gasflamme oder vorzugsweise induktiver Erhitzung erfolgt in an sich bekannter Weise eine Warmumformung mittels Rollieren oder Drücken, wobei das offene Rohrende 5 zu einem geschlossenen Boden 7 mit einem nach außen umgestülpten Kragen 9 umgeformt wird. Während dieser Umformung wird die Arbeitstemperatur im Angriffsbereich des Drückwerkzeuges oder der Drück- werkzeuge berührungslos gemessen und auf einen Wert geregelt, bei dem ein hoher Umformungsgrad bei möglichst geringer Schädigung des Werkstoffgefü- ges erreicht wird. Fig. 2 zeigt die Form des Rohrstückes 1 mit dem so gebilde- ten Boden 7, der das Rohrstück 1 am Rohrende 5 einseitig bis auf eine An- sch ! ußöffnung 11 am Kragen 9 verschließt.

Die Messung der Temperatur im Bereich der Bearbeitung ermöglicht es auch, zusätzliche temperaturbeeinflussende Gegebenheiten zu berücksichtigen, ins- besondere Auswirkungen der Reibung zwischen Drückrolle/n und Werkstück, der Umformgeschwindigkeit usw., so daß optimale Arbeitsbedingungen einge- halten werden können, was zu guten Gefügeeigenschaften und einer hohen Oberflächengüte führt, so daß eine Nachbearbeitung der bearbeiteten Bereiche in vielen Fallen unterbleiben kann.

Als weiterer Bearbeitungsschritt nach Umspannen des Rohrstückes 1 wird in dessen mittlerem Bereich 13 eine innere, umlaufende Ringnut 15 (siehe ins- besondere Fig. 3) ausgebildet. Dies kann auf der Dreh-oder Drückbank entwe- der ebenfalls durch spanlose Verformung, also Rollieren mittels eines Drück- werkzeuges bei geeigneter Verformungstemperatur, oder spanabhebend durch Ausdrehen erfolgen. Die Ringnut 15 bildet einen Sitz für eine Membrananord- nung 17 (siehe Fig. 4 und 5), deren an einem metallischen Spannring 19 anlie- gender Randwulst in der Ringnut 15 aufgenommen wird. Um das Einsetzen der Membrananordnung 17 zu erleichtern, wird das Rohrstück 1 an seinem noch offenen Rohrende 21 beim Bilden der Ringnut 15 oder daran anschließend geringfügig aufgeweitet, siehe Fig. 3 und 4.

Nach dem Einsetzen der Membrananordnung 17 wird das Rohrende 21 zur Bildung eines zweiten Bodens 23, auf die gleiche Weise wie zuvor für die Bildung des Bodens 7 beschrieben, verschlossen, so daß ein geschlossenes Speichergehäuse entsteht. In entsprechender Weise wird am Boden 23 auch ein nach außen umgestülpter Kragen 25 mit Kragenöffnung 27 ausgebildet. Das nach dem Warmeinziehen des Bodens 23 erfolgende Abkühlen führt zu einer Schrumpfung auch im mittleren Bereich 13, d. h. im Bereich der Ringnut 15, wodurch sich eine feste Verankerung der Membrananordnung 17 in Zusam- menwirkung zwischen Ringnut 15 und Spannring 19 ergibt. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, über die Elastizität der Membran diese innerhalb der Ringnut 15 festzulegen.

Fig. 4 und 5 zeigen zwei Ausbildungen der endgültigen Form des Kragens 9 durch Nachbearbeiten, wobei für die Verbindung einer Hydraulikleitung (nicht gezeigt) mit der Anschlußöffnung 11 einerseits eine Ausbildung als Anschluß- stutzen mit Außengewinde und andererseits eine Ausbildung als Kupplungs- stück gezeigt sind. Am gegenüberliegenden Boden 23 sind für den Kragen 25 mit der Öffnung 27 ebenfalls zwei unterschiedliche Formgebungen dargestellt.

Die Öffnung 27 dient als Offnung zum Befüllen des angrenzenden Innenraums des Speichergehäuses mit einem kompressiblen Druckmedium, beispielsweise Stickstoffgas. Nach Befüllen wird die Öffnung 27 druckdicht verschlossen, vorzugsweise durch Einpressen eines Verschlußkörpers in Form eines Metall- körpers, beispielsweise in Form einer Metallkugel oder eines Metalikegels, die durch beim Einpreßvorgang erfolgende oder anschließend durchgeführte plasti- sche Verformung der anliegenden Werkstoffpartie des Kragens 25 eine form- schlüssig gesicherte Dichtverbindung bildet.