DE3012079A1 - Hydraulic pressure accumulator with rigid housing - has gas-tight metal diaphragm with concentric corrugations as housing partition - Google Patents

Hydraulic pressure accumulator with rigid housing - has gas-tight metal diaphragm with concentric corrugations as housing partition

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Abstract

The pressure accumulator comprises a housing of rigid material with a flexible diaphragm enclosing one side of a gas-filled first chamber. A second chamber is formed on the other side of the diaphragm in the housing, and can be charged with fluid under pressure. The diaphragm is of gastight metal (4) and with concentric corrugations. It can be arched, and an arrangement can be provided for supporting it in the second chamber (7), when the pressure in the first one (5) is higher. The support arrangement is a corrugated surface formed inside the housing.

Description

Druckbehälterpressure vessel

Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a pressure vessel according to the preamble of claim 1.

Ein solcher Druckbehälter ist durch DE-AS 28 17 011 bekannt.Such a pressure vessel is known from DE-AS 28 17 011.

Er hat den Zweck, flüssiges Druckmittel, beispielsweise öl oder Druckwasser, aus einem Druckmittelkreis zu speichern und bei Bedarf an diesen Druckmittelkreis absugeben, um Druckstöße oder Schwingungen dsimpfen oder einen Druckabtall kurzfristig auagleichen zu können.Its purpose is to use liquid pressure medium, for example oil or pressurized water, to store from a pressure medium circuit and, if necessary, to this pressure medium circuit to dampen pressure surges or vibrations or a pressure drop for a short time to be able to compensate.

Der bekannte Druckbehälter weist eine gehäuseseitig dicht befestigte, gummielastische Wand auf, welche an der einen Seite einen mit Gas gefüllten ersten Raum und an der anderen Seite einen mit einem flüssigen Druckmittel aufladbaren zweiten Raum begrenzt. Dabei ist nachteilig, daß das sich im ersten Raum befindliche Gas die gummielastische Wand nach und nach durchdringen kann und in den zweiten, für das flüssige Druckmittel bestimmten Raum entweicht, wodurch im ersten Raum das Gas ergänzt und der zweite Raum entlüftet werden muß.The well-known pressure vessel has a tightly attached housing side, rubber-elastic wall, which on one side has a gas-filled first Space and on the other side a chargeable with a liquid pressure medium second room limited. The disadvantage here is that it is located in the first room Gas can gradually penetrate the rubber-elastic wall and in the second, space intended for the liquid pressure medium escapes, whereby in the first space the Gas replenished and the second room must be vented.

Aus der DE-AS 28 21 671 ist ebenfalls ein Druckbehälter der eingangs erwähnter Art bekannt, welcher eine den ersten und zweiten Raum begrenzende gummielastische Wand mit einer gasabsorbierenden Einlage aufweist, wobei die Einlage mit der Atmosphäre verbunden ist. Dabei ist nachteilig, daß das Gas des ersten Raumes nach und nach über die eine gummielastische Wand und die Einlage in die Atmosphäre entweicht und somit das Gas in dem ersten Raum ergänzt werden muß.From DE-AS 28 21 671 a pressure vessel is also the initially of the type mentioned known, which one the first and second space delimiting rubber-elastic Wall with a gas-absorbing insert, the insert with the atmosphere connected is. It is disadvantageous that the gas of the first space gradually escapes into the atmosphere via a rubber-elastic wall and the insert thus the gas in the first space must be replenished.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen einfach baubaren Druckbehälter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welchem ein Entweichen des in den ersten Raum eingegebenen Gases dauerhaft vermieden wird.The invention is therefore based on the object of providing a simple construction To create pressure vessels of the type mentioned, in which an escape of the gas entered in the first room is permanently avoided.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.This object is achieved by the invention specified in claim 1 solved. Developments and advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims shown.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen u.a. darin, daß die Metallmembran sowohl ein Eindringen von flüssigem Druckmittel aus dem zweiten Raum in den mit Gas gefüllten ersten Raum als auch ein Entweichen von Gas aus dem ersten Raum in den zweiten Raum oder in die Atmosphäre dauerhaft vermeidet, wodurch ein Nachfüllen von Gas in den ersten Raum und ein Entlüftungen des zweiten Raumes entfällt und der Druckbehälter diesbeziiglich wartungsfrei ist. Der Einlaß des ersten Raumes kann sogar nach Eingabe des Gases enugültig verschlossen werden, wodurch die einmal vorbestimmte Gasmenge des ersten Raumes unveränderbar ist.The advantages that can be achieved with the invention are, inter alia, that the metal membrane both a penetration of liquid pressure medium from the second Space in the first space filled with gas as well as an escape of gas from the first room in the second room or in the atmosphere permanently avoids, whereby topping up gas in the first space and venting the second space is not applicable and the pressure vessel is maintenance-free in this regard. The inlet of the first The room can even be sealed after entering the gas, which means the once predetermined amount of gas of the first space is unchangeable.

Die Verwendung einer wellenförmigen und im eingebauten Zustand gewölbten Metallmembran weist den Vorteil einer dauerhaft gleichbleibenden elastischen Bewegbarkeit auf, wobei der erste und zweite Raum den Anforderungen entsprechend äußerst variabel begrenzbar sind.The use of a wavy and arched when installed Metal membrane has the advantage of permanently constant elastic mobility The first and second rooms are extremely variable according to requirements are limited.

Mit der Verwendung einer im Bereich der Gehäusewandung des zweiten Raumes angeordneten und der Welienform der Metallmembran angepaßten Fläche ist eine äußerst einfache Abstützung für die Metallmembran erbracht, an welcher die Metallmembran bei drucklosem zweiten Raum durch formschlüssige Anlage maximal entlastbar und die Form der Metallmembran dauerhaft schützbar ist.With the use of one in the area of the housing wall of the second Space arranged and the waveform of the metal membrane adapted surface is a provided extremely simple support for the metal membrane on which the metal membrane when the second room is depressurized, the pressure can be relieved to the maximum by means of a form-fitting system and the The shape of the metal membrane can be permanently protected.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels, welches in der Zeichnung dargestellt ist, beschrieben.The invention is explained below using an exemplary embodiment, which is shown in the drawing.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen Druckbehälter.The drawing shows a longitudinal section through a pressure vessel.

Der dargestellte Druckbehälter weist ein Gehäuse 1 auf, welches aus einem Oberteil 2 und einem Unterteil 3 gebildet ist.The pressure vessel shown has a housing 1, which from an upper part 2 and a lower part 3 is formed.

Das Oberteil 2 und das Unterteil 3 bestehen aus starrem Material und sind im wesentlichen sphärisch nach außen gewölbt.The upper part 2 and the lower part 3 are made of rigid material and are essentially spherically curved outwards.

Das Oberteil 2 und das Unterteil 3 sind unter dichter und fester Aufnahme einer Metallmembran 4 abgedichtet und fest miteinander verbunden. Auf diese Weise wird in dem Oberteil 2 ein erster Raum 5 gebildet, welcher von der Metallmembran 4 begrenzt ist.The upper part 2 and the lower part 3 are under tight and firm reception a metal membrane 4 sealed and firmly connected to one another. In this way a first space 5 is formed in the upper part 2, which is formed by the metal membrane 4 is limited.

In dem Oberteil 2 ist ein Einlaß 6 angeordnet, über welchen der erste Raum 5 mit Gas gefüllt wird. Der Einlaß 6 ist nach der Gaseinfüllung dicht gesperrt und kann endgültig beispielsweise durch Verschweißen, geschlossen werden.In the upper part 2, an inlet 6 is arranged, through which the first Space 5 is filled with gas. The inlet 6 is tightly closed after the gas has been filled and can finally be closed, for example by welding.

In dem Unterteil 3 ist ein zweiter Raum 7 gebildet, welcher von der Metallmembran 4 begrenzt und über einen Druckmittelanschluß 8 mit einem flüssigen Druckmittel eines nicht dargestellten hydraulischen Kreises aufladbar ist.In the lower part 3, a second space 7 is formed, which of the Metal diaphragm 4 limited and via a pressure medium connection 8 with a liquid Pressure medium of a hydraulic circuit, not shown, can be charged.

Die Metallmembran 4 ist gasundurchlässig, weist eine gewölbte Einbauform auf und ist über konzentrisch eingeformte Wellen 9 elastisch bewegbar. Die Metallmembran 4 ist bei überwiegender Druckwirkung des Gases des ersten Raumes 5 in dem zweiten Raum 7 an dem Unterteil 3 des Gehäuses abstützbar.The metal membrane 4 is impermeable to gas and has a curved installation shape and is elastically movable via concentrically molded shafts 9. The metal membrane 4 is with predominant pressure effect of the gas of the first space 5 in the second Space 7 can be supported on the lower part 3 of the housing.

Das Unterteil 3 weist innenseitig eine in ihrer Form der gewellten Form der Metallmembran 4 angepaßte Fläche 10 auf, an welcher die Metallmembran 4 unter formschlüssiger Anlage maximal entlastet abstützbar ist.The lower part 3 has on the inside a corrugated shape Shape of the metal membrane 4 adapted surface 10 on which the metal membrane 4 can be supported with maximum relief under positive contact.

Die Fläche 10 erstreckt sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf die gesamte Innenfläche des Unterteils 3, welches zur Bildung der wellenförmigen Fläche 10 in einfacher Weise entsprechend wellenförmig gepreßt ist. Die wellenförmige Fläche 10 kann aber auch auf einen Teilbereich der Innenfläche des Unterteils 3 begrenzt und durch entsprechend wellenförmige Ausnehmungen gebildet sein.The surface 10 extends in the illustrated embodiment on the entire inner surface of the lower part 3, which is used to form the wave-shaped Surface 10 is pressed in a simple manner in a wave-like manner. The wavy However, surface 10 can also be applied to a partial area of the inner surface of lower part 3 be limited and formed by correspondingly wave-shaped recesses.

Der Druckmittelanschluß 8 des zweiten Raumes 7 ist an dem Unterteil 8 angeordnet und weist eine großflächig im Bereich der Fläche 10 in den zweiten Raum 7 einmündende Verbindung 11 auf. Diese Verbindung 11 ist durch mehrere Bohrungen 12 im Unterteil 3 gebildet.The pressure medium connection 8 of the second space 7 is on the lower part 8 and has a large area in the area of the surface 10 in the second Room 7 joining connection 11. This connection 11 is through several holes 12 formed in the lower part 3.

Die Wirkungsweise des soweit beschriebenen Druckbehälter ist wie folgt: Die Zeichnung zeigt den Druckbehälter in einer Stellung, in welcher der mit einem nicht dargestellten hydraulischen Kreis verbundene Druckmittelanschluß 8 und der zweite Raum 7 drucklos sind. Die Metallmembran 4 unterliegt der überwiegenden Wirkung des Druckes des Gases im ersten Raum 5 und begrenzt diesen ersten Raum bei größtmöglichen Volumen. Dabei ist die Metallmembran 4 unter formschlüssiger Anlage an der im zweiten Raum 7 an der Innenfläche des Unterteils 3 des Gehäuses 1 gegebenen Fläche 10 maximal entlastet und bezüglich ihrer Wellenform unverformbar abgestützt.The mode of operation of the pressure vessel described so far is as follows: The drawing shows the pressure vessel in a position in which the with a not shown hydraulic circuit connected pressure medium connection 8 and the second space 7 are depressurized. The metal membrane 4 is subject to the predominant effect the pressure of the gas in the first space 5 and limits this first space at the greatest possible Volume. The metal membrane 4 is in positive contact with the second Space 7 on the inner surface of the lower part 3 of the housing 1 given area 10 maximum relieved and non-deformable supported with regard to their wave shape.

Sobald über den Druckmittelanschluß 8 eine Druckeinsteuerung in den zweiten Raum 7 erfolgt, ist die Metallmembran 4 bei überwiegender Wirkung des flüssigen Druckmittels aufgrund ihrer Wellenform und Wölbung elastisch gegen die Druckwirkung des Gases des ersten Raumes 5 bewegbar und somit flüssiges Druckmittel in dem zweiten Raum 7 unter Verdichtung des Gases des ersten Raumes 5 speicherbar.As soon as a pressure control in the pressure medium connection 8 second space 7 takes place, the metal membrane 4 is predominant in the effect of the liquid Pressure medium due to its wave shape and curvature elastic against the pressure effect of the gas of the first space 5 and thus liquid pressure medium in the second Space 7 can be stored with compression of the gas in the first space 5.

Die durch mehrere Bohrungen 12 gebildete und im Bereich der Fläche 10 für die Abstützung der Metallmembran 4 einmündende Verbindung 11 des Druckmittelanschlusses 8 mit dem zweiten Raum 7 gewährleistet einen von der Fläche 10 unabdeckbaren größeren Membranflächenbereich, über welchen die Metallmembran 4 zu Beginn der Ladung ungehindert und wirkungsvoll beaufschlagt ist.The formed by several holes 12 and in the area of the surface 10 for the support of the metal membrane 4 opening connection 11 of the pressure medium connection 8 with the second space 7 ensures a larger space that cannot be covered by the surface 10 Membrane surface area over which the metal membrane 4 is unhindered at the beginning of the charge and is effectively acted upon.

Die Metallmembran 4 gewährleistet in jeder Betätigungsstellung eine dauerhafte Unvermischbarkeit des flüssigen Druckmittels des zweiten Raumes 7 und des Gases des ersten Raumes 5, 80 daß die einmal in dem ersten Raum 5 eingegebene Gasmenge ständig erhalten bleibt und der mit Gas gefüllte erste Raum 5 unlösbar dicht verschlossen werden kann.The metal membrane 4 ensures one in each actuation position permanent immiscibility of the liquid pressure medium of the second space 7 and of the gas of the first room 5, 80 that the one entered in the first room 5 The amount of gas is constantly retained and the first space 5 filled with gas is insoluble can be tightly closed.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (6)

Schutz- bzw. Patentansprüche 1. Druckbehälter mit a) einem Gehäuse, welches aus starrem Material gebildet ist, -b) einem in dem Gehäuse gebildeten ersten Raum, welcher mit einem Gas gefüllt ist, c) wenigstens einer gehäuseseitig eingebrachten Membran, welche den ersten Raui flexibel begrenzt, d) einem in dem Gehäuse gebildeten und Ton der Membran flexibel begrenzten zweiten Raum, welcher mit einem flüssigen Drucknittel aufladbar ist, dadurch gekennzeichnet. Protection or patent claims 1. Pressure vessel with a) a housing, which is formed from rigid material, -b) a first formed in the housing Space which is filled with a gas, c) at least one introduced on the housing side Membrane which flexibly delimits the first Raui, d) one formed in the housing and clay of the membrane flexibly delimited second space, which is filled with a liquid Druckmittel is chargeable, characterized. e) daß die Membran durch eine gasdichte Metallmembran (4) gebildet ist, f) daß die Metallmembran (4) eine konzentrisch gewellte Form aufweist. e) that the membrane is formed by a gas-tight metal membrane (4) is, f) that the metal membrane (4) has a concentrically corrugated shape having. 2. Druckbehälter nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmembran (4) gewölbt ist.2. Pressure vessel according to claim 1, characterized in that the metal membrane (4) is curved. 3. Druckbehälter nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmembran (4) in dem zweiten Raum (7) gehäuseseitig abstützbar angeordnet ist, wenn der Druck in dem ersten Raum (5) größer ist als der Druck im zweiten Raum (7).3. Pressure vessel according to claim 2, characterized in that the metal membrane (4) in the second space (7) is arranged on the housing side so that it can be supported is when the pressure in the first space (5) is greater than the pressure in the second space (7). 4. Druckbehälter nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet.4. Pressure vessel according to claim 3, characterized. daß das Gehäuse (1) in seinem Innern im Bereich des zweiten Raumes (7) eine der Oberfläche der Metallmembran (4) angepaßte, wellenförmige Fläche (10) aufweist, an welcher die Metallmembran (4) unter formschlüssiger Anlage abstützbar ist. that the housing (1) in its interior in the area of the second space (7) a wave-shaped surface (10) adapted to the surface of the metal membrane (4) has, on which the metal membrane (4) can be supported with positive engagement is. 5. Druckbehälter nach dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Raum (7) einen im Bereich der Fläche (10) großflächig einmündenden Druckmittelanschluß (8) aufweist.5. Pressure vessel according to claim 4, characterized in that the second space (7) has a pressure medium connection opening over a large area in the area of the surface (10) (8). 6. Druckbehälter nach dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelanschluß (8) über mehrere im Bereich der wellenförmigen Fläche (10) einmündende Gehäusebohrungen (12) mit dem zweiten Raum ( 7) verbunden ist.6. Pressure vessel according to claim 5, characterized in that the pressure medium connection (8) over several in the area of the undulating surface (10) opening housing bores (12) is connected to the second space (7).
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