DE3131028A1 - Druckspeicher mit auswechselbare blase - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Druckspeicher, dessen Druckgefäß eine austauschbare Blase enthält, die durch eine einen Gasanschluß bildende Bohrung in das Druckgefäß einführbar ist. Der Druckspeicher besitzt eine Blasenanordnung mit einer Blase und einem Anschlußstutzen, an den die Blase angeformt ist und der durch die Bohrung des Gasanschlusses auswärts vorsteht. Ein Haltering, der im Durchmesser größer ist als die Bohrung, hat schmalere Seitenteile, sodaß er in seiner Längsrichtung durch die Bohrung ins Innere des Druckgefäßes eingeführt werden kann. Von der Außenseite des Druckgefäßes kann eine Halteplatte auf den Anschlußstutzen aufgeschoben werden. Diese Halteplatte besitzt miteinander fluchtende Teile, die abwärts in die Bohrung vorstehen und die Zwischenräume zwischen den schmaleren Seitenteilen des Halteringes und der Innenwandung der Bohrung ausfüllen, so daß die Blase nicht durch die Bohrung hindurch auswärtsgedrückt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckspeicher, insbesondere mit einem Druckgefäß, das durch eine dehnbare elastomere Blase in zwei Räume unterteilt ist. Der eine Raum des Druckgefäßes ist über einen Ölanschluß mit einer Hydraulikleitung verbunden. Der andere Raum wird mit Druckgas gefüllt.

Die Verwendung von Druckspeichern als Druckstoßdämpfer und Energiespeicher nimmt ständig zu. Derartige Druckspeicher bestehen gewöhnlich aus einem Druckgefäß und einer darin montierten Blase. Die Blase kann an einem sie tragenden Haltering befestigt sein, der an einem der beiden Teile des Druckgefäßes befestigt ist. Danach wird der Druckspeicher fertiggestellt, indem der zweite Teil des Druckgefäßes an den ersten angesetzt und mit ihm verschweißt wird.

Bei diesen Druckspeichern ist es nicht möglich, eine beschädigte Blase herauszunehmen und durch eine neue zu ersetzen. Im Falle einer Beschädigung der Blase muß daher der ganze Druckspeicher ausgetauscht werden.

Ausführungsbeispiele von Druckspeichern der vorstehend beschriebenen Art sind in der US-PS 3 690 347 vom 12. September 1971 und der US-PS 3 881 519 vom 6. Mai 1975 angegeben. Ein Druckspeicher mit instandsetzbarer Blase ist in der US-PS 3 960 179 angegeben. Dieser Druckspeicher ist jedoch aufwendig, weil er ein geschmiedetes und spangebend bearbeitetes Druckgefäß erfordert.

Die vorliegende Erfindung schafft nun einen Druckspeicher, dessen Blasenanordnung durch den Gasanschluß hindurch in das Druckgefäß eingeführt werden kann. Im Fall einer Beschädigung der Blase infolge von Ermüdung, einer Berührung mit korrodierend wirkenden Flüssigkeiten oder einem Durchscheuern durch mitgeführtes pulverförmiges Gut usw. braucht man den Druckspeicher daher nicht wegzuwerfen, sondern nur die Blasenanordnung zu erneuern.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht somit in der Schaffung eines von oben instandsetzbaren Druckspeichers.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Druckspeichers der vorstehend beschriebenen Art, bei dem die Blase und die ihr zugeordnete Halteanordnung durch den Gasanschluß hindurch in das Innere des Druckgefäßes eingeführt und dann in die Gebrauchsstellung gebracht werden kann.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht ferner in der Schaffung eines Druckspeichers der beschriebenen Art mit einem aus starrem Werkstoff bestehenden Haltering, der durch den Gasanschluß hindurchgeschoben und zwischen der Blase und dem Druckgefäß angeordnet werden kann, sowie mit einer Halteplatte, welche die Zwischenräume zwischen dem Haltering und der Bohrung ausfüllt, so daß zwischen der Blase und der Bohrung eine im wesentlichen ununterbrochenem, feste Fläche vorhanden ist, die ein Herauspressen der Blase durch die Zwischenräume verhindert.

Zur Lösung dieser Aufgaben besitzt das Druckgefäß des instandsetzbaren Druckspeichers gemäß der Erfindung einen Teil mit einem Gasanschluß, durch den hindurch die Blasenanordnung ins Innere des Druckgefäßes einführbar ist. Die Erfindung schafft eine neuartige Blasenhalteanordnung mit einem Haltering, dessen erste Querabmessung größer ist als der Durchmesser der Öffnung des Gasanschlusses und dessen zweite Querabmessung kleiner ist als der Durchmesser der Öffnung des Gasanschlusses, so daß man den Haltering in seiner Längsrichtung ins Innere des Druckgefäßes einführen kann, wenn der Haltering so gehalten wird, daß seine kleinere Abmessung mit der Achse des Druckgefäßes fluchtet. Auf diese Weise kann der Haltering ins Innere des Druckgefäßes eingeführt und ein an der Blase befestigter Anschlußstutzen durch eine in dem Haltering ausgebildete Öffnung auswärtsgeführt werden.

Damit keine Teile der Blase durch die Zwischenräume zwischen der Bohrung und der kleineren Abmessung des Halteringes herausgedrückt werden, besitzt die Halteanordnung ferner eine Halteplatte mit abwärtsgerichteten Stegen, die in der Bohrung montiert sind und die ihnen benachbarten Zwischenräume zwischen dem Haltering und der Wandung der Bohrung ausfüllen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

In diesen zeigt

Figur 1 in Draufsicht einen Druckspeicher der beschriebenen Art,

Figur 1a in Ansicht den Druckspeicher gemäß der Figur 1 in kleinerem Maßstab,

Figur 2 einen Vertikalschnitt längs der Linie 2-2 in Figur 1 in größerem Maßstab,

Figur 3 einen der Figur ähnlichen Schnitt längs der Linie 3-3 in der Figur 1, aber gegenüber dem Schnitt gemäß der Figur 2 um 90 Grad versetzt, und

Figur 4 schaubildlich, teilweise geschnitten, die auseinandergezogenen Teile der Blasenhalteanordnung.

Der in der Figur 1a gezeigt Druckspeicher 10 nach einer Ausführungsform der Erfindung besitzt ein starres Druckgefäß 11 mit einem Oberteil 12 und einem Unterteil 13, die allgemein halbkugelförmig sind, sowie mit einem Halsteil 14, der einen üblichen Ölanschluß bildet. Der Halsteil 14 ist mit einem Anschlußgehäuse 15 verbunden, an dem Leitungen angebracht werden können, so daß Druckflüssigkeit aus einem Hydrauliksystem über den Ölanschluß in das Druckgefäß eingeführt werden kann.

Der Ölanschluß, das Anschlußgehäuse und die Mittel zum Verbinden des Anschlußgehäuses mit einer Hydraulikleitung sind vollkommen üblich und bilden keinen Teil der Erfindung, so daß Einzelheiten dieser Teile nicht dargestellt sind.

Die Erfindung betrifft die Einrichtung zur lösbaren Halterung der Blasenanordnung 16, die einen Anschlußstutzen 17 und die eigentliche Blase 18 aufweist, in einer Bohrung oder einem Gasanschluß 19 im Oberteil 12 des Druckgefäßes 11.

Die Blase 18 besteht aus elastomerem Material, beispielsweise Neopren, und ist mit einem Anschlußstutzen 17 aus Metall versehen. Die Blase wird vorzugsweise an einen radial vorstehenden Flansch 20 angeformt, der am unteren Ende de Anschlußstutzens 17 ausgebildet ist.

Der Anschlußstutzen kann mit einer radial auswärtsgekehrten Fläche 22 versehen sein. Die oberste Ringfläche 23 der Blase liegt vorzugsweise in derselben Ebene wie die Fläche 22.

Der Anschlußstutzen 17 ist mit einem axialen Gaskanal 24 ausgebildet und kann mit einer Gewindekappe 25 verschlossen werden. Im oberen Teil des Gaskanals 24 kann in der üblichen Weise ein nicht gezeigtes Gasventil montiert sein.

In der Blase 18 ist ein Axialkanal 26 ausgebildet, der den Kanal 24 in dem Anschlußstutzen 17 fortsetzt und ins Innere der Blase führt.

Die Querabmessung des Flansches 20 steht mit dem Durchmesser der Bohrung 19 derart in Beziehung, daß die Blase einschließlich ihres an den Flansch angeformten, verdickten obersten Teils im drucklosen Zustand ohne weiteres zusammengefaltet und durch die Bohrung gedrückt werden kann.

Damit die mit Druckgas gefüllte Blasenanordnung nicht durch die Bohrung 19 herausgepreßt werden kann, sondern in Stellung gehalten wird, ist eine Halteringanordnung 27 vorgesehen, deren bauliche Einzelheiten am besten in den Figuren 2, 3 und 4 erkennbar sind.

Die Halteringanordnung besitzt einen starren Haltering 28, der aus Metall besteht, in der Draufsicht allgemein scheibenförmig ist und zwei einander gegenüberliegende, schmalere Seitenteile hat, die in der dargestellten Ausführungsform außen von zwei parallelen, vertikalen Seitenflächen 29, 30 begrenzt sind.

Aus den Figuren 2 und 4 geht hervor, daß der

Abstand zwischen den Seitenflächen 29, 30 kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung 19. Dagegen erkennt man in der Figur 3, daß die Hauptachse D des Halteringes 28 größer ist als der Durchmesser der Bohrung 19.

An den abgerundeten Endteilen 31, 32 des Halteringes 27 ist ein seitwärts vorstehender Flansch 33 ausgebildet. Der Haltering besitzt ferner eine aufwärtsgekehrte Schrägfläche 34, die in Anpassung an die Krümmung des die Bohrung umgebenden Innenwandungsteils des Druckgefäßes gekrümmt ist. An den Flansch 33 des Halteringes 28 ist ein elastomerer Bund 35 angeformt, der im Bereich der Seitenflächen 29, 30 mit aufwärtsgekehrten, ebenen Flächen 36, 37 ausgebildet ist.

Wie man insbesondere bei der Betrachtung der Figuren 2 und 4 erkennt, kann die Halteringanordnung 27 ins Innere des Druckgefäßes eingeführt werden, indem man den elastischen Bund 35 einwärtsfaltet, die Seitenflächen 29, 30 mit der Achse des Druckgefäßes fluchtet und den Haltering ins Innere des Gefäßes schiebt.

Wenn der Haltering in die in der Figur 2 gezeigte Stellung bewegt worden ist, hat er freiliegende elastomere Teile, beispielsweise die ebenen Flächen 36, 37. Wären diese elastomeren Teile nicht abgestützt, könnten sie unter der Einwirkung eines genügend hohen, auf die Innenwandung der Blase ausgeübten Druckes durch die Bohrung 19 herausgedrückt werden. Um ein derartiges Herausdrücken zu verhindern, ist eine Halteplatte 38 vorgesehen, deren Form am besten aus den Figuren 2, 3 und 4 ersichtlich ist.

Die Halteplatte 38 besitzt einen scheibenförmigen Oberteil 39 und eine zentral angeordnete, ebene untere

Fläche 40, von der sich zwei Stege 41, 42 abwärts erstrecken. Diese besitzen einwärtsgekehrte ebene Flächen 43, 44, die im zusammengesetzten Zustand den Seitenflächen 29, 30 des Halteringes 28 nahe benachbart sind. Im Außenumfangsrand der Halteplatte 38 besitzt diese eine auswärts offene Nut 45, die einen auswärts vorstehenden O-Ring 46 oder dergleichen aufnimmt. Die Halteplatte 38 besitzt ferner eine axiale Ausnehmung 47, in der eine einwärtsgekehrte Ringnut 48 ausgebildet ist, die einen einwärts vorstehenden O-Ring 49 aufnimmt. Der Anschlußstutzen 17 hat einen gewindetragenden Teil 50, auf den eine Haltemutter 51 aufgeschraubt ist, unter der sich eine radial vorstehende Unterlegscheibe 52 befindet.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht auch hervor, wie der Druckspeicher zusammengesetzt wird.

Zum Montieren einer Blase wird zunächst die Blasenanordnung 16 durch die Bohrung 19 einwärtsgeführt. Dann wird in der vorstehend angegebenen Weise die Halteringanordnung 27 durch die Bohrung 19 ins Innere des Druckgefäßes eingeführt. Zu diesem Zweck wird die Halteringanordnung 27 in eine solche Lage gebracht, daß die Achse des Halteringes mit der Achse des Druckgefäßes fluchtet und die Seitenflächen 29, 30 im wesentlichen zu der Achse des Druckgefäßes parallel sind.

Bei im gebogenem Bund 35 kann man den Haltering leicht ins Innere es Druckgefäßes einführen.

Danach wird der Anschlußstutzen 17 durch die Ausnehmung 53 des Halteringes 28 auswärts bewegt und herausgezogen; in diesem Zeitpunkt liegt die Ebene der Halteringanordnung 27 rechtwinklig zu der Achse des Druckgefäßes und des Anschlußstutzens.

Insbesondere bei einer Betrachtung der Figur 3 erkennt man, daß die Auswärtsbewegung des Anschlußstutzens und der Halteringanordnung 27 durch die metallische Berührung zwischen der Schrägfläche 34 der Halteringanordnung 27 und den die Bohrung 19 umgebenden Innenwandungsteil des Druckgefäßes begrenzt wird.

Wenn sich der Anschlußstutzen und die Halteringanordnung 27 in der angegebenen Stellung befinden, wird die Halteplatte 38 derart über den Anschlußstutzen abwärtsbewegt, daß die Stege 41, 42 mit den ebenen Seitenflächen 29, 30 des Halteringes 28 fluchten.

In dem jetzt erreichten Zustand sind die Innenflächen 43, 44 der Halteplatte den ebenen Seitenflächen 30 bzw. 29 nahe benachbart. Danach wird die Unterlegscheibe 52 so angeordnet, daß ihre Ausnehmung 52´ den gewindetragenden Teil 50 des Anschlußstutzens 17 aufnimmt, und wird die Haltemutter 51 auf dem Anschlußstutzen festgezogen, so daß sie die Bestandteile in der angegebenen Stellung festklemmt. Dabei greift die Ringschulter 22 des Flansches an der unteren Fläche des Halteringes 28 und greift die untere Fläche 40 der Halteplatte 38 an der aufwärtsgekehrten Fläche 28 des Halteringes an.

Wichtig ist es, daß die untersten Flächen 41´, 42´ der Stege 41, 42 an den ebenen Flächen 36, 37 des elastomeren Bundes 35 angreifen, weil dadurch ein Herauspressen der Blase und/oder des Bundes zuverlässig verhindert wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß alle oberhalb der Blase befindlichen Teile der Bohrung durch metallische Teile des Halteringes oder der Halteplatte abgedeckt oder dicht abgeschlossen sind.

Man erkennt ferner, daß sich die Schrägfläche 35´ des Bundes zwischen der Blase und der die Bohrung umgebenden Innenwandung des Druckgefäßes befindet und in diesem Bereich eine Berührung der Blase mit dem Druckgefäß verhindert. Infolgedessen ist die Anordnung gegenüber einer Beschädigung im Bereich des Überganges zwischen Bohrung und Druckgefäß sehr beständig.

Man erkennt ferner, daß die O-Ringe 46 und 49 druckdicht an der Wandung der Bohrung bzw. der Außenwandung des Anschlußstutzens 17 anliegen.

Zum Herausnehmen der Blase, beispielsweise wenn sie beschädigt ist, werden die vorstehend beschriebenen Schritte in der umgekehrten Reihenfolge ausgeführt. Die Haltemutter 51, die Unterlegscheibe 52 und die Halteplatte 38 werden entfernt, worauf die drucklose Blase mit Hilfe des Anschlußstutzens ins Innere des Gefäßes geschoben und der Haltering aus der abgestützten Stellung, in der er die Bohrung 19 umgibt, in eine Stellung verschoben wird, in der er mit der Achse des Druckgefäßes fluchtet. Dann wird der Haltering herausgezogen, worauf auch die Blase ohne weiteres herausgezogen werden kann. Vor jedem Versuch eines Herausnehmens der Blase muß das Druckgefäß völlig drucklos gemacht werden. Zu diesem Zweck kann in üblicher Weise das Druckentlastungsventil oder die Kappe 25 geöffnet werden, die an dem Anschlußstutzen beispielsweise mit Hilfe eines nicht gezeigten, konischen Gewindes befestigt sein kann, das beim Abschrauben automatisch einen Druckentlastungskanal bildet, ehe die Teile effektiv voneinander getrennt worden sind.

Der Fachmann erkennt, daß das vorstehend beschriebene und in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel im Rahmen des Erfindungsgedankens verschiedentlich abgeändert werden kann.

Claims (9)

1. Von oben instandsetzbarer Druckspeicher, gekennzeichnet durch ein Druckgefäß, der an seinem einen Ende mit einem Ölanschluß versehen und an seinem anderen Ende geschlossen und dort mit einer Axialbohrung ausgebildet ist, sowie durch eine an dem anderen Ende montierte Blasenanordnung, die einen langgestreckten, starren Anschlußstutzen mit einem Ringflansch besitzt, der im Durchmesser kleiner ist als die Bohrung, wobei der Anschlußstutzen mit einem axialen Gaskanal ausgebildet ist und die Blasenanordnung ferner eine Blase besitzt, die im Bereich einer Befestigungsöffnung an den Flansch angeformt und mit ihm materialschlüssig verbunden ist, ferner durch einen auf dem Anschlußstutzen lösbar montierten Haltering, der einen ersten Durchmesser besitzt, der größer ist als der Durchmesser der Bohrung, und einen zweiten Durchmesser, der durch einander gegenüberliegende Seitenflächen begrenzt und kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung, so daß der Haltering in seiner Längsrichtung durch die Bohrung hindurch ins Innere des Druckgefäßes geschoben werden kann, wenn der Ring in der Richtung der Achse des Druckgefäßes geneigt ist, wobei ferner der Haltering eine zentrale Ausnehmung besitzt, die im Durchmesser größer ist als der Anschlußstutzen und kleiner als der Flansch, der Anschlußstutzen durch die genannte Ausnehmung und die Bohrung auswärts vorsteht, so daß sich der Haltering zwischen dem die Bohrung umgebenden Innenwandungsteil des Druckgefäßes und dem Flansch befindet, eine Halteplatte vorgesehen ist, die abwärtsgekehrte Stegteile besitzt, die zu den Seitenflächen des Halteringes komplementär und ihnen benachbart sind, die Halteplatte eine Außenrandfläche besitzt, die mit einer kleinen Toleranz passend in der Bohrung sitzt, und eine den Anschlußstutzen umgebende Innenöffnung, und auf dem Anschlußstutzen außerhalb des Druckgefäßes ein Gewinde ausgebildet ist, auf das eine Haltemutteranordnung aufgeschraubt ist, die eine an dem Druckgefäß angreifende untere Fläche besitzt und den Flansch auswärts gegen den Haltering und die Halteplatte einwärts gegen den Haltering drückt, so daß die Blasenanordnung in dem Druckgefäß herausnehmbar festgelegt ist.

2. Druckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Seitenflächen des Halteringes ebene Flächenteile besitzen, die sich in der Axialrichtung des Druckgefäßes erstrecken, und daß die Stegteile einander gegenüberliegende Flächen besitzen, die an den ebenen Flächenteilen angreifen.

3. Druckspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte in ihrer Außenrandfläche eine Außenumfangsnut und in dem ihre Innenöffnung begrenzenden Rand eine radial einwärtsgerichtete Innennut besitzt, die eine Dichtung aufnimmt, die dicht an dem Anschlußstutzen angreift, während die Außenumfangsnut eine Dichtung aufnimmt, die dicht an der Wandung der Bohrung anliegt.

4. Druckspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering mit einem von ihm radial vorstehenden, elastomeren Bund versehen ist, der zwischen die Bohrung umgebenden Innenwandungsteilen des Druckgefäßes und dem Haltering angeordnet ist.

5. Druckspeicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte in ihrer Außenrandfläche eine Außenumfangsnut und in dem ihre Innenöffnung begrenzenden Rand eine radial einwärtsgerichtete Innennut besitzt, die eine Dichtung aufnimmt, die dicht an dem Anschlußstutzen angreift, während die Außenumfangsnut eine Dichtung aufnimmt die dicht an der Wandung der Bohrung anliegt.

6. Druckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich Teile des Halteringes aufwärts in die Bohrung erstrecken, daß die Seitenflächen des Halteringes in der Bohrung im Abstand von deren Wandung angeordnet sind, und daß die Stegteile sich in die Zwischenräume zwischen den genannten Seitenflächen des Halteringes und der Wandung der Bohrung erstrecken und diese Zwischenräume im wesentlichen ausfüllen.

7. Druckspeicher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Seitenflächen des Halteringes ebene Flächenteile besitzen, die sich in der Axialrichtung des Druckgefäßes erstrecken, und daß die Stegteile einander gegenüberliegende Flächen besitzen, die an den ebenen Flächenteilen angreifen.

8. Druckspeicher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte in ihrer Außenrandfläche eine Außenumfangsnut und in dem ihre Innenöffnung begrenzenden Rand eine radial einwärtsgerichtete Innennut besitzt, die eine Dichtung aufnimmt, die dicht an dem Anschlußstutzen angreift, während die Außenumfangsnut eine Dichtung aufnimmt, die dicht an der Wandung der Bohrung anliegt.

9. Druckspeicher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering mit einem von ihm radial vorstehenden, elastomeren Bund versehen ist, der zwischen die Bohrung umgebenden Innenwandungsteilen des Druckgefäßes und dem Haltering angeordnet ist.