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    • 专利摘要:
    Füllventil für einen Druckbehälter, das mit seinem Befestigungsteil in einem Rand des Druckbehälters angeordnet ist, wobei das Befestigungsteil eine nach radial außen gekrümmte Oberfläche aufweist und einen Füllkanal umschließt, wobei das Befestigungsteil einen Druckausgleichsraum aufweist, dessen Querschnitt größer ist als der Querschnitt des Füllkanals.
    公开号:DE102004005196A1
    申请号:DE200410005196
    申请日:2004-02-03
    公开日:2005-08-25
    发明作者:Dieter Dr.-Ing. Lutz
    申请人:ZF Friedrichshafen AG；
    IPC主号:F16F9-092
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Füllventilfür einen Druckbehälter gemäß dem Oberbegriffvon Patentanspruch 1.
    [0002] Ausder DE 100 27 244C1 ist ein gattungsbildendes Füllventil für einen Druckbehälter bekannt, dasin einen offenen Rand des Druckbehälters eingeschweißt wird.Wie man in der 5 erkennenkann, verfügtdas Füllventil über einegekrümmteOberfläche,die einen fließenden Überganginnerhalb des verschweißtenRandes bewirken soll, damit sich unterhalb des Füllventils innerhalb des Hüllkörpers keineFalten bilden, die zu erhöhtenSpannungen und damit zu einem vorzeitigen Ausfall des Druckbehälters führen können.
    [0003] Einprinzipiell gleicher Druckbehältermit einem zylindrischen Füllventilwird in der DE 10029 150 C1 beschrieben. Bei dieser Variante verfügt das Füllventil über einkonisches Ende, das in den verschweißten Rand eingefügt ist,um ebenfalls die Faltenbildung zu minimieren.
    [0004] Tendenziellgilt, dass mit einem größeren Verhältnis vonLänge zuHöhe desFüllventilsdie Faltenbildung reduziert werden kann, da sich die Falten aufeine größere Länge am Randverteilen können. Esbesteht aber auch das Problem, dass der Druckbehälter bei einer Anwendung ineinem Schwingungsdämpfervon außenunter einem sehr hohen Druck steht. In diesem Zusammenhang erscheintes als nachteilig, das die Füllventilehäufigaus einem Kunststoff bestehen, der dieser Druckbelastung u. U. nichtstandhält.
    [0005] Inder DE 100 27 244C1 befindet sich das Füllventilim eingebauten Zustand innerhalb eines massiven Führungsteilsdes Schwingungsdämpfers undist deshalb gut geschützt.In der DE 100 29 150 C1 kommteine randseitige zusätzlicheBeschichtung im Bereich des Füllventilszur Anwendung. Die Lösungder zusätzlichenBeschichtung ist aus fertigungstechnischen Gründen nicht optimal und dieAnordnung innerhalb eines Führungsteilslässt sich nichtbei jedem Schwingungsdämpfertyprealisieren.
    [0006] EineLösungbesteht darin, dass man das Füllventilmit außenseitigen,parallel zum Rand verlaufenden Rippen versieht, die jedoch das Längen-Höhenverhältnis verschlechternund damit die Faltenbildung fördern.
    [0007] Aufgabeder vorliegenden Erfindung ist es, ein Füllventil für einen Druckbehälter zurealisieren, wobei das Füllventileiner äußeren Druckbelastung standhaltenmuss.
    [0008] Erfindungsgemäß wird dieAufgabe dadurch gelöst,dass Befestigungsteil einen Druckausgleichsraum aufweist, dessenQuerschnitt größer istals der Querschnitt des Füllkanals.
    [0009] DergroßeVorteil besteht darin, dass der innerhalb des Druckbehälters wirksameDruck als Gegenkraft zu einem äußeren Druckverwendet werden kann.
    [0010] Inweiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Querschnittsform desDruckausgleichsraum der Querschnittsform des Befestigungsteils soangepasst, dass eine möglichstkonstante Wandstärkezur gekrümmtenOberflächedes Befestigungsteils vorliegt. Eine konstante Wandstärke istfür einFüllventil, dasaus einem Kunststoff gefertigt wird, erstrebenswert, um Fehlstellenoder Verzug zu vermeiden. Des weiteren können relativ dünne Wandstärken eingesetztwerden, die die Durchweichung beim Verschweißen des Randes mit dem Füllstück erleichtern unddamit eine bessere Schweißnahtqualität erzeugen.
    [0011] BeimVerschweißenwird der Rand des Druckbehältersauf das Befestigungsteil des Füllventilsvorgespannt, wobei dann innerhalb des Druckbehälters noch kein über demAtmosphärendruckliegender Innendruck ausgenutzt werden kann. Um die mechanischeBelastung währenddes Verschweißensbesser aufnehmen zu können,ist innerhalb des Druckausgleichsraums mindestens eine Verstärkungsrippeausgeführt.
    [0012] ImHinblick auf günstigeRahmenbedingungen beim Verschweißen ist die mindestens eineVerstärkungsrippeinnerhalb des Druckausgleichsraums axial kürzer ausgeführt ist als die Tiefe des Druckausgleichsraums.Eine Verstärkungsrippewird prinzipiell auch als eine Kühlrippe,die die in das Befestigungsteil einwirkende Wärme beim Verschweißen wieder abführt. Deshalbsoll die Verstärkungsrippein ihrer axialen Längemöglichstkurz ausgeführtsein.
    [0013] Eskommt nicht darauf an, dass die Schweißnaht über die gesamte axiale Länge desBefestigungsteils optimal ist. Die Schweißnaht muss nach außen hineinfach dicht sein. Deshalb erstreckt sich die mindestens eine Verstärkungsrippeausgehend von einem Boden des Druckausgleichsraums. In Richtungdes Druckbehälterskann das Befestigungsteil deshalb auf einem Längenbereich ohne Verstärkungsrippegefertigt sein, da dann dort der Kühlrippeneffekt nicht auftretenkann und folglich die optimalste Bedingung für eine hohe Schweißnahtqualität gegebenist. Andererseits ist die Abstützungder Wandung des Befestigungsteils im Moment des Schweißvorgangsgegeben.
    [0014] Beieiner Alternativvariante ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Befestigungsbauteilim Querschnitt parallel zum Füllkanalin Richtung des Innenraums des Druckbehälters eine kleinere Bauhöhe aufweistals in derselben Ebene am äußeren Rand. Sinnvollerweisewählt man,um ein orientierte Einbaulage zu vermeiden, ein Keilprofil des Druckbehälters alsQuerschnitt. Diese Variante zeigt praktisch keine Faltenbildungam Rand des Druckbehälters
    [0015] Desweiteren kann das Befestigungsteil mit zunehmendem Abstand vom äußeren Randbereich desDruckbehälterseine kleinere Längeaufweisen. Der Grundgedanke besteht darin, möglichst wenig Volumen des Befestigungsteilsin den Rand des Druckbehälterseinzuführen.
    [0016] Trotzdes ggf. keilförmigenQuerschnittprofils wird der Füllkanalinnerhalb des Befestigungsteils teilweise von der Hülle desDruckbehältersgebildet. Damit wird ein extrem flacher Übergang vom Befestigungsteilzum Druckbehältergeschaffen, da man in der Bauhöhedes Befestigungsbauteils praktisch die zweifache übliche Wandstärke desBefestigungsteils im Bereich des Füllkanals einsparen kann.
    [0017] Zusätzlich kanndas Befestigungsteil überim Randbereich verlaufenden Verlängerungslappenverfügen.Diese Verlängerungslappensollen die nutzbare Längedes Befestigungsteils fürden Abbau von Falten des Druckbehälters vergrößern.
    [0018] Anhandder folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
    [0019] 1 Beschreibungder Einbausituation des Druckbehälters
    [0020] 2 Druckbehälter alsEinzelteil
    [0021] 3–5 Füllventilentsprechend einer ersten Lösung
    [0022] 6–9 Füllventilentsprechend einer zweiten Lösung
    [0023] Die 1 zeigteinen an sich bekannten Schwingungsdämpfer 1 in Zweirohrbauweise,bei dem eine Kolbenstange 3 mit einem Kolben 5 ineinem Druckrohr 7 axial beweglich geführt ist. Der Kolben 5 trenntdas Druckrohr in einen oberen Arbeitsraum 9 und einen unterenArbeitsraum 11, wobei beide Arbeitsräume über Dämpfventile 13 im Kolben verbundensind.
    [0024] DasDruckrohr 7 wird von einem Behälterrohr 15 eingehüllt, wobeidie Innenwandung des Behälterrohresund die Außenwandungdes Druckrohres einen Ausgleichsraum 17 bilden, der vollständig mit Dämpfmittelund einem gasgefülltenDruckbehälter 19 bisan eine Kolbenstangenführung 21 gefüllt ist. Amunteren Ende des Arbeitsraums 11 ist ein Boden angeordnet,der ggf. ein Rückschlagventil 23 undein Dämpfventil 25 aufweist.
    [0025] Beieiner Kolbenstangenbewegung wird das verdrängte Kolbenstangenvolumen durcheine Volumenänderungdes Druckbehälters 19 ausgeglichen.
    [0026] DerDruckbehälter 19 bestehtaus einem Hüllkörper 27,dessen Wandungen an einem äußeren Rand 29 miteinanderverschweißtsind. Innerhalb des Randes 29 ist ein Füllventil 31 zur Befüllung des Druckbehälters 19 angeordnet,das beim Verschweißendes Randes eingelegt ist.
    [0027] Die 3 bis 5 zeigendas Füllventil 31 für eine ersteLösung.Das Füllventil 31 verfügt über einebeidseitig parallel zum Rand nach radial außen gekrümmte Oberfläche 33; 35,(3 u. 5) eines Befestigungsteils 37,das mit dem Rand 29 verschweißt wird (2).Es schließtsich ein Füllteil 39 miteinem durchgehenden Füllkanal 41 an.Zur besseren Ausrichtung des Füllventilsinnerhalb des Randes des Druckbehälters verfügt das Füllventil über Schlüsselflächen 43.
    [0028] Ausder 4 ist ersichtlich, dass innerhalb des Befestigungsteils 37 einin Richtung des Innenraums des Druckbehälters offener Druckausgleichsraum 45 ausgeführt ist,dessen Querschnitt deutlich größer istals der Querschnitt des Füllkanals 41.Die Querschnittsform des Druckausgleichsraums ist der Querschnittsformdes Befestigungsteils so angepasst, dass eine möglichst konstante Wandstärke vorliegt,wie die 3 zeigt.
    [0029] Innerhalbdes Druckausgleichsraums 45 verläuft mindestens eine Verstärkungsrippe 47 parallel zumFüllkanal 41 understreckt sich ausgehend von einem Boden 49 des Druckausgleichsraums.Die LängeL der mindestens einen Verstärkungsrippe 47 innerhalbdes Druckausgleichsraums 45 ist axial kürzer ausgeführt als die Tiefe T des Druckausgleichsraums.
    [0030] Wennsich innerhalb des Ausgleichsraums 17 des Schwingungsdämpfers inFolge der Kolbenstangenbewegung ein erhöhter Druck einstellt, dann wirddas Füllstück 31 über denRand 29 des Druckbehälters 19 imBereich des Befestigungsteils 37 von außen belastet. Im inneren desDruckbehältersstellt sich ein Gegendruck ein, der auch im Druckausgleichsraum 45 voninnen nach außenwirkt, so dass die Druckbelastung auf das Befestigungsteil 37 des Füllventils 31 vergleichsweisegering ist.
    [0031] Die 6 bis 9 zeigeneine Alternativlösungfür einFüllventil 31.Der 7 ist entnehmbar, dass auch diese Variante imBereich des Befestigungsteils übereine beidseitig nach radial außengekrümmteOberfläche 33; 35 verfügt. Desweiteren weist das Befestigungsteil parallel zum Füllkanal 41 inRichtung des Innenraums des Druckbehälters eine kleinere Bauhöhe h aufals die HöheH in derselben Ebene am äußeren Rand 29 desHüllkörpers, wiedie 8 verdeutlichen soll. Das Befestigungsteil 31 ist demnachkeilförmiggeformt. Aus der 6 wiederum ist ersichtlich,dass das Befestigungsteil 37 mit der Länge L auch mit zunehmendemAbstand vom äußeren Rand 29 desDruckbehälters,der an parallel zum Rand Rand 29 des Druckbehälters, deran parallel zum Rand verlaufenden Stützstegen 51 anliegt, einekleinere Längel aufweist. Dadurch ergibt sich auch in der Draufsicht des Befestigungsteilsein keilförmigesProfil, dem sich im Randbereich verlaufenden Verlängerungslappen 53 anschließen können, derenMaterialstärkegemäß der 9 imVergleich zum Befestigungsteil dünnerdimensioniert ist. Das keilförmigeProfil im Querschnitt in Verbindung mit einem konstant breiten Füllkanal 41 istentsprechend der 8 soweit ausgereizt, dass aufeinem LängenabschnittK der Füllkanalvon dem Hüllkörper des Druckbehälters begrenztwird. In der 6 kann man erkennen, dass imLängsschnittK nur ein seitlicher Wandungsbereich des Befestigungsteils 37 denFüllkanal 41 bestimmt.Dadurch ergibt sich ein sehr flacher Übergang vom Befestigungsteilzum Innenraum des Druckbehälters.
    权利要求:
    Claims (9)
    [1] Füllventilfür einenDruckbehälter,das mit seinem Befestigungsteil in einem Rand des Druckbehälters angeordnetist, wobei das Befestigungsteil eine nach radial außen gekrümmte Oberfläche aufweist undeinen Füllkanalumschließt, dadurchgekennzeichnet, dass Befestigungsteil (37) einen Druckausgleichsraum(45) aufweist, dessen Querschnitt größer ist als der Querschnittdes Füllkanals(41).
    [2] Füllventilnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsformdes Druckausgleichsraum (45) der Querschnittsform des Befestigungsteils(37) so angepasst ist, dass eine möglichst konstante Wandstärke zurgekrümmtenOberfläche (33; 35)vorliegt.
    [3] Füllventilnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Druckausgleichsraums (45)mindestens eine Verstärkungsrippe(47) ausgeführtist.
    [4] Füllventilnach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eineVerstärkungsrippe(47) innerhalb des Druckausgleichsraums (45) axialkürzerausgeführtist als die Tiefe (T) des Druckausgleichsraums (45).
    [5] Füllventilnach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mindestenseine Verstärkungsrippe(47) ausgehend von einem Boden (49) des Druckausgleichsraums(45) erstreckt.
    [6] Füllventilnach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dassdas Befestigungsbauteil (31) im Querschnitt parallel zumFüllkanal(41) in Richtung des Innenraums des Druckbehälters (19) einekleinere Bauhöhe(h) aufweist als in derselben Ebene am äußeren Rand (29) desDruckbehälters (19).
    [7] Füllventilnach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungsteil (37)mit zunehmendem Abstand vom äußeren Rand(29) des Druckbehälters(19) eine kleinere Länge(l) aufweist.
    [8] Füllventilnach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung desFüllkanals(41) innerhalb des Befestigungsteils (37) teilweisevon der Hülle(29) des Druckbehälters(19) gebildet wird.
    [9] Füllventilnach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsteil(37) überim Randbereich verlaufenden Verlängerungslappen (53)verfügt.
    类似技术:
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    同族专利:
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
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    2007-09-27| 8364| No opposition during term of opposition|
    优先权:
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