DE3103147C2 - Membrandämpferdose für leicht entzündbare gasförmige oder flüssige Brennstoffe - Google Patents

Abstract

Es wird eine Membrandämpferdose für leicht entzündbare gasförmige oder flüssige Brennstoffe vorgeschlagen, bei der das topfförmige Gehäuse (10) mittels einer frei schwingenden Membran (14) verschlossen ist, die mit ihrem Rand (15) am Randflansch (13) des Gehäuses (10) durch einen als Deckel (19) fungierenden Klemmteil (16) festgeklemmt ist und auf der übrigen Fläche zur Dämpfung frei schwingen kann. Der Klemmteil (16) ist am Gehäuse (10) mit einer Schweißnaht (18) in Form einer Bördelnaht quetschsicher und verformungsfest befestigt, so daß auch bei Verformung der Membrandose durch gewaltsame Fremdeinwirkung dort nicht die Gefahr der Trennung und des Austritts von Brennstoff besteht. An den Randflansch (13) des Gehäuses (10) schließt sich ein zylinderförmiger Halsteil (22) an. An den Ringrand (17) des Deckels (19), der die Membran (14) im Bereich des Randes (15) festklemmt, schließt sich ein etwa zylindrischer Innenhals (23) an, der mit Schiebesitz oder Preßsitz im Halsteil (22) aufgenommen ist. Beide bilden einen Bordstoß, der am freien Axialende mittels der Bördelnaht (18) fest verbunden ist. Der Preßsitz sichert nach Einbringen des Deckels (19) dessen festen Sitz und Klemmung der Membran (14) bereits vor Herstellung der Bördelnaht (18).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Membrandämpferdose für leicht entzündbare gasförmige oder flüssige Brennstoffe, der im übrigen im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Bei einer bekannten Membrandämpferdose dieser Art (DE-OS 19 40 244) bilden der Randflansch des λ Gehäuses sowie der dazu passende Ringrand des Klemmteils Klemmflächen für den Rand der Membran. Der vom Randflansch abgehende Halsteil sowie der vom Ringrand abgehende Innenhals verlaufen leicht schräg, wobei sich an letzteren im äußeren Randbereich des Klemmteiles eine abgestufte Ringfläche anschließt. Der Halsteil und der Innenhals haben hier die Aufgabe von bei Deckeln, die auf einen Gehäuseflansch aufzusetzen sind, üblichen Zentrierflächen. Zwischen dem Randflansch des Gehäuses und dem Ringrand des als Deckel ausgebildeten Klemmteiles ist die Membran mit ihrem Außenrand festgeklemmt Die Klemmung erfolgt durch mittels Schrauben festziehbare Klemmstücke, die entlang des Umfangs aes auf das Gehäuse aufgesetzten Klemmteiles in gleichen Winkelabständen voneinander folgen. Diese Membrandämpferdose soll Schläge, die vom durch das Gehäuse hindurchyefuhrten flüssigen Medium herrühren, dämpfen, und damit verhindern, daß im Strömungskreis befindliche sonstige Elemente Schaden wegen der Flüssigkeitsschläge nehmen. Durch die Pressung auf den Rand der Membran ist dort im Normalzustand ringsum ein dichter Abschluß gegeben. Bei Verformung der Membrandämpferdose jedoch, z. B. hervorgerufen durch gewaltsame Fremdeinwirkung, kann ein Lockern oder Aufbrechen der Verbindung und dfjnit eine Undichtigkeit drohen, so daß in diesem Fall die Flüssigkeit oder — wird ein Gas hindurchgeleitet, dieses — aus der Membrandämpferdose austreten könnte und. je nach Beschaffenheit, die Umgebung verunreinigen oder evtl. sich selbst entzünden könnte. Diese Gefahr besteht vor allem dann, wenn eine solche Membrandämpferdose für leicht entzündbare gasförmige oder flüssige Brennstoffe, z. B. im Bereich von Kraftfahrzeugen oder stationäi-in Brennkraftmaschinen, eingesetzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Membrandämpferdose der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art so auszubilden, daß selbst bei starker Verformung, z. B. Quetschung, der Membrandämpferdose durch gewaltsame Fremdeinwirkung dort, wo die Membran mit ihrem Rand dichtend festgeklemmt ist, ein nach wie vor zuverlässig dichter Abschluß gewährleistet ist und für diesen Fall die Gefahr des Brennstoffaustritts und eine Selbstentzündungsgefahr gebannt ist

Die Aufgabe ist bei einer MemHcandämpferdose der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art gemäß der Erfindung gelöst durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1. Durch die Schweißverbindung ist eine zuverlässig feste Verbindung zwischen dem Gehäuse einerseits und dem Klemmteil andererseits geschaffen. Eine derartige Schweißverbindung als solche ist zwar für sich bei einem Schwingungs- und Schalldämpfer bekannt (US-PS 4198 078), jedoch besteht dort das Dichtungselement zwischen zwei zusammengefügte* Teilen von Rohrabschnitten aus einem massiven, etwa zylinderförmigen Schwingungsabsorber aus einem Elastomer, der zwischen beiden Leitungsabschnitten eingesetzt ist und mittels eines ringförmigen Befestigungselementes gesichert ist, das am zylinderförmig vergrößerten Ende des einen Leitungsabschnittes stirnseitig mittels Bördelnaht angeschweißt ist. Bei diesem Dämpfer handelt es sich jedoch nicht um eine Membrandämpferdose mit dünnwandiger, zu Dämpfungszwecken frei schwingender Membran, die auf ihrer Membranfläche vom hindurchgeleiteten Strömungsmedium beaufschlagt und randseitig zwischen dem Gehäuse und dem Klemmteil zu Dichtzwekken festgeklemmt ist. Die erfindungsgemäße Gestaltung gibt Gewähr dafür, daß der dichte Abschluß auch dann nach wie vor besteht, wenn die Membrandämpferdose gequetscht oder in sonstiger Weise durch äußere Gewalteinwifkung verformt werden sollte, z. B. bei gewaltsamer Fremdeinwirkung. Die vordem Herstellen der Schweißnaht eingelegte und zwischen dem Rand-

flansch des Gehäuses einerseits und dem Klemmteil andererseits mit hoher Pressung eingeklemmte Membran befindet sich dabei nicht im Bereich der beim Schweißen wärmebeeinflußten Zone, so daß bei der Herstellung der Bördelnaht die Membran weder randseitig noch auf ihrem übrigen Bereich mit unzuträglich hohen, vom Schweißen herrührenden Temperaturen belastet und evtL beschädigt oder gar zerstört wird. Der gehäuseseiüge Halsteil und der darin aufgenommene Innenhals des Klemmteiles stellen besonders einfache Mittel dar, die einerseits eine gute Zentrierung gewährleisten und andererseits die Voraussetzungen für das Sichern einer vor dem Schweißen bereits eingestellten axialen Pressung schaffen, was bereits durch ausreichende, in radialer Richtung wirkende Klemmkräfte erzielt wird. Außerdem machen diese Teile eine gute, mit gleichbleibender Qualität reproduzierbare Herstellung der Bördelnaht in recht beachtlichem axialen Abstand von der Membran möglich, so daß diese durch das Schweißen nicht beschädigt oder zerstört wird. Außerdem sind dadurch die Voraussetzungen auch für eins maschinelle und automatische Herstellung der Schweißnaht geschaffen. Ist der Klemmteil mit seinem Innenhals mit Schiebesitz in den Halsteil des Gehäuses eingesetzt, so kann die axiale Pressung, mit der der Ringrand den Membranrand gegen den gehäuseseitigen Randflansch drückt, durch vorübergehend dort wirkende Hilfsmittel aufrecht erhalten bleiben, bis hiernach die Schweißnaht hergestellt ist Durch die Ringfläche wird erreicht, daß die Membran auf ihrem Randbereich praktisch entlang einer Kreislinie geklemmt und gequetscht ist, wodurch also eine größere Zuverlässigkeit der Klemmung erzielt ist. Mit Vorzug befindet sich dabei diese Ringfläche, in radialer Richtung gesehen, möglichst weit innen, also mit relativ großem Abstand vom Halsteil und vom Innenhals und damit auch von der Schweißnaht Dies gibt eine weitere Sicherheit dagegen, daß die Membran in diesem Klemmbereich und ferner im übrigen, frei schwingenden Flächenbereich nicht beim Herstellen der Schweißnaht beschädigt oder zerstört wird. Die beim Schweißen eingebrachte Wärme wird über die vor der Klemmstelle sitzenden Metallteile abgeleitet, wobei auch dort dann keine Beeinträchtigung des Membranrandes geschieht, wenn der Membranrand in diesem Bereich nicht in klemmender Anlageberührung mit dem Randflansd: und dem Ringrand steht.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich aus Anspruch 2. Durch diesen Preßsitz ist mit besonders einfachen Mitteln vor der Herstellung der Schweißverbindung eine selbsttätig jnde Erhaltung der axialen Preßkraft gewährleistet»

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen 3 und 4. Durch diese Schrägausrichtungen des Randflansches und/oder des Ringrandes ergibt sich, daß die schneidenartige Klemmfläche radial soweit wie möglich nach innen verlegt ist und daß im übrigen Radialbereich des Ringrandes und des Randflansches ein Zwischenraum zwischen diesen und dem Membranrand besteht, so daß also dort vom Schweißen herrührende Wärme nicht durch großflächigen Berührungskontakt etwa auf den Rand der Membran übergeleitet wird.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische, zum Teil geschnittene Seitenansicht einer Menir*andäniDferdose.

Fig.2 einen Schnitt der Einzelheit II in Fig. 1 in größerem Maßstab,

F i g. 3 und 4 jeweils eine Ansicht der Membrandämpferdose in Pfeilrichtung III bzw. IV in F i g. 1.

Die in Fig. 1—4 gezeigte Membrandämpferdose besteht aus Metall, z. B. Stahlblech oder einem rost- und säurebeständigen Material, z.B. V2A. Sie ist für Leitungen bestimmt, die leicht entzündbare gasförmige oder flüssige Brennstoffe führen und wird hinter der

ίο Förderpumpe eingebaut, um Schwingungen und dadurch evtL erzeugte Geräusche zu dämpfen, die durch den Pumpvorgang verursacht werden können.

Die Membrandämpferdose weist ein etwa topfförmiges Gehäuse 10 mit einem eingelöteten Zuflußstutzen 11 und Abflußstutzen 12 für den Anschluß an die Mediumleitung auf. Bei der Darstellung gemäß F i g. 1 und 2 ist der Topf nach links hin offen. Der Mantel des Gehäuses 10 geht im Öffnungsberereh in einen radial nach außen abstehenden, in etwa rechtwinklig abgebo-

2i) genen Randflansch 13 über. Auf der offenen, in F i g. 1 und 2 linken Seite ist das Gehäuse iO auf Höhe des Randflansches 13 mittels einer biegsamen Membran 14 verschlossen. Die Membran besteht z. B. aus Gummi mit oder ohne innere Armierung durch Gewebe, auf jeden Fall aus einem Elastomer. Die Membran 14 ist mit einem ringsum laufenden Rand 15 am Randflansch 13 festgeklemmt. Dies geschieht mittels eines Klemmteiles 16, dessen Ringrand 17 mit axialer, hoher spezifischer Pressung am Rand 15 der Membran 14 anliegt und den Rand 15 fest an den Randflansch 13 d?s Gehäuses 10 anpreßt. Auf ihrer übrigen Fläche kann die Membran 14 frei schwingen.

Der Klemmteil 16 ist mittels einer Schweißnaht 18 mit dem Gehäuse 10, und zwar im Bereich des Randes, also auch mit dem Randflansch 13, quetschsicher und verformungsfest verbunden. Die Schweißnaht 18 befindet sich dabei entweder, wie nicht gezeigt ist, in radialem Abstand oder, wie dargestellt ist, in axialem Abstand a vom Rand 15 und der übrigen Fläche der Membran 14. Die Schweißnaht 18 ist durch Plasma-Schweißen oder Schutzgas-Schweißen, z. B. Argonarc-Schr'eißen, erstellt Dank ihres großen axialen Abstandes a von der Membran 14 wird die beim Schweißen eingebrachte Wärme abgeleitet, bevor sie die Membran 14 erreichen und evtl. beschädigen kann. Das Herstellen der Schweißnaht 18 führt also nicht zu einer Beeinträchtigung der Membran 14.

Wie insbesondere F i g. 1 erkennen läßt, besteht der Klemmteil 16 aus einem etwa hutförmigen Deckel 19, wobei der Ringrand 17 des Klemmteiles 16 beim hutförmigen Deckel dessen Hutkrempe bildet. Das vom Ringrand 17 umgebene Deckelzentrum weist eine in axialem Abstand von der Membran 14 verlaufende Deckelwand 20 auf, die über einen in F i g. 1 nach links hin sich schwach verjüngenden Mantel 21 in den Ringrand 17 übergeht.

Der Klemmteil 16 ist in das Gehäuse 10 am in F i g. 1, 2 linken Randbereich eingesetzt. Dazu weist das Gehäuse am Außenrand seines Randflansches 13 einen davon etwa rechtwinklig abgehenden, zylindrischen Halsteil 22 auf, der den Klemmteil 16 umringt und zentriert hält. Der Klemmteil 16, insbesondere Deckel 19, trägt am Außenrand seines Ringrandes 17 einen davon etwa rechtwinklig abgebenden, zylindrischen Innenhals 23, der vom Halsteil 22 des Gehäuses 10 umgeben ist und darU z. B. mit Schiebesitz oder besser noch mit Preßsitz aufgenommen ist.
Wie insbesondere F i r. 2 zeigt, weisen der Halsteil 22

und der darin liegende Innenhals 23 eine wesentliche axiale Erstreckung gemäß a auf. Beide Teile 22, 23 sind als Bordstoß am freien, in F i g. 2 linken Axialende mittels einer Bördelnaht als Schweißnaht 18 miteinander verbunden. Die Bördelnaht 18 hat den Schweißfak- ', tor 1. Sie hat also gleiche Festigkeit, wie der Halsteil 22 bzw. Innenhals 23. Die Bördelnaht 18 ist durch Herunterschmelzen der Bördel gebildet, die die entstehende Fuge ausreichend füllen, so daß bei dieser Stoßausbildung kein besonderer Zusatzwerkstoff zum in Schweißen notwendig ist.

Die Membran 14 ist zwischen dem Ringrand 17 und dem Randflansch 13 eingeklemmt und dabei randseitig gequetscht. Der Randflansch 13 und/oder der Ringrand 17 trägt im Anlagebereich eine ringsum laufende, axial zumindest geringfügig überstehende und zum Rand 15 der Membran 14 gerichtete Ringfläche, die in F i g. 2 für jeden Teil nur schwach auszumachen ist und beim Ringrand 17 mit 37 und beim Randflansch 13 mit 33 bezeichnet ist. Reside Ringflärhen .13. .37 liegen auf etwa ?n gleichem Umfangsbereich und radial soweit innen wie möglich. Ihre Breite beträgt nur einen Bruchteil der gesamten Breite des Randflansches 13 bzw. Ringrandes 17. Dadurch ist erreicht, daß der Rand 15 der Membran 14 im Idealfall nur durch Linienberührung zwischen dem Randflansch 13 und dem Ringrand 17 eingequetscht ist. und zwar mit kleiner Flächenberührung nur im Bereich der Ringflächen 33 und 37. Jede Ringfläche 33,37 ist also zumindest annähernd als ringförmige Schneide gestaltet. Erreicht oder verstärkt wird dies dadurch, daß der Randflansch 13 und/oder der Ringrand 17, in Radialrichtung von außen nach innen gesehen, schräg zur Ebene des Randes 15 der Membran 14 hin ausgerichtet ist, wobei der auf dem Membranrand 15 aufliegende Flächenteil die jeweilige Ringfläche 33 bzw. 37 bildet. Beim gezeigten Ausfuhrungsbeispiel ist sowohl der Randflansch 13 als auch der Ringrand 17 entsprechend schräg ausgerichtet, wobei bei beiden der Schrägungswinkel etwa gleich groß ist. Es versteht sich jedoch, daß bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ein Schrägverlauf allein des Ringrandes 17 oder des Randflansches 13 ausreichend sein kann, ebenso wie zur Bildung der zumindest geringfügig axial überstehenden Ringfläche 33 und/oder 37 auch eine Materialverdikkung oder Verformung beim Randflansch 13 bzw. Ringrand 17 vorgesehen sein kann.

Bei der Herstellung wird zunächst das durch Umformen erstellte Gehäuse 10 mit den beiden Stutzen 11 und 12 versehen, die durch Ofenhartlöten damit verformungsfest und druckdicht verbunden werden. Hiernach wird die Membran 14 eingelegt und sodann der als Deckel 19 gestaltete Klemmteil 16 in den Halsteil 22 eingesetzt und eingepreßt, und zwar so, daß die Membran im Bereich des Randes 15 mit hoher spezifischer Pressung gequetscht wird. Durch die Preßpassung ist dabei erreicht, daß der so hineingepreßte Klemmteil 16 in dieser Lage verbleibt, sich also nicht zurückverschiebt, so daß ohne besondere Hilfsmittel hiernach die RörHelnaht 18 und damit Hie feste Verbindung zwischen Halsteil 22 und Innenhals 23 hergestellt werden kann. Wenn der Innenhals 23 statt dessen mit Schiebesitz im Halsteil 22 aufgenommen ist, wird mit geeigneten Hilfswerkzeugen die axiale Anpreßkraft zum Festklemmen des Membranrandes 15 so lange gesichert, bis die Bördelnaht 18 erstellt worden ist.

Die in beschriebener Weise gestaltete und hergestellte Mem^?randämpferdose gewährleistet auch bei den stärksten Quetschungen und Verformungen, also selbst bei den ärgsten Zerstörungseinflüssen, jeweils hervorgerufen durch gewaltsame Fremdeinwirkungen, eine dennoch verformungssichere, nicht reißende Verbindung zwischen dem Gehäuse 10 und dem Deckel 9 auch im Bereich der Bördelnaht 18, so daß also die Gefahr des Mediumaustritts aus dem Gehäuse 10 oder eine Selbstentzündungsgefahr mit hohem Sicherheitsfakor gebannt sind. Zugleich ist die Gestaltung der Membrandämpferdose relativ einfach und kostengünstig.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Membrandämpferdose für leicht entzündbare gasförmige oder flüssige Brennstoffe, deren Gehäuse (10) etwa Topfform hat und mittels einer Membran (14) verschlossen ist, die mit ihrem Rand (15) mittels eines in das Gehäuse (10) eingesetzten Klemmteiles (16) festgeklemmt ist und auf ihrer übrigen Fläche zur Dämpfung frei schwingen kann, wobei das Gehäuse (10) einen nach außen abstehenden Randflansch (13) und einen davon etwa rechtwinklig abgehenden, zylindrischen Halsteil (22) aufweist und der Klemmteil (16) einen Ringrand (17) und an dessen Außenrand einen davon etwa rechtwinklig abgehenden, zylindrischen Innenhals (23) aufweist, der vom Halsteil (22) des Gehäuses (10) umgeben und zentriert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Randflansch (13) und/odar der Ringrand ^17) im Anlagebereich eine ringsum laufende, zumindest geringfügig axial überstehende und zum Rand (15) der Membran (14) gerichtete, zumindest annähernd als ringförmige Schneide gestaltete Ringfläche (33 bzw. 37) trägt, deren Breite nur einen Bruchteil der gesamten Breite des >5 Randflansches (13) bzw. des Ringrandes (17) beträgt, und daß der Halsteil (22) des Gehäuses (10) und der Innenhals (23) des Klemmteiles (16) jeweils eine wesentliche axiale Erstreckung faj aufweisen und als Bordstoß am freien Axialende mittels einer im axialen Abstand vom Rand (15) und übrigen Teil der Membran (14) befindlichen Bördelnaht (18) miteinander verschweißt sind.

2. MembrandämpfeiJoie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß de: Innenhals (23) mit js Preßsitz innerhalb des Halsteiles (22) aufgenommen ist.

3. Membrandämpferdose nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Randflansch (13) und/oder der Ringrand (17), in Radialrichtung von to außen nach innen gesehen, schräg zur Ebene des Membranrandes (15) hin ausgerichtet ist und der auf dem Membranrand aufliegende Flächenteil des Randflansches (13) bzw. Ringrandes (17) die Ringfläche (33 bzw. 37) bildet. »5

4. Membrandämpferdose nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Randflansch (13) und ferner der Ringrand (17) schräg und dabei mit jeweils etwa gleich großem Schrägungswinkel ausgerichtet sind. λ