预填充式膨胀容器的制造方法
【专利摘要】膨胀容器(10)，包括：本体(11)；膜片(12)，该膜片固定到所述本体(11)并且限定位于所述本体(11)内部的隔室(13)，该隔室适于容纳液体，所述膜片(12)适于响应于在使用中容纳在隔室(13)中的液体的压力变化地变形；推力机构(14a)，该推力机构机械地连接到所述膜片(12)和所述本体(11)，以施加预定力(B)到膜片(12)的至少一个操作部分(A)上，该预定力具有相对于所述本体(11)预定的压力方向(C)；引导机构(14b)，该引导机构连接到所述本体(11)和所述膜片(12)，以相对于所述本体(11)引导所述操作部分(A)。
【专利说明】预填充式膨胀容器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种膨胀容器。特别地，本发明涉及一种特地用于热水供热设备或装置的预填充式膨胀容器。因此本发明设定在用于气动装置或液压装置的部件的领域中。
【背景技术】
[0002]现今，传统的膨胀容器包括两个互相卷边接合的圆顶形壳体，所述圆顶形壳体形成容器本体。
[0003]在圆顶形壳体之间提供膜片，所述膜片将容器本体界定成为两个相邻隔室。
[0004]膜片是可变形的，用于维持容纳在隔室中的流体之间的压力平衡。
[0005]这种传统的膨胀容器集成在液压系统中，在使用时，第一隔室与液压回路连通，并且另一个隔室被增压气体占据，所述增压气体通常是空气。
[0006]在操作期间，液压系统中的液体压力变化由膨胀容器补偿。
[0007]实际上，在膨胀容器中，与液压回路连通的隔室自由地膨胀，通过使膜片变形来减小被气体占据的隔室的容积。
[0008]考虑到膜片弹性力的安全性，气体压力与液体压力平衡，因此液体在容器本体中占据的容积越大,则液体压力也越大。
[0009]这种传统的膨胀容器的缺点在于其易于泄放，即容纳在容器本体中的气体易于释放压力，从而危害其对液体体积变化的弹性反应。
[0010]这个效果决定了这种传统膨胀容器存在有效使用寿命的损失，在配置有这类容器的设备的使用寿命期间，需要多种维修介入或需要对容器进行替换。
【发明内容】
[0011]本发明潜在的问题是提高膨胀容器的有效耐用性。
[0012]本发明的主要任务是提供一种膨胀容器，所述膨胀容器通过避免上述传统膨胀容器的缺点来提供针对该问题的解决方案。
[0013]在这个目标范围内，本发明的一个目的是提供一种避免需要重新填充操作的膨胀容器。
[0014]本发明的另一目的是提供一种允许设定作用在膜片上的预加载力的膨胀容器。
[0015]本发明的另一目的在于提供一种允许调节预加载力的膨胀容器。
[0016]本发明的又一目的是提供一种结构上比传统膨胀容器更简单的膨胀容器。
[0017]通过根据所附独立权利要求的膨胀容器，实现在下文中将变得清晰的所述目标和这些目的及其它目的。
[0018]在从属权利要求中公开了根据本发明的膨胀容器的详细特征，所述从属权利要求通过引用合并于此。
[0019]根据本发明的膨胀容器允许在容器操作寿命期间避免传统容器所需的重新填充操作。
[0020]相比于传统膨胀容器，由于本膨胀容器不需要重新填充气体或空气，其也需要更少的维修。
[0021]而且，施加在膜片上的力易于调节，从而使得在膜片移动和容器工作时易于调节流体压力。
[0022]不同于传统容器，由于根据本发明的膨胀容器允许给推力机构设定高的预加载力因而根据本发明的膨胀容器比传统容器更紧凑，而且还不必须使用两个壳体。
[0023]根据本发明的膨胀容器具有长的有效使用寿命。
[0024]此外，根据本发明的膨胀容器在液压系统中的使用降低了空气渗透进入液压回路的风险。
[0025]特别地，根据本发明的膨胀容器允许避免空气渗透通过膜片，在传统膨胀容器的气体隔室中存在这种通过膜片的空气渗透。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]从根据本发明的膨胀容器的优选实施例(作为非限制性示例)的描述中，本发明的其它特征和优势将变得更加清晰，所述优选实施例在附图中仅以非限制性示例的方式示出，其中:
[0027]图1示出了根据本发明的膨胀容器的示意性截面；
[0028]图2以分解透视图示出了根据本发明的膨胀容器的一些部件；
[0029]图3示出了图1的膨胀容器的细节的放大截面。
【具体实施方式】
[0030]特别参考上述附图，膨胀容器总体用10指代，根据本发明，所述膨胀容器的独特性在于膨胀容器包括:
[0031]-本体 11;
[0032]-膜片12，所述膜片固定到本体11并且在本体11内界定隔室13，所述隔室适于容纳液体(特别是水)，膜片12适于响应于在使用中容纳在隔室13中的液体的压力变化地变形；
[0033]-推力机构14a，所述推力机构机械地连接至所述膜片12和所述本体11，以在所述膜片12的至少一个预定和受限的操作部分A上施加预定力B，所述预定力具有相对于所述本体11预定的压力方向C ；
[0034]-引导机构，所述引导机构总体以附图标记14b指代，所述引导机构连接到本体11和膜片12,以相对于本体11引导操作部分A。
[0035]引导机构14b适于沿着预定轨迹引导膜片12的操作部分A的位移，从而在膨胀容器10的使用期间膜片12维持一结构，所述结构为操作部分A提供最佳操作，所述操作部分优选保持以等距地距离本体11的侧壁。
[0036]优选地，根据本发明的膨胀容器10包括加强元件15，所述加强元件连接到膜片12的操作部分A或者与所述膜片的操作部分A成一体。
[0037]膜片12的操作部分A有利地位于膜片的中央，并且被加强件15接合以及优选地被加强件覆盖。
[0038]膜片12有利地还包括连接部分D，所述连接部分位于操作部分A的外周并且连接到操作部分A和本体11。
[0039]引导机构14b有利地包括保持机构16，所述保持机构连接到操作部分A和加强元件15，以抵制加强元件在操作部分A上沿着垂直于压力方向C的任何方向的滑移运动。
[0040]保持机构16优选包括框架17，所述框架从膜片12的一面突出。
[0041]框架17有利地周边界定操作部分A，并且连同操作部分A限定座18，所述座被成形以与加强元件15相配合。
[0042]膜片12在对应于框架17处具有更大的弯曲强度以限制膜片12沿着加强元件15的外周边缘弯曲，这种弯曲是由于在使用中增压液体的推力作用产生的。
[0043]有利地，所述更大的弯曲强度通过框架17赋予，所述框架优选与膜片12成一体。
[0044]特别地，使用中膜片上的液体推力在膜片上施加压力，在设置框架17的区域中所述压力通过框架传递，从而压力优选传递到加强元件15的外周边缘，框架17靠在所述外周边缘上。
[0045]更详细地，推力机构14a优选包括至少一个有弹性的推力元件19，所述有弹性的推力元件能够沿变形方向屈服，而沿着垂直于所述变形方向的方向却是刚性的。
[0046]引导机构14b有利地包括连接机构20，所述连接机构将推力元件19连接到本体11和膜片12，并且所述连接机构适于维持变形方向相对于本体11和膜片12的固定定向。
[0047]连接机构20优选被配置成相对于本体11沿着推力元件19的变形方向地引导膜片12的操作部分A的位移，在使用中所述位移由容纳在隔室13中的液体的压力变化产生。
[0048]换句话说，连接机构20和推力元件19协同对抗膜片12的操作部分12A垂直于预设压力方向C的位移。
[0049]根据附图中所示的实施例，据此，当膜片12处于静止状态时，操作部分A是基本平坦的，连接机构20和推力元件19协同以抵制加强元件15和操作部分A在平行于操作部分A的任何方向上的任何滑移。
[0050]优选地，在本实施例中，压力方向C基本垂直于膜片12的操作部分A。
[0051]有利地，加强元件15的变形方向限定压力方向C。
[0052]推力元件19优选包括螺旋弹簧21，并且连接机构20有利地包括:
[0053]-凸形元件22，所述凸形元件被固定至本体11或者与本体成一体，并且被插入到弹簧21的第一端部21a的至少一个端部螺旋中；
[0054]-圆形凸缘23，所述圆形凸缘被固定到加强件15或者优选与加强件成一体，并且与弹簧21的第二端部21b的至少一个端部螺旋联接。
[0055]凸形元件22和凸缘23有利地被配置成抵制弹簧21的两端部围绕垂直于推力元件19的变形方向的轴线的任何摆动。
[0056]优选地，将设置用于按照本质上传统的方式对弹簧21的预加负载进行机械调节的机构，该机构没有进行示出和描述。
[0057]因此，根据本发明的膨胀容器的预加负载能够通过机械机构而不是通过如在传统容器中的气动机构来进行调节，由此，与传统容器相比，根据本发明的膨胀容器获得更大的预加负载校准耐用性和更高的可靠性。
[0058]螺旋弹簧21有利地是具有压紧配置的锥形弹簧，在所述压紧配置中每个螺旋被容纳到相邻螺旋内部，以将弹簧在变形方向上的体积最小化。
[0059]换句话说，弹簧21有利地由丝状元件组成，丝状元件由弹性材料制成并且形如锥形螺旋，通过这种方式，使得在弹簧21处于压紧配置中时弹簧的厚度和丝状元件一样。
[0060]加强元件15优选地是盘形的，并且具有抵靠在膜片12的操作部分A上的第一面和设置有凸缘23的第二面。
[0061]更详细地,本体11有利地包括:
[0062]-第一圆顶形壳体Ila；
[0063]-第二圆顶形壳体Ilb,所述第二圆顶形壳体在周边处固定至第一壳体IIa和膜片12。
[0064]膜片12优选地与第一圆顶形壳体Ila协同界定隔室13，以及与第二圆顶形壳体Ilb协同限定腔室24，推力机构14a被容纳在所述腔室内。
[0065]如图3所示，仅作为示例，膨胀容器10有利地具有液体最大膨胀的配置，在所述液体最大膨胀的配置中加强元件15具有抵靠在本体11的底壁111上的凸缘23，并且弹簧21被压缩从而完全容纳在凸缘23界定的腔体中。
[0066]在这个示例中，在上述液体最大膨胀的配置中，根据本发明的膨胀容器10具有一容积，所述容积被测定为约90%的容积是被液体占据的隔室，而仅约10%的容积是专用于接收压缩弹簧21的腔室。
[0067]然而，在类似的液体最大膨胀的配置中，传统的膨胀容器具有一容积，所述容积被测定为约70%是液体容积而约30%是被液体压缩的空气或气体的容积。
[0068]因此，根据本发明的膨胀容器更加紧凑。
[0069]优选地，加强元件具有加劲肋25，所述加劲肋被连接到凸缘23并且有利地围绕凸缘径向布置。
[0070]在膨胀容器10的操作期间，膜片12可变形，特别地是在隔室13中容纳的液体压力的作用下变形。
[0071]该压力被弹簧21的力平衡。
[0072]在压力变化的情况中，弹簧21伸长或缩短以用于补偿膜片12上的推力，相应地，加强元件接近或远离本体11的底壁111。
[0073]优选地，膨胀容器10被配置成使得引导机构14b保持加强元件15基本上平行于底壁111。
[0074]如此构思的本发明易于进行多种修改和变型，所有修改和变型都处于所附权利要求的保护范围内。
[0075]例如，能够提供多个作用在同样的加强元件上的弹簧，或者提供多个加强元件，一个或更多个弹簧作用在所述多个加强元件的每一个上。
[0076]显然，弹簧能够被等同的弹性元件代替。很显然，代替操作腔室的是，推力机构和引导机构通过对细节作出必要的修改可容置在膨胀容器本体的隔室内，由此允许避免使用第二圆顶形壳体。
[0077]此外，所有的细节可用其它技术上等同的元件代替。
[0078]实践中，所采用的材料以及视情况而定的形状和尺寸可以根据视情况而定的要求和技术状态而进行改变。
[0079]在后面的权利要求中提到的结构特征和技术带有附图标记或标识的情况下，这些附图标记或标识仅是为了提高权利要求本身的可理解性，因此，所述附图标记或标识并不限制对每个元件的解释，仅作为示例，所述每个元件通过这样的附图标记或标识来确定。
【权利要求】
1.一种膨胀容器(10)，包括: -本体(11); -膜片(12)，所述膜片固定至所述本体(11)并且限定位于所述本体(11)内部的隔室(13)，所述隔室适于容纳液体，所述膜片(12)适于响应于在使用中容纳在所述隔室(13)中的液体的压力变化地变形； -推力机构(14a)，所述推力机构机械地连接至所述膜片(12)和所述本体(11)，以向所述膜片(12)的至少一个预设的操作部分(A)施加预定力(B)，所述预定力具有相对于所述本体(11)预定的压力方向(C)； -引导机构(14b)，所述引导机构连接至所述本体(11)和所述膜片(12)，以用于相对于所述本体(11)地引导所述操作部分(A)。
2.如权利要求1所述的膨胀容器，其特征在于，包括加强元件(15)，所述加强元件连接到所述膜片(12)的操作部分(A)或者与所述膜片的操作部分成一体。
3.如权利要求2所述的膨胀容器，其特征在于，所述膜片(12)的操作部分(A)被所述加强元件(15)接合，并且所述膜片(12)还包括连接部分(D)，所述连接部分位于所述操作部分(A)的周边并且连接到所述操作部分和所述本体(11)，所述引导机构(14b)包括保持机构(16)，所述保持机构连接到所述操作部分(A)和所述加强元件(15)，以用于抵制所述加强元件相对于所述操作部分(A)沿着垂直于所述压力方向(C)的方向的滑移。
4.如权利要求3所述的膨胀容器，其特征在于，所述保持机构(16)包括框架(17)，所述框架从所述膜片(12)的一面突出，所述框架位于所述操作部分(A)的周边并且限定座(18)，所述座针对所述加强元件(15)地成形以与所述加强元件相配合，所述膜片(12)在对应于所述框架(17)处具有更大的弯曲强度。
5.如前述权利要求之一所述的膨胀容器，其特征在于: -所述推力机构(14a)包括至少一个推力元件(19),所述推力元件沿着变形方向弹性屈服，并且沿着垂直于所述变形方向的方向是刚性； -所述引导机构(14b)包括连接机构(20)，所述连接机构将所述至少一个推力元件(19)连接到所述本体(11)和所述膜片(12)，并且所述连接机构适于维持所述变形方向相对于所述本体(11)和所述膜片(12)的固定定向，以用于沿着所述变形方向相对于所述本体(11)地引导所述膜片(12)的操作部分(A)的位移，所述位移由在使用中容纳在所述隔室(13)中的液体的压力变化产生； 所述变形方向限定所述压力方向(C)。
6.如权利要求5和权利要求2到4之一所述的膨胀容器，其特征在于，所述至少一个推力元件(19)包括螺旋弹簧(21),所述连接机构(20)包括: -凸形元件(22)，所述凸形元件被固定到所述本体(11)或与所述本体成一体，并且所述凸形元件被插入到所述弹簧(21)的第一端部(21a)的至少一个端部螺旋中； -凸缘(23)，所述凸缘是圆形的并且被固定到所述加强元件(15)或与所述加强元件成一体，并且所述凸缘与所述弹簧(21)的第二端部(21b)的至少一个端部螺旋联接； 所述凸形元件(22)和所述凸缘(23)被配置成抵制所述弹簧(21)的两端部围绕垂直于所述变形方向的轴线的摆动。
7.如权利要求6所述的膨胀容器，其特征在于，所述膨胀容器包括用于调节所述弹簧(21)的预加负载的机构。
8.如权利要求6和7之一所述的膨胀容器，其特征在于，所述弹簧(21)是螺旋弹簧(21)，所述螺旋弹簧是锥形的并且具有压紧配置，在所述压紧配置中螺旋弹簧的每个螺旋被容纳在相邻螺旋中，以将螺旋弹簧在变形方向上的尺寸最小化。
9.如权利要求6、权利要求2到4之一和权利要求6到8之一所述的膨胀容器，其特征在于，所述加强元件(15)是盘形元件，所述盘形元件具有抵靠在所述膜片(12)的操作部分(A)上的第一面和设置有所述凸缘(23)的第二面。
10.如前述权利要求之一所述的膨胀容器，其特征在于，所述本体(11)包括: -第一帽状件(Ila)； -第二帽状件(11b)，所述第二帽状件在周边处固定到所述第一帽状件(Ila)和所述膜片(12)； 所述膜片(12)连同所述第一帽状件(Ila)界定用于液体的所述隔室(13)，并且所述膜片连同所述第二帽状件(Ilb)界定操作腔室(24)，所述推力机构(14a)容纳在所述操作腔室中。
【文档编号】F16L55/052GK104379983SQ201480001553
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2013年6月7日
【发明者】S·齐利奥 申请人:齐利奥工业有限责任公司