缓冲装置的制作方法

本发明涉及一种用于带有压力脉动的流体的缓冲装置，所述缓冲装置具有至少一个液压蓄能器，所述液压蓄能器的蓄能器壳体包含可运动的分隔元件，所述分隔元件将气体侧与流体腔室分隔开并且能通过位于所述流体腔室中的流体被压力加载。

背景技术：

具有提供柔性的压力垫的液压蓄能器的缓冲装置是现有技术并且在不同的流体系统中用于使出现的压力脉动平滑。de102007003724a1示例性地示出一种可作为缓冲器蓄能器使用的以膜片式蓄能器的形式的液压蓄能器。在不同的应用中、例如在化学/食品化学或制药应用中的使用，所述缓冲装置通常对于依次通过所述缓冲装置输送的不同流体而使用。为了满足相应有效的纯度要求、例如为了满足食品法规(fda)，必须在更换所输送的流体时排除对系统的污染，也就是说，流体残余必须从所述缓冲装置中完全地去除。

对所述缓冲装置的清洁存在问题。

对于在此出现的困难的重要原因在于，去除封闭在液压蓄能器的分隔元件与蓄能器壁之间的流体残余是几乎不可行的或实践上不可能的，所述分隔元件在清洁过程中以无压力的流体腔室贴靠在所述蓄能器壁上。因此被迫对所述液压蓄能器进行拆卸、清洁并且再装配。该过程是耗费且昂贵的，因为密封元件也必须一起更换，从而该过程耗费时间并且产生系统的长的停工时间。

技术实现要素：

鉴于所述问题，本发明的目的在于，提供一种开头所述类型的缓冲装置，所述缓冲装置在用于更换流体类型的应用时也能合理且低成本地使用。

按照本发明，所述目的通过一种在其整体上具有权利要求1的特征的缓冲装置来实现。

按照权利要求1的特征部分，本发明的主要特征在于，作为蓄能器壳体的组成部分设置具有第二流体腔室的缓冲器壳体，所述第二流体腔室可由带有压力脉动的流体穿流并且包含可运动的第二分隔元件，所述第二分隔元件将第二流体腔室与液压蓄能器的第一流体腔室无死区地分隔开。通过如下方式，即，位于液压蓄能器的流体腔室中的并且对所述液压蓄能器的分隔元件进行加载的流体通过第二分隔元件与待缓冲的流体分离，所述待缓冲的流体保持与位于液压蓄能器的流体腔室中的并且对所述液压蓄能器的分隔元件进行压力加载的流体不接触。尽管所述液压蓄能器的流体腔室通过可运动的第二分隔元件在运行中通过待缓冲的流体的压力脉动被压力加载，从而所述液压蓄能器提供起缓冲作用的压力垫，但要实施的清洁措施最终局限于仅与待缓冲的流体接触的缓冲器壳体。因为所述第二分隔元件无死区地限定位于缓冲器壳体中的第二流体腔室，所以清洁能够以简单的方式通过对缓冲器壳体的冲洗过程来实施。可以省去用于清洁所述液压蓄能器的措施、包括拆卸和重新装配蓄能器。因此，对所述缓冲装置的清洁能够在运行过程中进行，从而避免较长的停机时间。

有利地，所述缓冲器壳体可拆卸地安装在所述蓄能器壳体上。因此，在更换待缓冲的流体时也可以这样进行，使得利用已清洁的新的缓冲器壳体来更换之前运行的缓冲器壳体。

特别有利地，可以在所述第一流体腔室中使用化学中性的分隔液体，所述分隔液体在所述第二分隔元件失效的情况下不造成对待缓冲的流体系统的污染。

在有利的实施例中，所述分隔元件之中的至少一个分隔元件通过膜片形成，其中，优选地，两个分隔元件各通过一个膜片形成。

在特别有利的实施例中，位于所述缓冲器壳体中的第二流体腔室通过圆柱形的槽形成，所述槽的内部空间在液压蓄能器的方向上由第二分隔元件限定并且具有彼此相对置的流体入口和流体出口。

对此，有利地可以这样设置，使得为了形成对所述槽的内部空间的离心冲洗，至少所述流体入口在相对于所述槽的内壁倾斜的方向上通入到所述内部空间中。通过由此产生的旋流效应，能够借助于冲洗过程实现特别有效地清洁。

如果流体入口和流体出口相对于壳体轴线彼此在高度上错开，则能实现加强的旋流效应。

所述液压蓄能器的膜片至少在其端部位置中半球形地朝缓冲器壳体的方向拱曲并且优选地通过卷式膜片(rollmembran)形成。

在特别有利的实施例中，形成所述第二分隔元件的所述膜片在其每个运动状态中无死区地限定所述缓冲器壳体的内部空间并且铰接在在蓄能器壳体与缓冲器壳体之间的分隔部位上。

为了完全无死区地构造所述缓冲器壳体的内部空间，限定所述缓冲器壳体的槽的内部空间的膜片通过扁平膜片形成。这样，所述膜片一次以正的、一次以负的鼓起部或拱曲部限定流动空间或者说第二流体腔室。此外，因为所述膜片在端侧被夹紧在蓄能器壳体中，在膜片与蓄能器壳体的从属的壁部件之间不产生否则可能非期望地容纳污物、也包括以寄生微生物的形式的污物的空间。特别是，可运动的膜片布置结构在不形成“侧凹部”的情况下产生。

为了满足在相应应用中对所述膜片的材料提出的要求，有利地这样设置，使得至少一个膜片、优选地两个膜片由ptfe或弹性体构成并且特别优选地两个膜片由ptfe或弹性体构成并且特别优选地由包含ptfe、织物和弹性体的混合形式构成。

有利地，所述蓄能器壳体和所述缓冲器壳体能通过可拆卸的螺纹连接装置相互连接。

有利地，在所述液压蓄能器方面可以这样设置，使得所述蓄能器壳体是多件式的，并且所述液压蓄能器的膜片的铰接部位夹紧地固定在所述蓄能器壳体的可分隔的壳体部件之间。

此外，在蓄能器壳体的在其上形成与缓冲器壳体的螺纹连接装置的壳体部件中，构造有用于以分隔液体填充所述第一流体腔室的填充接头。

为了满足纯度要求，在有利的实施例中，电抛光地实施接触介质的金属部件。

附图说明

下面借助于在附图中示出的实施例详细地阐述本发明。

图中：

图1示出按照本发明的缓冲装置的实施例的纵剖视图；并且

图2示出按照图1的实施例的缓冲器壳体的壳体罐的示意性简化且断开地绘制的水平截面。

具体实施方式

在附图中示出的实施例具有作为整体以2表示的液压气动的膜片式蓄能器2的形式的液压蓄能器，所述液压蓄能器在其结构方式方面基本上相应于在de102007003724a1中示出的蓄压器。所述蓄能器壳体由壳体部件4和6多件式地构造，所述壳体部件借助于锁紧螺母8彼此可分隔地固定。在图1中位于上方的壳体部件4具有半空心球的形状，在所述半空心球上存在相对于竖轴线10同轴放置的用于工作气体、例如h2的填充接头12。下壳体部件6的内壁具有半球形的球冠的形状。作为在邻接于填充接头12的气体侧14与蓄能器2的流体腔室16之间形成可运动的分隔元件的膜片，设置卷式膜片18。所述卷式膜片在图1中示出的端部位置中半球形地拱曲并且贴靠在下部壳体部件6的内壁上，其中，所述卷式膜片18的中央放置的、相对于轴线10同轴的端部加强部20对在下部壳体部件6中的壁通道22进行覆盖，所述壁通道是流体腔室16的组成部分。如在这种膜片中常见的那样，所述卷式膜片18的周向边缘具有加强的边缘凸起24，利用所述边缘凸起使所述卷式膜片18夹紧地铰接在在上壳体部件4与下壳体部件6之间的连接部位上。

壳体部件6具有在设置用于与锁紧螺母8拧紧的外螺纹26下方的在外直径上扩大的、圆柱形的端部部件28，在所述端部部件上存在另外的外螺纹30。所述外螺纹与内螺纹32一起在缓冲器壳体34的周向边缘上形成螺纹连接装置，借助于所述螺纹连接装置使所述缓冲器壳体34作为蓄能器壳体的另外的组成部分能可拆卸地安装到所述蓄能器壳体的壳体部件6上。所述缓冲器壳体34的内部空间具有圆柱形的壳体罐的形状，所述壳体罐具有封闭的、平面的底部36。所述槽的内部空间与邻接于底部36的部分一起形成第二流体腔室38，所述第二流体腔室与第一流体腔室16由形成可运动的第二分隔元件的扁平膜片40分隔，所述第一流体腔室经由通道22延伸直至卷式膜片18的外侧并且形成属于液压蓄能器2的流体腔室。

在缓冲器壳体34中的第二流体腔室38可由待缓冲的流体穿流并且在沿直径彼此对置的侧上具有流体入口42和流体出口44。如图1所示，入口42和出口44在轴线10的方向上彼此在高度上错开，其中，所述入口42与底部36相邻。所述扁平膜片40具有以边缘凸起46形式的周向加强部，利用所述边缘凸起使所述扁平膜片借助于通过外螺纹30和内螺纹32形成的螺纹连接装置夹紧地铰接在在缓冲器壳体34与液压蓄能器2的壳体部件28之间的分隔部位上。因此，所述扁平膜片40无死区地覆盖在缓冲器壳体34中的第二流体腔室38、亦即在不形成侧凹部的情况下，在所述侧凹部中可能非期望地积聚污物或残留物。为了填充从属于液压蓄能器2的第一流体腔室16，在壳体端部部件28中设置有用于引入分隔液体的填充接头48。

图1示出了一种运行状态，其中，在可由待缓冲的流体穿流的第二流体腔室38中不存在系统压力，从而不仅卷式膜片18作为第一分隔元件而且扁平膜片40作为第二分隔元件在存在于液压蓄能器2的气体侧14上的预填充压力的影响下位于向下拱曲的端部位置中，其中，所述卷式膜片18贴靠在壳体内壁上。所述扁平膜片40与壳体端部部件28的下端面50间隔开距离。如所示出的那样，所述端面50不是平坦的、而是朝中央通道22的方向盆式凹陷，从而为了所述扁平膜片40的工作运动超过边缘凸起46的平面向上形成自由空间。在带有待缓冲的压力脉动的系统压力在第二流体腔室38中起作用的缓冲器运行中，所述系统压力通过扁平膜片40和邻接的不可压缩的分隔液体在形成缓冲蓄能器的液压蓄能器2的卷式膜片18的外侧上起作用。作为分隔液体设置化学中性的流体，从而在扁平膜片40可能失效的情况下不造成对所连接的纯流体系统的污染。

为了进行清洁、例如在更换待缓冲的流体的情况下的清洁，所述第二流体腔室38能在不需要拆卸液压蓄能器2的情况下借助于冲洗流体进行冲洗。因为扁平膜片40完全无死区地限定流体腔室38，所以由此能去除所有的流体残余。如图2所示，流体入口42和流体出口44不仅彼此在高度上错开，而且入口42对于流入的流体预定相对于槽内壁54倾斜延伸的流动方向，所述流动方向在缓冲器壳体34的槽中产生切向流动52，从而在槽的内部空间中形成离心冲洗。由此，不仅能特别可靠地冲洗掉流体残余，而且在槽内的旋流效应也防止在缓冲器运行中流体的附聚物沉积在槽内壁54上的危险。

膜片18和40由满足相应应用要求的材料制成。为此，可以规定ptfe亦或弹性体或者混合形式。有利地，可以规定包含ptfe、织物和弹性体的混合形式。这种材料是耐热的、可普遍使用的并且与食品要求(fda)相兼容。为了特别可靠地满足纯度要求，在按照本发明的缓冲装置中电抛光地实施与介质相接触的金属部件。