DE1425538A1

DE1425538A1 - Gashydraulischer Drucksammler mit Balgen

Info

Publication number: DE1425538A1
Application number: DE19631425538
Authority: DE
Inventors: Sibthorpe Anthony Maurice
Original assignee: POWER AUX IES Ltd
Current assignee: POWER AUX IES Ltd
Priority date: 1962-10-17
Filing date: 1963-10-16
Publication date: 1969-01-23
Also published as: GB1047983A

Description

Unser Zeichen: F 1646

ffashydraulisctier Drucksammler mit Balgen.

Die Erfindung bezieht sich auf gashydraulische Drucksammler, bei denen ein Kolben, der ein Druckgas von einer hydraulischen Flüssigkeit trennt, mittels eines Balgens gegen die Wandung des Sammlergefäßes abgedichtet ist, in der der Kolben beweglich ist und die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Drucksammler, bei denen der Balgen durch eine Metallwandung gebildet wird, die durch Umfangswülste, die entweder parallel oder schraubenförmig verlaufen, flexibel gemacht ist«

Es ist ein Ziel der Erfindung, einen übermäßigen Druckabfall in der im Sammler enthaltenen Flüssigkeit

Gei/E

zu

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BAD

zu verhindern, wenn der Kolben das Ende seines IPlüssigkeitsverdrängungshubes erreicht»

Während des Formalbetriebes eines gashydraulischen Drucksaimnlers von der beschriebenen Bauart sind die Drucke, die auf die beiden Seiten des Balgens einwirken, etwa gleich. Jeder Versuch, mehr Flüssigkeit abzuziehen, wenn der Kolben das Ende seines Hubes erreicht hat, führt zu einem plötzlichen Druckabfall in der i'lüssigkeitj woraus folgt, daß der Balgen einem Druckunterschied ausgesetzt ist, der gleich dem vollen Druck des Druckgases ist, mit dem der Sammler gefüllt ist; Aus diesem Grund war es bisher erforderlich, den Balgen stark genug auszubilden, damit dieser der einseitigen Einwirkung des vollen Ladedruckes widerstehen kann. Die Erfindung hat insbesondere zum Ziel, einen verbesserten Sammler der beschriebenen Art zu schaffen, der derart ausgebildet ist, daß dieser plötzliche Anstieg des Druckunterschiedes, der auf den Balgen einwirkt, verhindert wird. Gemäß der Erfindung ist der Endteil der Flüssigkeitsverdrängungsbewegung des Kolbens derart ausgebildet, daß ein Ventil in der Verbindung zwischen dem Sammler und dem zugeordneten hydraulischen System geschlossen wird. Vorzugsweise ist ein Ventilelement,

welches 909804/01 88

welches vom Kolben getragen wird, vorgesehen und dieses Ventilelement ist derart angeordnet und ausgebildet, daß dieses mit einem Ventilsitz in der Verbindung zwischen dem Sammler und dem hydraulischen System in Berührung gelangen kann. Das Ventilelement wird vorzugsweise vom Kolben federnd getragen, wodurch es möglich ist, daß sich der Kolben über eine kurze Strecke bewegen kann, nachdem das Ventil geschlossen istο Dadurch wird der Druck in dem Fall aufrecht erhalten, wenn hinter dem Ventil irgendeine Undichtheit auftrittο

Um eine weitere Sicherheitsvorkehrung für den Pail einer Undichtheit hinter dem Ventil zu treffen, wird vorzugsweise ein napf- oder kappenförmiger Kolbefti verwendet, dessen geschlossenes Ende zur Plüssigkeitskammer des Sammlers hinweist, wobei der Balgen am anderen Ende der Umfangswandung des Kolbens befestigt ist, so daß am Ende des Flüssigkeitsverdrängungshubes des Kolbens der vollständig zusammengedrückte Balgen im wesentlichen vollständig im Ringraun^zwi sehen der äußeren Umfangsflä_che des napf- oder kappenförmigen Kolbens und der inneren Umfangsflache des Sammlergefäßes aufgenommen ist* Die Kolbenwandung trägt dann den Balgen gegen eine Verformung in jedem Pall, in

welchem

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welchem der Gasdruck den Flüssigkeitsdruck übersteigt.

Zur Erläuterung der Erfindung seien zwei Auaführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung beschrieben. Es zeigern

Fig. 1 und 2 Axialschnittansichten von zwei Ausführungsbeispielen der Erfindung.

Es sei zuerst auf Fig. 1 Bezug genommen. Ein stabiles Sammlergefäß wird von einer zylindrischen Wandung 1 gebildet, an deren Enden zwei Enddeokel 2 und 3 angeschweißt sind. Einer dieser Enddeokel 2 weist in der Mitte eine Axialbohrung 4 auf, die als Yerbindungskanal zwischen dem Inneren des Gefäßes und einem hydraulischen System dient. Eine ähnliche mittlere Bohrung 5, die im anderen Enddeokel 3 vorgesehen ist, dient als Einlaß für ein Druckgas. Um eine direkte Berührung zwisohen dem öl, welohes als hydraulische Flüssigkeit dient und dem Druckgas zu verhindern* ist ein becherförmiger Kolben 6 innerhalb des Gefäßes längs der zylindrischen Wandung 1 axial gleitbar angeordnet und das offene Ende des Kolbens weist zum Gaseinlaß 5 hin. Der Kolben selbst weist eine zylindrische Wandung 7 auf, die an einem Ende duroh ein·

Endwandung 8 909804/0188

Endwandung 8 geschlossen ist und ist am anderen Ende , mit einem Umfangsflansch 9 versehen, der die zylindrische Wandung 7 in koaxialem Abstand von der zylindrischen Wandung 1 des Druckgefäßes hält und der zur Führung des Korbens im Druckgefäß dient. Bin zylindrischer Balgen 1C aus schraubenförmig gewundenem Metall ist mit einem seiner Enden am Flansch 9 bei 11 angeschweißt, wä-hrend das andere Ende des Balgens bei 12 am Endverschluß 2 des Druckgefäßes angeschweißt ist. Dadurch wird slchergeatellt, daß die hydraulische Flüssigkeit im Raum zwischen diesem Endverschluß 2 und der Außenseite des Kolbens 6 eingeschlossen ist. Dieser Balgen ist derart bemessen, daß, wenn dieser vollkommen zusammengedrückt ist, sein innerer Durohmesser im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser . der zylindrischen Wandung 7 des Kolbens 6 ist, während der Außendufohmesser deβ Balgens etwas geringer als der Innendurchmesser der zylindrischen Wandung 1 des Druckgefäßes ist. Wenn der Kolben das Ende seines Hubweges zum Badverschluß 2 hin erreicht hat, so hat' irgendein Ga&rackuberechuß außerhalb des Balgens über den Öldruck innerhalb des BaIgpns, der durch einen weiteren ölaustritt auftritt, lediglich die Neigung, den inneren Rand des Balgens in einen engeren Kontakt mit der Wandung 7 des KoHsene jbu drücken. Dadurch wirkt der Kolben als

r. Λ"

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eine BAD ORlQlNAL

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eine Sicherheitseinrichtung gegen eine Deformation des Balgens "bei derartigen Betriebs zuständen. Durch die Erfindung wird jedoch das Auftreten derartiger Betriebszustände verhindert und zu diesem Zweck ist eine Ventilsitzhülse 13 in das in entsprechender Weise aufgeweitete innere Ende der Bohrung 4 eingesetzt und ein Ventilelement 14 wird zum, Zusammenarbeiten mit diesem Sitz von der Endwandung 8 des .Kolbens 6 getragen. Wenn beispielsweise das hydraulische System vollständig vom Sammler abgetrennt ist, beispielsweise bei einer Wartung oder vor dem endgültigen Zusammenbau, kann das Ventil 14 nicht vollständig das Austreten einer sehr geringen Flüssigkeitsmenge verhindern. Damit dies ohne einen unzulä-ssigen Öldruckabfall stattfinden kann, weist das Ventilelement 14 einen Schaft 15 auf, der in einer Buchse 16 gleitbar gelagert ist, die von der Kolbenendwandung 8 getragen wird» Eine Druckfeder 18 hält normalerweise den Schaft in seiner voll ausgefahrenen Stellung,, die durch einen Endanschlag 17 bestimmt wird.

Wenn der Sammler dadurch unter Druck gesetzt wird, daß dieser mit. einem unter Druck stehenden Gas über den Einlaß 5 geladen wird und wenn die Kammer innerhalb des Balgens 10 mit Öl gefüllt wird, so hält der Sammler den Öldruck innerhalb vorbestimmter Grenzen solange

aufrechtt 909804/-0 188

aufrecht, als sich der Kolben6 in einer Stellung befindet, in der das Yentilelement 14 vom Sitz 13 abgehoben ist. Wenn durch ein Abziehen von Öl duroh die Verbindungsbohrung 4 der Kolben 6 sich in die Stellung bewegt hat, in der das Ventil 14 in Berührung mit dem Sitz 13 gelangt, so führt eine Verminderung des Druckes in der Verbindungsbohrung 4 nicht zu einer weiteren Abgabe von Flüssigkeit aus der ölkammer, sondern lediglich zu einem fortlaufenden Anstieg der Kraft, mit weloher das Ventil 14 in seinenSitz hineingedrü-ckt wird. Der Öldruck innerhalb des Balgens 10 wird deshalb gleich dem Druck des Gases gehalten, welches auf die Außenseite des Balgens einwirkt. Auch ein geringes Durchsickern von Öl am Ventil 14 vorbei führt nicht dazu, daß der Öldruck innerhalb des Balgens in der Weise abfällt, wie es bei den bisher bekannten Druoksammlern der Fall ist, wenn der Kolben das Ende seines Hubes erreicht, da durch die Federungswirkung der Feder 18 der Kolben 6 sich unter der Wirkung dee Gaedruok·· etwas weiter bewegen kann, ohne gleichzeitig das Ventilelement 14 zu bewegen.

Fig. 2 eeigt ein abgeändertes Auaführungsbeiepiel der Erfindung.

Die

• BAD OBiGiNAL

909804/0188 ν μ

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Die Betriebsweise dieses Ausführungsbeispieles ist in allen wesentlichen Gesichtspunkten die gleiche und entsprechende Teile dieses Ausführurigsbeispiels sind durch Bezug'sz eichen gekennzeichnet, die sich von denen der in Pigo 1 gezeigten Ausführungsform durch eine Addition der Zahl 20 unterscheidet,. Der einzige Unterschied zwischen den "beiden Ausführungsformen besteht darin, daß bei dem in lig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ein weiterer Balgen 39 vorgesehen ist, dessen Balgenenden am Endverschluß 29 des Druckgefäßes, an der Seite, die den lufteinlaß 25 enthä-lt und an der Seite des 3Tlansch.es 29, der zum Endverschluß 23 hinweist, angeschweißt sindo D_oh_o das eine Ende dieses Balgens ist an der Seite des Flansches 29 angeschweißt, die der Seite gegenüberliegt, an welcher der Hauptbalgen 30 befestigt isto Während der Herstellung wird der Raum zwischen der inneren Oberfläche der zylindrischen Wandung 21 und den beiden Balgen 29 und 30 vollständig mit Öl gefüllt, welches als eine Schmierung zwischen der Wandung und den Balgen dient und welches dazu dient, die Abnutzung der Balgen zu vermindern, v/obei dieses Öl, wenn der Behälter beladen ist, gleichzeitig als eine'Druckübertragungseinrichtung wirkt, welche den Druck im Behä-lter annimmt, ohne daß dadurch die Balgen

merkbar

0 9 8 0 4/0188 · ^δΑ°

merkbar deformiert werden. Durch diese Ausbildung wird sichergestellt, daß der Druck an den inneren und äußeren Oberflächen eines jeden der beiden Balgen im wesentlichen gleich ist»

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Gashydraulischer Sammler, dadurch gekennzeichnet, daß der Endteil der ITlüssigkeitsverdrängungsbewegung des Kolbens dazu "bestimmt ist, ein Ventil in der Verbindung

,zwischen dem Sammler und dem zugeordneten hydraulischen System zu schließen»

2. G-ashydraulischer Sammler mit einem druckfesten Gefäß, welches zwei im'Abstand voneinander angeordnete Öffnungen zur Verbindung mit einer Quelle für ein fluides Druckmedium und mit einem hydraulischen Drucksystem aufweist, einer beweglichen Trennwandung, die einen Balgen umfaßt, der das Gefäß in abgedichteter Weise in zwei Teile unterteilt, von denen jeder mit einer der Öffnungen in Verbindung steht, gekennzeichnet durch ein Ventilelement, welches zwischen einer normalstellung, in der die hydraulische Verbindungsöffnung geöffnet ist und einer L eeiBb ellung, in der das Ventilelement, eine Strömung vom Gefäß durch die hydraulische Verbindungsöffnung unterbricht, beweglich ist, wobei das Ventilelement wenigstens mit der beweglichen Trennwand in Antriebsverbindung steht, um durch die Bewegung dieser Trennwandung geschlossen zu werden, wenn diese " Trennwandung durch den Druck in dem einen Teil des

Gefäßes 909804/.0 188

Gefäßes bewegt wird, wenn die hydraulische Flüssigkeit im anderen Teil des Gefäßes fast abgezogen ist.

3· Gashydraulischer Sammler nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Ventilelement, welches vom Kolben getragen ist und welches derart angeordnet und ausgebildet ist, daß dieses Ventilelement mit einem Ventilsitz in der Verbindung zwischen dem Sammler und dem hydraulischen System in Eingriff gelangen kann.

4. Gashydraulischer Sammler nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement vom Kolben in nachgiebiger öder federnder Weise getragen wird, wodurch.es möglich ist, daß sich der Kolben noch um eine kurze Strecke bewegen kann, nachdem das Ventil geschlossen

^: 1st.

5. Gashydraiiliecher' Sammler nach einem der vorhergehenden Ansprüche*^: dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben oder die bewegli-ch'#""Trennwandung einen becherförmigen Teil aufweist, dessen offene Seite zu dem Teil de« Gefäßes hinweist, der die Druckverbindung hat, daß der Balgen einen inneren Durchmesser hat, der um das becherförmige Element herum sitzt, daß das bewegliche Ende dee Balgens an diesem becherförmigen Element, dem

' offenen

9 O 9 8 O A / O 1 8 8 BAD ORIGINAL

offenen Ende des Elementes "benachbart, befestigt ist, so dai3 am Ende des Flüssigkeitsverdrängungshubes der "vollständig zusammengedrückte Balgen im wisentlichen vollständig im Ringraum zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des becherförmigen Elementes und der inneren Umfangsoberflache des Sammlergefäßes aufgenommen ist.

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