DE102018217369A1 - Pressure compensation device set up for underwater applications - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Druckkompensationseinrichtung (1), eingerichtet für Anwendungen unter Wasser, mit der ein Innenraum eines Behälters (39), der einen Fluidbereich (8) bildet, gegenüber dem umgebenden Seewasserbereich (7) abdichtbar ist, wobei mit der Druckkompensationseinrichtung (1) ein Druckniveau des Fluidbereichs (8) mindestens auf den im Seewasserbereich (7) vorherrschenden Umgebungsdruck anhebbar ist, wobei die Druckkompensationseinrichtung (1) derart aufgebaut ist, dass mindestens zwei Speicher (2; 2a, 2b) mit einem flexiblen Wandbereich (4) in Reihe angeordnet sind, wobei die mindestens zwei Speicher (2; 2a, 2b) in einem ringförmigen Druckraum eines Gehäuses (27) angeordnet sind. Weiter wird eine Verwendung der Druckkompensationseinrichtung (1) zur Druckbeaufschlagung von zumindest mit einem Fluid gefüllten Behälter (39) für eine hydraulische Stellachse (37) vorgeschlagen. The invention relates to a pressure compensation device (1), set up for underwater applications, with which an interior of a container (39), which forms a fluid area (8), can be sealed off from the surrounding seawater area (7), with the pressure compensation device (1) a pressure level of the fluid area (8) can be raised at least to the ambient pressure prevailing in the sea water area (7), the pressure compensation device (1) being constructed in such a way that at least two stores (2; 2a, 2b) with a flexible wall area (4) in series are arranged, the at least two stores (2; 2a, 2b) being arranged in an annular pressure chamber of a housing (27). The use of the pressure compensation device (1) for pressurizing containers (39) filled with at least one fluid for a hydraulic actuating axis (37) is also proposed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckkompensationseinrichtung für ein hydraulisches System, eingerichtet für Anwendungen unter Wasser.The present invention relates to a pressure compensation device for a hydraulic system, set up for underwater applications.
Solche Art hydraulische Systeme können dazu benutzt werden, um unter Wasser in Wassertiefen bis zu mehreren tausend Metern im Zusammenhang mit der Förderung von Erdöl und Erdgas, mit Bergbau, naturwissenschaftlichen Erkundigungen oder Infrastrukturprojekten ein Element zu bewegen. So befinden sich zum Beispiel bei Erdöl- oder Erdgasförderanlagen auf See in großen Tiefen Prozessventile, mit denen der Volumenstrom des zu fördernden Mediums geregelt oder abgesperrt werden kann.Such types of hydraulic systems can be used to move an element under water at water depths up to several thousand meters in connection with the extraction of oil and natural gas, mining, scientific inquiries or infrastructure projects. For example, in the case of crude oil or natural gas production facilities at sea, process valves are located at great depths with which the volume flow of the medium to be extracted can be regulated or shut off.
Der Einsatz von hydraulischen und/oder elektrischen und/oder mechanischen Komponenten unter Wasser, insbesondere in großen Tiefen, ist problematisch, weil die Komponenten durch Wasser, insbesondere Seewasser, geschädigt werden können. Insbesondere der hohe Umgebungsdruck des Wassers macht eine Druckkompensation erforderlich. Hierfür können hydraulische Druckkompensatoren eingesetzt werden, die das Druckniveau eines im Unterwasserbereich eingesetzten hydraulischen Systems auf den im Wasser vorherrschenden Umgebungsdruck anheben können. Dazu können Membrane eingesetzt werden, die auf einer Seite mit Seewasser der Umgebung beaufschlagt sind und auf der anderen Seite mit einem Reservoir des hydraulischen Systems in Verbindung stehen. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass bei einer Beschädigung der Membran, die eine Grenzfläche bildet, Seewasser in das hydraulische System eindringen kann.The use of hydraulic and / or electrical and / or mechanical components under water, especially at great depths, is problematic because the components can be damaged by water, in particular sea water. In particular, the high ambient pressure of the water requires pressure compensation. For this, hydraulic pressure compensators can be used, which can raise the pressure level of a hydraulic system used in the underwater area to the ambient pressure prevailing in the water. For this purpose, membranes can be used which are exposed to ambient sea water on one side and which are connected to a reservoir of the hydraulic system on the other side. A disadvantage of this arrangement is that if the membrane, which forms an interface, is damaged, seawater can penetrate into the hydraulic system.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen und eine Verwendung anzugeben, die die genannten Nachteile lindern oder sogar vermeiden. Insbesondere soll auf konstruktiv einfache Weise ein Eindringen von Seewasser in das hydraulische System zuverlässig vermieden werden. Weiterhin soll die Betriebsdauer der Druckkompensationseinrichtung signifikant gesteigert werden. Außerdem soll eine platzsparende Anordnung von Hydrozylindern oder Antriebsspindeln ermöglicht werden.Proceeding from this, it is the object of the present invention to create a device and to specify a use which alleviate or even avoid the disadvantages mentioned. In particular, a penetration of sea water into the hydraulic system should be reliably avoided in a structurally simple manner. Furthermore, the operating time of the pressure compensation device is to be increased significantly. In addition, a space-saving arrangement of hydraulic cylinders or drive spindles should be made possible.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Vorrichtung oder einer Verwendung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, weiterer Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung anführen, die mit den Merkmalen aus den Patentansprüchen kombinierbar sind.These objects are achieved with a device or a use according to the independent patent claims. Further embodiments of the invention are specified in the dependent claims. It should be pointed out that the description, in particular in connection with the figures, give further details and developments of the invention, which can be combined with the features from the patent claims.
Hierzu trägt eine Druckkompensationseinrichtung bei, welche für Anwendungen unter Wasser eingerichtet ist. Sie dient dazu, einen Innenraum eines Gehäuses, der selbst einen (inneren) Fluidbereich bildet, gegenüber dem umgebenden Seewasserbereich abzudichten, wobei mit der Druckkompensationseinrichtung ein Druckniveau des Fluidbereichs mindestens auf den im Seewasserbereich vorherrschenden Umgebungsdruck anhebbar ist. Das hydraulische System, welches eingerichtet ist für Anwendungen unter Wasser, kann folglich einen Innenraum eines Behälters (zum Beispiel einer hydraulischen und/oder elektrischen Komponente, wie einem Elektromotor, einer Pumpe, einem Tank oder ähnlichem) umfassen, der einen Fluidbereich bildet, welcher gegenüber dem umgebenden Seewasserbereich abgedichtet ist. Hierfür ist die zumindest eine hydraulische Druckkompensationseinrichtung vorgesehen, die das Druckniveau des Fluides (Hydraulikflüssigkeit, Trafo-Öl, Schmiermittel, etc.) im Fluidbereich mindestens auf den im (umliegenden) Seewasserbereich vorherrschenden Umgebungsdruck anheben kann.A pressure compensation device, which is set up for underwater applications, contributes to this. It serves to seal an interior of a housing, which itself forms an (inner) fluid area, from the surrounding sea water area, the pressure compensation device being able to raise a pressure level of the fluid area at least to the ambient pressure prevailing in the sea water area. The hydraulic system, which is set up for underwater applications, can consequently comprise an interior of a container (for example a hydraulic and / or electrical component, such as an electric motor, a pump, a tank or the like), which forms a fluid region which is opposite the surrounding sea water area is sealed. For this purpose, the at least one hydraulic pressure compensation device is provided, which can raise the pressure level of the fluid (hydraulic fluid, transformer oil, lubricant, etc.) in the fluid area at least to the ambient pressure prevailing in the (surrounding) sea water area.
Die Druckkompensationseinrichtung ist derart mindestens zweistufig aufgebaut, dass mindestens zwei Speicher mit einem flexiblen Wandbereich in Reihe angeordnet sind.The pressure compensation device is constructed in at least two stages in such a way that at least two stores with a flexible wall area are arranged in series.
Die hier vorgeschlagene Vorrichtung bei einem unter Wasser angeordneten mit einem Fluid gefüllten System (bzw. hydraulische Anlager oder elektrisches System mit Trafo-Öl oder mechanisches System mit Schmiermittel) hat den besonderen Vorteil, dass eine Unterwasserdruckkompensation mit einer mindestens zweifachen (redundanten) Barriere gegen Eindringen von Seewasser verwirklicht ist. Die mindestens beiden Barrieren sind in Reihe angeordnet und geschaltet. Das heißt mit anderen Worten insbesondere, dass zunächst der mindestens eine Speicher mit dem flexiblen Wandbereich mit dem Seewasser beaufschlagbar ist, wodurch die flexible Wand in Reaktion auf den Seewasserdruck beweglich ist. Die Bewegung der flexiblen Wand kann dann (vom unmittelbaren Einfluss des Seewassers getrennt) auf eine Bewegung des flexiblen Wandbereichs in dem nachfolgenden Speicher übertragen werden. Hierfür kann ein Übertragungsmedium eingesetzt werden, insbesondere eine Flüssigkeit, welche in dem Speicher angeordnet ist. Die (daraus resultierende) Bewegung des flexiblen Wandbereichs kann (unmittelbar) zu einer Druckanpassung in dem Fluidbereich führen, wofür der flexible Wandbereich bevorzugt unmittelbar im Kontakt mit dem Fluidbereich steht. Folglich müssten bei dieser Anordnung zwei getrennte Bauteilversagen (bei dem ersten Speicher und dem zweiten Speicher) eintreten, bevor Seewasser in den inneren Bereich des Systems eindringen kann. Die Vorrichtung zeichnet sich folglich durch eine hohe Zuverlässigkeit aus, sodass das System zum Beispiel für 20 Jahre und mehr Betriebszeit ausgelegt ist und ein Minimum, bevorzugt keine Wartung, erfordert.The device proposed here for a system filled under water with a fluid (or hydraulic system or electrical system with transformer oil or mechanical system with lubricant) has the particular advantage that underwater pressure compensation with an at least double (redundant) barrier against intrusion is realized by sea water. The at least two barriers are arranged and connected in series. In other words, this means in particular that the at least one reservoir with the flexible wall area can be acted upon by the sea water, as a result of which the flexible wall is movable in response to the sea water pressure. The movement of the flexible wall can then be transferred (separated from the direct influence of the sea water) to a movement of the flexible wall area in the subsequent store. A transmission medium, in particular a liquid, which is arranged in the memory, can be used for this. The (resulting) movement of the flexible wall area can (directly) lead to a pressure adjustment in the fluid area, for which the flexible wall area is preferably in direct contact with the fluid area. As a result, with this arrangement, two separate component failures (in the first reservoir and the second reservoir) would have to occur before sea water can enter the interior of the system. The device is therefore characterized by high reliability, so that the system is designed for 20 years and more operating time, for example, and requires a minimum, preferably no maintenance.
Das innenliegende Fluid (zum Beispiel ein hydraulisches Medium, Trafo-Öl oder Schmiermittel) ist isoliert und kann somit einen im Wesentlichen gleichen oder sogar höheren Druck gegenüber der Umgebung (zum Beispiel Seewasser) aufweisen. Die beiden Barrieren (flexible Wände) haben zur Folge, dass das Seewasser zwei Dichtpunkte (Membrane oder Blasen) passieren muss, bevor es in das System eindringen könnte (Redundanz zur Verhinderung von Systemfehlern).The internal fluid (for example a hydraulic medium, transformer oil or lubricant) is isolated and can therefore have an essentially equal or even higher pressure than the environment (for example sea water). The two barriers (flexible walls) mean that the seawater has to pass two sealing points (membrane or bubbles) before it can penetrate the system (redundancy to prevent system errors).
Dadurch, dass die mindestens zwei Speicher mit jeweils einem flexiblen Wandbereich in einem ringförmigen Druckraum eines Gehäuses angeordnet sind, ist auf konstruktiv einfache Weise ein Eindringen von Seewasser in das hydraulische System zuverlässig vermieden. Insbesondere sind das Druckkompensationsvermögen signifikant vergrößert und der Bauraum reduziert.The fact that the at least two reservoirs, each with a flexible wall area, is arranged in an annular pressure chamber of a housing, reliably prevents seawater from penetrating into the hydraulic system in a structurally simple manner. In particular, the pressure compensation capacity is significantly increased and the installation space is reduced.
Bevorzugt ist der ringförmige Druckraum des Gehäuses als Hohlzylinderanordnung mit zwei koaxial zueinander angeordneten Hohlzylindern ausgebildet, zwischen denen ein Zwischenhohlraum vorhanden ist.The annular pressure chamber of the housing is preferably designed as a hollow cylinder arrangement with two hollow cylinders arranged coaxially to one another, between which there is an intermediate cavity.
Mit Vorteil sind die mindestens zwei Speicher mit flexiblem Wandbereich (vollständig) in dem Zwischenhohlraum angeordnet.
Vorzugsweise sind die mindestens zwei Speicher mit flexiblem Wandbereich ringförmig ausgebildet.Advantageously, the at least two stores with a flexible wall area are (completely) arranged in the intermediate cavity.
The at least two stores with a flexible wall area are preferably ring-shaped.
Mindestens einer der Speicher kann z. B. einen ringförmigen Zwischenholraum überspannen.At least one of the memories can e.g. B. span an annular intermediate cavity.
Es ist möglich, dass eine Mehrzahl oder Vielzahl von zweistufigen Speichersystemen der beschriebenen Art über einen Umfang eines ringförmigen Zwischenholraumes verteilt angeordnet ist.It is possible for a plurality or a plurality of two-stage storage systems of the type described to be arranged distributed over a circumference of an annular intermediate cavity.
Es ist weiter bevorzugt, die Anzahl der Speicher mit flexiblen Wandbereich, die in Reihe angeordnet sind, nicht sehr hoch gewählt ist, also beispielsweise 2, 3 oder maximal 4 beträgt. Damit kann der technische Aufwand zur Herstellung begrenzt werden.It is further preferred that the number of stores with flexible wall areas which are arranged in a row is not very high, for example is 2, 3 or a maximum of 4. The technical outlay for production can thus be limited.
Der (mit dem Seewasser in Wirkverbindung stehende) Speicher mit einem flexiblen Wandbereich kann ein Membranspeicher oder ein Blasenspeicher sein. Bei einem Membranspeicher kann eine Membran vorgesehen sein, die im Wesentlichen tellerförmig ausgestaltet ist, deren Umfang (fest) mit einer Speicherwand verbunden ist, und die radial innen in Reaktion auf einen dort vorherrschenden Druck beweglich ist. Ein Blasenspeicher kann mit einer flexiblen Wand ausgeführt sein, die ein vorgebbares Blasenspeichervolumen einschließt und sich axial und radial in Richtung auf einen dort vorherrschenden Druck bewegen kann. Die flexible Wand und/oder die Membran sind insbesondere fluiddicht und beständig hinsichtlich eines Kontakts mit Seewasser unter hohem Druck.The reservoir (which is actively connected to the sea water) with a flexible wall area can be a membrane reservoir or a bladder reservoir. In the case of a diaphragm accumulator, a diaphragm can be provided, which is essentially plate-shaped, the periphery (fixed) of which is connected to a storage wall, and which is movable radially on the inside in response to a pressure prevailing there. A bladder accumulator can be designed with a flexible wall, which encloses a predeterminable bladder accumulator volume and can move axially and radially in the direction of a pressure prevailing there. The flexible wall and / or the membrane are particularly fluid-tight and resistant to contact with sea water under high pressure.
Zweckmäßig ist ein flexibler Wandbereich durch mindestens eine Druckfeder belastet.A flexible wall area is expediently loaded by at least one compression spring.
Bevorzugt ist zwischen den Speichern mit einem flexiblen Wandbereich ein Kolbenspeicher mit einem verschiebbaren Kolben in Reihe angeordnet.A piston accumulator with a displaceable piston is preferably arranged in series between the accumulators with a flexible wall area.
Zweckmäßig ist der Kolben des Kolbenspeichers durch mindestens eine Druckfeder belastet. Die Druckfeder kann zur Einstellung einer vorgebbaren Vorspannung dienen, zum Beispiel um ein gegenüber dem vom Seewasser erzeugten Druck auf den Fluidbereich erhöhtes Druckniveau einzustellen. Der Kolben ist insbesondere mit einem starren Kolbenteller ausgeführt, auf den die Druckfeder einwirkt. Eine Beschädigung bzw. Überlastung dieses starren Kolbens aufgrund der Druckfederbelastung kann somit dauerhaft vermieden werden. The piston of the piston accumulator is expediently loaded by at least one compression spring. The compression spring can be used to set a predeterminable prestress, for example to set a pressure level that is higher than the pressure generated by the seawater on the fluid region. The piston is in particular designed with a rigid piston plate on which the compression spring acts. Damage or overloading of this rigid piston due to the pressure spring load can thus be permanently avoided.
Bevorzugt ist das Fluid in den Fluidbereich gegenüber dem Druck des umgebenden Seewasserbereichs mit 0,5 bis 10 bar vorgespannt. Hierfür kann eine entsprechend ausgelegte Druckfeder in den Kolbenspeicher vorgesehen sein, mit der die über dem Seewasserdruckniveau liegende Vorspannung eingestellt werden kann.The fluid is preferably biased in the fluid region with respect to the pressure of the surrounding sea water region with 0.5 to 10 bar. For this purpose, a correspondingly designed compression spring can be provided in the piston accumulator, with which the prestress above the seawater pressure level can be adjusted.
Mit Vorteil ist dem Kolben des Kolbenspeichers ein Weggeber zugeordnet. Der Weggeber ist insbesondere eingerichtet, den aktuellen Hub bzw. die aktuelle Position des Kolbens mit Bezug auf eine Referenzlage bzw. den Kolbenspeicher zu detektieren. Ein Weggeber in diesem Sinn ist insbesondere ein Sensor, mittels dem eine Position des Kolbens direkt/indirekt bestimmbar bzw. messbar ist. Der Sensor kann einen Endlagen-Schalter, einen Druckschalter umfassen. Dadurch ist eine Überwachung einer möglichen Leckage durch Beobachtung der Position des Kolbens ermöglicht, zum Beispiel falls bei unveränderten Druckbedingungen eine Bewegung des Kolbens ermittelt wird.A displacement sensor is advantageously assigned to the piston of the piston accumulator. The displacement sensor is in particular set up to detect the current stroke or the current position of the piston with reference to a reference position or the piston accumulator. A sensor in this sense is in particular a sensor by means of which a position of the piston can be determined or measured directly / indirectly. The sensor can include an end position switch, a pressure switch. This enables monitoring of a possible leakage by observing the position of the piston, for example if a movement of the piston is determined under unchanged pressure conditions.
Der Kolben des Kolbenspeichers kann mehrere (in Wirkrichtung des Drucks) nachgeordnete Dichtungseinrichtungen umfassen. Vorzugsweise kann der Kolben eine Öffnung eines zweiten Innenraums des Kolbenspeichers gegenüber dem Fluidbereich abdichten. Der Kolben kann gegenüber einem Zylinderrohr (Kolbenzylindergehäuse) zusätzlich zumindest eine (bei Kontakt mit Seewasser) quellbare Dichtung aufweisen.The piston of the piston accumulator can comprise a plurality of sealing devices arranged downstream (in the effective direction of the pressure). The piston can preferably seal an opening of a second interior of the piston accumulator from the fluid region. Compared to a cylinder tube (piston cylinder housing), the piston can additionally have at least one seal that swells (when in contact with sea water).
Bevorzugt ist, dass mit den mindestens zwei Speichern mit einem flexiblen Wandbereich und dem mindestens einen Kolbenspeicher ein Zwischenraum gebildet ist, der mit einem Übertragungsmedium (Fluid und/oder Gas) gefüllt ist. Mit Vorteil bilden ein (ausgangsseitiger) zweiter Innenraum eines Membran- oder Blasenspeichers und ein (eingangsseitiger) erster Innenraum eines Kolbenspeichers einen (teilweise oder vollständig) mit einem Fluid und/oder Gas gefüllten Zwischenraum. Bevorzugt ist das Fluid (bzw. Übertragungsfluid) in dem (ausgangsseitigen) zweiten Innenraum des Speichers mit einem flexiblen Wandbereich und dem (eingangsseitigen) ersten Innenraum des Kolbenspeichers ein hydraulisches Fluid, ein mechanisches fettartiges Medium oder ein dielektrisches Trafo-Öl. It is preferred that the at least two accumulators with a flexible wall area and the at least one piston accumulator form an intermediate space which is filled with a transmission medium (fluid and / or gas). Advantageously, a (output side) second interior of a membrane or bladder accumulator and a (input side) first interior of a piston accumulator form an (partially or completely) intermediate space filled with a fluid and / or gas. The fluid (or transmission fluid) in the (output-side) second interior of the accumulator with a flexible wall area and the (input-side) first interior of the piston accumulator is preferably a hydraulic fluid, a mechanical grease-like medium or a dielectric transformer oil.
Mit Vorteil ist das Fluid in dem (ausgangsseitigen) zweiten Innenraum des Kolbenspeichers und in dem Fluidbereich ein Öl, insbesondere ein Trafo-Öl.The fluid in the (interior) second interior of the piston accumulator and in the fluid area is advantageously an oil, in particular a transformer oil.
Weiter bevorzugt ist die Druckkompensationseinrichtung hohlzylinderartig derart gestaltet, dass die mindestens zwei Speicher mit einem flexiblen Wandbereich von einem außenliegenden Hohlzylindermantel umgeben und einem innenliegenden Hohlzylindermantel gegenüberliegend angeordnet sind.The pressure compensation device is further preferably designed in the manner of a hollow cylinder in such a way that the at least two stores with a flexible wall area are surrounded by an outer hollow cylinder jacket and are arranged opposite an inner hollow cylinder jacket.
Zweckmäßig ist eine Anordnung mit der hier vorgestellten Druckkompensationseinrichtung in einer Hohlzylinderanordnung mit einem Hohlzylinderinnenraum angeordnet, durch deren zentrale Öffnung eine Stellachse einer elektronischen oder hydraulischen Komponente führbar ist. Die zentrale Durchlassöffnung kann (dichtend) um die Stellachse einer elektronischen oder hydraulischen Komponente (Elektromotor, Pumpe, Zylinderkompensation, etc.) angeordnet werden.An arrangement with the pressure compensation device presented here is expediently arranged in a hollow cylinder arrangement with a hollow cylinder interior, through the central opening of which an actuating axis of an electronic or hydraulic component can be guided. The central passage opening can be arranged (sealingly) around the setting axis of an electronic or hydraulic component (electric motor, pump, cylinder compensation, etc.).
Gemäß einem anderen Aspekt wird die Verwendung einer hier vorgeschlagenen Druckkompensationseinrichtung zur Druckbeaufschlagung von zumindest einem mit Fluid (zum Beispiel mit Hydraulikflüssigkeit, Öl, Fett, Schmiermittel, etc.) gefüllten Behälter für eine hydraulische Stellachse eines Elektromotors, einer Pumpe und/oder einer Zylinderkompensation vorgeschlagen. Die mindestens eine Druckkompensationseinrichtung wird insbesondere verwendet, um eine integrierte hydraulische Stellachse (Elektromotor, Pumpe, Zylinderkompensation) in ihrem ölgefüllten Behälter mit Umgebungsdruck (Wasserdruck) zu beaufschlagen. Durch die zentrale Öffnung des Gehäuses kann der Zylinder oder eine Stange des Zylinders geführt sein, was eine platzsparende integrierte Bauweise ermöglicht.According to another aspect, the use of a pressure compensation device proposed here for pressurizing at least one container filled with fluid (for example with hydraulic fluid, oil, grease, lubricant, etc.) is proposed for a hydraulic actuating axis of an electric motor, a pump and / or a cylinder compensation . The at least one pressure compensation device is used in particular to apply ambient pressure (water pressure) to an integrated hydraulic actuating axis (electric motor, pump, cylinder compensation) in its oil-filled container. The cylinder or a rod of the cylinder can be guided through the central opening of the housing, which enables a space-saving integrated construction.
Den hier vorgeschlagenen Maßnahmen liegt insbesondere der Gedanke zugrunde, einen mindestens zweistufigen Druckkompensator mit mindestens zwei Blasen- oder Membranspeichern auszubilden, der die Grenzfläche Seewasser/Zwischendruckraum bildet und einem Kolben- bzw. Feder-Kolbenspeicher, der den Kontakt zum Hydraulik-Reservoir herstellt. Statt einer sind nun mindestens zwei Grenzflächen vorhanden; dies erhöht die Dichtigkeit und die Betriebsfestigkeit. Außerdem kann in dem Kolben- bzw. Feder-Kolbenspeicher durch eine Feder eine über dem Seewasserdruckniveau liegende Vorspannung eingestellt werden.
Die Erfindung und das technische Umfeld werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Dabei sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Darstellungen sind schematisch und nicht zur Veranschaulichung von Größenverhältnissen vorgesehen. Die mit Bezug auf einzelne Details einer Figur angeführten Erläuterungen sind extrahierbar und mit Sachverhalten aus anderen Figuren oder der vorstehenden Beschreibung frei kombinierbar, es sei denn, dass sich für einen Fachmann zwingend etwas anderes ergibt bzw. eine solche Kombination explizit untersagt wird. Es zeigen schematisch:
-
1 : Querschnitt durch eine erste Ausführungsform der Druckkompensationseinrichtung mit zwei Blasenspeichern und einer Kolbenspeichereinrichtung in einem ringförmigen Hohlraum; -
2 : einen Schaltplan einerDruckkompensationseinrichtung wie 1 , jedoch mit - in Reihe angeordnet - zwei Membranspeichern und einem Kolbenspeicher; -
3 : Blockschaltbildder Druckkompensationseinrichtung nach 1 zwischen Seewasser- und (innerem) Fluidbereich; -
4 : Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Druckkompensationseinrichtung mit zwei Membranspeichern in einem Ringraum; und -
5 : perspektivisch im Schnitt den ringförmigen Druckraum (Zwischen- hohlraum) eines Gehäuses als Teil der Druckkompensationseinrichtung.
The invention and the technical environment are explained in more detail below with reference to figures. The same components are identified by the same reference numerals. The representations are schematic and are not intended to illustrate size relationships. The explanations given with reference to individual details of a figure are extractable and can be freely combined with facts from other figures or the above description, unless something different arises for a person skilled in the art or such a combination is explicitly prohibited. They show schematically:
-
1 : Cross section through a first embodiment of the pressure compensation device with two bladder accumulators and a piston accumulator device in an annular cavity; -
2nd : a circuit diagram of a pressure compensation device such as1 , but with - arranged in series - two diaphragm accumulators and one piston accumulator; -
3rd : Block diagram of the pressure compensation device according to1 between seawater and (inner) fluid area; -
4th : Cross-section through a further embodiment of the pressure compensation device with two diaphragm accumulators in an annular space; and -
5 : Perspective in section, the annular pressure space (intermediate cavity) of a housing as part of the pressure compensation device.
Der erste Speicher
Der erste Innenraum
Die der Druckkompensationseinrichtung
In einer zentralen Öffnung des Hohlzylinderraums
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- DruckkompensationseinrichtungPressure compensation device
- 22nd
- Speicher mit flexiblem WandbereichStorage with flexible wall area
- 2a2a
- erster Speicher mit flexiblem Wandbereichfirst store with flexible wall area
- 2b2 B
- zweiter Speicher mit flexiblem Wandbereichsecond store with flexible wall area
- 2.12.1
-
erster Innenraum von
2a first interior of2a - 2.22.2
-
zweiter Innenraum von
2a second interior of2a - 2.32.3
-
dritter Innenraum von
2b third interior of2 B - 2.42.4
-
vierter Innenraum von
2b fourth interior of2 B - 33rd
- KolbenspeicherPiston accumulator
- 3.13.1
-
erster Innenraum von
3 first interior of3rd - 3.23.2
-
zweiter Innenraum von
3 second interior of3rd - 44th
- flexibler Wandbereichflexible wall area
- 55
- Kolbenpiston
- 66
- Trennlinieparting line
- 77
- SeewasserbereichSea water area
- 88th
- FluidbereichFluid area
- 99
- Membranmembrane
- 9.19.1
- erste Membranfirst membrane
- 9.29.2
- zweite Membransecond membrane
- 1010th
- WeggeberDisplacement sensor
- 1111
- ZwischenraumSpace
- 1212th
- erste Grenzefirst limit
- 1313
- zweite Grenzesecond limit
- 1414
- erste Druckfederfirst compression spring
- 1515
- zweite Druckfedersecond compression spring
- 1616
- erste Öffnungfirst opening
- 1717th
- zweite Öffnungsecond opening
- 1818th
- erste Blasefirst bubble
- 1919th
- zweite Blasesecond bubble
- 2020th
- erster Anschlussfirst connection
- 2121
- zweiter Anschlusssecond connection
- 2222
- erster Membrantellerfirst membrane plate
- 2323
- zweiter Membrantellersecond membrane plate
- 2424th
- erstes Mediumfirst medium
- 2525th
- zweites Mediumsecond medium
- 2626
- drittes Mediumthird medium
- 2727
- Gehäusecasing
- 2828
- AusnehmungRecess
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- HohlzylinderanordnungHollow cylinder arrangement
- 3030th
- HohlzylinderinnenraumHollow cylinder interior
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