DE1193196B

DE1193196B - Accumulator system

Info

Publication number: DE1193196B
Application number: DEK37714A
Authority: DE
Inventors: Hans Cramer; Max Schmidt
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1959-04-18
Filing date: 1959-04-18
Publication date: 1965-05-20

Description

Druckspeicheranlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckspeicheranlage. bei der in der Druckleitung zwischen einem dauernd in Betrieb befindlichen Verdichter und einem Druckspeicher eine Vorrichtung eingebaut ist, welche bei einem bestimmten Druck im Speicher diesen vom Verdichter abschaltet und denselben bei einem bestimmten Druckabfall im Speicher selbsttätig wieder einschaltet, wobei die Vorrichtung aus einem in einem Gehäuse angeordneten Steuerorgan besteht, das, in Strömungsrichtung des Mediums gesehen, vor einem in der Druckleitung vorhandenen Rückschlagventil in die Druckleitung eingebaut ist und das Steuerorgan stirnseitig entgegen einer Federkraft vom Speicherdruck und im Sinne der Federkraft vom Druck des Mediums in der Druckleitung und mit einem Teil seiner Fläche ständig von der Atmosphäre beaufschlagt ist.Pressure storage system The invention relates to a pressure storage system. in the case of the pressure line between a compressor that is continuously in operation and a pressure accumulator, a device is built in, which at a certain Pressure in the memory switches this off from the compressor and the same at a certain Pressure drop in the memory switches on again automatically, with the device off a control member arranged in a housing, which, in the direction of flow of the medium, in front of a check valve in the pressure line is built into the pressure line and the control element on the front side against a Spring force from the accumulator pressure and in the sense of the spring force from the pressure of the medium in the pressure pipe and part of its surface is constantly exposed to the atmosphere is.

Es sind Druckspeicheranlagen bekannt, die zur Aufrechterhaltung des Druckes im Druckspeicher mit Ventilen arbeiten. Eine bekannte Anlage arbeitet mit einem federbelasteten Reglerkolben, der bei Druckanstieg im Speicher schleichend einen Durchlaß zu einem Arbeitsraum aufsteuert, welcher durch eine Membran begrenzt ist und über einen Engpaß, eine sogenannte Entlüftungsbohrung, mit der Atmosphäre verbunden ist. Wegen der schleichenden Wirkung des Reglerkolbens und der Gefahr, daß die Wirkungsweise der Anlage durch Fremdkörper unter der Dichtfläche des Reglerkolbens oder in der Entlüftungsbohrung gestört wird, sind derartige Anlagen nicht überall brauchbar.There are known pressure storage systems that are used to maintain the Working pressure in the pressure accumulator with valves. A well-known system works with it a spring-loaded regulator piston that moves slowly when the pressure in the accumulator rises controls a passage to a working space, which is limited by a membrane is and through a bottleneck, a so-called vent hole, with the atmosphere connected is. Because of the creeping action of the regulator piston and the risk of that the operation of the system is caused by foreign bodies under the sealing surface of the regulator piston or is disturbed in the vent hole, such systems are not everywhere useful.

Eine andere bekannte Anlage weist einen hohlgebohrten Differentialkolben auf, in dessen Innenraum zwei Ventilsitze und ein federbelasteter, doppeltwirkender Ventilteller angeordnet sind. Die Wirkungsweise dieses Ventiltellers ist gleichfalls schleichend infolge des allmählich die Federspannung übersteigenden Speicherdruckes. Die richtige Funktion ist davon abhängig, daß Luft durch einen engen Spalt zwischen der zylindrischen Wand des Ventilgehäuses und dem oberen Teil des Differentialkolbens sowie zwischen dem Ventilteller und dem Differentialkolben strömen kann. Es ist leicht einzusehen, daß sich Verschmutzung und Verölung sowie auch Temperaturunterschiede störend auf die Funktion auswirken können. Außerdem stellt diese bekannte Anordnung ein schwingungsfähiges System dar, welches unter gewissen Voraussetzungen zu schnarren beginnt.Another known system has a hollow bored differential piston on, in the interior of which there are two valve seats and a spring-loaded, double-acting Valve plates are arranged. The mode of operation of this valve disk is the same creeping as a result of the accumulator pressure gradually exceeding the spring tension. Proper function depends on allowing air to pass through a narrow gap between the cylindrical wall of the valve housing and the upper part of the differential piston as well as can flow between the valve plate and the differential piston. It is easy to see that there are pollution and oiling as well as temperature differences can interfere with the function. It also represents this known arrangement a vibratory system, which, under certain conditions, buzzes begins.

Die Erfindung bezweckt, die bekannten Nachteile zu vermeiden und eine sprungartig wirkende, gegen Verschmutzung unempfindliche Vorrichtung zu schaffen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch . erreicht, daß das einteilig ausgebildete Steuerorgan ein Differenzkolben ist, dessen dünneres Ende als Kolbenablaßschieber wirkt, dessen große Stirnfläche ständig vom Speicherdruck, dessen kleinere Fläche ständig vom Druck des Mediums in der Druckleitung und dessen verbleibende Restfläche ständig von der Atmosphäre beaufschlagt ist.The invention aims to avoid the known disadvantages and a To create suddenly acting, insensitive to pollution device. According to the invention, this is thereby achieved. achieved that the one-piece control member is a differential piston whose thinner end acts as a piston drain valve, whose large frontal area constantly from the accumulator pressure, its smaller area constantly from Constant pressure of the medium in the pressure line and its remaining area is acted upon by the atmosphere.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is for example shown schematically.

A b b. 1 zeigt in geschnittener Darstellung eine Druckspeicheranlage; A b b. 2 zeigt den Kolbenablaßschieber der Druckspeicheranlage in einer gegenüber der A b b . 1 anderen Betriebsstellung.A b b. 1 shows a sectional illustration of a pressure accumulator system; A b b. 2 shows the piston discharge valve of the pressure accumulator system in an opposite direction the A b b. 1 other operating position.

Die Druckspeicheranlage ist eine solche zur Speicherung eines kompressiblen Mediums, vorzugsweise von Druckluft in einem Speicher 1. Die Druckluft wird in einem Kolbenverdichter 2 erzeugt. Der Speicher 1 steht mit dem Verdichter 2 über eine Leitung in Verbindung, die sich aus der Druckleitung 3 zwischen Verdichter 2 und Rückschlagventil 6 und einer Verbindungsleitung 3 a zwischen Rückschlagventil 6 und Speicher 1 zusammensetzt. Der Speicher 1 hat oben in üblicher Weise ein Ventil 4, welches durch ein Handrad S betätigt werden kann. Das Ventil 4 ist geöffnet dargestellt.The pressure storage system is one for storing a compressible one Medium, preferably of compressed air in a memory 1. The compressed air is in a Reciprocating compressor 2 generated. The memory 1 is connected to the compressor 2 via a Line in connection that results from the pressure line 3 between compressor 2 and Check valve 6 and a connecting line 3 a between check valve 6 and memory 1 composed. The memory 1 has a valve at the top in the usual manner 4, which can be operated by a handwheel S. The valve 4 is shown open.

In die Druckleitung 3 ist eine Vorrichtung eingebaut, welche bei einem bestimmten Druck im Speicher 1 diesen vom Verdichter 2 abschaltet und bei einem bestimmten Druckabfall im Speicher 1 den Verdichter 2 selbsttätig wieder einschaltet. In Strömungsrichtung der Druckluft gesehen, ist vor einem in die Druckleitung 3 eingebauten Rückschlagventil6 eine Vorrichtung eingebaut, die aus einem Gehäuse 10 und einem darin angeordneten Steuerorgan 13 besteht, an dessen kleiner Stirnfläche 14 eine Feder 8 angreift. Entgegen der Federkraft wirkt auf die größere Stirnfläche 9 der im Speicher 1 herrschende Luftdruck. Zu diesem Zweck ist das Gehäuse 10, in dem das Steuerorgan 13 geführt ist, über eine Leitung 11 mit der Verbindungsleitung 3 a hinter dem Rückschlagventi16 verbunden. Auf das Steuerorgan 13 wirken aber nicht nur die Feder 8 und der Luftdruck im Speicher 1, sondern es wird auch noch im Sinne der Kraft der Feder 8 auf einer gegenüber der Stirnfläche 9 kleineren Ringfläche 12 vom Druck der Luft in der Druckleitung 3 beaufschlagt. Diese kleinere Ringfläche 12 wird gebildet durch die Differenz zwischen dem Flächeninhalt der größeren Stirnfläche 9 und der kleineren Stirnfläche 14 des Steuerorgans 13. A device is built into the pressure line 3 which switches off the compressor 2 at a certain pressure in the storage tank 1 and automatically switches the compressor 2 on again when there is a certain pressure drop in the storage tank 1. Seen in the direction of flow of the compressed air, a device is installed in front of a check valve 6 built into the pressure line 3, which device consists of a housing 10 and a control element 13 arranged therein, on whose small end face 14 a spring 8 engages. The air pressure prevailing in the reservoir 1 acts on the larger end face 9 against the spring force. For this purpose, the housing 10, in which the control member 13 is guided, is connected via a line 11 to the connecting line 3 a downstream of the check valve 16. The control member 13 is not only acted on by the spring 8 and the air pressure in the reservoir 1, but it is also acted upon by the pressure of the air in the pressure line 3 in the sense of the force of the spring 8 on an annular surface 12 which is smaller than the end face 9. This smaller annular surface 12 is formed by the difference between the surface area of the larger end surface 9 and the smaller end surface 14 of the control member 13.

Das dünne Ende des Steuerorgans 13 ist als Kolbenablaßschieber 7 ausgebildet, der die Druckleitung 3 bei angehobenem Steuerorgan 13 über die Ablaßöffnung 15 mit der Atmosphäre verbindet. Das Steuerorgan 13 besteht aus einem einteiligen zylindrischen Rotationskörper, ist also einfach herzustellen und wegen des Fortfalls aller mitwirkenden Einzelteile besonders zuverlässig in der Arbeitsweise.The thin end of the control member 13 is designed as a piston discharge slide 7, which connects the pressure line 3 with the raised control member 13 via the discharge opening 15 with the atmosphere. The control member 13 consists of a one-piece, cylindrical body of revolution, so it is easy to manufacture and, because all the individual parts involved are omitted, it is particularly reliable in its operation.

Die Wirkungsweise ist folgende: In A b b. 1 ist die Druckspeicheranlage so gezeichnet, daß vom Verdichter 2 Druckluft in den Speicher 1 hineingefördert wird. Das Rückschlagventil6 ist offen, und der Kolbenablaßschieber 7 hat die Ablaßöffnung 15 geschlossen. Die vom Verdichter 2 gelieferte Druckluft strömt daher in den Speicher 1. Wenn im Speicher 1 der gewünschte Druck erreicht ist, wird die Kraft, welche auf die Stirnfläche 9 des Steuerorgans 13 wirkt, so groß, daß sie imstande ist, dieses entgegen der Kraft der Feder 8 und der Kraft, die auf die Ringfläche 12 wirkt, zu verschieben, so daß die Abblaseöffnung 15 geöffnet wird. In diesem Augenblick tritt in der Druckleitung 3 vor dem Rückschlagventil6 ein plötzlicher Druckabfall ein, wobei das Rückschlagventil6 schließt und die am Steuerorgan 13 wirkende pneumatische Kraft sprunghaft weiter ansteigt. Die vom Verdichter geförderte Luft bläst dann durch die Abblaseöffnung 15 ins Freie.The mode of operation is as follows: In A b b. 1 the pressure accumulator system is drawn so that compressed air is fed into the memory 1 by the compressor 2. The check valve 6 is open and the piston discharge valve 7 has the discharge opening 15 closed. The compressed air supplied by the compressor 2 therefore flows into the memory 1. When the desired pressure is reached in the memory 1, the force acting on the end face 9 of the control member 13 is so great that it is able to counteract the force of this Spring 8 and the force acting on the annular surface 12 to move, so that the blow-off opening 15 is opened. At this moment a sudden drop in pressure occurs in the pressure line 3 upstream of the check valve 6, the check valve 6 closing and the pneumatic force acting on the control element 13 increasing suddenly. The air conveyed by the compressor then blows through the blow-off opening 15 into the open.

Ist nunmehr aus dem Speicher 1 so viel Druckluft verbraucht, daß es notwendig ist, den Speicherinhalt zu ergänzen, so wird durch die inzwischen eintretende Verminderung der Kraft auf die Stirnfläche 9 des Steuerorgans 13 dieses durch die Kraft der Feder 8 und die Kraft auf die Ringfläche 12 wieder in die in A b b. 1 gezeichnete Stellung geschoben, in welcher die Abblaseöffnung 15 geschlossen ist. Auch diese Schaltbewegung erfolgt sprunghaft, sobald ein Druckaufbau vor dem Rückschlagventil 6 in der Druckleitung 3 erfolgt und die Ringfläche 12 beaufschlagt. Es findet dann bei geöffnetem Rückschlagventil6 wieder eine erneute Förderung von Druckluft in den Speicher 1 statt.If so much compressed air is now consumed from the memory 1 that it is necessary to replenish the memory contents, the force on the end face 9 of the control member 13 is reduced by the force of the spring 8 and the force on the annular surface 12 again in the in A b b. 1 position shown, in which the vent opening 15 is closed. This switching movement also takes place suddenly as soon as a pressure build-up takes place in front of the check valve 6 in the pressure line 3 and the annular surface 12 is applied. When the non-return valve 6 is open, compressed air is again conveyed into the reservoir 1.

An sich würde das Steuerorgan 7 auch ohne die Beaufschlagung der Ringfläche 12 wirken. Die Beaufschlagung der Ringfläche 12 hat jedoch die vorteilhafte Wirkung, daß die Bewegung des Kolbenablaßschiebers nicht schleichend, sondern schlagartig erfolgt.In itself, the control element 7 would also be without the application of the annular surface 12 work. However, the application of the ring surface 12 has the advantageous effect that the movement of the piston drain slide is not creeping, but abrupt he follows.

Ein weiterer Vorteil ist die Unempfindlichkeit gegen Fremdkörper, da die Vorrichtung keine Engpaßstellen enthält und der Steuerschieber 7 Fremdkörper, die zwischen die Steuerkanten geraten, abschert.Another advantage is the insensitivity to foreign bodies, since the device does not contain any bottlenecks and the control slide 7 foreign bodies, that get between the control edges, shears off.

Claims

Claim: Pressure storage system in which in the pressure line between a continuously operating compressor and a pressure accumulator a device built in, which at a certain pressure in the storage tank this from the compressor switches off and the same automatically at a certain pressure drop in the storage tank switches on again, the device comprising a device arranged in a housing Control organ consists, which, seen in the direction of flow of the medium, in front of an in the pressure line existing check valve is built into the pressure line and the front side of the control element against a spring force from the accumulator pressure and in the sense of the spring force from the pressure of the medium in the pressure line and with a Part of its area is constantly exposed to the atmosphere, characterized in that that the one-piece control member (13) is a differential piston whose thinner end acts as a piston drain slide (7) whose large end face (9) is constantly from the storage pressure, the smaller area (12) of which is constantly affected by the pressure of the medium in the pressure line (3) and its remaining area (14) constantly from the atmosphere is applied. Publications considered: German utility model No. 1752 532; Austrian patent specification No. 190 200.