DE1235692B

DE1235692B - Hydropneumatischer Druckspeicher

Info

Publication number: DE1235692B
Application number: DER39667A
Authority: DE
Inventors: Rene Lucien
Original assignee: RECH ETUDES PROD; Recherches Etudes Production REP SARL
Current assignee: RECH ETUDES PROD; Recherches Etudes Production REP SARL
Priority date: 1964-01-17
Filing date: 1965-01-16
Publication date: 1967-03-02
Also published as: GB1046602A; FR1391050A; US3336948A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydropneu- Hydropneumatischer Druckspeicher matischen Druckspeicher, insbesondere für hydraulische Steuerkreise von Drehflügelflugzeugen, mit einem den Gas- und den Flüssigkeitsraum trennenden Kolben, der mit Dichtungsringen und Kanälen versehen ist, durch die Leckgas und -flüssigkeit abgeleitet werden können.
Ein wesentliches Problem bei solchen Druckspeichern besteht darin, einerseits das Eindringen von Gas in die hydraulische Steuerflüssigkeit zu vermeiden, was insbesondere bei einem Betrieb bei hohen Temperaturen gefährlich sein kann, und andererseits ein für die Funktion nachteiliges Lecken des Gases zu verhindern. Bei einem bekannten Druckspeicher der eingangs angegebenen Art ist eine Leckableitung vorgesehen, so daß ein Einströmen des Gases in die Hydraulikflüssigkeit verhindert wird. Der Gasraum einerseits und der Hydraulikflüssigkeitsraum andererseits werden jedoch bei diesem bekannten Druckspeicher lediglich durch zwei am Trennkolben vorgesehene Ringdichtungen gegeneinander abgedichtet, die jeweils zwischen ungefähr dem Arbeitsdruck und ungefähr dem Atmosphärendruck abdichten müssen, so daß die Gefahr eines Leckens des Gases verhältnismäßig groß ist. Es ist ferner ein Kolbendruckspeicher bekannt, bei dem der Gasraum durch einen Balg zwischen Trennkolben und Gasraum abgeschlossen ist, so daß die Möglichkeit eines Leckens des Gases weitgehend verringert wird. Bei diesem bekannten Kolbendruckspeicher besteht aber die Gefahr einer Vermischung von Gas und Hydraulikflüssigkeit, da bei einer etwaigen Undichtigkeit des nicht druckentlasteten Balges keine Absaugung oder Ableitung des Leckmediums erfolgen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile und Gefahren der bekannten Druckspeicher zu beseitigen, d. h. eine Vermischung von Gas und Hydraulikflüssigkeit einerseits und ein Lecken andererseits soweit wie möglich zu verhindern. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß in dem dem Hydraulikflüssigkeitsraum gegenüberliegenden Raum ein das Druckgas aufnehmender dichter Metallbalg angeordnet ist und der verbleibende, vom Kolben, dem Gehäuse und dem Metallbalg gebildete Raum mit einer den Druck übertragenden Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Druckgas und die Hydraulikflüssigkeit durch ein Zwischenmedium in Gestalt einer Hydraulikflüssigkeit voneinander getrennt werden. Sowohl die Gefahr einer Vermischung beider Medien als auch eine Leckgefahr wird praktisch ausgeschlossen. Es wird auf diese Weise eine große Sicherheit des hydraulischen Steuerkreises bei Einschalten des Druckspeichers erreicht, die insbesondere bei den hydraulischen Steuerkreisen von Drehflügelflugzeugen wesentlich ist.
Eine einfache und sichere Beherrschung etwaiger Leckvorgänge am Trennkolben wird nach einer Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht, daß der Trennkolben drei Dichtungen aufweist, die zwei Ringräume bilden, wobei in den dem Raum 10 benachbarten Ringraum eine Leitung 15 und in den dem Raum 13 benachbarten Ringraum eine Leitung 19 münden.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Auftreten eines Leckes der im übertragungsraum eingeschlossenen Hydraulikflüssigkeit auf einfache Weise zur Anzeige gebracht, indem die Leitung zur Ableitung der aus dem Übertragungsraum austretenden Leckflüssigkeit an ein durchsichtiges Auffanggehäuse angeschlossen ist. Es kann daher durch Beobachtung des Auffanggehäuses ein solches Lecken sofort festgestellt werden.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Leitung zum Ableiten einer aus dem Hydraulikflüssigkeitsraum austretenden Leckflüssigkeit an den Sammelbehälter des hydraulischen Steuerkreises angeschlossen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung zeigt einen hydropneumatischen Druckspeicher im axialen Längsschnitt, und zwar in F i g. 1 in der sogenannten »aufgeblasenen« Stellung und in P' i g. 2 in Arbeitsstellung.
Der Speicher besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1 mit einem Boden 1 a, der einen kleinen, mit einer Dichtung 2 versehenen Durchbruch aufweist.
Am entgegengesetzten Ende ist in das Gehäuse 1 ein Boden 3 eingeschoben, der mit Dichtungen 4, 5 versehen und mit einer Mutter 7 gegen eine Schulter 6 des Gehäuses gedrückt wird.
Im Innern des Gehäuses umschließt an der Seite des Bodens 10. ein ganz geschweißter Metallbalg 8 das Gas. Dieser Balg 8 weist nur eine Öffnung auf, in deren Gewinde 9 das Aufblasventil eingesetzt wird.
Der Balg 8 liegt in einer Kammer 10, die mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllt und mit einem Stopfen 11 verschlossen ist. Ein Kolben 12 trennt diese Kammer von einem Raum 13, der mit hydraulischer Flüssigkeit des Hydraulikkreises gefüllt ist, mit dem er durch eine Öffnung 14 verbunden ist.
Eine Leitung ?5 in? Kolben 12 ermöglicht bei Ausfall einer Dichtung 17 das Abfließen der hydraulischen Flüssigkeit der Kammer 10 in ein Auffanggehäuse 16, das zur Anzeige dieses Abfließens durchsichtig sein kann.
Bei Undichtheit einer Dichtung 18, die unter dem hohen Druck des an die Öffnung 14 angeschlossenen Hydraulikkreises steht, gestattet eine ebenfalls im Kolben 12 liegende Leitung 19 das Abfließen der hy- draulischen Flüssigkeit des Raumes 13 durch eine Auswertung 20 im Boden 3 und eine in dem Gehäuse 1 vorgesehene Öffnung 21 in eine zusätzliche Leitung zur Ableitung von Leckflüssigkeit in den Sammelbehälter des Hydraulikkreises (nicht dargestellt).
Eine Dichtung 22 verhindert den Durchtritt von etwa von der Kammer 10 kommender Flüssigkeit in die zusätzliche Leitung 19, 20; die Sicherheit ist noch größer, wenn der Sammelbehälter des Hydraulikkreises unter Druck gesetzt ist.
Bei Ausfall einer ebenfalls unter dem hohen Druck des Hydraulikkreises stehenden Dichtung 23 leitet die Ausweitung 20 die Leckfiüssigkeit in die Leitung 21 zur Ableitung der Leckflüssigkeit, während eine Dichtung 24 den Durchgang der Flüssigkeit vom Auffanggehäuse 16 zur Ableitung 21 verhindert.
Die so beschriebene Einrichtung erfüllt die gestellte doppelte Bedingung folgendermaßen: Durch Einleiten von Gas in den Balg 8 wird der Speicher in die aufgeblasene Stellung gebracht (F i g.1).
Da der Hydraulikkreis des Drehflügelflugzeugs an die Öffnung 14 angeschlossen ist, drückt die unter Druck stehende hydraulische Flüssigkeit dieses Kreises den Kolben 12 zurück, da der Aufblasdruck. des Balgs 8 niedriger gewählt ist als der hohe Druck des Hydraulikkreises des Drehflügelflugzeuges. Bei kleiner werdendem Volumen des Gases steigt dessen Druck, bis der Kolben 12 in einer Gleichgewichtsstellung, z. B. der in F i g: 2 dargestellten, zum Stillstand kommt. Ein an dem Kolben 12 angeordneter Sicherheitsanschlag 25 begrenzt den Hub des Kolbens 12 jenseits dieser Stellung.
Der Metallbalg 8 steht somit innen ständig unter dem gleichen Druck wie außen, so daß eine Ermüdung des Balgenmaterials nur durch die Längenänderungen des Balgs entstehen kann. Durch diese Betriebsbedingungen wird die Lebensdauer des Balgs beträchtlich erhöht und dadurch die Gefahr des Austretens des darin enthaltenen Gases und dessen Vermischung mit der hydraulischen Flüssigkeit in der Kammer 10 verringert.
Wenn jedoch diese. Störung tre::=@ce einträ:e. gewährleistete das Vorhandensein der DiLht»n@ 17 das ordnungsgemäße Weiterarbeiten des Speichers. Sollte jedoch auch die Dichtung 17 noch ausfallen, dann würde die mit Gas gemischte hydraulische Flüssigkeit durch die Leitung 15 in das Auffanggehäuse 16 strömen. In jedem Fall aber könnte diese Mischung weder in die an der Öffnung 14 angeschlossene Hochdruckleitung noch in die Leckflüssigkeitsableitung 19, ?0, '`1 gelangen.

Claims

Patentansprüche: 1. Hydropneumatischer Druckspeicher, insbesondere für hydraulische Steuerkreise von Drehflügelflugzeugen, mit einem den Gas- und den Flüssigkeitsraum trennenden Kolben, der mit Dichtungsringen und Kanälen versehen ist, durch die Leckgas und -flüssigkeit abgeleitet werden können, dadurch @:ekennzeichr.et, daß in dem dem Hydrai-ilikfliissigkeitsraum (13) gegenüberliegenden Raum (10) ein das Druckgas aufnehmender dichter Metallbalg (8) angeordnet ist und der verbleibende, vom Kolben (l2), dem Gehäuse (1) und dem Metallbalg gebildete Raum mit einer den Druck übertragenden Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist.
2. Druckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkolben (12) drei Dichtungen (17, 22,18) aufweist, die zwei Ringräume bilden, wobei in den dem Raum (10) benachbarten Ringraum eine Leitung (15) und in den dem Raum (13) benachbarten Ringraum eine Leitung (19) münden.
3. Druckspeicher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (15) zur Ableitung der aus dem Raum (10) austretenden Leckflüssigkeit an ein durchsichtiges Auffanggehäuse (16) angeschlossen ist. Druckspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (19) zum Ableiten der aus dem Hydraulikflüssigkeitsraum (13) austretenden Leckflüssigkeit an den Sammelbehälter des hydraulischen Steuerkreises angeschlossen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 368 058; USA.-Patentschrift Nr. 2 937 663.