DE1551574C3 - Einrichtung zum Überfüllen eines Druckgases mit niederem Druck auf Druckgasflaschen mit einem höheren Druck - Google Patents

Description

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Durchmessers abgedichtet in den Pumpraum hinein- bens die Zwischenkammer mit der Entlastungsbohragt und an seinem anderen Ende über einen KoI- rung verbindet.

benraum unter dem niederen Vordruck steht, wobei Die Entlastungsbohrung kann in unterschiedlicher der Kolben in Richtung zum Kolbenraum durch eine Weise ausgebildet sein. Eine einfache Bauform beFeder belastet ist und in der den Kolben umgeben- 5 steht darin, daß die Entlastungsbohrung zufolge ihrer

den Gehäusewand eine Entlastungsbohrung sowie in Anordnung in der Gehäusewand in der einen Endder den Kolben umgebenden Gehäusewand und/oder lage des Kolbens freigegeben ist.

in dem Kolben Bohrungen derart angeordnet sind, Gemäß einer anderen Ausbildung der Erfindung,

daß in der einen Endlage des Kolbens eine zwischen bei der die Bohrungen in der Gehäusewand angeord-

dem Pumpraum und dem Kolbenraum liegende Zwi- io net sind, verbindet eine in der Gehäusewand anschenkammer mit der Entlastungsbohrung und in der geordnete Bohrung über zwei Querbohrungen in der

anderen Lage des Kolbens der Kolbenraum mit der anderen Endlage des Kolbens die Zwischenkammer

Zwischenkammer verbunden ist. mit dem Kolbenraum. Bei dieser Bauform kann wei-

Die erfindungsgemäße Bauform hat den Vorteil, terhin der Kolben eine Bohrung aufweisen, die zur daß ein Teil der Energie des Vordrucks der Vorrats- 15 Zwischenkammer führt und auf der Seite des Kolflaschen für die Füllung der Druckgasflasche verwen- benraumes durch einen federbelasteten Schließbolzen det wird und daß auch bei sinkendem Druck in der abgedeckt ist, dessen Bewegung in Richtung zum Vorratsflasche dennoch die zu füllende Flasche auf Pumpraum derart begrenzt ist, daß die Bohrung in den gewünschten Druck gebracht werden kann. Die der anderen Endlage des Kolbens die Zwischenkam-Vorrichtung ist einfach im Aufbau. Bei der erfin- 20 mer mit dem Kolbenraum verbindet,
dungsgemäßen Vorrichtung gelangt das Gas des Vor- Zur Steuerung der Geschwindigkeit der erfinratsdrucks durch das Einlaßventil in den Pumpraum dungsgemäßen Vorrichtung können gemäß einer wei- und wird durch die Kolbenbewegung auf einen höhe- teren Ausbildung der Erfindung die in dem Kolben ren Druck komprimiert und zum Auslaßventil hin- und/oder in der Gehäusewand angeordneten Bohrunausgedrückt. Hinter dem Auslaßventil wird die auf- 25 gen mit Düsen versehen sein,
zufüllende Druckgasflasche angeschlossen. Eine einfache Ausführungsform der Erfindung be-

Die Bohrungen sind entweder im Kolben oder in steht darin, daß die Feder in der Zwischenkammer

dem den Kolben umgebenden Gehäuse angeordnet. angeordnet ist. Es ist jedoch auch möglich, die Feder

Gemäß der Erfindung wird nach einer gewissen, an einer anderen Stelle bei entsprechender Gestal-

durch den Vordruck ausgelösten Bewegung des KoI- 30 tung des Kolbens anzuordnen.

bens in Richtung zum Pumpraum eine Verbindung Weiterhin kann zur Steuerung der Geschwindigkeit

vom Kolbenraum in die Zwischenkammer herge- der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Entlastungs-

stellt, so daß sich dann in dieser der gleiche Druck bohrung mit einem von Hand zu betätigenden Ventil

aufbaut wie in dem Kolbenraum. Durch die zusatz- versehen sein.

liehe Federkraft und auch durch die jetzt mit einem 35 Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand höheren Druck belastete Fläche des Kolbens eines des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeikleineren Durchmesserteiles wird nun der Kolben in spiels erläutert, und zwar zeigen Abb. 1 bis 3 drei Richtung zum Kolbenraum bewegt. Nach Abschluß unterschiedliche Ausführungsformen im Querschnitt, dieser Bewegung wird ebenfalls durch die Kolbenver- . Bei dem in A b b. 1 dargestellten Ausführungsbeischiebung eine Entlastungsbohrung zwischen der 40 spiel gelangt das Druckgas von einer nicht dargestell-Zwischenkammer und der Umgebung freigegeben, so ten Druckgasbatterie über eine Rohrleitung A einerdaß diese entlüftet wird, worauf der Vordruck den seits zum Kolbenraum 1 und andererseits über eine Kolben wieder in die entgegengesetzte Richtung zum Leitung 2 und ein Rückschlagventil 3 zum Pumpnächsten Pumphub schiebt. Dieser Steuerungsvor- . raurii4. An dem Abgang B des Pumpraums, in dem gang kann durch die in den Bohrungen bzw. Entlü- 45 ein weiteres Rückschlagventils eingesetzt ist, wird fungskanälen angeordneten Düsen so gedrosselt wer- die zu füllende kleinere Druckgasflasche angeschlosden, daß der durch die Energieumwandlung erf order- sen. Zunächst setzt also mit dem über die Rohrleiliche Druckgasverlust in möglichst engen Grenzen tung Λ kommenden Druckgas ein einfacher Übergehalten wird. Strömvorgang ein, weil über die Rückschlagventile 3

Um beispielsweise beim Beginn des Füllens der 50 und 5 das Druckgas ohne weiteres in die an den Ab-

Druckgasflasche ein einfaches Überströmen des gang B angeschlossene Flasche strömen kann.

Druckgases von einer Druckgasbatterie in die zu fül- Sobald das Druckgas aus der Vorratsflasche in den

lende Druckgasflasche zu ermöglichen, kann gemäß Kolbenraum 1 strömt, wird der Kolben 6 gegen die

einer weiteren Ausbildung der Erfindung eine Lei- Wirkung der Feder 7 nach links bewegt, so daß sich

tung vom Kolbenraum bzw. von der Vordruckrohr- 55 in dem Pumpraum 4 eine Kompression durch den

leitung zum Einlaß-Rückschlagventil des Pumprau- Kolbenteil 8 mit kleinerem Durchmesser ergibt. Der

mes führen. Pumpraum 4 ist gegenüber der Zwischenkammer 9

Eine einfache Ausführungsform, bei der die Boh- durch eine Dichtungspackung oder ein Dichtungsrungen im Kolben angeordnet sind, besteht darin, manschetten-System 10 abgedichtet. Der Kolben 6 ist daß der Kolben mit einer vom Kolbenraum ausge- 60 in einer dreifachen Dichtung 11 gelagert, kann aber henden Bohrung versehen ist, die über eine Querboh- auch in anderer Weise gelagert sein. In den Kolben 6 rung in der Kolbenmantelfläche endet, welche Quer- ist ausgehend von dem Kolbenraum 1 eine Bohrung bohrung in der einen Endlage des Kolbens durch die 12 eingelassen, die in einer Querbohrung 13 endet, Dichtungen des Kolbens abgeschlossen ist und in der die ihrerseits in der Kolbenmantelfläche mündet, anderen Endlage des Kolbens in die Zwischenkam- 65 Wenn der Kolben 6 unter dem Druck in dem KoI-mer führt. Dabei kann weiterhin der Kolben mit benraum 1 sich nach links verschiebt, stellt die Quereiner von der Zwischenkammer ausgehenden Boh- bohrung 13 die Verbindung zwischen dem Kolbenrung versehen sein, die in der einen Endlage des KoI- raum 1 und der Zwischenkammer 9 her. Unter die-

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sem Druck in der Zwischenkammer 9 in Verbindung Rohrleitung A gegeben werden, so daß erst nach Er-

mit der zusätzlichen Kraft der Feder 7 und dem in reichung des Druckausgleichs das weitere Auffüllen dem Pumpraum 4 und der am Abgang B angeschlos- der kleineren Flasche einsetzt. Ferner kann man unsenen Flasche vorhandenen höheren Druck wird der abhängig von dem Abgang B die Kolbenhübe auch

Kolben 6 wieder nach rechts geschoben. Der KoI- 5 durch ein anderes Treibgas herbeiführen. Das dürfte

ben 6 ist ausgehend von der Zwischenkammer 9 mit dann zweckmäßig sein, wenn das umzufüllende

einer Bohrung 14 versehen, die in einer Querbohrung Druckgas verhältnismäßig teuer ist. In diesem Fall

15 endet, die ihrerseits in der Mantelfläche mündet. könnte zum Antrieb des Kolbens beispielsweise

In der Gehäusewand 16 ist eine Entlastungsbohrung Preßluft gewählt werden, so daß der durch die lau-

17 zwischen zwei Dichtungen 11 eingelassen. Wenn io fende Entlüftung eintretende Verlust kaum Bedeu-

der Kolben in die in Abb. 1 dargestellte Lage zu- tungerhält.

rückgekehrt ist, kann das Druckgas aus der Zwi- Die Ausführungsform nach Abb. 3 unterscheidet

schenkammer 9 über die Entlastungsbohrung 17 ab- sich von der nach A b b. 1 dadurch, daß der Kolben 6

strömen. Andererseits wird bei dieser Bewegung des mit Bohrungen 21 versehen ist, die einmal in der zur

Kolbens die Querbohrung 13 abgesperrt, so daß der 15 Zwischenkammer 9 gerichteten Stirnwand und zum

beschriebene Vorgang sich wiederholen kann. Bei anderen in einem Ventilsitz 22 auf der gegenüberlie-

dieser Arbeit des Kolbens wird über die Rückschlag- genden Kolbenseite enden. Dieser Ventilsitz ist durch

ventile3 und 5 Druckgas in die zu füllende Flasche einen Schließbolzen 23 abgeschlossen, der unter.der

gepumpt. Wirkung einer Feder 24 steht. Der Schließbolzen 23

Das in A b b. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel 20 ist mit einem Anschlag 25 versehen, der sich nach unterscheidet sich von dem vorhergehenden Ausfüh- einer bestimmten Bewegung des Kolbens 6 nach links rungsbeispiel dadurch, daß die Bohrung 18 nicht im gegen einen Absatz 26 im Gehäuse legt. Wenn der Λ Kolben 6, sondern in der Gehäusewand 16 unterge- Kolben 6 unter dem Druck in dem Kolbenraum 1 bracht ist und in zwei Querbohrungen 19 und 20 ein- sich nach links bewegt, setzt der Anschlag 25 des mal in die Zwischenkammer 9 und einmal in die Zy- 25 Schließbolzens 23 auf dem Absatz 26 im Gehäuse linderfläche der Gehäusewand 16 mündet. In der auf. Dadurch wird das Ventil 22, 23 geöffnet, so daß dargestellten einen Endlage wird die Querbohrung über die Bohrungen 21 ein Druckausgleich mit der 20 vom Kolben 6 verschlossen. Wenn der Kolben da- Zwischenkammer 9 erfolgen kann. .
gegen die andere, nicht dargestellte Endlage erreicht, In diesem Ausführungsbeispiel ist die Zwischenwird die Querbohrung 20 freigegeben, so daß Druck- 30 kammer 9 über die Entlastungsbohrung 17 entlüftet, gas in die Zwisehenkammer 9 überströmen kann. in die eine Düse 27 eingesetzt ist. In der Zwischen-

Andererseits ist-die*Entlastungsbohrung 17 so .an- kammer 9 baut sich demzufolge kurzzeitig ein Druck

geordnet, daß sie in der in A b b. 2 dargestellten auf, der genügt, um den Kolben 6 wieder nach rechts

Endlage freigegeben ist, während sie in der anderen zu verschieben, wenn die Düse 27 den Gasabfluß so

Endlage verschlossen ist. 35 stark drosselt, daß die Zufuhr von Druckgas über die

Außerdem unterscheidet sich dieses Ausführungs- Bohrungen 21 schneller erfolgt.

beispiel dadurch, daß die Pumpseite mit den beiden Die Entlüfung kann jedoch bei diesem Ausfüh-Rückschlagventilen 3 und 5 auch unabhängig von der rungsbeispiel auch in gleicher Weise erfolgen, wie bei Arbeitsseite des Kolbensystems gestaltet sein kann. den Ausführungen nach A b b. 1 und 2.
Bei dieser Anordnung kann erst der Überströmvor- 40 Es ist auch möglich, die Entlüftung durch Eingang vorgenommen und danach Druck über die schaltung eines Ventils von Hand zu betätigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen - (

Claims (7)

1 2 die Zwischenkammer (9) mit dem Kolbenraum Patentansprüche: (1) verbindet (A b b. 3). 8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch

1. Einrichtung zum Überfüllen eines Druckga- gekennzeichnet, daß die in dem Kolben (6) und/ ses mit niederem Druck auf Druckgasflaschen 5 oder in der Gehäusewand (16) angeordneten mit einem höheren Druck mit einem in einem Bohrungen mit Düsen (27) versehen sind.
Gehäuse geführten Kolben, der in einem am Ein- 9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch und Auslaß mit je einem Rückschlagventil verse- gekennzeichnet, daß die Feder (7) in der Zwihenen Pumpraum für den höheren Druck axial schenkammer (9) angeordnet ist.
verschiebbar ist, dadurch gekennzeich-io 10. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dan e t, daß der gestufte Kolben (6) am einen Ende durch gekennzeichnet, daß die Entlastungsbohmit seinem Kolbenteil (8) kleineren Durchmes- rung (17) mit einem von Hand zu Hand betätisers abgedichtet in den Pumpraum (4) hineinragt genden Ventil versehen ist.

und an seinem anderen Ende über einen Kolbenraum (1) unter dem niederen Vordruck steht, wo- 15

bei der Kolben (6) in Richtung zum Kolben raum —

(1) durch eine Feder (7) belastet ist und in der
den Kolben (6) umgebenden Gehäusewand (16)

eine Entlastungsbohrung (17) sowie in der den Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum ÜberKolben (6) umgebenden Gehäusewand (16) und/ 20 füllen eines Druckgases mit niederem Druck auf oder in dem Kolben (6) Bohrungen (18, 19, 20; Druckgasflaschen mit einem höheren Druck mit 12, 13 14, 15; 21, 22) derart angeordnet sind, einem in einem Gehäuse geführten Kolben, der in daß in der einen Endlage des Kolbens (6) eine einem am Ein- und Auslaß mit je einem Rückschlagzwischen dem Pumpraum (4) und dem Kolben- ventil versehenen Pumpraum für den höheren Druck raum (1) liegende Zwischenkammer (9) mit der 25 axial verschiebbar ist.

Entlastungsbohrung (17) und in der anderen Insbesondere zum Füllen der in Atemschutzgerä-

Endlage des Kolbens (6) der Kolbenraum (1) mit ten verwendeten Druckgasflaschen ist es bekannt, die

der Zwischenkammer (9) verbunden ist. zu füllenden Flaschen an Druckgasvorratsflaschen

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- anzuschließen, die ein wesentlich größeres Volumen kennzeichnet, daß eine Leitung (2) vom Kolben- 30 haben. Nach dem Öffnen der Absperrventile strömt raum (1) bzw. von der Vordruck-Rohrleitung (A) das Druckgas aus der Vorratsflasche über, wobei der zum Einlaß-Rückschlagventil (3) des Pumprau- Fülldruck der zu füllenden Druckgasflaschen am mes (4) führt (A b b. 1 und 3). Ende des Füllvorganges jeweils kleiner ist als der sin-

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, da- kende Vorratsdruck der Vorratsflasche. Mit nachlasdurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) mit 35 sendem Vorratsdruck der Vorratsflasche werden naeiner vom Kolbenraum (1) ausgehenden Bohrung turgemäß auch die Flaschen der Atemschutzgeräte (12) versehen ist, die über eine Querbohrung (13) nur bis zu einem geringerem Druck aufgefüllt. Zur in der Kolbenmantelfläche endet, welche Quer- Vermeidung dieses Nachteils ist auch die sogenannte bohrung (13) in der einen Endlage des Kolbens Kaskadenumfüllung bekannt, bei der mehrere Vor-(6) durch die Dichtungen (11) des Kolbens (6) 40 ratsflaschen nebeneinander geschaltet sind und die abgeschlossen ist und in der anderen Endlage des Auffüllung der zu füllenden Druckgasflaschen zuKolbens (6) in die Zwischenkammer (9) führt nächst mit einer Vorratsflasche beginnt. Wenn der (Abb. 1). Umfüllvorgang beendet ist, wird die erste Vorratsfla-

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch sehe abgeschlossen und die nächste Vorratsflasche gekennzeichnet, daß der Kolben (6) mit einer von 45 angeschlossen. Auf diese Weise kann man den Füllder Zwischenkammer (9) ausgehenden Bohrung druck annähernd bis zu dem höchsten Druck der (14) versehen ist, die in der einen Endlage des letzten Vorratsflasche bringen. :
Kolbens (6) die Zwischenkammer (9) mit der Um die geschilderten Nachteile zu vermeiden, sind Entlastungsbohrung (17) verbindet (A b b. 1). weiterhin Umfüllpumpen bekannt, die entweder von

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch 5° Hand oder von einem Elektromotor angetrieben wergekennzeichnet, daß die Entlastungsbohrung (17) den. Mit diesen Pumpen können die Vorratsflaschen zufolge ihrer Anordnung in der Gehäusewand dann auf den jeweils gewünschten Enddruck unab-(16) in der einen Endlage des Kolbens (6) freige- hängig vom Druck der Vorratsflasche gebracht wergeben ist (Abb. 2). den. Diese Umfüllpumpen sind kostspielig. Zur Ver-

6. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 5, da- 55 minderung der aufzuwendenden Arbeitskraft ist es durch gekennzeichnet, daß eine in der Gehäuse- auch bekannt, doppeltwirkende Handpumpen zum wand (16) angeordnete Bohrung (18) über zwei Umfüllen zu verwenden. Aber auch mit diesen Pum-

. Querbohrungen (19, 20) in der anderen Endlage pen erfordert das Umfüllen einen erheblichen Ardes Kolbens (6) die Zwischenkammer (9) mit beits- und Zeitaufwand. Die Umfüllung mit einer dem Kolbenraum (1) verbindet (A b b. 2). 60 elektrischen Pumpe setzt elektrische Energie voraus.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 5, da- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine durch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) eine Einrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaf-Bohrung (21) aufweist, die zur Zwischenkammer fen, die von einer elektrischen Stromquelle unabhän-(9) führt und auf der Seite des Kolbenraumes (1) gig sowie einfach im Aufbau ist und deren Betätidurch einen federbelasteten Schließbolzen (23) 65 gung keinen übermäßigen Arbeits- und Zeitaufwand abgedeckt ist, dessen Bewegung in Richtung zum erfordert.

Pumpraum (4) derart begrenzt ist, daß die Boh- Die Erfindung besteht darin, daß der gestufte KoI-

rung (21) in der anderen Endlage des Kolbens (6) ben am einen Ende mit seinem Kolbenteil kleineren