DE2044399B2 - Vorrichtung zum selbsttätigen Ausgleich von Mengen Verlusten eines gasförmigen oder flussigen Ausgleichs mediums - Google Patents
Vorrichtung zum selbsttätigen Ausgleich von Mengen Verlusten eines gasförmigen oder flussigen Ausgleichs mediumsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Ausgleich von Mengenverlusten eines gasförmigen
oder flüssigen Ausgleichsmediums, das z. B. zum Schmieren, Kühlen und/oder Abdichten einer
Welle von einem gasförmigen oder flüssigen Förderprodukts dient, bestehend aus einem Zylinder mit
Anschlüssen und einem Steuerkolben, der das Förderprodukt von dem Ausgleiehsmedium trennt, das
unter gleichem oder höherem Druck als das Förderprodukt steht, wobei die Anschlüsse des Zylinders mit
der das Ausgleiehsmedium enthaltenden Leckagestelle und mit dem Förderprodukt in Verbindung stehen.
Auf dem Gebiet der Petro-Chemie und Erdölraffination werden bei Pumpen oder Rührwerken mit
schwierigen Abdichtungsverhaltnissen doppelte Gleitringdichtungen zur Abdichtung der Wellen zwischen
Innenraum und Atmosphäre eingesetzt. Zwischen den beiden Dichtungen stehen Flüssigkeiten,
sogenannte Vorlage- oder Ausgleichsflüssigkeiten an, die die Schmierung zwischen den Dichtflächen gewährleisten,
die Reibwärme abführen und den Austritt des Förderproduktes verhindern. Vorrichtungen
zum Ausgleich von Mengenverlusten des Ausgleichs-.nediums
sind bekannt. Bei den Arten der Sperr-
1S druckbildung wird zwischen Eigendruck des Eigengas-
oder Flüssigkeitspolsters des Förderproduktes und zwischen Fremddruck eines Fremdgas- oder Flüssigkeitspolsters
unterschieden. Die letztgenannten Vorrichtungen weisen gas- oder flüssigkeitsbeauf-
-° sehlagte Kolben, Membranen oder Blasen auf, wobei
zwei völlig voneinander getrennte Räume vorhanden sind. Die eine Seite dieser Räume steht mit dem System
in Verbindung, während der andere Raum das Medium enthält, das zum Ausgleich der auftretenden
Verluste dient.
Bi_: den bekannten Vorrichtungen dieser Art kann
jedoch der Druck infolge der Volumenänderung währenil
des Ausgleichvorganges nicht konstant gehalten werden. Es sind auch Vorrichtungen bekannt, die mittcls
komplizierter pneumatischer oder hydraulischer Steuerorgane den Systemdruck konstant halten Diese
sind jedoch konstruktiv sehr aufwendig und erfordern prinzipiell eine stetig laufende Pumpe, die die Mediumverluste
aus einem vorhandenen Medium-Vorratsbehälter ausgleicht. Alle diese bekannten Vorrichtungen
sind mit Überwachungsgeräten versehen, die bei einem kleinsten, noch vorhandenen Rest Volumen
Warnsignale auslosen. Ein gemeinsamer Nachteil aller Vorrichtungen des Standes der Technik diescr
Art besteht darin, daß der Druck fast schlagartig abgebaut wird, wenn die zur Verfügung stehende
Menge an Ausgleiehsmedium verbraucht ist. Obwohl dadurch ein Warnsignal ausgelöst wird, kann das
plötzliche Ausbleiben der Ausgleichsflüssigkeit trotzdem zu einer Beschädigung der Anlage führen. Auch
ist es beim Stand der Technik erforderlich, die verbrauchte Nachfüllflüssigkeit von Hand wieder nachzufüllen.
Zur Behebung des Nachteils bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art, der darin besteht, daß bei
Aufbrauch der Flüssigkeit der Druck rapide abgebaut wird, wurde bereits eine Einrichtung zum Speichern
und Zufuhren einer unter Druck stehenden Flüssigkeit geschaffen, die aus einem Zylinder, einem aus
zwei Teilen bestehenden Kolben und einer Überwachungseinrichtung besteht, die vor Aufbrauch der zuzuführenden
Flüssigkeit Warnsignale abgibt. Mit dieser bekannten Einrichtung wird zwar der Druck
allmählich abgebaut, und es werden Warnsignale abgegeben, aber es erfolgt keine automatische Nachfiillung
des Zylinders mit Ausgleichsflüssigkeit.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum selbsttätigen Ausgleich von
Gas- oder Flüssigkeitsmengenverlusten vorzuschlagen, die diesen Ausgleich selbsttätig und unter Einhaltung
des im Kreislauf herrschenden Druckes sowohl bei relativ niedrigen als auch bei relativ hohen
Drücken ausführt.
Die Ia)SUiIi; dieser Anleihe besteht eiTiiulungsgemaß
darin, daß der Steuerkolben an seinem Umfang mehrere Ringn.iten und eine Bohrung für einen Iederheaufsdilagien
Hilfskolhcn aufweist, wobei die Kolben Radial- und Laiigsbolmmgen haben, daß der
Sleuerkolben /wischen zwei Anschlägen d.:s Zylinders
und der Hilfskolben /wischen zwei Anschlügen des Steuerkolhens inner Bildung von Druckrüunien hin
und her verschiebbar sind, wobei der Sleuerkolben unier dem Einfluß eines durch einen Druckanschluß
zugefülmen Druckmediums das Ausgleichsmedium zur Leekagestelle drücki und bei bestimmter Stellung
des Steuerkolbens durch einen Nachfüllanschluß Ausgleichsmedium nachsiiümt, und daß bei Erreichen
des unteren Anschlages durch den Sleuerkolben der Druekansdiluli geschlossen und der Druckraum durch
einen weiteren Anschluß entlüftet wird, wobei der Hilfskolben in seine Endlage innerhalb des Steuerkolhens
läuft und der Druck des Ausgleichsmediums den Steuerkolben in die Ausgangslage verschiebt, der den
Hilfskolben so lange mitnimmt, bis dieser an einem Nu. ken anlauft, wodurch bei WeiterlaiZen des Steuerkolbens
der Druckanschluß freigegeben wird.
Eine weitere erfindungsgemüße Ausgestaltung ist
dadurch gekennzeichnet, daß zum Einsatz in Anlagen mit relativ kleinem Druck der Steuerkolben zusammen
mit dem Hilfskolben um l.SC gedreht in den
Zylinder eingesetzt und unverschieblich gehalten ist. wobei Ausgleichsmedium durch den weiteren Anschluß
über eine Ringnut des Steuerkolbens und Bohrungen des Hilfskolbens gegen die Feder zur L.eckagestelle
druckbar ist.
Beispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und anschließend beschrieben. Dabei zeigt
Fig. I einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, die zum Lcckausgleich in einer Anlage dient, in der ein relativ hoher Druck während des
Ausgleichvorganges konstaut gehalten wird und zwar
in der Ff lktionsstellung, in der der Steuerkolben in
seineroberen Endstellung und der Hilfskolben in seiner
unteren Endstelliing relativ zum Steuerkolben
stellen,
f· ig. 2 eine Darstellung nach Fig. I, in der Funklionsstellung,
in der sich der Steuerkolben in seiner unteren Endlage und der Hilfskolben ebenfalls in seiner
unteren Endlage befinden,
Fig. 3 eine Darstellung nach Fig. 1, in der Furiklionsstellung,
in der der Steuerkolben in seiner unleren Endlage und de· Hilfskolben in seiner oberen
Endlage relativ zum Steuerkolben stehen, und in der tier Ausj'Ieichvorgiing beginnt,
Fig. 4 eine Darstellung nach Fig. 1, in der Funktionsstellung
in der der Steuerkolben während seiner Aufwärtsbewegi.ng gerade die Stellung innehat, bei
der der relativ zum Sleuerkolben in seiner obersten Stellung befindliche Hilfskolben am Nocken im Zylinder
anliegt,
Fig, 5 einen Längsschnitt des Sieuerkolbens in
vcrgroiieiler Darstellung,
Fig. (■> einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, die zum Lcckausgleich in einer Anlage dient, in der ein relativ kleiner Druck während des
Ausgleiches konstant gehalten wird, wobei plötzliche Druckansliege iuitomatisch abgebaut werden und
zwar in der Funktion «stellung, in tier der Hilfskolben
in seiner unteren End lage stellt und
Fig. 7 eine Darstellung nach Fig. ο in der Funktionsstellung,
in der t\ r Hilfskolben nach erfolgtem
Ausgleich in hochgedrückler Stellung steht.
Der Zylinder 1 ist mit drei Anschlüssen versehen, lüimiich einem Druckanschluß 1«, der mit einem konstanlen
Mediuntdruck beaufschlagt wird, einem Nachfüllanschlu!.! lh, durch den das zum Ausgleich
dienu.'ide Medium einströmt, einem Entliiftungsanschluß
Ir, der mit der Außenatmosphiire in Verbindung
steht und π nein Ausgleichanschluß Ii/, der mit
einem Anschlul.'.-iefäß 10 bzw. mit einer Leitung verbunden
ist, die den Zylinder 1 mit der Stelle verbindet, an der der Leckverlust auftritt. An einem Ende weist
der Zylinder eine Steuerplatte Ie auf, an derein hervorstehender
Nocken l/befestigt ist. Mit dem Flansch 1# kann die gesamte Vorrichtung auf bekannte Weise
'5 befestigt weiden. Die Dichtung 1// dient zur Vermeidung
von Druckverlusten im Druckraum Ik. Am anderen
Ende ist der Zylinder 1 mit einer Abschlußpiatte 1/ verschlossen, in der das Flauptrückschlagventil
5 gemeinsam mit dem Ausgleichanschluß Id angebracht sind. In dem zylindrischen Innenraum des
Zylinders 1 ist der Steuerkufen 2 angeordnet, der zwischen der Steuerplatte Id1 unu der Abschlußplatte
1/ hin und her gleiten kann.
Aiii seinem äußeren Umfang sind mehrere Ringnuten
angebracht, nämlich eine erste Ringnut 2a, eine zweite Ringnut 2h. eine dritte Ringnut 2c, eine vierte
Ringnut 3f/ und eine fünfte Ringnut 2e. Am einen Ende des Steuerkolbens ist der Nachfüllraum 2/ und
am anderen Linde die zylindrische Bohrung 2.? für eineu
liüfskolben 3 angeordnet. Die zylindrische Bohrung 2ν geht gegen den Nachfüllraum 2/ zu in einen
Federraum 2n über. Die erste Ringnut 2a ist mit einer ersten Radialbohrung Ig mit dem Nachfüllraum 2/
verbunden. Die zweite Ringnut 2h steht über die
.35 drille Radialbohrur.g 2/ und der Axialbohrung 2o sowie
der /weiten Radialbohrung 2/i mit dem Federraum 2/; in Verbindung. Die dritte Ringnut Ic steht
einerseits über die fünfte Radialbohrung 2/ mit der zylindrischen Bohrung 2,y und andererseits über die
»c vierte Radialbohrung 2k mit der Axialbohrung 2c in
Verbindung. Die vierte Ringnut 2<7 ist über die sechste
Radialbohrung 2.i; mit dem Eiillüftungskanal 2r verbunden,
der auf der Seite mündet, an der der Sicherungsring 12 angebracht ist. Die fünfte Ringnut 2c
isl über die sechste Radialbohrung 2/ii mit der zylindrischen
Bohrung 2.v verbunden. Zwischen der vierten Radialbohrung 2k und der zweiten Radialbohrung 2/i
ist eine Kugel 9 federbelastet angeordnet, die nur in Stromungsrichtung gegen die vierte Radialbohrung
2/c zu öffnet. Der Federraum 2n wird über die zweite
Radialbohrung 2h entlüftet.
Parallel zur Mittellinie des Zylinders 1 ist im Steuer kolheii 2 ein Stößel 8 vorgesehen, der in einem
Längskanal 2p gleitend angeordnet isl. Dieser Stößel weist einen konischen Absatz auf, der unter Federdruck
gegen das obere Ende des L.ängskanals 2p angepreßt wird Das obere Ende des Stößels, das im
Querschnitt vermindert ist, liegt an der Ventilkugel 7 an, die ihrerseits an dem unteren Ende des Betätigungskolbens
6 anliegt. Die Bohrung, in der der Betätigungskolben hin und her gleitend angeordnet ist, hat
Verbindung zu der Stirnseite des Steuerkolbens, an der der Sicherungsring 12 angebracht ist. Das untere
Ende des Stößels 8 kann über die untere Stirnfläche des Steuerkolbens hervorstehen und wird beim Anlaufen
gegen die Abschlußplatle 1/hochgedrückt. Das Hauptrückschlagventil, das federbelastet ist, öffnet
nur in Richtung aus dem Zvlinder l
Die vierte Ringnut 2il verbinde! den Driickraum
1/c über die siebte Radialbohrung Iq und den Entliiftungskanai
2r mit dem Finlltiftiingsanschliiß Ir. Dies
ist dann der Fall, wenn der Sleuerkolben 2 in seiner
untersten Stellung stein. Dadurch ergibt sich ein Druckabfall im Driickraum ik. Die Ausgleichsfeder 4
drück! den Hilfskolben 3 (Fig. 3) in seiner oberste
Stellung, wodurch der Driickraum ik Verbindung zur Außenatmosphäre über den Liingskanal 3c, den ersten
Radialknnal 3d und die dritte Ringnut 2r erhält. Die Entlüftung erfolgt so über den Entliiftungsanschluß
If. Somit wird der Driickraum ik drucklos, da die Verbindung des Druckraumes Ik zu dem
Druckanschluß la durch den Hilfskolben 3 unterbrochen ist.
Am äußeren Umfang weist der Stcuerkolben mehrere Dichtringe 14 auf, die zur Abdichtung während
des Uetricbszustandes dienen. Im Federraum 2/t isl die Ausglcichfeder 4 vorgesehen, die als Druckfeder
den Hilfskolben 3 gegen den Sicherungsring 12 drückt. Dieser Hilfskolben weis! eine erste Hilfskolhcntiul
3a auf, die über den ersten Radialkanal 3<7 und den Liingskanal 3r mit dem zweiten Radialkanal
3e verbunden ist, der in die /weile Hilfskolbenniit 3/)
mündet, während der Liingskanal 3c an der Stirnseite des Hilfskolbcns in den Raum Ik mündet. Auch der
Hilfskolben ist mit mehreren Dichtringen 3/auf seinem äußeren Umfang versehen.
In den Fig. 1 bis4 sind die verschiedenen Betriebsstellungcn
der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, beim Einsatz in einer Anlage, bei der Leckverluste
automatisch unter Einhaltung eines konstanten Druckes Pa ausgeglichen werden. Dieser konstante
Druck Pa herrscht im Druckanschluß ia. Das Druckhnltcmcdium
kann über eine Leitung bei entsprechender Stellung des Stcuerkolbcns 2 und des Hilfskolbcns
3 in den Druckraum Ik des Zylinders 1 einströmen. Am entgegengesetzten Ende des Zylinders
ist das Hauplrückschlagventil 5 angebracht, durch das die jeweils erforderliche Leck-Ausglcichsmenge
des Mediums durch den Aiisglcichsanschluß
It/ in das Anschlußgefäß 10 bzw. zu der Stelle der
Anlage fließen kann, an der der Leckverlust auftritt. Durch den Nachtüllansehluß Ib kann das Medium
einströmen, das die Leckverlustmenge ersetzt. Der Druck des Mediums im Nachfüllanschluß 1/) braucht
nicht so groß wie der konstant zu haltende Druck Pa der Anlage zu sein. Es muß jedoch etwas größer sein
als der Druck im Entlüftungsanschluß Ic, der auch direkt mit der AuSenatmosphäre verbunden, sein
kann. Die sich während der einzelnen Funktionsstellungen der Vorrichtung einstellenden Drücke sind in
folgender Weise bezeichnet:
P1 = Druck im Nachfüllraum 2/
P2 = Druck im Anschlußgefäß 10 = Druck P1 P, = Druck im Druckraum lk> P4
P4 = Druck im Entlüftungsanschluß Ic
P5 = Druck im Nachfüllanschluß Ib< P3 Ph = Druck im Federraum 2n = Atmosphärendruck
P1 = Druck im Nachfüllraum 2/
P2 = Druck im Anschlußgefäß 10 = Druck P1 P, = Druck im Druckraum lk> P4
P4 = Druck im Entlüftungsanschluß Ic
P5 = Druck im Nachfüllanschluß Ib< P3 Ph = Druck im Federraum 2n = Atmosphärendruck
In Fig. 1 befindet sich die Vorrichtung in der
Funktionsstellung, in der sich die maximal mögliche Leckausgleichsmenge im Zylinder 1 befindet. Diese
kann dann stetig unter Einhaltung des Druckes Pa durch den Ausgleichsanschluß Id abgegeben werden,
[n dieser Stellung besteht Verbindung zwischen dem Druckanschluß la und dem Druckraum Ik über die
Fünfte Ringnut 2e im Steucrkolben. die sechste Radialbohrung
2/n, die zweite Hilfskolbenniit 3/) im Hilfskolben und dem Längsknnnl 3r. Im Druckraun
ik herrsch! somit der Druck P, = Pa. Die zweite Ringnut 2b im Sleuerkolben befinde! sich im Bereiel
des Entliiflungsanschlusses Ic, so daß im Federraum 2;i des Steuerkolbcns jelzl der Druck Pn = P.
herrsch!, wodurch der Druck P, im Driickraum aiii
den Hilfskolben voll wirksam wird.
Jede Verbindung zwischen dem Driickraum Ik und
dem Nachfiillraum 2/bzw. dem Raum zwischen Sleuerkolben
und der Abschlußplatte 1/ ist jetzt unterbrochen. In diesem Raum herrscht jclzt der Druck
P1 = Pa und im Anschlußgefäß 10 der Druck P2 = Pa. Ergibt sich nun, ausgehend von dieser Funk-
'5 tionsstelliing im Anschlußgefäß 10 bzw. in der mit diesem
verbundene Leitung ein Leckverlust, so stellt sich momentan dort ein Druck P2
< Pa ein, wodurch eine entsprechende Mediummenge durch das Hauptrückschlagvcnlil
5 in das Anschlußgefäß fließ!. Durch die
ao dabei entstehende Druckdifferenz bewegen sich der
Sleuerkolben 2 und der Hilfskolben 3 gemeinsam in Richtung des Hauptrüekschlagvcntils, wobei der
Hilfskolben in seiner unteren Endlage relativ zum Stcucrkolhcn verbleibt. Nach dieser Ausgleichsbewe-
1S gung herrschen wieder in den erwähnten Räumen die
Drück,· P1 = Pa: P2 = Pa: P„ = P4.
'Freien weitere Leckverluste auf, so bewegen sich der Sleuerkolben und der Hilfskolben in der geschilderten
Weise gemeinsam abwärts. Dadurch gelang!
3" clic drille Ringnut 2c des Stcuerkolbcns in den Bereich
des Entlüftungsanschlusses Ic. Das Überströmen von
Medium aus dem Nachfüllraum 2/ durch den Liingskanal 2p und die fünfte Radialbohrung 2/ im Steucrkolben
in den Entlüftungsanschluß Ir wird aber verhindert durch den Betätigungskolbcn 6, der infolge
des Druckes P, = Pa die Vcntilkugel 7 gegen die öffnung des Längskanals 2p preßt.
Während der nachfolgenden Ausgleichsbcwcgungen erreicht schließlich der Stcuerkolben seine untere
Endlage, so daß er und der Hilfskolben indcrin Fig. 2 gezeigten Funklionsstcllung stehen. Bei dieser Stellung
herrscht im Nachfiillraum 2/ immer noch der Druck P1 - Pa, und das Abströmen des darin befindlichen
Mediums in die Leitung des Nachfiillanschlusscs lh wird durch das Rückschlagventil 11 verhindert.
Gleichzeitig wird der Stößel 8 durch die Abschlußplatte Ii nach oben gedruckt, wodurch zunächst die
Venlilkugcl 7 von ihrem Dichtsitz hochgehoben wird. Der Nachfiillraum 2/ wird dadurch über die dritte
Ringnut 2c entlüftet, und der Steuerkolben 2 erreicht schlagartig seine unterste Stellung, wodurch der Stößel
8 weiter nach oben gedrückt wird und dichtet den Längskanal 2p mit seinem konischen Schaftübergang
ab. Hierbei wird die Ventilkugel 7 aus ihrer bisherigen
Dichtstellung hochgehoben. Die fünfte Ringnut 2e ist
außerhalb des Bereiches des Druckanschlusses la gelang'., so daß plötzlich die Verbindung zwischen
Druckanschluß la und Druckraum Ik durch den Hilfskolben 3 unterbrochen ist. Da gleichzeitig die
vierte Ringnut 2d, die über eine siebte Radialbohrung 2q mit dem Entlüftungskanal 2r verbunden ist, in den
Bereich des Entlüftungsanschlusses Ic gelangt ist, sinkt der Druck P3 ab auf P4. Infolge dieses Druckabfalles
überwiegt die Federkraft der Ausgleichsfeder 4
und drückt den Hilfskolben nach oben, w^bei der Steuerkolben zunächst in seiner unteren Endlage verbleibt.
Der Hilfskolben wandert weiter nach oben, wobei der Druckraum Ik fortwährend über die vierte
Ringnut ld entlüftet wird. Liegt der Hilfskolben oben
an dem Sicherungsring 12 an, so ist die in Fig. 3 gezeigte
Funktionsstellung erreicht.
Die Entlüftung des Federraumes 2/1 bei der untersten
Stellung des Steuerkolbens 2 erfolgt über die /weite Radialbolmmg 2/;, die Axialbohrung la, die
vienc Radialbohrung 2k, die dritte Ringnut Ic und
den Entlüftungsanschluß If, während in der obersten
Stellung diese Entlüftung über die /weile Radialbohrung lh, die Axialbohrung 2o, die dritte Radialbohrung
2/, die /weite Ringnut lh und den EntlüftungsiitischIuB
Ic erfolgt.
In der in Fig. 3 gezeigten Funktionsstellung herrsehen
im Druckraum l/t der Druck P3 — P4 und im
Nachfüllraum 2/der Druck P1 = Pa. Deshalb wird
der Steuerkolben so weit nach oben gedrückt, bis der Druck P1 = /% beträgt. Dann öffnet das Rückschlagventil
11, und das Nachfüllnicdium strömt mit dein
Druck A', > P4 in den Nachfüllraum 2/ und drückt
den Steuerkolben weiter nach oben.
Hei dieser Bewegung erfolgt die weitere Entlüftung über den Längskanal 3c, die erste Hilfskolbennut 3«,
die fünfte Radialbohrung 2/ und die dritte Ringnut 2c. Der Druckanschluß Io ist zwar jetzt mit der fünften
Ringnut 2c verbunden, deich ist die sechste Radialbohrung 2m noch durch den Hilfskolben ver
schlossen. Der Steuerkolben wandert weiter nach oben, bis der Hilfskolben von dem Nocken l/des Zylinders
angehalten wird. Dann ist die in F i g. 4 gzcigtc Funktioiisstellung erreicht.
Ausgehend von der Bctricbsstellung gemäß Fig. 4
wird der Steuerkolben allein weiter nach oben bewegt, wodurch der Hilfskolben die Ausgleichsfcder 4 zusammendrückt.
Die Entlüftung des Federraumes In erfolgt dabei über die zweite Radialbohrung 2Λ, die
Axialbohrung 2o und die dritte Ringnut 2c, wobei die Kugel 9 von ihrem Dichtsitz hochgehoben wird.
Während dieser Steuerkolbcnbewegung gerät die erste Hilfskolbennut 3a außerhalb des Bereichs der
fünften Radialbohrung 2/, so daß dann die weitere Entlüftungdes Druckraumes \k beendet ist. Die Entlüftung
des Federraumes In erfolgt jetzt über die zweite Ringnut 2b. Nach einer weiteren Aufwärtsbewegung
des Steucrkolbens gelangt dieser in seine obere Endlage, wodurch eine Verbindung zwischen
dem Druckanschluß lfl und dem Druckraum IA: über
die zweite Hilfskolbennut 3b hergestellt ist. Im Druckraum Ik stellt sich sodann der Druck P3 = Pa
und im Nachfüllraum 2/der Druck Px = Pa ein. Der
Hilfskolben wird dadurch noch in seine untere Endlage gedruckt, wobei die restliche Entlüftung des Federraumes
in der erwähnten Weise erfolgt. Der Betätigungskolben
6 drückt infolge des Druckes Pa die Ventilkugel 7 auf ihren Dichtsitz, wonach die in
Fig. 1 gezeigte Ausgangsstellung erreicht ist. Da der
Druck Pj im Nachfüllraum jetzt größer ist als der
Druck P5, schließt das Rückschlagventil 11 automatisch.
Nun kann de>- Vorgang des Leckausgleiches analog in der geschilderten Weise beginnen.
Die Verbindung der zylindrischen Bohrung 2s mit der dritten Ringnut 2c erfolgt über die achte Radialbohrung
2z, die versetzt zur fünften Radialbohrung 2/ angeordnet ist.
In den Fig. (i und 7 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
beim Einsatz in einer Anlage gezeigt, bei der Leckverluste bei einem sehr kleinen Mcdiumdruck
ausgeglichen werden, wobei gleichzeitig eventuell !Uiflrctcndc unerwünschte Druckstößc automatisch
durch Entlüften an die Außenalmosphäre abgebaut werden. Für diesen Einsatzzweck wird einfach der
Sicuerkolben mitsamt dem Hilfskolben im Zylinder umgekehrt eingesetzt und durch einen Distanzring 13
in seiner oberen Endlage festgehalten. Der Hilfskolben gleitet während des Betriebs zwischen dem Siche-
'5 rungsring 12 und seiner jeweiligen, vom Druck und
der Kraft der Ausgleichsfeder bestimmten Endlage hin und her. Bei dieser Betriebsweise kann das HauptrücLsehlagvcntil
11 im Steuerzylinder entfallen. Die in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Ausführungsform kann
an ohne weiteres in die in den Fig. 6 und 17 gezeigte
umgebaut werden. Dadurch ergibt sich in der Praxis der Vorteil, beide Ausführungsformen aus den gleichen
Elementen zusammensetzen zu können.
In Fig. (■>
ist die Funktionsstellung gezeigt, bei der
a5 der Hilfskolben 3 von der Ausglcichfcder 4 in seine
untere Endlage gegen den Sicherungsring 12 gedruckt wird. Der Anschluß 101a ist blind und wird bei dieser
Betriebsweise nicht benötigt. Durch den Nachfiillanschluß 101c tritt das Medium, das für den Lcckausgleich
benötigt wird, in den Zylinder ein. Im Anschlußgcfäß herrscht hierbei ein Druck P2
< Pa. da in der Leitung, die mit dem Anschlußgefäß verbunden
ist bzw. im Anschlußgefäß selbst ein Leckverlust auftritt. Im Nachfüllanschluß 101c herrscht dagegen du
Druck P5 = Pa. Infolgedessen strömt so lange Me
dium in das Anschlußgefäß, bis auch P2 = Pa ist.
Währenddessen herrscht im Federraum 2/i der Druck Pf, - f"' da eine Verbindung über die zweite Radialbohrung
2h, die Axialbohrung 2o und die zweite
Ringnut 2b mit dem Nachfüllanschluß 101c besteht.
Dieser Druck Pn bewirkt zusammen mit der Aus
gleichfeder 4 diese untere Endlage des Hilfskolbeus.
Das Medium fließt über die dritte Ringnut 2c, dufünfte Radialbohrung 2/, den ersten Radialkanal 3.7
und den Längskanal 3c und durch den Ausgieichan Schluß lOld so lange in das Anschlußgefäß 10, bis
überall der Druck Pa des Systems herrscht, der, wie bereits erwähnt, sehr klein ist.
Dann ist der Ausglcichvorgang abgeschlossen, und
der Druck Pa drückt den Hilfskolben so weit nach oben, daß die erste Hilfskolbennut 3a oberhalb der
fünften Radialbohrung 2/ gelangt. Das im Federraum In befindliche Medium strömt dabei über die zweite
Ringnut 2b ab. Die in Fig. 7 gezeigte Funktionsstel-
lung ist damit erreicht. Treten nun plötzliche Druckstöße im System auf, die abgebaut werden sollen, so
schiebt sich der Hilfskolben weiter aufwärts, wobei die zweite Hilfskolbennut 3b in den Bereich der sechsten
Radialbohrung Im gelangt, über die das Medium
in den Entlüftungsanschluß 1016 abfließt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
309 550/247
7,663
Claims (2)
1. Vorrichtung /um selbsttätigen Ausgleich von Vlengenverlusten eines gasförmigen oder flüssigen
Ausgleichmediums, das /. B. zum Schmieren, Kühlen und/oder Abdichten einer Welle von einem
gasförmigen oder flüssigen Förderprodukt dient, bestehend aus einem Zylinder mit Anschlüssen
und einem Steuerkolben, der das Förderprodukt von dem Ausgleiehsmedium trennt,
das unter gleichem oder höherem Druck als das Förderprodukt steht, wobei die Anschlüsse des
Zylinders mit der das Ausgleiehsmedium enthaltenden Leckagestelle und mit dem Förderprodukt
in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuerkolben (2) an seinem Umfang mehrere Ringnuten {2a bis 2e) und eine
Bohrung für 'inen federbeaufschlagten Hilfskolben (3) aufweist, wobei die Kolben Radial- und
Längsbohrungen haben, daß der Steuerkolben zwischen zwei Anschlägen des Zylinders und der
Hilfskolben zwischen zwei Anschlägen des Steuerkolbens unter Bildung von Druckräumen (IA:.
Iy. 1/c, 2/i) hin und her verschiebbar sind, wobei
der Steuerkolben (2) unter dem Einfluß eines durch einen Druckanschluß (Ih) /ugeführten
Druckmediums das Ausgleiehsmedium zur Lekkagestelle drückt und bei bestimmter Stellung des
Steuerkolbens durch einen Naehfüllanschluß (Ib)
Ausgleiehsmedium nachströp11, und daß bei Erreichen
des unteren Anschlags durch den Steuerkolben (2) der Druckanschhu (la) geschlossen
und der Druckraum (IA:) durch einen weiteren Anschluß (It) entlüftet wird, wobei der Hilfskolben
in seine Endlage innerhalb des Steuerkolbens läuft und der Druck des Ausgleichsmediums den
Steuerkolben in die Ausgangslage verschiebt, der den Hilfskolben (3) so lange mitnimmt, bis dieser
an einem Nocken (1/) anläuft, wodurch bei Weiterlaufen des Steuerkolbens (2) der Druckanschluß (la) freigegeben wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einsatz in Anlagen mit relativ
kleinem Druck der Steuerkolben zusammen mit dem Hilfskolben um IKO" gedreht in den Zylindereingesetzt
und unverschieblich gehalten ist, wobei Ausgleiehsmedium durch d :n weiteren Anschluß
(Ic) über eine Ringnut (2/), des Steuerkolbens (2) und Bohrungen (3i\ 3d) des Hilfskolbens
(3) gegen die Feder (4) zur Leckagestelle drückbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702044399 DE2044399C3 (de) | 1970-09-08 | 1970-09-08 | Vorrichtung zum selbsttätigen Ausgleich von Mengenverlusten eines gasförmigen oder flüssigen Ausgleichsmediums |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702044399 DE2044399C3 (de) | 1970-09-08 | 1970-09-08 | Vorrichtung zum selbsttätigen Ausgleich von Mengenverlusten eines gasförmigen oder flüssigen Ausgleichsmediums |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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-
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