DE2059765A1 - Hydropneumatic piston accumulator - Google Patents

Hydropneumatic piston accumulator

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DE2059765A1 DE19702059765 DE2059765A DE2059765A1 DE 2059765 A1 DE2059765 A1 DE 2059765A1 DE 19702059765 DE19702059765 DE 19702059765 DE 2059765 A DE2059765 A DE 2059765A DE 2059765 A1 DE2059765 A1 DE 2059765A1
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Description

151/70 Hw/Gu151/70 Hw / Gu

Aktiengesellschaft Brown/ Boverl ft CIe., Baden (Schweiz)Aktiengesellschaft Brown / Boverl ft CIe., Baden (Switzerland) Hydropneumatischer Kolbenspeicher.Hydropneumatic piston accumulator.

Die Erfindung betrifft einen hydropneumatischen Kolbenspeicher, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse und einem darin freibeweglich angeordneten Kolben, der in dem Zylinder einen gasgefüllten und einen flüssigkeitsgefüllten Teil voneinander trennt, und mit am Umfang des Kolbens in ringförmigen Ausnehmungen angeordneten Dichtringen.The invention relates to a hydropneumatic piston accumulator, consisting of a cylindrical housing and a freely movable piston which separates a gas-filled and a liquid-filled part in the cylinder, and with sealing rings arranged in annular recesses on the circumference of the piston.

Es ist bereits bekannt, in hydropneumatlschen Kolbenspeichern Preikolben zu verwenden, um damit den gas- vom flüssigkeitenfüllten Teil des Zylinders zu trennen. Durch die in derartigen Speichern auftretenden hohen Drücke, sowohl auf der Gas-, als auch auf der Flüssigkeitsseite,.tritt bei einer plötzlichen FlUssigkeltsentnehme und den dadurch bedingten starken Druckabfall auf der Flüssigkeitsseite und der raschen Volumensvergrösserung auf der Gasseite eine starke Beschleunigung desIt is already known to use pre-piston in hydropneumatic piston accumulators in order to separate the gas-filled from the liquid-filled part of the cylinder. Through the in such Saving high pressures that occur, both on the gas and on the liquid side, occurs in the event of a sudden Fluid removal and the resulting strong pressure drop on the liquid side and the rapid increase in volume on the gas side result in a strong acceleration of the

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Freikolbens auf. Bei einer Wi ed er auf füllung des Speiche:11? mit Druckflüssigkeit wird Uat. Gasvolumen wiederum verklainei t end aui' beiden Seiten der Dichtung liegt nunwehr ein hoher Druck, der ein "Fliessen" der Dichtungen bewirb~-n kann, wodurch ein Uebefcritt von Gas in die Druckflüssigkeit orter unge>ehrt, erfolgen kann. Auch durch die bei Entnahme von Druckflüssigkeit auftretende Beschleunigung des Kolbens unrt beim Anschlag iee Kolbens an den Zyj indei'deokel kann eine Beschädigung der Dichtung erfolgen. Aus diesen Gründen ist bereit? vorgeschlagen worden, die Dichtungen vorzuspannen. Dies wurde durch verschiedene Anordnungen, insbesondere mittels Federn und zugehöriger. Druckstücken und Widerlagern zu erreichen versucht..Free piston on. At a Wi ed he on filling the spoke: 11 ? with hydraulic fluid, Uat. Gas volume in turn verklainei t end aui 'both sides of the seal lies nunwehr a high pressure, the bewirb a "flow" of the seals can ~ -n honors whereby a Uebefcritt of gas into the pressurized liquid orter unge>, can be carried out. Damage to the seal can also occur as a result of the acceleration of the piston occurring when pressure fluid is withdrawn and when the piston strikes against the cylinder. For these reasons is ready? it has been proposed to preload the seals. This has been done through various arrangements, notably by means of springs and associated. Tried to reach pressure pieces and abutments.

Diese bekannten Anordnungen weisen jedooh verschiedene Mängel auf, die unter anderem darin bestehen, dass eine gröcsere Anzahl Präzisionsteile erforderlich ist.These known arrangements, however, suffer from various shortcomings on which, among other things, consist of a larger number Precision parts is required.

"m diese Vielzahl von Präzisionsteilen zu vermeiden, warden euch andere Lösungen vorgeschlagen, wie z.B. die Anordnung eines Entlastungskanals im Kolben, und als weitere Lösung das Einfüllen einer TrennflUssigkeit in einem von den beiden Kolbenboden gebildeten Trennraum."I want to avoid this multitude of precision parts Suggested you other solutions, such as the arrangement of a relief channel in the piston, and as a further solution the filling of a separating liquid in a separating space formed by the two piston heads.

Ein Nachteil besteht bei der ersten Anordnung darin, dass durch anwendungsbedingte starke Temperaturschwankungen im Ringraum des Kolbens, zu welchen der Ausgleichskanal führt,A disadvantage of the first arrangement is that due to application-related strong temperature fluctuations in the Annular space of the piston, to which the compensation channel leads,

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eirv UrVerdruck. Eitstehen kann, wodurch eine noch stärkere Belascuiig uer Dichtungen aaftritt. Bei der zweiten Anordnung ist aber die Tatsache von Nachteil, <f.isc die Treiinflüssigkeit unter ncirmaiom atmosphärischen Druck eingefüllt wird, wobei der· die Trennflüssigkeit aufnehmendο Trennraum nioht vollständig cuscefüllt wird und somit eine Entlastung der Dichtungen, die iSCiohl vor. Gasdruck, alc auch vom Flüssigkeit sdruck beaufschlagt werden, nient erfolgt.eirv original printing. Can stand, which creates an even stronger seal on the seals. In the second arrangement, however, the disadvantage is the fact that the cleaning liquid is filled in under atmospheric pressure, whereby the separating space that receives the separating liquid is not completely filled and thus relieves the seals, which iSCiohl provides. Gas pressure, alc also acted upon by the liquid pressure, never takes place.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zu schaffen, welch«; öle Nachteile und Unzulänglichkeiten des Bekannten nicht aufweist.It is the object of the invention to create an arrangement which «; Do not oil the disadvantages and shortcomings of the known having.

Die vorgenannte Aufgabe vird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Kolben als doppelter Freikolben ausgebildet ist, dessen beide Kolbenboden durch einen Steg miteinander verbunden Sind and der zwischen den beiden Kolbenboden vorhandene Druckraum mit einei· unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit gefüllt ist.The aforementioned object is achieved according to the invention in that the piston is designed as a double free piston, whose two piston heads are connected to one another by a web and the one between the two piston heads Pressure chamber with a liquid under high pressure is filled.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass durch die zwischen den beiden, durch einen Steg miteinander verbundenen Kolbenboden, unter Druck stehende Flüssigkeit auf die Dichtungen an beiden Kolbenboden, und zwar gleichmässig nach beiden Richtungen, d.h. gegenüber der Gasseite, als auchThe advantage of the invention is in particular that through the between the two, through a web with each other connected piston head, pressurized liquid on the seals on both piston heads, and evenly in both directions, i.e. opposite the gas side, as well as

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gegenüber der Flüssigkeitsseite, eine gevrisse Vor-^annung übertragen wird. Dadurch ist gewährleisten, daSii selbst bei Ansteigen des Nenndruckes auf den Arbeitsdruck im Druckriüssi^kciti.-teil aes Zylinders, sowohl ein 11P" Lessen" der Dichtungen, als auch eine Beschädigung c?3rsclben dann vermieden wird, wenn der Kolben bei plötzlicher Flü>sigkeitseritloerung an den Zylinderkopf anschlägt. Semit ist eine konstante Gasdichtheir. gegeben, d.h. es kann von der Gasseite kein *Gae in die Flü^sigk^itsseite übertreten, odor Flüssigkeit auf die Gasseite gelangen.opposite the liquid side, a planarization is transferred. This is to ensure daSii aes even with increase of the nominal pressure to the working pressure in Druckriüssi ^ kciti.-part cylinder, both a 11 P "Lessen" of the seals and c damage? Is 3rsclben avoided if the piston when sudden Wing > The liquid erosion strikes the cylinder head. Semit is a constant gas tightness. given, that is, no gas can pass into the liquid side from the gas side, or liquid can reach the gas side.

Ferner ist es zweekmässig, da?s die in den ringförmigen Ausnehmungen angeordneten Dichtungen aus Dicht- und Gleitringen., oder einer Kombination derselben, bestehen.Furthermore, it is two-dimensional that the in the annular recesses arranged seals made of sealing and sliding rings., or a combination thereof.

Durch eine derartige Anordnung wird erreicht., d?ss bei Auswahl des entsprechenden Materials für die Gleitringe, wie beispielsweise PolytetrafluoräthyJen, oder bei Verwendung von Metallringen, die mit einer ?TFE-Beschichtung versehen sind, eine geringe Reibung zwischen Kolben und Zylinderlauffläche, ein minimaler Ausdehnungskoeffizient bei Teinpcraturschwankungen und ein sicheres Abstreifen eventuell an der Zylinderwand zurückbleibender Flüssigkeitsteilchen erzielt wird. Die eigentliche Abdichtung erfolgt durch die Anordnung eines Dichtringes, der aus einem bekannten elastischen Material gefertigt ist.Such an arrangement achieves that when selected the corresponding material for the sliding rings, such as polytetrafluoroethylene, or when used of metal rings that are provided with a? TFE coating, low friction between piston and cylinder running surface, a minimum expansion coefficient in the event of temperature fluctuations and a reliable wiping off of any liquid particles remaining on the cylinder wall is achieved will. The actual sealing takes place through the arrangement of a sealing ring, which is made of a known elastic material is made.

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Gemäss einer weiteren Ausgestaltung *rird vorgesehen, dr.^.s In einem der beiden Kolbenboden ein Rückschlagventil angeordnet ist. ·According to a further embodiment, it is provided that dr. ^. S In a check valve is arranged on one of the two piston heads is. ·

Durch die Anordnung eines derartigen Rückschlagventils kann . · bei der Montage eines hydropneumatischen Kolbenspeicfiers sofort die Druckflüssigkeit 3η den vcn den beiden Kolbenboden gebildeten Zwischenraum eingefüllt werde, i. Es wird dadurch eine vollständige Füllung des Hohlraumes erreicht und gleichzeitig kann dabei der erforderliche Druck, der vom Arbeitsdruck abhängt, für den der Hyoraulikspeicher ausgelebt ist, aufgebaut werden.The arrangement of such a check valve can. · immediately when installing a hydropneumatic piston cylinder the pressure fluid 3η the vcn the two piston heads formed space is filled, i. It becomes through it A complete filling of the cavity is achieved and at the same time the required pressure, which depends on the working pressure for which the Hyoraulikspeicher is used, can be achieved. being constructed.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Er^indungsgegenstandes vereinfacht dargestellt.The drawing shows exemplary embodiments of the subject matter of the invention shown in simplified form.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine beispielsweise Ausführungsfo*-m der Erfindung,Fig. 1 shows an example of an embodiment of the invention,

Fig. 2 einzelne Ausbildungen der Dicht- und GIe:cringe am I Kolben.Fig. 2 individual designs of the sealing and GIe: cringe on the I. Pistons.

Gleiche Teile sind in Fig. 2 mit denselben Bezugszahlen versehen wie in Fig. 1.The same parts are provided with the same reference numbers in FIG as in Fig. 1.

■•Attoir«.?. OAO 20982 070488■ • Attoir «.?. OAO 20982 070488

In Fig. 1 ist mit 1 ein Hydraulikzylinder bezeichnet, der an seiiien beiden üi.dea mit Yerscl-J-ussdeckeln 2, 3 eicht verscnlo.-sen ist, wobei der Verschlussdeckel 2 ei:ie Gaseinfüllöffnung h zur Aufnahme einss Gasvcntils, das hier nicht gezoichne*; wurde, und der Verschlussdeckel 3 ^ine Oeffnung 5 für einen aier nicht dargestellten Oelanschluss aufweist. Im Hydrai'likspciüber 2 ist ein Doppelkolben 6 angeordnet, der aus den beiden Kolbenboden 7 l'nd 8 und einem diese beiden verbindenden Steg 9, besteht. In einem der beiden Kolber;boden 7, 8, in der Zeichnung am Kolbenboden 7· ist ein Rückschlagventil 10 angeordnet. Die Kolbenboden 7, 8 v/eisen IVoer ihren Umfang ringförmige Ausnehmungen 11 zur Aufnahme von Dichtringen 12 und Gleitringen Γ5 auf.In Fig. 1, 1 designates a hydraulic cylinder, which is easily locked on its two outer covers 2, 3 with Yerscl-J-outlet covers 2, 3, the cover 2 ei: ie the gas filler opening h for receiving a gas valve, the one shown here not drawn *; was, and the cover 3 ^ ine opening 5 for an oil connection, not shown. In Hydrai'likspciüber 2 is a double piston 6 is arranged, which nd 8 and a web connecting these two 9 consists of the two piston head 7 l '. A check valve 10 is arranged in one of the two piston bottoms 7, 8, in the drawing on the piston crown 7. The piston crowns 7, 8 have annular recesses 11 on their circumference for receiving sealing rings 12 and sliding rings Γ5.

In Fig. 2 sind unter a, u, c verschiedene beispielsweise Kombinationen der Gleit- und Dichtringe 12, Ij5 dargestellt, wobei" Fig. 2a eine Kombination eines Dichtringes 12, bestehend aus einem bekannten elastischen Material und aus Gleitringen 13, deren Gleitfläche mit einem PTFE-Belag 14 beschichtet sein kann, zeigt. In Fig.2b sind Dichir-ring 12 und Gleitrii.g 13> der ebenfalls PTFE-Belag aufweist, voneinander getrennt, während in Tig. 2c eine Kombination der Dichtringe 12 und Gleitringe 13 dargestellt lsi;, wobei nur ein Gleitring 13 mit einem PTFE-Belag versehen ist, während der zv/eite Gleitring aus Metall besteht.In Fig. 2, under a, u, c are various combinations, for example the sliding and sealing rings 12, Ij5 shown, where " 2a shows a combination of a sealing ring 12, consisting of a known elastic material and sliding rings 13, the sliding surface of which can be coated with a PTFE lining 14, shows. In Fig.2b Dichir-ring 12 and Gleitrii.g 13> which also has PTFE lining, separated from each other, while in Tig. 2c shows a combination of the sealing rings 12 and sliding rings 13 lsi;, with only one sliding ring 13 with a PTFE coating is provided, while the second sliding ring is made of metal.

Alle zum unmittelbaren Verständnis der Erfindung nicht notwendigen Konstruktionsmerkmale, beispielsweise die Abdich-All not necessary for a direct understanding of the invention Design features, for example the sealing

BAD ORIGINAL 209820/Π488 BATH ORIGINAL 209820 / Π488

tungen der Verschlussdeckel 2, 3 imd das Ceseinfül-iventil in cer Oeffnung ^1 sowie der Oelarschluss in der Ooffnang 5 sind j η der Fig. 1 fortgelassen wordeu.The connections of the cover 2, 3 and the filling valve in the opening ^ 1 as well as the oil connection in the opening 5 have been omitted in FIG. 1.

Die Wirkungsweise der erfincungsgemasstn Anordnung ge:-»t aus Folgendem hervor:The mode of operation of the arrangement according to the invention: - »t off The following:

In einem Hydraulikzylinder 1, oVssen Enden durch Verschlussdeckel 2 und 3 dicht verschlossen sind, ist ein -Doppell-olben 6; -dessen beiue Kolbenboden 7 und 8 durch einen Ste^; 9 miteinander verbunden sind, freibeweglich angeordnet. Z,\,z eh diesen Doppelkolben 6 ist in dem Zylinder 1 ein Gasraum 15 und ein. Plüssigkeitsraum 16 voneinander getrennt. In die in den Verschlussdeckeln 2 und J» angeordneten Oeffnurigen 4 undA double piston 6; - Its beiue piston crown 7 and 8 by a Ste ^; 9 are connected to each other, arranged freely. Z, \, z eh this double piston 6 is a gas space 15 and a in the cylinder 1. Plüssigkeitsraum 16 separated from each other. In the arranged in the sealing covers 2 and J "Oeffnurigen 4 and

5 wird ein Gasoinfüllventil, bzw. ein Oelanschluss eingesetzt. Die in ringförmigen Ausnehmungen 11 a».i äusseren Kolbenumfang angeordneten Dichtringp. 12 und Gleitrinne 13> vrovon letztere wahlweise mit einem ITPE-Belag 14 oder ähnlichen Kunststoffbeschichtungen νersshea sind, gewährleisten sowohl eine gasdichte Abdichtung, als auch eine Führung £-*? Kolbens , 5 a gas filling valve or an oil connection is used. The sealing ringsp arranged in the annular recesses 11a ».i on the outer piston circumference. 12 and sliding channel 13> from the latter, optionally with an ITPE covering 14 or similar plastic coating νersshea, ensure both a gas-tight seal and a guide £ - *? Piston ,

6 im Zylinder 1. Durch ein in einem der beiden Kolbenböden 7, 8 angeordnetes Rückschlagventil 10 wird in einem, von den beiden Kolbenböden 7> 8 gebildeten Druckraum 17» vo^ dem Be-. festigen des Verschlussdeckels 2, bzw. 3, Druckflüssigkeit eingefüllt, wobei der Druck dieser Flüssigkeit im Druckraum 17 höher sein muss, als der Arbeitsdruck im Zylinder, um dadurch eine Vorspannung der Dichtringe 12 zu erzielen und ein "Fliessen" derselben zu verhindern.6 in cylinder 1. Through one in one of the two piston heads 7, 8 arranged check valve 10 is in one of the two piston heads 7> 8 formed pressure space 17 »before the loading. fix the cover 2, or 3, filled with pressure fluid, the pressure of this fluid in the pressure chamber 17 must be higher than the working pressure in the cylinder in order to achieve a preload of the sealing rings 12 and a To prevent "flow" of the same.

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Der Erfindungsgegenstand Ist auf das in rlr.-r Zeichnung Dargestellte r.elbscverständlioh nicht *.>eschränk!;.The subject of the invention is based on what is shown in rlr.-r drawing r.elbscklarioh not *.> eschränk!;.

So können die ir: Fi^. 2a-c dargestellten Kombinationen von Dicht- und CVleitrincen i*i verschiedener R-aihenfoIce a.: Kolbenboden befestigt sein, es könnten besonders für die Gleitringe verschiedene Profile unci Lateria.1 kombinationen verwendet werden. So can the ir: Fi ^. 2a-c shown combinations of sealing and CVleitrincen i * i different R-aihenfoIce a .: piston crown be attached, there could be different profiles and lateria especially for the sliding rings. 1 combinations can be used.

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Claims (3)

205976b205976b Patontansprüc hePatent claims fl\ FydropnenFaticcher KoI bens,'-eic her, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse unö einem darin freibeweglich angeordneten Kolben, äer ίη Zylinder, einen gasgefüllten und einen flüssigKeitsgfcfülltcn Teil voneinander trennt, und mit am Umfang des Kolben?5 in ringförmigen Ausnehmur>f en ango ordnet en Dichtringen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbon (6) als doppelter Freikolben ausgebi-det ist, dessen beide Kolbenboden (7,8) durcli eimn Steg (9) miteinander verbunden sind und der g zv/ischen den beiden Kolbenboden (7,S) vorhangne Druukraum (17) mit olner unter hoheir. Druck stehenden Flüssigkeit gefüllt ist.fl \ FydropnenFaticcher Koi bens, '- eic ago, consisting of a cylindrical housing UNOE therein a freely movable piston arranged, OCE ί η cylinder, a gas-filled and a flüssigKeitsgfcfülltcn part separated from each other and with the periphery of the piston? 5 sealing rings arranged in annular recesses, characterized in that the piston (6) is designed as a double free piston, the two piston heads (7, 8) of which are connected to one another by a web (9) and the g zv / ischen the two piston heads (7, S) curtain pressure chamber (17) with olner under high. Liquid under pressure is filled. 2. Eydropneumatiscbor Kolbenspeicher nach Anspruch: 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in den ringförmigen Ausnehmungen (11) angeordneten Dichtungen aus ^icht- und Gleitr.ingen (12, 13) oder einer Kombination dcvjelben bestehen.2. Eydropneumatiscbor piston accumulator according to claim: 1, characterized characterized in that the in the annular recesses (11) arranged seals made of sealing and sliding rings (12, 13) or a combination of the same. 3. Hydropneumatischer Kolbenspeicher nach Anspruch 1, dadurch Λ gekennzeichnet, dass in einem der beiden Kolbenboden (7.3) ein Rückschlagventil (10) angeordnet ist.3. Hydropneumatic piston accumulator according to claim 1, characterized in Λ that a check valve (10) is arranged in one of the two piston bottom (7.3). Aktiengesellschaft 3rovm, Boveri & Cie.Joint stock company 3rovm, Boveri & Cie. 0^0 ORIGINAL 0 ^ 0 ORIGINAL
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