DE2129083B2

DE2129083B2 - Hydropneumatischer Druckspeicher, insbesondere Druckstoßdämpfer

Info

Publication number: DE2129083B2
Application number: DE2129083A
Authority: DE
Inventors: George Edward Arcadia Lewis; Fernando Palos Verdes Murman
Original assignee: Hydril LLC
Current assignee: Hydril LLC
Priority date: 1970-06-12
Filing date: 1971-06-11
Publication date: 1974-10-17
Also published as: GB1316207A; BE768373A; FR2096253A5; JPS524769B1; DE2129083C3; US3674053A; CA928611A; NL7107661A; DE2129083A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen hydro-pneumatischen Druckspeicher, insbesondere Druckstoßdämpfer, mit einem einen Gas- und einen Flüssigkeitseinlaß aufweisenden Behälter und eine, darin angeordneten, Sackförmigen, elastischen Blase, die für die Aufnahme der Druckflüssigkeit am Flüssigkeitseinlaß dicht befestigt und im Herstellungszustand so geformt ist, daß ihr dem Flüssigkeitseinlaß zugewandter Bereich der Wandform des Behälters entspricht und ihr dem Gasraum zugewandter Bereich eine Einstülpung in Richtung auf den Flüss'gkeitseinlaß aufweist

Ein derartiger Druckspeicher ist z. B. durch die FR-PS 1 362 082 bekanntgeworden. Bei diesem liegt die Gaseintrittsöffnung dem für die Flüssigkeit vorgesehenen Haupteinlaß gegenüber und ist mit einem Stopfen verschlossen. Nach einem Auswechseln der Blase, welches auf Grund deren Abnutzung hin und wieder erforderlich ist, ist es nun relativ schwierig, den Gasraum wieder unter Druck zu setzen und außerdem so neigt das Gas bei konstanten Schwingungen dazu, durch den Gaseinlaß zu lecken.

Ein anderer Druckspeicher mit einer becherförmi-Igen, von der Innenseite mit Druckgas beaufschlagten Blase, einem mit einem Gasventil und einer zusätzlichen Schraube verschließbaren Gaseinlaß und mit einem diesem im Behälter gegenüberliegenden, mit einem durch Ausdehnung der Blase verschließbaren Ventil versehenen Haupteinlaß für die Flüssigkeit ist durch des DT-Gbm 1 875 809 bekanntgeworden. Auch hier besteht die Gefahr, daß das Gas bei konstanten Schwingungen im Druckspeicher herausleckt.

Weiter ist durch einen älteren Vorschlag gemäß der DT-AS 1902 217 ein hydro-pneumatischer Rohrspeicher bekanntgeworden, bei welchem eine Ventilkugel durch einen den Gasraum vom Flüssigkeitsraum trennenden Dehnschlauch gegen bzw. in die Gaseinlaßöffnunz gedruckt wird, um diese zu verschließen. Bei zu starkem Druck im Gasraum ist bei d'eser Anordnung StoSSierer Abschluß des Gaseinlass gewährleistet, so daß nur ein bestimmter Vordruck im Gasraum vor-SSm sein darf, der nicht überschritten werden kann. eÄÄen von Gas zu riskieren. ,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen, sehr betriebssicheren, hydro-pneumatischen Druckspeicher zu schaffen, bei welchem das Einbringen des Gases in den Gasraum nach dem Einsetzen oder Austausch der Blase einfach zu bewerkstelligen ist und daVHereuslecken von Gas aus dem Gasraum durch den Gaseinlaß bei allen Gasdrücken innerhalb des Gasraumes sicher verbindert ist

Diese Aufgabe wird mit einem Druckspeicher der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelästdaß der Gaseinlaß an einer Stelle ω der Behälterwand angeordnet ist. die immer von mindestens einem Wandbereich der Blase abgedeckt ist

Wie zu sehen ist, kann die Blase durch den Druck des Gases in doppelte Überlappung mit dem Oaseinlaß gebracht werden, wenn der Druckstoßdämpfer von der Flüssigkeit nicht mit Druck beaufschlagt wird, wodurch unter allen Bedingungen eine gute Abdichtung des Gaseinlasses erreicht wird.

Zweckmäßig ist der Druckspeicher so ausgebildet, daß die Blase einen Halsbereich und einen von der Blase getragenen Einsatz zum Abschließen des Halsbereichs während der doppelten Überlappung des Gaseinlasses aufweist

Dadurch wird bei einem Abfall des Flussigkeitsdrukkes am Haupteinlaß des Druckspeichers eine genau zentrierte Lage der Blase bzw. ihrer Überlappung erreicht, so daß die sichere Abdichtung des Gaseinlasses auch bei Abwesenheit von Flüssigkeit im Druckspeicher gewährleistet ist.

Für den Gaseinlaß ist ein Einsatz vorgesehen, welcher in einer Bohrung in der Behälterwand aufgenommen ist und eine Leitung enthält welche mit dem Gaseinlaß verbunden ist, so daß das Gas in den Behälter hineingelangen kann. Dabei weist der Einsatz in der Nähe des Gaseinlasses eine die Blase stützende Fläche

Außerdem kann der Einsatz einen die Blase tragenden Kopf aufweisen, welcher in einer Senkbohrung in der Behälterwand an dessen Innenseite angeordnet ist, damit er sich an der Wand abstützt und eine Verschiebung des Einsatzes nach außen mit absoluter Sicherheit verhindert. Zusätzlich kann in der den GaseinlaB bildenden Bohrung außerhalb des Einsatzes ein Stopfen angeordnet sein, um als zusätzliche Einrichtung das Austreten des Gases aus dem Gasraum zu verhindern.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Druckspeicher bzw. Druckstoßdämpfer,

F i g. 2 eine Ansicht vom Einlaßende des Druckspeichers bzw. Druckstoßdämpfers der F i g. 1 und

F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt durch den Aufbau des Gaseinlasses des Druckspeichers bzw. Druckstoß* dämpfers der F i g. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte Druckstoßdämpfer 10 weist einen Behälter U auf, der im allgemeinen, wie dargestellt, kugelig ausgeführt ist, und einen hohlen Innenraum 12 und einen Haupteinlaß 13 für ein erstes der Pulsation ausgesetztes Strömungsmittel, d. h. eine Flüssigkeit, aufweist Lediglich zur Veranschaulichung ist der Haupteinlaß bei 15 mit einer Druckleitung 14 ver·

bunden, welche unter Druck gesetztes Strömungsmittel von einer Druckstoßquelle, z. B. einem Kompressor 16, «u einem mit unter Druck stehenden Strömungsmittel betätigten Werkzeug 17 leitet Das letztere treibt einen Antrieb 18 und stößt verbrauchtes Strömungsmittel bei s 19 zu einem Vorratsbehälter 19» aus. Das Werkzeug 17 kann ebenfalls Druckstöße hervorrufen, welche zur Verminderung der Abnutzung und Wartung des Strömungsmittelsystems gedämpft werden müssen.

Eine flexible Blase 20 erstreckt sich innerhalb des Innenraumes 12 des Behälters und teilt ihn in einen Flüssigkeitsraum 21 zur Aufnahme der Flüssigkeit und einen Gasraum 22 zur Aufnahme eines Gases bzw. eines zweiten kompressiblen, unter Druck stehenden Strömungsmittels. Demzufolge biegt sich die Blase zu und von dem Gasraum 22, wenn die Druckstöße der Flüssigkeit auf den Flüssigkeitsraum 21 übertragen werden, um die Druckstöße in der Druckleitung 14 zu absorbieren und zu dämpfen, wobei das Gas die Druck- «töße dämpft, welche Ober die Blase zum Gasraum 22 Übertragen werden.

Der Behälter 10 hat auch einen Gaseinlaß 23, welcher so angeordnet ist, daß er von der Blase zum Abdichten der Verbindung zwischen dem Gaseinlaß und dem Gasraum 22 infolge des von der Flüssigkeit gegen die Blase während des Betriebs ausgeübten Drucks eberlagert wird. Bei dem gezeigten Beispiel ist der bei

23 dargestellte Gaseinlaß zwischen einer Senkbohrung

24 und dem Kopf 2Sa eines Einsatzes 23 gebildet, wodurch der Gaseinlaß eine schmale Ringform aufweist Der Kopf 25a schafft bei 26 eine die Blase stützende Fläche, so daß die Blase durch den Strömungrmitteldruck innerhalb des Behälters zu keinem nennenswerten Betrag in den Gaseinlaß 23 gedruckt wird. Dadurch ist die Blasenabnutzung an der Stelle des Gaseinlasses nicht bemerkenswert. Gleichzeitig ist der Gesamtquerschnitt des Gaseinlasses 23 ausreichend, um eine schnelle Füllung mit dem Gas von einer Quelle 27, in den Gasraum 22, über einen Weg 28 zwischen der Blase uno der Behälterinnenwand, z. B. nach einem Auswechseln der Blase, zu ermöglichen.

Der Einsatz 25 weist einen Schaft 25t auf, welcher eine Schraubverbindung bei 30 mit aer Bohrung 31 in dem Teil 32 der Behälterwand aufweist. Der Einsatz ist von der Innenseite des Behälters hier in die Bohrung 31 geschraubt, und sobald der Kopf 25a des Einsatzes an der gestuften Schulter 32 anliegt, ist wettere Bewegung des Einsatzes nach außen zur Sicherheit blockiert. Der Einsatz enthalt zu einem Ende eine Leitung 33 und eine Querleitung 34, um das Gas durch den Gaseinlaß 23 una dann in den Gasraum 22 hindurchtreter. zu lassen, wie es beschrieben wurde. Ein massiver Stopfen 35 kann bei 36 in die Bohrung 37 zur zusätzlichen Sicherheit radial nach innen hineingeschraubt werden. Wenn die Quelle 27 aber das Ventil 38 mit dem Gasraum 22 verbunden werden soll, kann der Stopfen 35 entfernt werdea

F i g. 1 zeigt die Blase 20, wie sie mit ihrem Hals 40 iösbar im Behälter befestigt ist Zu diesem Zweck kann der Behälter ein lösbares Element wie eine Platte 41, eine Schraubenverbindung 42 mit dem Ansatz 43 des Behälters aufweisen, um den Hals der Blase befestigt zu halten. Die Plane stößt gegen einen Ansatz des Behälters, wenn der vergrößerte Teil 40a des Halses der Blase eine Senkbohrung 45 im Ansatz des Behälters ausfüllt und in dieser gehalten ist Bohrungen 46 in der Platte ermöglichen das Anbringen eines Schraubenschlüssels an der letzteren, '--Ti sie zu lösen oder anzubringen. Es ist zu bemerken, daß die Platte genügend groß ist, um leichtes Entfernen der Blase durch den Ansatz des Behälters und auch das Einschrauben des Einsatzes 25 in die Bohrung 31 von der Innenseite des Behälters her zu ermöglichen.

Ein kleiner, die Platte 41 und den Ansatz 43 überbrückender Schweißpunkt 50 blockiert normalerweise das Herausschrauben der Platte 41 aus dem Behälter. Wenn das Auswechseln der Blase erforderlich ist, wird der Schweißpunkt entfernt, um das Herausschrauben zu ermöglichen. Der Schweißpunkt kann nach Austausch der Blase leicht wieder angebracht werden.

Die gestrichelte Linie 20a bezeichnet die Lage der Blase bei der doppelten Überlappung des Gaseinlasses 23, wenn der Haupteinlaß 13 keinen Strömungsmitteldruck von der Leitung 14 erhält. Zu diesem Zeitpunkt wird der mittlere, einen Metalleinsatz 52 tragende Teil 51 der Blase durch den Druck im Gasraum 22 in die Lage 51a gepreßt, so daß er am Kegel 53 anliegt und den Haupteinlaß 13 abschließt. Der Druck im Gasraum 22 preßt dann die überlappenden Abschnitte 20a und 20b der Blase eng gegen den Gaseinlaß 23 und dichtet diese öffnung ab, wenn der Siopfen 35 entfernt werden sollte.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydro-pneumatischer Druckspeicher, insbesondere Druckstoßdärapfer, mit einem einen Gas- S und einen FlüwtgkeltseJnlaß aufweisenden Behälter und einer darin angeordneten, sackförmigen, elastischen Blase, die für die Aufnahme der Druckflüssigkeit am Flüssigkeitseinlaß dicht befestigt und im Herstellungszustand so geformt ist, daß ihr dem to Flüssigkeitseinlaß zugewandter Bereich der Wandform des Behälters entspricht und ihr dem Gasraum zugewandter Bereich eine Einstülpung in Richtung tuf den Flüssigkeitseinlaß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaseinlaß (23) an einer Stelle in der Behälterwand angeordnet ist, die immer von mindestens einem Wandbereich der Blase (20) abgedeckt ist

2. Druckspeicher nach Anspruch !, bei welchem die Blase eine Gestalt annehmen kann, die sich durch eine doppelte Überlappung des Gaseinlasses auf Grund des Gasdruckes im Gasraum auszeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß die Blase (20) einen Halsbereich (51) und einen von der Blase (20) getragenen Einsatz (52) zum Abschließen des Halsbe- reichs (51) während der doppelten Überlappung des Gaseinlasses (23) aufweist.