DE2136188A1 - COMPRESSED GAS DRAINABLE CONTAINER, IN PARTICULAR FOR LIQUID ROCKET FUEL - Google Patents
COMPRESSED GAS DRAINABLE CONTAINER, IN PARTICULAR FOR LIQUID ROCKET FUELInfo
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Description
Mittels Druckgas entleerbarer Behälter, insbesondere für flüssige Raketentreibstoffe Die Erfindung bezieht sich auf einen mittels Druckgas oder dergleichen Fördermedium entleerbaren Behälter, insbesondere für flüssige Raketentreibstoffe, in dem zur Verhinderung eines Kontakts zwischen zu entleerendem Behälterinhalt und Fördermedium mindestens ein Kolben und eine teils mit dem Kolben axial bewegliche, teils unbewegliche Rollmembrat vorgesehen sind.Containers that can be emptied using compressed gas, especially for liquids Rocket propellants The invention relates to a pressurized gas or the like Container that can be emptied as a conveying medium, especially for liquid rocket propellants, in that to prevent contact between the contents of the container to be emptied and Conveying medium at least one piston and one that is partially axially movable with the piston, partly immovable roll membrane are provided.
Bei einem bekannten zylindrischen Behälter eingangs genannter Gattung führt durch jede Stirnwand ein Strömungsweg nach außen. Der eine dient dem Fördermedium als Einlaß. Der andere Strömungsweg ist als Auslaß für den mittels des Fördermediums zu entleerenden Behälterinhalt bestimmt. Ein im Behälter axial beweglicher Kolben und eine teils mit dem Kolben bewegliche, teils unbewegliche Rollmembran schließen einen Kontakt zwischen Fördermedium und zu förderndem Behälterinhalt aus. Der unbewegliche Membranteil ist im Bereich des Auslasses für den Behälterinhalt am Behältermantel fixiert. Der bewegliche Membranteil liegt lediglich bei voll-gefülltem Behälter am Behältermantel an. Ansonsten bildet er - mehr oder weniger nach innen umgestülpt - mit dem unbeweglichen Membranteil einen in das Fördermedium hineinragenden, ausschließlich für den zu entleerenden Behälterinhalt zugänglichen Ringraum. Eingespannt ist der bewegliche Membranteil zwischen der Kolbenstirnwand und einem hierzu parallelen Wandelement. Letztgenanntes Wandelement befindet sich hierbei auf der dem Fördermedium-Einlaß zugewandten Kolbenseite. Es ist Bestandteil eines an der Kolbenstange mit befestigten Kolbenhemds, dessen zum Fördermedium-Einlaß gerichteter, der Membranführung dienender Mantel bei gefülltem Behälter die effektive Länge desselben um etwa 50 % vergrößert.In a known cylindrical container of the type mentioned at the beginning A flow path leads to the outside through each end wall. One is used for the pumped medium as an inlet. The other flow path is as an outlet for the means of the conveying medium Determines the contents of the container to be emptied. A piston that moves axially in the container and close a rolling diaphragm that is partly movable with the piston and partly immovable a contact between the medium to be conveyed and the contents of the container to be conveyed. The immobile one The membrane part is in the area of the outlet for the container contents on the container shell fixed. The movable part of the membrane is only when the container is full on the container jacket. Otherwise it forms - more or less turned inside out - with the immovable part of the diaphragm one protruding into the medium, exclusively Annular space accessible for the contents of the container to be emptied. He is harnessed movable diaphragm part between the piston end wall and a parallel one Wall element. The last-mentioned wall element is located on the inlet of the conveying medium facing piston side. It is part of a with attached to the piston rod Piston skirt, which is directed towards the inlet of the pumped medium and serves to guide the diaphragm Jacket, when the container is full, increases the effective length of the same by about 50%.
Letztgenannter Sachverhalt ist vor allem bei Flugkörpern wie Raketen, bei denen größter Wert auf Gewichts- und Platzeinsparung gelegt werden muß, von großem Nachteil.The last-mentioned fact is particularly in the case of missiles such as missiles, where the greatest value must be placed on saving weight and space, of big disadvantage.
Die Vermeidung dieses Nachteils mit einfachen Mitteln ist Aufgabe der Erfindung.Avoiding this disadvantage by simple means is the task the invention.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der unbewegliche Membranteil jeweils in Nähe der Zufuhr des Fördermediums bzw. einer Teilmenge desselben am Behältermantel fixiert ist, während der axial bewegliche Membranteil lediglich bei entleertem Behälter an dessen Mantel vollflächig anliegt, ansonsten aber ganz oder abschnittsweise nach innen umgestülpt ist und mit dem unbeweglichen Membranteil einen in den zu entleerenden Behälterinhalt hineinragenden, ausschließlich für Fördermedium zugänglichen Ringraum bildet und daß in diesem Ringraum ein loses Kolbenhemd angeordnet ist, welches mit dem umgestülpten, axial beweglichen Membranteil bzw. dessen jeweils umgestülpten Abschnitt in Berührung ist.This object is achieved in that the immobile Diaphragm portion in the vicinity of the supply of the pumped medium or a subset of the same is fixed on the container jacket, while the axially movable membrane portion is only when the container is empty, it is in full contact with its jacket, but otherwise completely or is turned inside out in sections and with the immovable part of the membrane one protruding into the contents of the container to be emptied, exclusively for the pumped medium forms accessible annulus and that a loose piston skirt is arranged in this annulus is, which with the everted, axially movable membrane part or its respectively everted section is in contact.
Der erfindungsgemäße Behälter zeichnet sich der bekannten, gattungsgleichen Behälterausfhrung gegenüber dadurch aus, daß er bei gleichem Fassungsvermögen wesentlich kleiner ausfällt. Zurückzuführen ist dieser vor allem für Flüssigkeitsraketen mit einem Druckgas-Fördersystem äußerst interessante Vorteil auf die getroffene Anordnung und gegenseitige Zuordnung von Rollmembran, Kolben und Kolbenhemd im Behälter. Aufgrund dieser Anordnung und Zuordnung liegen nämlich der unbewegliche Membranteil, der mit dem Kolben bewegliche Membranteil sowie das Kolbenhemd bei gefülltem Behälter nicht - wie im bekannten Fall - hintereinander sondern nebeneinander.The container according to the invention is distinguished from the known, generic Container execution compared to the fact that it is essentially the same with the same capacity is smaller. This is mainly due to liquid rockets a pressurized gas delivery system extremely interesting advantage on the arrangement made and mutual assignment of rolling diaphragm, piston and piston skirt in the container. Because of this arrangement and assignment are namely the immovable part of the membrane, the The diaphragm part that can move with the piston and the piston skirt when the container is full not - as in the known case - one behind the other but next to each other.
In Ausgestaltung der Erfindung ist das lose Kolbenhemd an demjenigen Ende, das dem aus der Umstülpung resultierenden Membranfalz zugewandt ist, mit Umlenkrollen versehen. Diese Umlenkrollen werden durch die Reibungskräfte zwischen losem Kolbenhemd und umgestülptem Membranteil beim Rollvorgang des letzteren in den Membranfalz hineingeschoben und verhindern dort sicher unerwünschte Faltenbildungen im Membranmaterial.In an embodiment of the invention, the loose piston skirt is on that one End facing the membrane fold resulting from the eversion, with pulleys Mistake. These pulleys are caused by the frictional forces between loose piston skirt and everted part of the membrane during the rolling process of the latter in pushed in the membrane fold and safely prevent unwanted creases from forming there in the membrane material.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das lose Kolbenhemd an demjenigen Ende, das vom aus der Umstülpung resultierenden Membranfalz abgewandt ist, einen Abschlußdeckel auf, welcher Membrankolben und Zufuhrstelle für Fördermedium voneinander trennt und ein oder mehrere, düsenförmige Bohrungen oder dergleichen mit im Vergleich zum Deckelquerschnitt kleinem Querschnitt bzw. Gesamtquerschnitt besitzt. Diese leicht zu verwirklichende konstruktive Maßnahme ist vor allem überall dort angebracht, wo auf eine rasche Behälterentleerung großer Wert gelegt wird. Aufgrund des Druckverlustes, den das Fördermedium auf seinem Weg zum Membrankolben in der Deckelbohrung bzw. den Deckelbohrungen erfährt, greift nämlich an dem durch Reibungskräfte in Richtung auf den Auslaß für das zu fördernde Medium bewegten Kolbenhemd eine diese Bewegung beschleunigende Druckkraft an.In a further embodiment of the invention, the loose piston skirt at the end facing away from the membrane fold resulting from the eversion is, an end cover, which membrane piston and supply point for the pumped medium separates from each other and one or more, nozzle-shaped bores or the like with a small cross-section or overall cross-section compared to the cover cross-section owns. This constructive measure, which is easy to implement, is above all everywhere Mounted where it is important to empty the container quickly. Due to the pressure loss that the pumped medium has on its way to the diaphragm piston experiences in the cover bore or the cover bores, namely reaches through to the Frictional forces in the direction of the outlet for the medium to be pumped piston skirt a pressure force accelerating this movement.
Überschreitet bei einem Behälter, von dessen beiden Stirnwänden die eine einen Fördermedium-Einlaß, die andere einen Auslaß für den zu fördernden Behälterinhalt aufweist, letzterer ein bestimmtes Volumen, empfiehlt es sich zur Einreichung einer besonders raschen Behälterentleerung a) den beweglichen Teil einer ersten Rollmembran im Bereich der einlaßseitigen Behälterstirnwand und denjenigen einer zweiten Rollmembran ia Mittleren Behälterbereich an Behältermantel zu fixieren, b) die den beweglichen Teilen beider Rollmenbranen zugeordneten Kolben jeweils an eine Ende einer geein salen, hohlen Kolbenstange zu befestigen, c) die hohle Kolbenstange in einer zentrischen Bohrung einer zwischen beidan Kolben serlaufenden Behältertrennwand dicht zu fuhren, d) den Stangenhohlraum an seiner den einlaßnahen MeMbrankolben zugeordneten Ende geschlossen, an seine den auslaßnahen Meibrankolben zugeordneten Ende hingegen offen auszubilden, e) den Behälterabschnitt zwischen auslaßseitige Membrankolben und entsprechender Behälter stirnwand Uber den Stangenhohlraum und von diese nahe seine geschlossenen Ende radial nach außen führende öffnungen mit den Bahälterabs chnitt zwischen Behältertrennwand und einlaßseitige Membrankolben zu verbinden und f) durch den Hohlraum der Kolbenstange ein beidseitig offenes Röhrchen vom Behälterabschnitt zwischen einlaßseitigem Membrankolben und entsprechender Behälterstirnwand zu. Behälter abschnitt zwischen Behältertrennwand und auslaßseitige Membrankolben zu fuhren.Exceeds in the case of a container, of the two end walls of which the one is a conveying medium inlet, the other is an outlet for the container contents to be conveyed If the latter has a certain volume, it is advisable to submit a particularly rapid emptying of the container a) the movable part of a first rolling membrane in the area of the inlet-side container end wall and that of a second rolling membrane ia To fix the middle container area to the container jacket, b) the movable one Parts of both rolling diaphragms associated piston each at one end of a geein salen, to fix the hollow piston rod, c) the hollow piston rod in a centric To guide the bore of a container partition running between the two pistons tightly, d) the rod cavity at its end associated with the membrane piston near the inlet closed, but open at its end associated with the Meibran piston near the outlet form, e) the container section between the outlet-side membrane piston and the corresponding Container front wall over the rod cavity and from this close to its closed Openings leading radially outward at the end with the container section between the container partition and to connect the inlet-side diaphragm piston and f) through the cavity of the piston rod a tube open on both sides from the container section between the inlet-side membrane piston and the corresponding container front wall. Container section between the container partition and to lead the outlet-side diaphragm piston.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten AusführungsbeXpiels näher erläuterm.The invention is illustrated schematically with reference to the drawing Explanatory example in more detail.
Die einzige Figur zeigt einen, beispielsweise für ein Druckgas-Fördersystem eines Flüssigkeitaraketentriebwerks hervorragend geeigneten, zylindrischen Behälter 1, und zwar im Längsschnitt. Von seinen beiden gleichsinnig gewölbten Stirnwänden 2, 3, weist die eine (2) einen Auslaß 4 für den zu fördernden Behälterinhalt, beispielsweise Raketenbrennstoff, die andere (3) einen Einlaß (5) für das Fördermedium, beispielsweise inertes Druckgas, auf. Letztgenannte Behälterstirnwand 3 ist gleichzeitig Bestandteil eines angeflanschten kugelförmigen Druckgefässes 6, welches den Druckgasspeicher darstellt.The only figure shows one, for example for a compressed gas delivery system a liquid rocket engine perfectly suitable, cylindrical container 1, in longitudinal section. From its two front walls curved in the same direction 2, 3, one (2) has an outlet 4 for the container contents to be conveyed, for example Rocket fuel, the other (3) an inlet (5) for the conveying medium, for example inert pressurized gas. The latter container end wall 3 is also a component a flanged spherical pressure vessel 6, which the pressure gas storage represents.
Den Behälter 1 trennt eine @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@ Wand 7 in zwei Miteinander nicht kommunizierende Hälften. Jede dieser Hälften ist durch einen den Behälterstirnwänden 2, 3, angepaßten, axial bewegliche Kolben 8 bzw. 9 und eine teils unbewegliche, teils mit dein Kolben 8 bzw. 9 bewegliche Rollmembran 10 bzw. 11 in zwei miteinander wiederum nicht kommunizierende Abschnitte 12 und 13 bzw. 14 und 15 unterteilt. Von den beiden Membrankolben 8 und 9 ist der der einlaßseitigen Behälterstirnwand 3 benachbarte (8) am geschlossen ausgebildeten Ende 16, der der auslaßseitigen Behälterstirnwand 2 benachbarte (9) all offen ausgebildeten Ende 17 einer hohlen Kolbenstange 18 befestigt. GefUhrt ist diese Kolbenstange 18 in einer zentrischen Bohrung 19 der Behältertrennwand 7, die zwei Ringnuten 20a, b für die Aufnahme von Dichtringen 21a, b aufweist. Über ihren Hohlraum 22 und von diesem nahe des geschlossenen Stangenendes 16 radial nach außen führende Öffnungen 23 sind die für dz Aufnahme des Raketentreibstoffs bestimmten Behälterabschnitte 12 und 14 miteinander verbunden. Zwischen den für die Aufnahme des inerten Druckgases bestimmten Behälterabschnitten 13 und 15 besteht ebenfalls eine Verbindung, und zwar durch ein beidseitig offenes, Hohlraum 22 der Kolbenstange 18 verlaufendes Röhrchen 24.The container 1 is separated by a @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@ Wall 7 in two halves that do not communicate with each other. Each of these halves is through one of the container end walls 2, 3, adapted, axially movable piston 8 and 9, respectively and a partly immovable, partly with your piston 8 or 9 movable rolling diaphragm 10 and 11 in two again non-communicating sections 12 and 13 or 14 and 15 divided. Of the two diaphragm pistons 8 and 9, the one on the inlet side Container front wall 3 adjacent (8) at the closed end 16, which the outlet-side container end wall 2 adjacent (9) all open end 17 attached to a hollow piston rod 18. This piston rod is guided 18 in a central bore 19 of the container partition 7, the two annular grooves 20a, b for receiving sealing rings 21a, b. About their cavity 22 and from This near the closed rod end 16 openings leading radially outward 23 are the container sections intended for receiving the rocket fuel 12 and 14 connected to each other. Between the for the intake of the inert compressed gas certain container sections 13 and 15 is also connected, and namely through a cavity 22 of the piston rod 18 that is open on both sides Tube 24.
Von den beiden teils unbeweglichen, teils mit dem zugeordneten Kolben 8, 9 beweglichen Rollmembranen 10, 11 ist die eine (10) mit ihrem unbeweglichen Teil 10a im Bereich dereinlaßseitigen Behälterstirnwand 3, die andere (11) mit ihrem unbeweglichen Teil lla im Bereich der Behälterstirnwand 7 am Behältermantel fixiert.Of the two partly immobile, partly with the associated piston 8, 9 movable rolling membranes 10, 11 is one (10) with its immovable Part 10a in the area of the inlet-side container end wall 3, the other (11) with its immovable part 11a fixed in the area of the container end wall 7 on the container jacket.
Jeder dieser unbeweglichen Membranteile 10a bis lla bildet mit dem bei gefülltem Behälter 1 nach innen umgestülpten, zugeordneten beweglichen Membranteil, welcher durch lOb bzw. llb gekennzeichnet ist, einen in den angrenzenden treibstoffgefüllten Behälterabschnitt 12 bzw. 14 hineinragenden, ausschließlich für Druckgas zugänglichen Ringraum 25 bzw. 26. In jedem Ringraum 25, 26 befindet sich ein loses Kolbenhemd 27, 28, das an seinem dem Membranfalz zugewandten Ende mit Umlenkrollen 29, 30 versehen ist. Das der einlaßseitigen Behälterstirnwand 3 benachbarte Kolbenhemd 27 weist zusätzlich einen Abschlußdeckel 31 auf, und zwar an demjenigen Ende, welches vom aus der Umstülpung der zugehörigen Rollmembran 10 resultierenden Membranfalz, abgewandt ist. Der Abschlußdeckel 31 des Kolbenhemds 27 verläuft zwischen einlaßseitiger Behälterstirnwand 3 und benachbartem Membrankolben 8. Im Zentrum besitzt er eine Düse 32, durch die das bei 5 einströmende Druckgas zum letzterwähnten Membrankolben und über das in der Kolbenstange 18 verlaufende Röhrchen 24 auch zum Behälterabschnitt 15 gelangt.Each of these immovable membrane parts 10a to 11a forms with the When the container 1 is full, the associated movable membrane part is turned inside out, which is characterized by lOb or 11b, one in the adjoining fuel-filled Container section 12 or 14 protruding, accessible only for pressurized gas Annular space 25 or 26. In each annular space 25, 26 there is a loose piston skirt 27, 28, which is provided with pulleys 29, 30 at its end facing the membrane fold is. The piston skirt 27 adjacent to the inlet-side container end wall 3 has in addition, a cover plate 31, at that end which from from the eversion of the associated rolling membrane 10 resulting membrane fold, turned away is. The end cap 31 of the piston skirt 27 extends between the inlet-side container end wall 3 and adjacent diaphragm piston 8. In the center it has a nozzle 32 through which the pressurized gas flowing in at 5 to the last-mentioned membrane piston and via the in the piston rod 18 extending tubes 24 also to the container section 15 reached.
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DE19712136188 DE2136188A1 (en) | 1971-07-20 | 1971-07-20 | COMPRESSED GAS DRAINABLE CONTAINER, IN PARTICULAR FOR LIQUID ROCKET FUEL |
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DE19712136188 DE2136188A1 (en) | 1971-07-20 | 1971-07-20 | COMPRESSED GAS DRAINABLE CONTAINER, IN PARTICULAR FOR LIQUID ROCKET FUEL |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2136188A1 true DE2136188A1 (en) | 1973-02-01 |
Family
ID=5814223
Family Applications (1)
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DE19712136188 Pending DE2136188A1 (en) | 1971-07-20 | 1971-07-20 | COMPRESSED GAS DRAINABLE CONTAINER, IN PARTICULAR FOR LIQUID ROCKET FUEL |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2136188A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0641928A1 (en) * | 1993-09-08 | 1995-03-08 | Trw Inc. | Profiled thickness bonded rolling diaphragm tank |
US7220504B2 (en) | 2001-10-25 | 2007-05-22 | Daimlerchrysler Ag | Gas generation system with pressurized reactant reservoirs |
FR2927668A1 (en) * | 2008-02-19 | 2009-08-21 | Snecma Sa | PISTON TANK PRESSURIZED BY HOT GASES. |
-
1971
- 1971-07-20 DE DE19712136188 patent/DE2136188A1/en active Pending
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