DE2158497A1

DE2158497A1 - Druckspeicher fuer fluessigkeiten oder gase

Info

Publication number: DE2158497A1
Application number: DE19712158497
Authority: DE
Inventors: Otto Eckerle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-11-25
Filing date: 1971-11-25
Publication date: 1973-05-30

Description

Druckspeicher für Flüssigkeiten oder Gase.
Die Erfindung betrifft einen Druckspeicher für Flüssigkeiten oder Gase, bestehend aus einem mit Zu- und Ablaufanschlüssen für das Druckmedium ausgestatteten, zwei- oder mehrteiligen Gehäuse, das eine bewegliche Membrane zur Trennung des Druckmediums von einem unter Vorspannung stehenden elastischen Gas-oder Luftki@@@en enthält.
bei derartigen Druckspeichern ergibt sich ein besonderes Problem. Bekanntlich hat jedes Gas die Eigenschaft, mehr oder -niger durch Behälterwände zu diffundieren. Nachteilig wirkt sich diese Diffusion insbesondere bei vorgespannten Gasdruckbehältern us, die über eine bewegliche Membrane eine Arbeit verrichten, z.B. ein bestimmtes Druckpotential in Flüssigkeitssystemen aufrechterhalten oder eine periodische Förderung von Flüssigkeiten ausgleichen sollen.
!£s ist bereits bekannt, den jeweiligen Gasverlust über einen mittels Manometer gemessenen Druckabfall festzustellen und manuell mit mehr oder weniger großem technischen Aufwand zu kompensieren.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, den durch Diffusion bedingten Druckabfall im elastischen Gaskissen durch dosierten, automatischen Gasnachschub zu verhindern, was technisch einfacher und zugleich wiktschaftlicher ist als die bekannten Maßnahmen.
Nach dem Gesetz von Boyle-Mariotte-Gay-Lussac ist der Wert v.p.
T v = Volumen p = Druck = Temperatur für alle Zustände eines Gases der gleiche, d.h.
v.p.
= R m kp/kg . grd = Gaskonstante T Durch gegenseitige beeinflussung der Faktoren dieses Quotienten und unter Berücksichtigung der Zustandsänderung eines Gases läßt sich die gewünschte Konstanthaltung der erwärhnten Vorspannung von Druckspeichern z.B. wie folgt erreichen: Durch Zufuhr von Flüssigkeit unter Druck in den Druckspeicher wirk das unter der beweglichen Membrane liegende Gas zusammengedrückt, bis ein Gleichgewichtszustand zwischen beiden Medien erreicht ist. Hierbei nimmt das Gas entsprechend seinem Ausgangsvolumen VA 1 ein bestimmtes Endvolumen VE ein. Gerät nun seine gewisse Gasmenge durch Diffusion in Verlust, verringern sich die beiden Volumina VA 1 und VE 1 in VE 2 und die Membrane bewegt sich solange gegen das Gaskissen bis VE sich dem Wert O nähert. In diesem Extremfall würde bei konstanten Druckun. Temperaturverhältnissen die Speicherfunktion erlöschen.
Mit den erfindungsgemäßen Druckspeicher, bei dem der das elastische Gaskissen umschließende Gehäuseteil mit einem Druckgas enthaltenden Behälter in Verbindung steht, der ein von der Membrane beeinflußbares Ablaßventil aufweist, wobei dieser Behälter beispielsweise eine Flüssiggaspatrone sein kann, wird @unmehr automatisch die Erhaltung der Ausgangsvolumina VA 1 und VE 1 bewirkt, indem bei Überschreiten von VE 1 die Memdas brane auf dem dabei zurückgelegten Weg auf ### Ablaßventil der Flüssiggaspatrone drückt und eine Gasmenge ausströmt. Damit @@@egt sich die Membrane in allgemeinen wieder zurück, wobei sich das Ablaßventil der Flüssiggaspatrone wieder schließt. Datnit diese Schließbewegung des Ventils auch dann gewährleistet ist, wenn sich das Speichermedium in verilarrende, inkompressiblem Zustand befindet, v.lrd die Flüssiggaspatrone erfindungsgemäß beweglich angeordnet und sorgt somit ftir die Schließbewegung des Ventils.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt den Druckspeicher im Längsschnitt, Fig. 2 den unteren Teil des Druckspeichers bei reduziertem Gaskissen und Fig. 9 den unteren Weil des Druckspeichers bei wieder aufgefülltem Gaskissen.
Gemäß Fig. 1 besteht der Druckspeicher 1 aus zwei Gehäuseteilen 2, , 3 in deren Trennebene eine bewegliche Membrane 4 eingespannt ist, die den Raum 5 mit dem Druckmedium von dem Raum 6 trennt, der ein unter Druck vorgespanntes Gaskissen mit dem Volumen VE 1 enthält. An dem Gehäuseteil 2 befindet sich ein Anschluß 7 für den Zulauf und ein Anschluß 8 für den Ablauf des Druckmediums sowie ein Druckmesser 9. A m unteren Gehäuseteil 3 ist ein Schraubstutzen 10 vorgesehen, der mittels einer Schraubkappe 11 verschießbar ist, in der wiederum die Flüssiggaspatrone 12 untergebracht ist0 Diese wird unter der Wirkung einer Feder 13 mit ihrer Schulter gegen eine weitere Membrane 14 gedrückt, wobei der Stößel 15 des Ablaßventils 16 der Flüssiggaspatrone 12 die Membrane 14 durchdringt.
Verringert sich das Volumen des Gaskissens in dem Raum 6 durch Diffusion auf den Wert VE 2 (Fig. 2), so wandert die Membrane 4 nach unten, berührt den Ventilkopf 17 und öffnet das Ablaßventil 16, wodurch Gas aus der Flüssigkeitspatrone 12 ausströmt und den Druck in dem Raum steigert. Hierdurch bewegt sich die Membrane 14 gegen die Flüssiggaspatrone 12 und drückt diese gegen die Feder 13 (Fig. 3). Dadurch wird der Ventilkopf 17 frei und schließt das Ablaßventil 16, da sich die Fläche des Ventilkopfes 17 zur Fläche der Membrane 14 wie die Druckflächen von Differentialkolben verhält.
Ein im Versorgungskreis des Druckspeichers oder im Arbeitsraum angeordnetes Überdruckventil siehert das System gegen Überschreiten der festgelegten Druckverhältnisse ab, Da die Volumenverhältnis der hierbei gebräuchlichen Flüssiggase vom flüssigen zum gasförmigen Zustand ca, 1 : 103 beträgt, kann die Gaspatrone 12 in sehr kleinen Dimensionen gehalten werden.
Die Erfindung soll vorzugsweise für Druckspeicher im Druckbereich 10 bar verwendet werden, z.B. in der Warm- und Kaltwasserversorgung, in der Heizölversorgung sowie in der Kleinhydraulik.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Druckspeicher für Flüssigkeiten oder Gase, bestehend aus einem mit Zu- und Ablaufanschlüssen für das Druckmedium ausgestatteten, zwei-oder mehrteiligen Gehäuse, das eine bewegliche Membrane zur Trennung des Druckmediums von einem unter Vorspannung stehenden elastischen Gas- oder Luftkissen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der das elastische Gaskissen (vgl.6) umschließende Gehäuseteil (3) mit einem Druckgas enthaltenden behälter (vgl. 1;2) in Verbindung steht, der ein von der Membrane (4) beeinflußbares Ablaßventil (16) aufweist,

2.Druckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgas enthaltende Behälter eine Flüssiggaspatrone (12) ist0

3.Druckspeicher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssiggaspatrone (12) in einem mit einer Schraubkappe (11) versehenen Schraubstutzen (10) des Gehäuseteils (3) untergebracht ist und ich mit ihrer schulter abdichtend gegen eine weitere Membrane (14) abstützt, die von dem Stößel (15) und dem Kopf (17) des Ablaßventils (16) durchdrungen wird.

4e Druckspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssiggaspatrone (12) gegen die Wirkung einer Feder (15) in ihrer Längsrichtung verschiebbar gelagert ist.

L e e r s e i t e