DE2934301A1 - Vorrichtung zum aufladen von druckspeichern mit hochkomprimiertem gas in hydraulikanlagen. - Google Patents

Vorrichtung zum aufladen von druckspeichern mit hochkomprimiertem gas in hydraulikanlagen.

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DE2934301A1 DE19792934301 DE2934301A DE2934301A1 DE 2934301 A1 DE2934301 A1 DE 2934301A1 DE 19792934301 DE19792934301 DE 19792934301 DE 2934301 A DE2934301 A DE 2934301A DE 2934301 A1 DE2934301 A1 DE 2934301A1
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Description

Dipi.-Landw. P. Thielmann — if- ~
Patentingenieur
35f> Eiieck'nkopf, Am tschenberg 14
05 11
Bolenz & Schäfer Maschinenfabrik GmbH & Co. KG, 3560 Biedenkopf-Eckeishausen
Vorrichtung zum Aufladen von Druckspeichern mit hochkomprimiertem Gas in Hydraulikanlagen
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine zerleg- und tragbare Vorrichtung zum Aufladen von Druckspeichern mit hochkomprimiertem Gas in Hydraulikanlagen, insbesondere in solchen Anlagen, in denen der oder die Druckspeicher mit fahrbaren Ladegeräten nicht erreichbar sind.
Es ist bekannt, Hydraulikanlagen mit einem oder mehreren sogenannten Druckspeichern zu versehen. Dabei handelt es sich um eine mit einem komprimierten Gas gefüllte Kammer, die so in das Leitungssystem des Druckmediums eingebaut ist, daß der Gasdruck auf das hydraulische Druckmedium einwirkt. Solche Druckspeicher sind dazu bestimmt,Druckschwankungen im Leitungssystem der Hydraulikanlage auszugleichen. Die Druckspeicher müssen nicht nur vor Inbetriebnahme mit einem hochkomprimierten Gas aufgeladen, sondern auch von Zeit zu Zeit nachgefüllt werden, da Druckverluste im Speicher nicht vollständig auszuschließen
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- 5 sind, ganz abgesehen von gelegentlichen Defekten.
Bei Anlagen mit geringem Druck kann dieses Nachfüllen einfach durch Anschließen einer Druckgasflasche geschehen. Viele Anlagen arbeiten jedoch mit so hohem Druck, daß ein Nachfüllen des Druckspeichers aus einer Druckgasflasche nicht mehr möglich ist. Man ist dann auf die Verwendung eines Hochdruckkompressors angewiesen. Durch die mannigfaltigen Einsatzmöglichkeiten von Hydraulikanlagen mit Druckspeiehern ergibt sich die Notwendigkeit, eine möglichst mobile Vorrichtjng zum Aufladen der Druckspeicher mit sehr hohem Druck zjr Verfugung zu haben. Sonst müßte man jeweils die Druckspeicher aus der Hydraulikanlage ausbauen und in eine Ladeslation schaffen.Das würde nicht nur einen Arbeits- und Transportaufwand benötigen, es würde auch eine vorübergehende Stillegung der Hydraulikanlage erforderlich machen.
Um dies zu vermeiden, ist auch bereits eine mobile Vorrichtung geschaffen worden, die es ermöglicht, Druckspeicher an Hydraulikanlagen an Ort und Stelle ohne deren Ausbau und vorübergehende Stillegung der Anlage aufzuladen.
Zwar wird auch bei dieser bekannten Ladevorrichtung das zum Aufladen de.r Druckspeicher benötigte Gas handelsüblichen Gasflaschen entnommen. Damit aber auch höhere Drücke bei der Aufladung erzielt werden können, sind die wesentlichsten Organe dieser Vorrichtung eine Hochdruck-Öl pumpe und ein Kompressionszylinder mit fliegenden Kolben, wobei sich auf der einen Seite des Kolbens eine mit dem aufzuladenden Druckspeicher und mit einer Gasflasche verbindbaren Gasraum und auf der anderen Seite des Kolbens ein mit der Hochdruck-Öl pumpe verbindbarer öl raum befindet.
Die Funktion ist folgendermaßen:
Nach Herstellung der Anschlüsse und öffnung von Ventilen läßt man zunächst vorkomprimiertes Gas aus der Gasflasche
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In den Gasraum des Kompressionszylinders einströmen, wobei sich der Kolben zur Ol se!te hin bis zum Anschlag bewegt. Dabei entweicht das öl in einen Tank. Nach dem Anschlag des Kolbens an der ölseitigen Stirnwand wird die Hochdruck-Öl pumpe in Betrieb gesetzt, die das öl wieder in den Kompressionszylinder drückt und dabei den Kolben gegen zunehmenden Druck zur Gasseite hin bewegt. Durch entsprechende Venti1stel1ung wird erreicht, daß das Gas nun unter höherem Druck in den aufzuladenden Druckspeieher und nicht wieder zurück in die Gasflasche strömt.
Nach dem Anschlag des Kolbens an der gasseitlgen Stirnwand des Kompressionszylinders wird der gleiche Vorgang wiederholt. Diese Wiederholungen werden solange fortgesetzt, bis der gewünschte Gasdruck im Druckspeicher erreicht ist.
Der Betrieb dieser bekannten Vorrichtung erfordert einen verhältnismäßig hohen Anteil an sehr sorgfältig auszuführender manueller Arbeit durch geschultes Personal. Dadurch wird das Aufladen und Nachladen der Druckspeicher zu einem zeitraubenden und teueren Vorgang. Darüber hinaus birgt die manuelle Arbeit stets Risiken hinsichtlich der Zuverlässigkeit. Bei Unachtsamkeit kann es leicht zu erheblichen Schaden kommen.
Die bekannten Vorrichtungen arbeiten jeweils nur mit einer Gasflasche. Das hat den Nachteil, daß ein Ladevorgang unterbrochen werden muß, wenn der Druck aus der Gasflasche nicht mehr ausreicht, um den Kolben im KompressIonszylinder zur ölseite hin zu bewegen. Ein verhältnismäßig großer Rest des Gasf1ascheninha1ts kann nicht mehr genutzt werden.
Ein weiterer Nachteil bei der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß sie nur als eine verhältnismäßig schwere Baueinheit auf einem Fahrgestell bewegbar Ist. Mit einem solchermaßen nur fahrbaren Gerät kommt man aber nicht an jeden Druckspeicher nahe genug heran, so daß oft ein sehr langer Druckschlauch vom Kompressionszylinder zum aufzu-
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ladenden Druckspeicher notwendig ist oder aber das gar der Druckspeicher ausgebaut und die Anlage vorübergehend stillgelegt werden muß.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorbeschriebenen Art zum Aufladen von Druckspeichern so zu verbessern, daß die genannten Mängel beseitigt s i nd.
Die Aufgabenstellung richtet sich insbesondere darauf, daß die Vorrichtung in Teile zerlegbar ist , die von einer Person auch über Treppen und Leitern getragen und am Betriebsort schnell mit wenigen Handgriffen wieder zusammengesetzt werden können;
daß die Vorrichtung nach Herstellung der notwendigen An-Schlüsse, Öffnung von Ventilen und Betätigung einer Einschal tvorr i chtung selbsttätig mit einem Höchstmaß an Betiebssicherheit arbeitet, bis der gewünschte Gasdruck im aufzuladenden Druckspeicher erreicht ist; daß leere Gasflaschen ausgetauscht werden können, ohne einen Ladevorgang zu unterbrechen.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: 25
a) Der Kompressionszylinder ist mit Handgriffen versehen und an seiner ölseitigen Stirnwand durch eine mindestens an einem ihrer beiden Enden mittels Schraub- oder Bajonettverbindung befestigte flexible Hochdruck-Öl-Rohrleitung mit der Hochdruck-Öl pumpe lösbar verbunden;
b) die Ölpumpe ist gemeinsam mit einem sie antreibenden Elektromotor, einem Öltank und einer den Pumpenmotor steuernden Einrichtung in einem Gehäuse untergebracht, welches mit einem Tragegriff versehen ist;
c) an die den Kompressionszylinder und die ölpumpe miteinander verbindende Rohrleitung ist vorzugsweise inner-
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halb des die ölpumpe enthaltenden Gehäuses ein auf den in der Rohrleitung herrschenden Öldruck reagierender Druckschalter angeschlossen, der kraftschlüssig mit einem in der Stromzuleitung zum Pumpenmotor angeordneten Elektroscha1ter verbunden ist, wobei in die Stromzuleitung zum Elektromotor ferner ein nach vorgegebener Zeit in Tätigkeit tretender Zeitschalter eingeschlossen ist;
el) an der gasseitigen Stirnwand des Kompressionszylinders sind eine flexible Hochdruck-Gas-Rohrleitung für die Verbindung mit dem aufzuladenden Druckspeicher und mehrere schwächere flexible Gas-Rohrleitungen für getrennte Verbindungen mit mehreren Gasflaschen angeschlossen;
e) in der zum aufzuladenden Druckspeicher führenden Hochdruck-Gas-Rohrleitung ist ein gegen den Kompressionszylinder dichtendes Rückschlagventil angeordnet, während in jeder der zu den Gasflaschen führenden Gas-Rohrleitungen ein gegen die Gasflasche dichtendes Rückschlagventil angeordnet ist.
Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß die flexible Hochdruck-Gas-Rohrleitung zum aufzuladenden Druckspeicher ein handelsüblicher Gasschlauch ist, der mittels Schraubverbindung am Kompressionszylinder angeschlossen ist und am anderen Ende eine Schraub-Anschluß-Einrichtung zur Verbindung mit dem aufzuladenden Druckspeicher aufwe i st.
Daß die flexiblen Gas-Rohrleitungen zu den Gasflaschen handelsübliche sogenannte Minimeßschläuche sind, die Jeweils mittels einer Schraubverbindung am Kompressionszylinder angeschlossen sind und am anderen Ende eine Schraub-Ansch1uß-Einrichtung zur Verbindung mit einer Gasflasche haben.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer sie beispiels-
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weise wiedergebenden Zeichnung in weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der gesamten in Betrieb befindlichen Vorrichtung;
Fig. 2 den Kompressionszylinder mit halbem Längsschnitt;
Fig. 3 die gasseitige Stirnwand des Kompressionszylinders; 10
Fig. 4 die ölseitige Stirnwand des Kompressionszylinders;
Fig. 5 das Pumpenaggregat bei abgenommener Verschlußplatte und
15
Fig. 6 eine Innenansicht der Verschlußplatte des Aggregatgehäuses .
Die wesentlichsten Organe der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind ein an sich bekannter Kompressionszylinder 1 mit fliegendem Kolben und eine durch einen Elektromotor angetriebene Hochdruck-Öl pumpe 3.
Der Kompressionszylinder 1 ist durch den Kolben k unterteilt in einen Öl raum und einen Gasraum. Seine gasraumseitige Stirnwand 5 weist in ihrer Mitte eine Schraub-Anschluß-Einrichtung 6 zum Anschluß eines Hochdruck-Gasschlauches 7 für die Verbindung mit dem aufzuladenden Druckspeicher 8 auf. Ferner sind an dieser Stirnwand 5 mehrere (fünf) Schraub-Anschluß-Einrichtungen 9 zum Anschluß von handelsüblichen Minimeßschläuchen 10 für die Verbindung mit jeweils einer Gasflasche 11 angeordnet. In der Schraub-Anschluß-Einrichtung 6 für die Verbindung zum Druckspeicher 8 ist ein gegen den Kompressionszy1inder 1 wirkendes Rückschlagventil 12 angeordnet, während in den Schraub-Anschluß-Einrichtungen 9 für die Verbindung zu den Gasflaschen 11 Rückschlagventile 13 angeordnet sind, die gegen die Gasflaschen 11 hin dichten.
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Die freien Enden des Hochdruck-Gasschlauches 7 und der Gasschläuche 10 sind mit Schraubanschlüssen 6a bzw. 9a zur Verbindung mit dem aufzuladenden Speicher 8 bzw. mit den Gasflaschen 11 versehen.
Die ölseitige Stirnwand 1Ih des Kompressionszylinders 1 weist eine Schraub-Anschluß-EinrIchtung 15 für den Anschluß an eine Hochdruck-Ölleitung 16 mit Abzweigungen 17 und 18 auf, die zu der Hochdruck-Öl pumpe 3 führt.
Letztere ist gemeinsam mit einem sie antreibenden Elektromotor 2, einem Öltank 19 und weiteren Vorrichtungstellen zur Steuerung des Motors 2 in einem Gehäuse 20 untergebracht. Ein Teil dieses Gehäuses 20 ist als abnehmbare Verschlußplatte 20a (Fig. 6) ausgebildet, die bei Öffnung einer Anschlußeinrichtung 21 für die Hochdruckölleitung 16 sowie den Zugang zu weiteren Vorrichtungsteilen freigibt und auf ihrer Innenseite ein Manometer 20b trägt.
An die Hochdruck-Ölleitung 16 zwischen dem KompresstonszylInder 1 und der ölpumpe 3 ist ein auf den in dieser Leitung herrschenden Öldruck reagierender Druckschalter 22 angeschlossen, der kraftschlüssig mit einer In der Zeichnung nicht dargestellten Schalteinrichtung in der Stromzuleitung 23 zum Pumpenmotor 2 verbunden ist, die diesen bei Drucklosigkeit In der Ölleitung 16 einschaltet.
In die Stromzuleitung 23 zum Pumpenmotor 2 ist ein nach vorgegebener Zeit in Tätigkeit tretender Zeitschalter 2^ eingeschlossen, der nach einer bestimmten Laufzelt des Pumpenmotors 2 die Stromzuleitung 23 unterbricht.
Zur Erhöhung der Sicherheit der Vorrichtung sind in die von der Hochdruck-Ölleitung 16 ausgehenden Abzweigung 18, welche zum Öltank 19 führt, ein Sicherheitsventil und ein Temperaturwächter 27 (FIg. 5) eingeschlossen.
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Das in dem Gehäuse 20 untergebrachte Pumpenaggregat wird durch einen Hauptschalter 28 ein- oder ausgeschaltet.
Um wahlweise den Gasdruck in dem aufzuladenden Druckspeicher 8 oder in den Gasflaschen 11 zu messen, sind jeweils in der gasseitigen Stirnwand 5 des Kompressionszylinders 1 sowie in der Schraub-Verbindung 6a der Hochdruck-Gasleitung 7 zum aufzuladenden Druckspeicher 8 mit Rückschlagventilen 29 bzw. 30 verschlossene öffnungen zum An-Schluß des Manometers 20b vorgesehen.
Der Kompressionszylinder 1 ist mit Trage-Handgriffen 31 und 32 versehen. Ebenso weist das Gehäuse 20 des Pumpenaggregats einen Trage-Handgriff 33 auf.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgendermaßen :
Nach Verbindung des Kompressionszylinders 1 mit der ölpumpe 3 durch die Hochdruck-Ölleitung 16 und Herstellung der Anschlüsse zu dem aufzuladenden Speicher 8 durch die Hochdruck-Gasleitung 7 und zu den Gasflaschen 11 durch die Gasleitung 10 werden die Ventile an den Gasflaschen 11 geöffnet. Das aus den Gasflaschen 11 in den Kompressionszylinder 1 strömende Gas bewegt den Kolben 4 gegen die ölseitige Stirnwand 14 des Kompressionszylinders 1 bis zum Anschlag. Dann wird das Pumpenaggregat durch Betätigung des Hauptschalters 28 eingeschaltet. Die ölpumpe 3 fördert unter hohem Druck öl aus dem Tank 19 in den Kompressionszylinder, welches den Kolben 4 gegen die gasseitige Stirn- wand 5 bewegt. Dabei schließen sich die Rückschlagventile 13 in den Gasleitungen 10 zu den Gasflaschen 11 und das in dem Kompressionszylinder 1 befindliche Gas wird unter höherem Druck durch die Hochdruck-Gasleitung 7 in den Druckspeicher 8 gepreßt. Nach einer vorgegebenen Zeit wird durch den Zeitschalter 2k der Pumpenmotor 2 ausgeschaltet. Das Rückschlagventil 12 in der Hochdruck-Gasleitung 7 schließt sich. Aus den Gasflaschen 11 strömt Gas in den Kompressionszylinder 1 und bewegt den Kolben k
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gegen die ölseitige Stirnwand 1k. Wenn der Kolben k dort anschlägt, erreicht der Öldruck in der Leitung 16 einen O-Wert. Dadurch wird der Druckschalter 22 betätigt, welcher seinerseits über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Schalteinrichtung die Stromzufuhr zum Pumpenmotor 2 wieder herstellt. Die ölpumpe 3 wird in Gang gesetzt, bis durch den Zeitschalter 24 der Pumpenmotor 2 wieder abgeschaltet wird. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis in dem Druckspeicher 8 der gewünschte Gasdruck erre icht i st.
Für den Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nicht notwendig, daß an den Kompressionszylinder fünf Gasflaschen angeschlossen werden. Der Betrieb ist auch mit nur einer oder zwei Gasflaschen möglich. Dies ist besonders dann zu empfehlen, wenn der aufzuladende Druckspeicher sehr unzugänglich ist.
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Claims (6)

  1. Dipi.-Landw. P. Thielmann 2 9 3 A 3 O 1
    Patentingenieur
    Biedenkopf, Am Eschenberg 14
    05 11
    Bolenz & Schäfer Maschinenfabrik GmbH & Co. Biedenkopf-Eckelshausen
    PATENTANSPRÜCHE
    Zerleg- und tragbare Vorrichtung zum Aufladen von Druckspeichern mit hochkomprimiertem Gas in Hydraulikanlagen, bestehend aus einem hydraulisch betätigten Kompressionszylinder mit fliegendem Kolben und einer mit diesem über eine Hochdruck-Rohrleitung verbundenen Hochdruck-Öl pumpe, wobei am Stirnende der Gasseite des Kompressionszylinders Anschlußeinrichtungen zur Verbindung mit dem zu befüllenden Druckspeicher sowie zur Aufnahme von vorkomprimiertem Druckgas, nämlich Flaschengas, angeordnet sind, g ekennzeichnet durch folgende Merkmal e:
    a) Der Kompressionszylinder CO ist mit Handgriffen (31, 32) versehen und an seiner ölseitigen Stirnwand O1O durch eine mindestens an einem Ihrer beiden Enden mittels Schraub- oder Bajonettverbindung
    (15) befestigte flexible Hochdruck-Öl-Rohr!eitung
    (16) mit der Hochdruck-Öl pumpe (3) lösbar verbunden;
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    29343Q1
    b) die ölpumpe (3) ist gemeinsam mit einem sie antreibenden Elektromotor (2) einem öltank (19) und einer den Pumpenmotor steuernden Einrichtung in einem Gehäuse (20) angeordnet, welches mit einem Tragegriff (33) versehen ist;
    c) an die den Kompressionszylinder (1) und die ölpumpe (3) miteinander verbindende Rohrleitung (16) ist vorzugsweise innerhalb des die ölpumpe (3) enthaltenden Gehäuses (20) ein auf den in der Rohrleitung (16) herrschenden Öldruck reagierender Druckschalter (22) angeschlossen, der kraftschlüssig mit einem in der Stromzuleitung (23) zum Pumpenmotor (2) angeordneten elektrischen Schalter verbunden ist, wobei in die Stromzuleitung (23) zum Pumpenmotor (2) ferner ein nach vorgegebener Zeit in Tätigkeit tretender Zeitschalter (24) eingeschlossen i st;
    d) an der gasseitigen Stirnwand (5) des Kompressionszylinders (1) sind eine flexible Hochdruck-Gas-Rohrleitung (7) für die Verbindung mit dem aufzuladenden Druckspeicher (8) und mehrere schwächere flexible Gas-Rohrleitungen (10) für getrennte Ver— bindungen mit mehreren Gasflaschen (11) angeschlossen;
    e) in der zum aufzuladenden Druckspeicher (8) führenden Hochdruck-Gas-Rohrleitung (7) ist ein gegen den Kompressionszylinder dichtendes Rückschlagventil (12) angeordnet, während in jeder zu den Gasflaschen (11) führenden Gas-Rohrleitungen (10) ein gegen die Gasflasche (11) dichtendes Rückschlagventil (13) angeordnet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Hochdruck-Gas-Rohrleitung (7) zum aufzuladenden Druckspeicher (8)
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    ein handelsüblicher Hochdruckschlauch ist, der mittels Schraubverbindung (6) am Kompressionszylinder (1) angeschlossen ist und am anderen Ende eine Schraub-Ansch1uß-Einrichtung (6a) zur Verbindung mit dem aufzuladenden Druckspeicher (8) aufweist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurc h gekennze ichnet, daß die flexiblen Gas-Rohrleitungen (10) zu den Gasflaschen (11) handelsübliche sogenannte Minimeßschläuche sind, die jeweils mittels einer Schraubverbindung (9) am Kompressionszylinder angeschlossen sind und am anderen Ende eine Schraub-AnschIuß-Einrichtung (9a) zur Verbindung mit einer Gasflasche (11) haben.
  4. k. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennze ichnet, .daß ein Teil der Wand des die ölpumpe ( 3 ) nebst Pumpenmotor (2) und öltank (19) aufnehmenden Gehäuses (20) als abnehmbare Vet— schlußplatte (20a) ausgebildet ist, welche bei öffnung die Anschlußeinrichtung (21) für die flexible Hochdruck-Öl-Rohr 1eitung (16) zum Kompressionszylinder (1) freigibt und auf deren Innenseite ein Manometer (20b) angeordnet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurc h gekennzeichnet, daß die Schraub-Anschluß-Einrichtung (6a) zum Anschluß der Hochdruck-Gas-Rohrleitung (7) an den aufzuladenden Druckspeicher
    (8) eine durch ein Rückschlagventil geschlossene öffnung (30) zum Anschluß des Manometers (20b) aufweist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß in der gasseitigen Stirnwand (5) des Kompressionszylinders (1) eine durch ein Rückschlagventil (29) verschließbare öffnung zum Anschluß des Manometers (20b) vorgesehen ist.
    130011/0206 _ L -
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