DE3609744A1

DE3609744A1 - DEVICE FOR TRANSFERRING A PRESSURE MEDIA BETWEEN RESERVOIRS DIFFERENT PRESSURE LEVELS

Info

Publication number: DE3609744A1
Application number: DE19863609744
Authority: DE
Inventors: Joerg Dipl Ing Haas
Original assignee: Bruker Analytische Messtechnik GmbH
Current assignee: Bruker Biospin GmbH
Priority date: 1986-03-22
Filing date: 1986-03-22
Publication date: 1987-10-01
Also published as: EP0238949A3; DE3609744C2; EP0238949A2; JPS62237084A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum wechselweisen Überführen eines Druckmediums zwischen Reservoiren unter schiedlichen Druckniveaus, insbesondere zum Überführen von Meerwasser zwischen der Umgebung eines getauchten Unterwas ser-Arbeitsgeräts und einem Kreislauf in dessen Inneren. The invention relates to a device for alternating Transfer a print medium between reservoirs under different pressure levels, especially for transferring Sea water between the surroundings of a submerged underwater and a circuit inside it.

Auf verschiedenen technischen Arbeitsgebieten stellt sich das Problem, daß ein Prozeß zwischen mehreren Bereichen stattfindet, die sich auf unterschiedlichem Druckniveau befinden. Ein Beispiel hierfür ist der Betrieb von getauch ten Unterwasser-Arbeitsgeräten, beispielsweise U-Booten, auf deren Außenseite ein von der Tauchtiefe abhängiger, sehr hoher Druck herrscht, während im Inneren des U-Boots Atmo sphärendruck aufrechterhalten wird. Es gibt nun verschiedene Prozesse, die im Inneren des U-Boots ablaufen und für deren Durchführung Meerwasser von der Außenseite des U-Boots benötigt wird, das nach Durchlaufen des Prozesses wieder zur Außenseite des U-Boots befördert werden muß. Beispiele hierfür sind der Betrieb eines Dieselmotors mit geschlosse nem Kreislauf, wobei das Meerwasser zum Waschen des Abgases des Dieselmotors benötigt wird. Ein weiteres Beispiel ist der Betrieb eines Wärmetauschers, bei dem das Meerwasser zum Kühlen erforderlich ist.It presents itself in various technical fields the problem that a process between multiple areas takes place, which is at different pressure levels are located. An example of this is the operation of submerged th underwater tools, such as submarines the outside of which is very dependent on the depth of the dive high pressure prevails while inside the submarine Atmo spherical pressure is maintained. There are now several Processes that take place inside and for the submarine Carrying out sea water from the outside of the submarine is required, which after going through the process again Outside of the submarine must be transported. Examples this is the operation of a diesel engine with closed nem circuit, using the sea water to wash the exhaust gas of the diesel engine is required. Another example is the operation of a heat exchanger in which the sea water to Cooling is required.

Um das Meerwasser nun von der Hochdruck-Außenseite des U-Boots auf die Niederdruck-Innenseite zu fördern bzw. umgekehrt, hat man sich seither hydraulisch oder elektrisch betätigter Pumpen bedient, die zum Überbrücken des jeweili gen Druckgefälles dienten.To the sea water now from the high pressure outside of the Promote submarines to the inside of the low pressure or Conversely, you have been hydraulic or electric ever since operated pumps operated to bridge the respective pressure gradient served.

Derartige Pumpensysteme erfordern jedoch einen erheblichen Energieaufwand, der insbesondere bei autonom arbeitenden Unterwasser-Arbeitsgeräten nicht tragbar ist, weil derartige Arbeitsgeräte auf einen sehr begrenzten Energievorrat ange wiesen sind und sich jeder Energieverbrauch für Hilfsaggre gate in einer deutlichen Verminderung der autonomen Arbeits zeit niederschlägt. However, such pump systems require a considerable amount Energy expenditure, especially for autonomously working Underwater work equipment is not portable because of such Working tools on a very limited energy supply are meadow and each energy consumption for auxiliary units gate in a significant reduction in autonomous work raining time.

Darüber hinaus besteht das eingangs erwähnte Problem des wechselweisen Überführens eines Druckmediums zwischen unter schiedlichen Druckniveaus, aber auch auf anderen technischen Gebieten, beispielsweise der chemischen Verfahrenstechnik, wenn dort Verfahrensschritte in einem Autoklaven unter hohem Druck oder in einer Vakuumkammer unter sehr niedrigem Druck stattfinden. Wenn man auch bei diesen Anwendungsfällen Druckmedien, also Flüssigkeiten oder Gase, wechselweise zwischen den einzelnen Druckniveaus hin- und herfördern will, ist es erforderlich, zum Überwinden der Druckdifferenzen hilfskraftbetätigte Einheiten zu verwenden.In addition, there is the problem of alternate transfer of a pressure medium between under different pressure levels, but also on other technical Fields, for example chemical process engineering, if there are process steps in an autoclave under high Pressure or in a vacuum chamber under very low pressure occur. If you look at these use cases too Print media, i.e. liquids or gases, alternately wants to move back and forth between the individual pressure levels, it is necessary to overcome the pressure differences to use auxiliary operated units.

Entsprechendes gilt selbstverständlich auch, wenn mehr als zwei Bereiche, nachstehend "Reservoirs" genannt, unter schiedlichen Druckniveaus vorliegen.The same applies, of course, if more than two areas, hereinafter referred to as "reservoirs", under different pressure levels are available.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ein richtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubil den, daß zum wechselweisen Überführen des Druckmediums zwischen den Reservoiren unterschiedlichen Druckniveaus nur ein sehr geringer Energieeinsatz erforderlich ist.The invention is therefore based on the object, a to continue in the direction of the type mentioned at the beginning the one that for the alternate transfer of the printing medium only different pressure levels between the reservoirs very little energy is required.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens zwei zyklisch arbeitende Verdrängeraggregate mit mindestens je einem Verdrängungsraum vorgesehen sind, von denen jeweils der eine an das Reservoir höheren Drucks und jeweils der andere an das Reservoir niedrigen Drucks ange schlossen ist und daß Mittel vorgesehen sind, um die beim Überführen einer ersten Menge des Druckmediums vom höheren auf den niedrigeren Druck freiwerdende Energie zum Überfüh ren einer zweiten Menge des Druckmediums vom niedrigeren auf den höheren Druck zu nutzen. This object is achieved in that with at least two cyclically working displacement units at least one displacement space is provided, from which each one of the higher pressure and the reservoir the other is attached to the low pressure reservoir is closed and that means are provided to the at Transfer a first amount of print media from the higher energy released at the lower pressure for transfer Renew a second amount of media from the lower one to use the higher pressure.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird damit voll kommen gelöst, weil die zum Hin- und Herüberführen zwischen den Druckniveaus jeweils freiwerdende Energie der jeweils benötigten Energie entspricht und hierzu auch genutzt wird, so daß nur noch eine kleine Hilfskraftunterstützung erfor derlich ist, um die im praktischen Betrieb auftretenden Verluste infolge Reibung u.dgl. zu kompensieren. Diese unvermeidlichen Verluste können jedoch durch geeignete Auswahl hochwertiger Bauelemente so minimiert werden, daß die tatsächlich benötigte Energie zum Betreiben der erfin dungsgemäßen Einrichtung auf einen Wert abgesenkt werden kann, der auch bei autonomen Unterwasser-Arbeitsgeräten einen Langzeitgebrauch zuläßt, ohne die Gesamt-Arbeitszeit über Gebühr zu vermindern.The object on which the invention is based is thus full come solved because the to-and-fro between the pressure levels of the energy released in each case corresponds to the energy required and is also used for this purpose, so that only a small assistant support is needed is the order of those occurring in practical operation Losses due to friction and the like to compensate. These However, inevitable losses can be avoided by appropriate Selection of high quality components are minimized so that the energy actually required to operate the inventions device according to the invention can be reduced to a value can, even with autonomous underwater work equipment allows long-term use without the total working time diminish excessively.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind mindestens zwei zyklisch arbeitende Verdrängeraggregate vorgesehen, die je zwei durch Verdrängerelemente begrenzte und sich während eines Zyklus′ gegensinnig vergrößernde bzw. verkleinernde Verdrängungsräume aufweisen, wobei während eines Zyklus′ beide Verdrängungsräume des einen Verdrängeraggregates an das eine Reservoir, die beiden Verdrängungsräume des jeweils anderen Verdrängeraggregates hingegen an das jeweils andere Reservoir angeschlossen sind, und ferner die Verdrängerele mente miteinander gekoppelt sind.In one embodiment of the invention, at least provided two cyclical displacement units, the two each delimited by displacement elements and during of a cycle 'increasing or decreasing in opposite directions Have displacement spaces, whereby during a cycle ′ both displacement spaces of the one displacement unit one reservoir, the two displacement spaces of each other displacement unit, however, to the other Reservoir are connected, and also the displacer elements are linked together.

Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß die beim Entspannen des Druckmediums freiwerdende Energie unmittelbar zum Über führen von Druckmedium auf das höhere Druckniveau genutzt wird, so daß ein kontinuierlicher Energieaustausch bei quasikontinuierlicher Förderung des Druckmediums zwischen den beiden Druckniveaus erreicht wird. These measures have the advantage that when relaxing of the pressure medium released energy immediately to transfer lead from pressure medium to the higher pressure level used is, so that a continuous exchange of energy at quasi-continuous conveyance of the pressure medium between the two pressure levels is reached.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird hingegen die freiwerdende Energie in einem ersten Zyklus beim Überführen der ersten Menge Druckmittel vom höheren auf das niedrigere Druckniveau in einem Energiespeicher zwi schengespeichert.In another embodiment of the invention however, the energy released in a first cycle when transferring the first amount of pressure medium from the higher to the lower pressure level in an energy store between cached.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der apparative Aufwand geringer ist, als dies beim vorher genannten Ausführungsbei spiel der Fall war, weil lediglich zwei druckdichte Verdrän gerräume erforderlich sind.This measure has the advantage that the expenditure on equipment is less than in the aforementioned embodiment game was the case because only two pressure-tight displacement rooms are required.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung dieses Ausführungsbei spiels ist der Energiespeicher eine mit einem Verdränger element eines Verdrängeraggregates gekoppelte Feder und das Verdrängerelement ist mit einem Verdrängerelement eines weiteren Verdrängeraggregates gekoppelt.In a preferred embodiment of this embodiment The energy storage is one with a displacer element of a displacement unit coupled spring and that Displacement element is one with a displacement element coupled to another displacement unit.

Auch diese Merkmale fördern den einfachen Aufbau der erfin dungsgemäßen Einrichtung, wenngleich bei diesem Ausführungs beispiel der Erfindung geringere Förderraten möglich sind, weil zum vollständigen Umwälzen einer Menge Druckmedium zwei nacheinanderfolgende Zyklen erforderlich sind, während dies beim erstgenannten Ausführungsbeispiel mit mindestens vier Verdrängerräumen in einem einzigen Zyklus möglich ist.These features also promote the simple structure of the inventions device according to the invention, although in this embodiment example of the invention, lower delivery rates are possible, because to completely circulate a lot of printing medium two consecutive cycles are required while this in the first mentioned embodiment with at least four Displacement in a single cycle is possible.

Die Verdrängeraggregate können erfindungsgemäß entweder als Kolben-Zylinder-Einheiten oder aber als Membranpumpen ausge bildet sein, je nachdem, welches Bauelement für den jeweili gen Einsatzfall günstiger ist. According to the invention, the displacement units can either be used as Piston-cylinder units or as membrane pumps forms, depending on which component for each is cheaper for the application.

Die Kopplung der Verdrängerelemente der einzelnen Verdrän geraggregate kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Verdrängerele mente über eine Stange gleichsinnig starr miteinander gekop pelt, was wiederum einen sehr einfachen und zuverlässigen Aufbau zur Folge hat.The coupling of the displacement elements of the individual displacers Geraggregate can be done in different ways. At An embodiment of the invention are the displacement elements elements rigidly coupled together in the same direction over a rod pelt, which in turn is a very simple and reliable Structure.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Verdrängerelemente über einen Schubkurbeltrieb gegensinnig starr miteinander gekoppelt, was wiederum den Vorteil mit sich bringt, daß aufgrund der gegensinnigen Bewegung der Verdrängerelemente ein dynamischer Massenausgleich stattfin det.In another embodiment of the invention, the Displacement elements in opposite directions via a push crank mechanism rigidly coupled, which in turn has the advantage of brings about that because of the opposite movement of the Displacement elements a dynamic mass balancing takes place det.

Es wurde bereits erwähnt, daß die erfindungsgemäße Einrich tung Hilfsenergie nur noch zum Überwinden von Reibungsverlu sten und ähnlichen in der Praxis auftretenden Verlusten benötigt.It has already been mentioned that the device according to the invention auxiliary power only to overcome friction loss most and similar losses that occur in practice needed.

Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung wird die Kopplung der Verdrängerelemente mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit hilfskraftunterstützt, es kann hierzu jedoch auch eine Membranpumpe verwendet werden, so daß ein gemeinsames Hy drauliksystem ausgenutzt wird.In embodiments of the invention, the coupling the displacement elements by means of a piston-cylinder unit assisted, but it can also be a Diaphragm pump can be used so that a common Hy draulic system is used.

Bei anderen Varianten der Erfindung wird zur Hilfskraftun terstützung ein Elektromotor verwendet, dies kann insbeson dere bei den genannten Schubkurbeltrieben der Fall sein.In other variants of the invention, auxiliary power is used Support uses an electric motor, this can in particular which would be the case with the aforementioned thrust crank mechanisms.

Schließlich kann aber die Hilfskraftunterstützung bei Aus nutzung des ohnehin vorhandenen Hydrauliksystems dazu be nutzt werden, um einen Hilfsdruck auf die Verdrängerelemente auszuüben, der dem Betriebsdruck des Druckmediums überlagert wird. Finally, the auxiliary support can be switched off use of the already existing hydraulic system be used to provide an auxiliary pressure on the displacement elements to exercise, which is superimposed on the operating pressure of the pressure medium becomes.

Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung hat somit den Vorteil, ohne zusätzliche Stellglieder auszukommen, weil lediglich in entsprechende Leitungen ein Zusatzdruck zum Druck des Druckmediums hinzugefügt werden muß.This embodiment of the invention thus has the Advantage to do without additional actuators because only in corresponding lines an additional pressure to Print media pressure must be added.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung stehen die Verdrängungsräume über Leitungen mit den Reser voirs in Verbindung, wobei sich in den Leitungen Ventile befinden. Insbesondere können die Verdrängerelemente dop peltwirkend sein, und die Ventile auf der einen Seite der Verdrängerelemente sind Magnetventile, während die Ventile auf der anderen Seite der Verdrängerelemente Rückschlagven tile sind.In a further preferred embodiment of the invention the displacement spaces are above lines with the reser voirs in connection, with valves in the lines are located. In particular, the displacement elements dop pelt acting, and the valves on one side of the Displacement elements are solenoid valves, while the valves check valves on the other side of the displacement elements are tile.

Auf diese Weise ist es mit minimalem Aufwand bei höchstmög licher Sicherheit möglich, die Arbeitszyklen der Verdränger aggregate zentral zu steuern, wodurch auch Zyklendauern eingestellt werden können, die variabel den jeweiligen Einsatzanforderungen entsprechen.In this way it is at maximum possible with minimal effort possible safety, the working cycles of the displacers Control aggregates centrally, which also means cycle times can be set that are variable to the respective Operational requirements.

Hierzu kann insbesondere zur Betätigung der Magnetventile ein elektronisches Steuergerät vorgesehen sein, das mit Sensoren zum Erfassen der Endlage der Verdrängerelemente zusammenwirkt, wobei die Sensoren bevorzugt berührungslose Näherungssensoren sind, insbesondere solche, die induktiv, kapazitiv oder mit Reed-Kontakten arbeiten.This can in particular be used to actuate the solenoid valves an electronic control unit can be provided, which with Sensors for detecting the end position of the displacement elements cooperates, the sensors preferably non-contact Proximity sensors are, especially those that are inductive, work capacitively or with reed contacts.

Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß mittels des elektro nischen Steuergerätes auf einfache Weise eine präzise Betä tigung der Ventile und damit der gesamten Einrichtung mög lich ist, wobei die Näherungssensoren wartungsfrei die Endlage der Verdrängerelemente erfassen, so daß stets der größtmögliche Hub der Verdrängeraggregate ausgenutzt wird. These measures have the advantage that by means of the electro African control unit a precise Betä in a simple manner Valve and thus the entire facility Lich, the proximity sensors are maintenance-free Detect the end position of the displacement elements, so that always the greatest possible stroke of the displacement units is used.

Statt der berührungslos wirkenden Sensoren können in bevor zugter Ausgestaltung der Erfindung auch Drucksensoren mit Schwellwertcharakteristik verwendet werden.Instead of the non-contact sensors can be in front Zugter embodiment of the invention also with pressure sensors Threshold characteristic can be used.

Diese Sensoren können an geeigneter Stelle in das Hydraulik system integriert werden, sie können die Endlage der Ver drängerelemente zuverlässig erfassen, weil bei Annäherung des Verdrängerelementes an die Endlage der Druck vor dem Verdrängerelement zunimmt, so daß durch geeignete Einstel lung des Schwellwerts beliebige Endlagen des Verdrängerele mentes ausgenutzt werden können. Hierdurch ist es beispiels weise möglich, im Teillastbetrieb die Zyklen bereits bei einer Lage der Verdrängerelemente in einem gewissen Abstand vor deren Endlage umkehren zu lassen.These sensors can be placed in a suitable location in the hydraulic system system can be integrated, you can see the end position of the ver Reliably capture external elements because they are approaching of the displacement element to the end position of the pressure before Displacement element increases, so that by appropriate adjustment Threshold value any end positions of the displacer mentes can be exploited. This makes it exemplary as possible, the cycles already in part-load mode a position of the displacement elements at a certain distance to be reversed before their end position.

Schließlich ist noch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bevorzugt, bei dem die Magnetventile Proportionalventile sind.Finally, there is another embodiment of the invention preferred, in which the solenoid valves proportional valves are.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein besonders weiches Umsteuern der Zyklen möglich ist, so daß Druckschläge in den Leitungen vermieden werden.This measure has the advantage that it is particularly soft Reversing the cycles is possible, so that pressure surges in the Lines are avoided.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.Further advantages result from the description and the attached drawing.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch erläuterten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen und auch in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and the Features explained below not only in the combination given in each case, but also in others Combinations and can also be used alone, without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are in the drawing are shown and are described in the following description explained in more detail. Show it:

Fig. 1a und 1b eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Einrichtung in zwei Betriebsphasen; Figures 1a and 1b is a schematic representation for explaining the operation of an embodiment of a device according to the invention in two operating phases.

Fig. 2 eine Darstellung, ähnlich Fig. 1a, jedoch für ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge mäßen Einrichtung; Fig. 2 is an illustration, similar to Figure 1a, but for another embodiment of an inventive device.

Fig. 3 einen detaillierten Druckmittel- und Stromlauf plan zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Kolben-Zylinder-Einheiten; Fig. 3 is a detailed and pressure medium circuit diagram for explaining an embodiment of the invention with the piston-cylinder units;

Fig. 4 ein vereinfachtes Schaubild, ähnlich Fig. 3, jedoch für ein Ausführungsbeispiel mit Membran pumpen; Fig. 4 is a simplified diagram, similar to Figure 3, but pump for an embodiment with a membrane.

Fig. 5 eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4; FIG. 5 shows a variant of the exemplary embodiment according to FIG. 4;

Fig. 6 eine weitere Variante des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4; FIG. 6 shows a further variant of the exemplary embodiment according to FIG. 4;

Fig. 7 eine Darstellung ähnlich den Fig. 3 und 6, für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Kol ben-Zylinder-Einheiten und einem Schubkurbel trieb; Fig. 7 is a representation similar to Figures 3 and 6, for an embodiment of the invention with Kol ben-cylinder units and a thrust crank.

Fig. 8 eine Darstellung ähnlich den Fig. 4 und 5 für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit vier Kol ben-Zylinder-Einheiten. Fig. 8 is a view similar to FIGS. 4 and 5 for an embodiment of the invention with four Kol ben-cylinder units.

In den Fig. 1a und 1b bezeichnet 10 als Ganzes eine Über führeinrichtung, mit dem ein Druckmittel, beispielsweise ein Gas oder eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, von einem ersten Reservoir 11, in dem ein hoher Druck P ₄ herrscht, zu einem zweiten Reservoir 12, in dem ein niedrigerer Druck- P _N herrscht, überführt werden kann bzw. umgekehrt.In FIGS. 1a and 1b, 10 designates as a whole guiding device an over, with which a pressure medium, such as a gas or a liquid, in particular water, from a first reservoir 11, in which a high pressure P ₄ prevails, to a second reservoir 12 , in which there is a lower pressure P _N , can be transferred or vice versa.

Zum wechselweisen Überführen des Druckmittels zwischen den beiden Reservoiren 11, 12 sind ein erstes Verdrängeraggregat 13 sowie ein zweites Verdrängeraggregat 14 vorgesehen. Das erste Verdrängeraggregat 13 ist mit einem ersten Verdränger element 15 versehen, während das zweite Verdrängeraggregat 14 ein zweites Verdrängerelement 16 aufweist. Die Verdrän gerelemente 15, 16 sind, wie bei 17 angedeutet, miteinander mechanisch, hydraulisch oder sonstwie direkt oder indirekt gekoppelt.A first displacement unit 13 and a second displacement unit 14 are provided for alternately transferring the pressure medium between the two reservoirs 11 , 12 . The first displacement unit 13 is provided with a first displacement element 15 , while the second displacement unit 14 has a second displacement element 16 . The displacement elements 15 , 16 are, as indicated at 17 , mechanically, hydraulically or otherwise coupled directly or indirectly to one another.

Das erste Verdrängerelement 15 definiert im ersten Verdrän geraggregat 13 einen linken Verdrängungsraum 18 und einen rechten Verdrängungsraum 19. In entsprechender Weise sind im zweiten Verdrängeraggregat 14 ein linker Verdrängungsraum 20 und ein rechter Verdrängungsraum 21 beidseits des zweiten Verdrängerelementes 16 definiert.The first displacement element 15 defines in the first displacement unit 13 a left displacement space 18 and a right displacement space 19th In a corresponding manner, a left displacement space 20 and a right displacement space 21 are defined on both sides of the second displacement element 16 in the second displacement unit 14 .

Eine erste Leitung 22 führt vom linken Verdrängungsraum 18 zum ersten Reservoir 11. Eine zweite Leitung 23 führt vom rechten Verdrängungsraum 19 ebenfalls zum ersten Reservoir 11. Eine dritte Leitung 24 führt vom linken Verdrängungs raum 20 zum zweiten Reservoir 20 und dorthin führt ebenfalls eine vierte Leitung 25, die vom rechten Verdrängungsraum 21 her kommt.A first line 22 leads from the left displacement space 18 to the first reservoir 11 . A second line 23 also leads from the right displacement space 19 to the first reservoir 11 . A third line 24 leads from the left displacement space 20 to the second reservoir 20 and there also leads a fourth line 25 , which comes from the right displacement space 21 .

Bei der in Fig. 1a gezeigten Phase der Einrichtung 10 sind die Leitungen 22 bis 25 durchgängig geschaltet. Dies bedeu tet, daß Druckmedium aus dem linken Verdrängungsraum 18 über die erste Leitung 22 in das erste Reservoir 11 fließen kann, während gleichzeitig über die zweite Leitung 23 Druckmedium aus dem ersten Reservoir 11 in den rechten Verdrängungs raum 19 nachströmt. Auf beiden Seiten des Verdrängerelemen tes 15 herrscht wenigstens näherungsweise der gleiche Druck, nämlich der hohe Druck P _H des ersten Reservoirs 11.In the phase of the device 10 shown in FIG. 1a, the lines 22 to 25 are connected continuously. This means that pressure medium can flow from the left displacement space 18 via the first line 22 into the first reservoir 11 , while at the same time pressure medium flows from the first reservoir 11 into the right displacement space 19 via the second line 23 . On both sides of the displacement element 15 there is at least approximately the same pressure, namely the high pressure P _{H of} the first reservoir 11 .

Infolge der mit 17 angedeuteten Kopplung zwischen den Ver drängerelementen 15 und 16 fließt gleichzeitig Druckmedium aus dem linken Verdrängungsraum 20 über die dritte Leitung 24 in das zweite Reservoir 12, während gleichzeitig Druckme dium über die vierte Leitung 25 aus dem zweiten Reservoir 12 in den rechten Verdrängungsraum 21 eintritt. Auch auf beiden Seiten des zweiten Verdrängerelementes 16 herrscht wenig stens näherungsweise derselbe Druck, nämlich der niedrige Druck P _N des zweiten Reservoirs 12.As a result of the 17 indicated coupling between the displacement elements 15 and 16 , pressure medium simultaneously flows from the left displacement space 20 via the third line 24 into the second reservoir 12 , while at the same time pressure medium via the fourth line 25 from the second reservoir 12 into the right displacement space 21 occurs. Also, on both sides of the second displacing element 16 there is little least approximately the same pressure, namely the low pressure P _N of the second reservoir 12th

Man erkennt aus dieser Darstellung leicht, daß die Verdrän gerelemente 15, 16 theoretisch kräftefrei axial bewegt werden können, weil jeweils auf beiden Seiten der Verdrän gerelemente 15, 16 derselbe Druck P _H bzw. P _N herrscht.It can easily be seen from this illustration that the displacer elements 15 , 16 can theoretically be moved axially without force, because on both sides of the displacer elements 15 , 16 there is the same pressure P _H or P _N.

Es sei angenommen, daß im ersten Arbeitszyklus der Einrich tung 10 sich die Verdrängerelemente 15, 16 aus ihrer rechten Endlage in die linke Endlage bewegen. Dies bedeutet, daß am Ende des ersten Zyklus′ das erste Verdrängeraggregat 13 einen maximalen rechten Verdrängungsraum 19 hat, in dem sich "frisches" Druckmedium aus dem ersten Reservoir 11 befindet, während das zweite Verdrängeraggregat 14 in der linken Endstellung des zweiten Verdrängerelementes 16 einen maxima len rechten Verdrängungsraum 21 aufweist, in dem sich "ver brauchtes" Druckmedium aus dem zweiten Reservoir 12 befin det.It is assumed that in the first operating cycle of the device 10 , the displacement elements 15 , 16 move from their right end position into the left end position. This means that at the end of the first cycle 'the first displacement unit 13 has a maximum right displacement space 19 , in which there is "fresh" pressure medium from the first reservoir 11 , while the second displacement unit 14 in the left end position of the second displacement element 16 has a maximum len right displacement space 21 , in which "ver used" pressure medium from the second reservoir 12 is located.

Es werden nun durch weiter unten noch näher erläuterte Maßnahmen die Anschlüsse der Verdrängeraggregate 13, 14 umgeschaltet, wie dies im Endergebnis in Fig. 1b dargestellt ist.The connections of the displacement units 13 , 14 are now switched over by measures which are explained in more detail below, as is shown in the end result in FIG. 1b.

Man erkennt dort, daß anstelle der ersten Leitung 22 und der zweiten Leitung 23 nun eine fünfte Leitung 26 und eine sechste Leitung 27 an das erste Verdrängeraggregat 13 ange schlossen sind, um dies zu beiden Seiten des ersten Verdrän gerelementes 15 mit dem zweiten Reservoir 12 zu verbinden. In entsprechend gegensinniger Weise ist nun das zweite Verdrängeraggregat 14 mit einer siebten Leitung 28 und einer achten Leitung 29 zu beiden Seiten des zweiten Verdränger elementes 16 an das erste Reservoir 11 angeschlossen.It can be seen there that instead of the first line 22 and the second line 23 , a fifth line 26 and a sixth line 27 are now connected to the first displacement unit 13 , in order to do this on both sides of the first displacement element 15 with the second reservoir 12 connect. In a corresponding opposite direction, the second displacement unit 14 is now connected to the first reservoir 11 with a seventh line 28 and an eighth line 29 on both sides of the second displacement element 16 .

Wie leicht aus Fig. 1b folgt, herrscht auch in diesem zwei ten Zyklus auf beiden Seiten der Verdrängerelemente 15, 16 wenigstens näherungsweise wieder derselbe Druck, jedoch entgegengesetzt, als dies während des ersten Zyklus′ gemäß Fig. 1a der Fall war, weil jetzt beide Seiten des ersten Verdrängerelementes 15 mit dem niedrigeren Druck P _N des zweiten Reservoirs 12 beaufschlagt sind, während auf beide Seiten des zweiten Verdrängerelementes 16 nunmehr der höhere Druck P _H des ersten Reservoirs 11 wirkt. As easily follows from Fig. 1b, in this two-th cycle there is at least approximately the same pressure on both sides of the displacement elements 15 , 16 , but opposite than when this was the case during the first cycle 'according to Fig. 1a, because now both The lower pressure P _{N of} the second reservoir 12 is applied to the sides of the first displacement element 15 , while the higher pressure P _{H of} the first reservoir 11 now acts on both sides of the second displacement element 16 .

Es können jedoch auch jetzt die Verdrängerelemente 15, 16 theoretisch kräftefrei verschoben werden, und zwar bei spielsweise von der am Ende des ersten Zyklus′ eingenomme nen linken Endstellung wiederum zurück in die rechte End stellung. Dies bedeutet, daß das "frische" Druckmedium aus dem rechten Verdrängungsraum 19 über die sechste Leitung 27 in das zweite Reservoir 12 fließt, während gleichzeitig über die fünfte Leitung 26 "verbrauchtes" Druckmedium aus dem zweiten Reservoir 12 in den sich vergrößernden linken Ver drängungsraum 18 eingesaugt wird. Auf der Hochdruckseite des zweiten Verdrängeraggregates 14 wird hingegen das "ver brauchte" Druckmedium durch Verkleinern des rechten Verdrän gungsraumes 21 über die achte Leitung 29 in das erste Reser voir 11 gefördert, während gleichzeitig über die siebte Leitung 28 "frisches" Druckmedium aus dem ersten Reservoir 11 in den sich vergrößernden rechten Verdrängungsraum 20 eingesaugt wird.However, it is now also possible to move the displacement elements 15 , 16 theoretically without force, for example from the left end position taken at the end of the first cycle 'back again into the right end position. This means that the "fresh" pressure medium flows from the right displacement space 19 via the sixth line 27 into the second reservoir 12 , while simultaneously "used" pressure medium from the second reservoir 12 into the enlarging left displacement space 18 via the fifth line 26 is sucked in. On the high pressure side of the second displacement unit 14 , however, the "ver used" pressure medium is promoted by reducing the right displacement space 21 via the eighth line 29 into the first reservoir 11 , while at the same time the "fresh" pressure medium from the first reservoir via the seventh line 28 11 is sucked into the enlarging right displacement space 20 .

Selbstverständlich sind im praktischen Betrieb der Überführ einrichtung 10 endliche Reibungswiderstände zu überwinden, so daß die Bewegung der Verdrängerelemente 15, 16 nicht kräftefrei erfolgen kann. Zum Überwinden der in der Praxis auftretenden Reibungswiderstände sind die Verdrängerele mente 15, 16 beispielsweise über eine Stange 30 mit einer Kolben-Zylinder-Einheit 31 verbunden, die gerade die auftre tenden Reibungskräfte kompensiert. Auf die Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit 31 wird weiter unten zu Fig. 3 noch eingegangen werden.Of course, in practical operation of the transfer device 10, finite frictional resistances have to be overcome, so that the movement of the displacement elements 15 , 16 cannot take place without forces. To overcome the frictional resistances that occur in practice, the displacement elements 15 , 16 are connected, for example, via a rod 30 to a piston-cylinder unit 31 , which just compensates for the frictional forces that occur. The actuation of the piston-cylinder unit 31 will be discussed further below in FIG. 3.

Wenn zur Erläuterung der Überführeinrichtung 10 gemäß Fig. 1a und 1b vorstehend von "frischem" und "verbrauchtem" Druckmedium die Rede war, so wird dies anhand eines Ausfüh rungsbeispiels verständlich, bei dem das erste Reservoir 11 die Umgebung eines getauchten Unterwasserfahrzeugs dar stellt, d.h. den mit Meerwasser ausgefüllten Außenraum. Das zweite Reservoir 12 kann in diesem Falle einen Kreislauf im Inneren des Unterwasserfahrzeugs darstellen, beispielsweise eine Abgaswaschanlage für einen im geschlossenen Kreislauf betriebenen Dieselmotor, einen Wärmetauscher oder derglei chen. Im erstgenannten Fall wird frisches Meerwasser aus dem Außenraum dazu benutzt, um Schadstoffe aus dem Abgas des Dieselmotors herauszuwaschen, und das mit Schadstoffen belastete Meerwasser wird dann wieder nach außen gefördert. Beim Einsatz mit einem Wärmetauscher wird hingegen kaltes Meerwasser aus dem Außenraum in den Innenraum überführt und dort unter normalem Druck dazu verwendet, um ein Aggregat zu kühlen, wonach das erwärmte Meerwasser wieder nach außen in den Bereich hohen Drucks überführt wird.1a and 1b of "fresh" and "spent" printing medium was when explaining the transfer means 10 of FIG. Above means, this is by way of exporting approximately example of course, in which the first reservoir 11, the vicinity of a submerged underwater vehicle is, ie the outside space filled with sea water. In this case, the second reservoir 12 can represent a circuit inside the underwater vehicle, for example an exhaust gas washing system for a diesel engine operated in a closed circuit, a heat exchanger or the like. In the former case, fresh sea water from the outside is used to wash out pollutants from the exhaust gas of the diesel engine, and the sea water contaminated with pollutants is then pumped out again. When used with a heat exchanger, on the other hand, cold sea water is transferred from the outside into the interior and is used there under normal pressure to cool an aggregate, after which the heated sea water is transferred outside again to the area of high pressure.

Es sei betont, daß dies jedoch nur beispielhafte Anwendungs fälle sind und daß auch andere Anwendungen der erfindungsge mäßen Überführeinrichtung denkbar sind, wie dies weiter vorne bereits erläutert wurde.It should be emphasized that this is only an exemplary application are cases and that other uses of the fiction moderate transfer device are conceivable, how this further was already explained above.

Die Überführeinrichtung 10 gemäß den Fig. 1a und 1b nutzt das Druckgefälle, das sich beim Umschalten der Leitungen 22 bis 29 beiderseits der Verdrängerelemente 15, 16 einstellt, direkt dazu, um die Energie, die beim Entspannen des Druck mediums aus dem ersten Reservoir 11 auf niedrigeren Druck frei wird, dazu zu benutzen, um Medium gegen den hohen Druck wieder in das erste Reservoir 11 zu überführen. The transfer device 10 according to FIGS. 1a and 1b uses the pressure drop that occurs when the lines 22 to 29 are switched over on both sides of the displacement elements 15 , 16 , directly to the energy that is released when the pressure medium is released from the first reservoir 11 lower pressure becomes free to use to transfer medium against the high pressure back into the first reservoir 11 .

Eine Variante hierzu ist in Fig. 2 dargestellt, wo eine erfindungsgemäße Einrichtung lediglich zwei Verdrängeraggre gate 32, 33 aufweist, deren Verdrängerelemente 34, 42 wie derum miteinander gekoppelt sind. Bei diesem Ausführungsbei spiel steht jedoch das Verdrängerelement 34 des Verdränger aggregates 32 mit einem Energiespeicher 35 in Verbindung. Die Verbindungsleitungen der Verdrängeraggregate 32, 33 mit den Reservoiren 11, 12 sind mit Magnetventilen 36, 37, 38, 39 beschaltet.A variant of this is shown in FIG. 2, where a device according to the invention only has two displacement units 32 , 33 , the displacement elements 34 , 42 of which are coupled to one another. In this embodiment, however, the displacement element 34 of the displacement unit 32 is connected to an energy store 35 . The connecting lines of the displacement units 32 , 33 with the reservoirs 11 , 12 are connected to solenoid valves 36 , 37 , 38 , 39 .

Es sei nun der Fall betrachtet, daß die Magnetventile die in Fig. 2 eingezeichnete Stellung einnehmen. Über das geöffnete Magnetventil 36 kann nun Druckmedium unter hohem Druck in einen Verdrängungsraum 40 neben dem Verdrängerelement 34 einströmen, womit dieses gegen die Kraft des Energiespei chers 35 ausgelenkt wird. Synchron hierzu bewegt sich das Verdrängerelement 42 in Fig. 2 nach links und durch das ebenfalls geöffnete Magnetventil 39 kann nun Druckmedium aus dem zweiten Reservoir 12 in einen Verdrängungsraum 41 rechts vom Verdrängerelement 42 einströmen.Let us now consider the case in which the solenoid valves assume the position shown in FIG. 2. Via the open solenoid valve 36 , pressure medium can now flow under high pressure into a displacement space 40 next to the displacement element 34 , with which this is deflected against the force of the energy storage device 35 . In synchronism with this, the displacement element 42 moves to the left in FIG. 2, and pressure medium can now flow from the second reservoir 12 into a displacement space 41 to the right of the displacement element 42 through the solenoid valve 39 , which is also open.

Es werden nun alle vier Magnetventile in die entgegengesetz te Stellung umgeschaltet. Dies bedeutet, daß der Verdrän gungsraum 40 schlagartig entlastet wird, weil er nun über das geöffnete Magnetventil 37 mit dem zweiten Reservoir 12 und dessen niedrigerem Druck in Verbindung steht. Das Ver drängerelement 34 bewegt sich jedoch trotzdem nicht nach rechts in Fig. 2, weil gleichzeitig der Verdrängungsraum 41 rechts vom Verdrängerelement 42 über das geöffnete Magnet ventil 38 mit dem ersten Reservoir 11 und dessen höherem Druck verbunden wurde, so daß die aus den Verdrängerelemen ten 34, 42 gebildete Einheit wiederum im Gleichgewicht ist. Vorausgesetzt, daß die Rückstellkraft des Energiespeichers 35 unabhängig von der Auslenkung des Verdrängerelementes 34 ist, kann nun die aus den Verdrängerelementen 34 und 42 gebildete Einheit kräftefrei nach rechts verschoben werden, wobei das Druckmedium aus dem Verdrängungsraum 40 drucklos in das zweite Reservoir 12 übertritt, während gleichzeitig aus dem Verdrängungsraum 41 Druckmedium unter hohem Druck über das geöffnete Magnetventil 38 in das erste Reservoir 11 unter hohem Druck übertritt.All four solenoid valves are now switched to the opposite position. This means that the displacement space 40 is suddenly relieved because it is now connected to the second reservoir 12 and its lower pressure via the open solenoid valve 37 . The Ver displacing element 34 does not move to the right in Fig. 2, because at the same time the displacement space 41 to the right of the displacing element 42 via the open solenoid valve 38 has been connected to the first reservoir 11 and its higher pressure, so that the th from the Verdrängerelemen 34 , 42 formed unit is again in equilibrium. Provided that the restoring force of the energy store 35 is independent of the deflection of the displacement element 34 , the unit formed from the displacement elements 34 and 42 can now be shifted to the right without force, the pressure medium passing from the displacement space 40 without pressure into the second reservoir 12 while at the same time, pressure medium under high pressure passes from the displacement space 41 via the open solenoid valve 38 into the first reservoir 11 under high pressure.

Fig. 3 zeigt einen detaillierteren Druckmittel- und Strom laufplan eines Ausführungsbeispieles, wie dies bereits zu den Fig. 1a und 1b erläutert wurde. Fig. 3 shows a more detailed pressure medium and current flow diagram of an embodiment, as has already been explained for FIGS . 1a and 1b.

Als Verdrängeraggregate dienen bei diesem Ausführungsbei spiel Zylinder 43, 44 mit Kolben 45, 46, wobei die Zylin der 43, 44 über eine Stange 47 gleichsinnig starr miteinan der verbunden sind.Serve as displacers in this game Ausführungsbei cylinders 43 , 44 with pistons 45 , 46 , the cylin of 43 , 44 are connected in the same direction rigidly miteinan via a rod 47 .

Der erste Kolben 45 unterteilt im ersten Zylinder 43 zwei Räume 48, 49, während der zweite Kolben 46 im zweiten Zylin der 44 entsprechend Räume 50, 51 unterteilt.The first piston 45 divides two spaces 48 , 49 in the first cylinder 43 , while the second piston 46 in the second cylinder 44 divides the spaces 50 , 51 accordingly.

Über Leitungen 52, 53 sind die Räume 48, 49 an einen Bereich hohen Drucks anschließbar, beispielsweise an einen Außen raum 66 jenseits einer U-Boot-Außenhülle 65.The lines 48 , 49 can be connected via lines 52 , 53 to an area of high pressure, for example to an outer space 66 beyond a submarine outer shell 65 .

In entsprechender Weise sind die Räume 50, 51 über Leitun gen 54, 55 an einen Meerwassereingang 63 bzw. einen Meerwas serausgang 64 einer Abgaswaschanlage 60 oder eines Wärmetau schers o.dgl. anchließbar. Correspondingly, the rooms 50 , 51 via lines 54 , 55 to a seawater inlet 63 or a seawater outlet 64 of an exhaust gas washing system 60 or a heat exchanger or the like. connectable.

Entsprechendes gilt für Leitungen 56, 57, über die die Räume 48, 49 mit der Abgaswaschanlage 60 verbindbar sind, während Leitungen 58, 59 von den Räumen 50, 51 zum Außen raum 66 führen.The same applies to lines 56 , 57 , via which the rooms 48 , 49 can be connected to the exhaust gas washing system 60 , while lines 58 , 59 lead from the rooms 50 , 51 to the outside room 66 .

Mit 61 und 62 sind ein Abgaseingang und ein Abgasausgang der Abgaswaschanlage 60 angedeutet. Die Abgaswaschanlage 60 bildet einen Teil eines geschlossenen Kreislaufs zum Betrei ben eines Dieselmotors während der Tauchfahrt des U-Boots. 61 and 62 indicate an exhaust gas inlet and an exhaust gas outlet of the exhaust gas washing system 60 . The exhaust gas washer 60 forms part of a closed circuit for operating a diesel engine during the submarine dive.

Rückschlagventile 70, 71 sind in den Leitungen 52, 55 ange ordnet und Rückschlage 72, 73 befinden sich entsprechend in den Leitungen 56 und 59. Hingegen sind 2/2 Magnetventile 74, 75 in den Leitungen 53 und 54 angeordnet, während die Lei tungen 57, 58 mit 2/2 Magnetventilen 76, 77 versehen sind.Check valves 70 , 71 are arranged in lines 52 , 55 and check valves 72 , 73 are correspondingly in lines 56 and 59 . In contrast, 2/2 solenoid valves 74 , 75 are arranged in the lines 53 and 54 , while the lines 57 , 58 are provided with 2/2 solenoid valves 76 , 77 .

An der linken bzw. rechten Stirnseite der Zylinder 43 bzw. 44 sind Endlagensensoren 80 bzw. 81 angeordnet. Die Senso ren 80, 81 reagieren entweder berührungslos auf Annäherung der Kolben 45 bzw. 46, sie können aber auch als Druckschal ter mit Schwellwertcharakteristik ausgebildet sein, um mittelbar aus der Druckerhöhung bei Annäherung der Kolben 45, 46 auf deren Erreichen einer Endlage schließen zu kön nen.End position sensors 80 and 81 are arranged on the left and right end faces of the cylinders 43 and 44 , respectively. The sensors 80 , 81 react either contactlessly to the approach of the pistons 45 or 46 , but they can also be designed as a pressure switch with a threshold characteristic in order to be able to infer indirectly from the increase in pressure when the pistons 45 , 46 approach an end position nen.

Die Sensoren 80, 81 sind an Eingänge eines elektronischen Steuergerätes 82 angeschlossen, das außerdem Steuersignale für die Magnetventile 74 bis 77 liefert.The sensors 80 , 81 are connected to inputs of an electronic control unit 82 , which also supplies control signals for the solenoid valves 74 to 77 .

An der Stange 47 ist ein Kolben 84 angeordnet, der, beidsei tig wirkend, in einem Zylinder 85 läuft. Der Zylinder 85 ist beidseits des Kolbens 84 mit einem 4/2 Magnetventil 89 verbunden, das ebenfalls Steuersignale vom elektronischen Steuergerät 82 empfängt und druckmittelseitig mit einer Druckquelle 90 in Verbindung steht.On the rod 47 , a piston 84 is arranged which, acting on both sides, runs in a cylinder 85 . The cylinder 85 is connected on both sides of the piston 84 to a 4/2 solenoid valve 89 , which likewise receives control signals from the electronic control unit 82 and is connected to a pressure source 90 on the pressure medium side.

Die Wirkungsweise der Überführeinrichtung gemäß Fig. 3 ist wie folgt:The mode of operation of the transfer device according to FIG. 3 is as follows:

Bei der in Fig. 3 eingezeichneten Stellung der Magnetventile befinden sich diese in der Ruhestellung und die Kolben 45, 46 sind nicht mit Druck beaufschlagt. Das elektronische Steuergerät 82 betätigt nun die Magnetventile 74 und 75. Über die Leitung 53 strömt nun Meerwasser unter hohem Druck in den Raum 49 rechts vom Kolben 45 und schiebt diesen nach links unter gleichzeitiger Verkleinerung des Raumes 48 auf der linken Seite des Kolbens 45. Das in diesem Raum 48 noch enthaltene Meerwasser wird über die Leitung 52 und das Rückschlagventil 70 in den Außenraum 66 ausgeschoben. Der Kolben 46 bewegt sich synchron mit dem Kolben 45 nach links, wodurch über die Leitung 55 und das Rückschlagventil 71 Meerwasser vom entsprechenden Ausgang 64 der Abgaswaschanla ge 60 in den Raum 51 eingesaugt wird. Gleichzeitig wird das im Raum 50 enthaltene Meerwasser über die Leitung 54 und das jetzt geöffnete Magnetventil 75 dem Meerwassereingang 63 der Abgaswaschanlage 60 zugeführt.In the position of the solenoid valves shown in FIG. 3, they are in the rest position and the pistons 45 , 46 are not pressurized. The electronic control unit 82 now actuates the solenoid valves 74 and 75 . Sea water now flows under high pressure into space 49 to the right of piston 45 via line 53 and pushes it to the left while simultaneously reducing space 48 on the left side of piston 45 . The sea water still contained in this space 48 is pushed out into the outer space 66 via the line 52 and the check valve 70 . The piston 46 moves synchronously with the piston 45 to the left, whereby via the line 55 and the check valve 71 sea water from the corresponding outlet 64 of the exhaust gas washing system 60 is sucked into the space 51 . At the same time, the sea water contained in space 50 is fed via line 54 and the now open solenoid valve 75 to the sea water inlet 63 of the exhaust gas washing system 60 .

Die dabei auftretenden Reibungswiderstände werden mittels der Kolben-Zylinder-Einheit 84, 85 überwunden, indem der rechten Stirnseite des Kolbens 84 Druckmittel von der Druck quelle 90 zugeführt, wie dies durch die eingezeichnete Stellung des 4/2 Magnetventils 89 angedeutet ist. The resulting frictional resistances are overcome by means of the piston-cylinder unit 84 , 85 by the pressure medium 90 being supplied from the pressure source 90 to the right end face of the piston 84 , as is indicated by the position of the 4/2 solenoid valve 89 shown .

Wenn sich am Ende des vorstehend beschriebenen Zyklus′ der Kolben 45 des linken Zylinders 43 an den Sensor 80 annähert, wird dies dem elektronischen Steuergerät 82 mitgeteilt, das nun sämtliche Magnetventile 74 bis 76 und 89 umschaltet. Es wiederholt sich nun das bereits in den Fig. 1a und 1b ge schilderte gegenläufige Spiel unter Unterstützung durch die Kolben-Zylinder-Einheit 84, 85, indem das linke Verdränger aggregat 42/45, das zuvor mit frischem, unter Hochdruck stehendem Meerwasser beladen wurde, jetzt auf den Nieder druckkreislauf der Abgaswaschanlage 60 arbeitet, während das aus dieser abgesaugte verbrauchte Meerwasser, das zuvor in das rechte Verdrängeraggregat 44, 46 eingesaugt wurde, nunmehr unter Hochdruck in den Außenraum 66 ausgestoßen wird.If at the end of the cycle described above 'the piston 45 of the left cylinder 43 approaches the sensor 80 , this is communicated to the electronic control unit 82 , which now switches over all the solenoid valves 74 to 76 and 89 . It now repeats the counter-game already described in FIGS. 1a and 1b with the support of the piston-cylinder unit 84 , 85 by the left displacement unit 42/45 , which was previously loaded with fresh, high-pressure sea water , now works on the low-pressure circuit of the exhaust gas washing system 60 , while the used sea water drawn off from this, which was previously sucked into the right displacement unit 44 , 46 , is now expelled under high pressure into the outer space 66 .

Fig. 4 zeigt in einer ausschnittsweisen Darstellung eine Variante zur Einrichtung gemäß Fig. 3, bei der als Verdrän geraggregate keine Kolben-Zylinder-Einheiten, sondern viel mehr Membranpumpen 95, 96 verwendet werden, deren Membranen wiederum über eine Stange 99 starr gleichsinnig miteinander gekoppelt sind, wobei die Stange 99 wiederum in einer Kol ben-Zylinder-Einheit 98 läuft, um verbleibende Reibungswi derstände zu überwinden. Im übrigen ist die Funktionsweise der Einrichtung gemäß Fig. 4 identisch zu den ausführlich erläuterten Einrichtungen gemäß den Fig. 1a, 1b und 3. Fig. 4 shows a detail of a variant of the device according to FIG. 3, in which no piston-cylinder units, but much more diaphragm pumps 95 , 96 are used as displacement units, the diaphragms of which in turn are rigidly coupled in the same direction via a rod 99 are, the rod 99 in turn runs in a Kol ben-cylinder unit 98 to overcome remaining Reibungswi resistances. Otherwise, the mode of operation of the device according to FIG. 4 is identical to the devices explained in detail according to FIGS. 1a, 1b and 3.

Eine Variante der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist in Fig. 5 dargestellt. Diese unterscheidet sich vom Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 4 nur dadurch, daß anstelle der Kolben-Zy linder-Einheit zum Kompensieren mechanischer Reibungswider stände eine weitere Membranpumpe 100 vorgesehen ist, durch die die Stange 99 läuft. A variant of the embodiment according to FIG. 4 is shown in FIG. 5. This differs from the exemplary embodiment according to FIG. 4 only in that, instead of the piston-cylinder unit to compensate for mechanical frictional resistance, a further diaphragm pump 100 is provided, through which the rod 99 runs.

Auch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist im übrigen in einer Funktionsweise mit denjenigen der Fig. 1a, 1b, 3 und 4 identisch.The exemplary embodiment according to FIG. 5 is otherwise identical in operation to that of FIGS. 1a, 1b, 3 and 4.

Eine hiervon etwas abweichende Ausführungsform ist in Fig. 6 dargestellt.A somewhat different embodiment is shown in FIG. 6.

Vom Grundkonzept her stimmt die Einrichtung gemäß Fig. 6 mit derjenigen gemäß den Fig. 4 und 5 insofern überein, als wiederum Membranpumpen 95, 96 als Verdrängeraggregate ver wendet werden.From the basic concept, the device right in FIG. 6 with that shown in FIGS. 4 and 5 in that agree again as diaphragm pumps 95, 96 as Verdrängeraggregate ver turns are.

Man erkennt jedoch, daß die Stange 99, mit der die beiden Membranen starr gleichsinnig gekoppelt sind, ohne zusätzli che Hilfskrafteinrichtung in einer geeigneten Führung läuft.It can be seen, however, that the rod 99 , with which the two membranes are rigidly coupled in the same direction, runs in an appropriate guide without additional auxiliary device.

Zum Überwinden der verbleibenden mechanischen Reibungswider stände ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 in einer gemeinsamen Leitung 101, die von den Magnetventilen 74, 77 zum Außenraum 66 führt, eine Druckmittelpumpe geord net, die von einem Elektromotor 103 oder einem sonstige Motor angetrieben wird.To overcome the remaining mechanical frictional resistance is in the embodiment according to FIG. 6 in a common line 101 , which leads from the solenoid valves 74 , 77 to the outside space 66 , a pressure medium pump, which is driven by an electric motor 103 or another motor.

Mittels der Pumpe 102 wird das aus dem Außenraum 66 einströ mende Meerwasser in seinem Druck erhöht und dem sich jeweils vergrößernden Raum der Membranpumpen 95, 96 zugeführt. Da im jeweils anderen Raum der Membranpumpen 95, 96 der Außendruck herrscht, bedeutet dies, daß die Bewegung der Membranen um so viel unterstützt wird, wie die Pumpe 102 den Druck des zuströmenden Meerwassers erhöht. By means of the pump 102 , the seawater flowing in from the outer space 66 is increased in its pressure and supplied to the enlarging space of the diaphragm pumps 95 , 96 . Since the other pressure of the diaphragm pumps 95 , 96 prevails, this means that the movement of the diaphragms is supported as much as the pump 102 increases the pressure of the incoming sea water.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das vom Grundkonzept her mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 übereinstimmt, jedoch mit der Abweichung, daß die Kolben 45, 46 nicht starr gleichsinnig, sondern vielmehr starr gegensinnig miteinander verbunden sind. Hierzu sind die Kolben 45, 46 mit je einer Stange 107 bzw. 108 verbun den, die zu einem Schubkurbeltrieb 109 führen. Der Schubkur beltrieb 109 kann in seiner Wirkungsweise von einem Elektro motor 110 oder einem sonstigen Motor unterstützt werden, um wiederum mechanische Reibungswiderstände zu kompensieren. FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of the invention, which corresponds in terms of the basic concept to the exemplary embodiment according to FIG. 3, but with the difference that the pistons 45 , 46 are not rigidly connected in the same direction, but rather are connected rigidly in opposite directions. For this purpose, the pistons 45 , 46 are connected to a rod 107 and 108, respectively, which lead to a thrust crank mechanism 109 . The thrust curve drive 109 can be supported in its mode of operation by an electric motor 110 or another motor in order to compensate for mechanical frictional resistances.

Bei gegenüber der Anordnung gemäß Fig. 3 im übrigen unverän derten Schaltelementen müssen beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 die Räume 50, 51 beidseits des rechten Kol bens 46 natürlich "überkreuz" an die Leitungen 54, 55, 58, 59 angeschlossen sein, um der gegensinnigen Bewegung der Kolben 45, 46 Rechnung zu tragen.In the embodiment according to FIG. 7, the rooms 50 , 51 on both sides of the right-hand piston 46 must of course be "crossed" to the lines 54 , 55 , 58 , 59 in order to prevent the arrangement according to FIG opposite movement of the pistons 45 , 46 to take into account.

Schließlich zeigt Fig. 8 noch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zwischen dem ersten Reservoir 11 und dem zweiten Reservoir 12 eine Überführeinrichtung mit insgesamt vier einfach wirkenden Kolben angeordnet ist.Finally, FIG. 8 shows an exemplary embodiment of the invention in which a transfer device with a total of four single-acting pistons is arranged between the first reservoir 11 and the second reservoir 12 .

Hierzu sind vier Kolben-Zylinder-Einheiten 115/116, 117/118, 119/120 und 121/122 vorgesehen. Die Kolben 115 und 117 sind über eine Stange 123 miteinander verbunden, während die Kolben 119, 121 über eine weitere Stange 124 miteinander verbunden sind. Die Stangen 123, 124 sind ebenfalls mit einer Stange 125 starr miteinander verbunden. Dies bedeutet, daß sich alle vier Kolben 115, 117, 119, 121 in Fig. 8 synchron hin- und herbewegen. For this purpose, four piston-cylinder units 115/116 , 117/118 , 119/120 and 121/122 are provided. The pistons 115 and 117 are connected to one another via a rod 123 , while the pistons 119 , 121 are connected to one another via a further rod 124 . The rods 123 , 124 are also rigidly connected to one another with a rod 125 . This means that all four pistons 115 , 117 , 119 , 121 in Fig. 8 reciprocate synchronously.

Während des einen Zyklus′ der Einrichtung gemäß Fig. 8 sind die in Fig. 8 durchgezogen eingetragenen Leitungen durchge hend geschaltet, während eines zweiten Zyklus′ diese Leitun gen gesperrt sind und die gestrichelt eingezeichneten Lei tungen durchgehend geschaltet sind.During a cycle of the device according to FIG. 8, the solid line registered lines in Fig. 8 Runaway starting switched during a second cycle, these are locked INTR gene and the dashed lines Lei obligations are connected continuously.

Bei einem in Fig. 8 eingezeichneten Zyklus bewegen sich beispielsweise alle Kolben 115, 117, 119, 121 nach links und es wird über eine Leitung 126 aus dem ersten Reservoir 11 Druckmedium in den Zylinder 116 eingelassen, während gleich zeitig aus dem Zylinder 118 Druckmedium über eine Leitung 127 in das erste Reservoir 11 ausgestoßen wird. Synchron hierzu wird über eine Leitung 128 Niederdruckmedium aus dem zweiten Reservoir 12 in den Zylinder 120 eingesaugt und ebenfalls Niederdruckmedium über eine Leitung 129 aus dem Zylinder 122 in das zweite Reservoir 12 eingeleitet.In a cycle shown in FIG. 8, for example, all the pistons 115 , 117 , 119 , 121 move to the left and pressure medium is admitted into the cylinder 116 from the first reservoir 11 via a line 126 , while pressure medium is simultaneously transferred from the cylinder 118 a line 127 is ejected into the first reservoir 11 . In synchronism with this, low-pressure medium is sucked into the cylinder 120 from the second reservoir 12 via a line 128, and low-pressure medium is likewise introduced from the cylinder 122 into the second reservoir 12 via a line 129 .

Während des nächsten Zyklus′ bewegen sich alle vier Zylin der 115, 117, 119, 121 wieder nach rechts und ein gegensin nig verlaufendes Spiel schließt sich über die gestrichelt eingezeichneten Leitungen 130, 131, 132, 133 an, wie dies sinngemäß zu den Fig. 1a, 1b und 3 bereits erläutert wurde.During the next cycle 'all four cylinders of 115 , 117 , 119 , 121 move to the right again and a game running in opposite directions is connected via lines 130 , 131 , 132 , 133 shown in dashed lines, as is the case with FIGS. 1a, 1b and 3 has already been explained.

Claims

1. Device for alternately transferring a pressure medium between reservoirs ( 11 , 12 ) different pressure levels, in particular for transferring sea water between the environment of a submerged underwater working device and a circuit inside, characterized in that at least two cyclically working displacement units ( 13 , 14 ; 32 , 33 ) with at least one displacement space ( 18 , 19 , 20 , 21 ; 40 , 41 ) are provided, of which one ( 19; 40 ) at the reservoir ( 11 ) of higher pressure and the other another ( 21; 41 ) is connected to the reservoir ( 12 ) of lower pressure and that means ( 18 , 22/20 , 24; 35 ) are provided to reduce the energy released when transferring a first quantity of the pressure medium from the higher to the lower pressure to transfer a second quantity of the print medium from the lower to the higher pressure.

2. Device according to claim 1, characterized in that the at least two cyclically displacing displacer units ( 13 , 14 ) each two by Verdrängerele elements ( 15 , 16 ) limited and during a cycle klus' increasing or decreasing displacement spaces ( 18 , 19 , 20 , 21 ) have that during a cycle 'both displacement spaces of one displacement unit ( 13 ) to the one reservoir ( 11 ), the two displacement spaces ( 20 , 21 ) of the other displacement unit ( 14 ), on the other hand, to the other Reservoir ( 12 ) are connected, and that the displacement elements ( 15 , 16 ) are coupled together.

3. Device according to claim 1, characterized in that the energy released in a first cycle when transferring the first amount of pressure medium from the higher to the lower pressure level in an energy storage ( 35 ) is temporarily stored.

4. Device according to claim 3, characterized in that the energy store ( 35 ) with a displacement element ( 34 ) of a displacement unit ( 32 ) is coupled spring and that the displacement element ( 34 ) with a displacement element ( 42 ) of a further displacement unit ( 33 ) is coupled.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the displacement units piston-cylinder units ( 43/45 , 44/46 ; 115/116 , 117/118 , 119/120 , 122/121 ) are.

6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the displacement units are membrane pumps ( 95 , 96 ).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the displacement elements via a rod ( 47 ; 99 ; 123 , 124 , 125 ) are rigidly coupled together in the same direction.

8. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the displacement elements are rigidly coupled with each other in opposite directions via a push crank mechanism ( 109 ).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the coupling of the Verdrängerele elements by means of a piston-cylinder unit ( 85/86 ; 98 ) is assisted.

10. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the coupling of the Verdrängerele elements by means of a diaphragm pump ( 100 ) is supported auxiliary power.

11. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the coupling of the Verdrängerele elements by means of an electric motor ( 110 ) is supported auxiliary power.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized characterized in that the coupling of the displacer elements by introducing an auxiliary pressure on the Displacement elements is assisted.

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the displacement spaces ( 48 , 49 , 50 , 51 ) via lines ( 52 , 52 , 54 , 55 , 56 , 57 , 58 , 59 ) with the reservoirs in connection stand, wherein in the lines ( 52 , 53 , 54 , 55 , 56 , 57 , 58 , 59 ) Venti le ( 70 , 71 , 72 , 73 , 74 , 75 , 76 , 77 ).

14. Device according to claim 13, characterized in that the displacement elements are double-acting and that the valves on one side of the displacement elements solenoid valves ( 74 , 75 , 76 , 77 ) and the valves on the other side of the displacement elements Rückschlagven tile ( 70 , 71 , 72 , 73 ).

15. The device according to claim 14, characterized in that for actuating the solenoid valves ( 74 , 75 , 76 , 77 ) an electronic control device ( 83 ) is provided which cooperates with sensors ( 80 , 81 ) for detecting the end position of the displacement elements.

16. The device according to claim 15, characterized in that the sensors ( 80 , 81 ) contactless proximity sensors, in particular inductive, capacitive or with reed contacts are sensors.

17. The device according to claim 15, characterized in that the sensors ( 80 , 81 ) are pressure sensors with threshold value characteristic.

18. Device according to one of claims 13 to 17, there characterized in that the solenoid valves Propor tional valves.