DE3634041A1 - Druckgefaess - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Druckgefäße
und insbesondere auf ein Druckgefäß mit zwei Öffnun
gen, über die das Gefäß mit zwei fließfähigen Medien
gefüllt bzw. die fließfähigen Medien abgelassen wer
den können, wobei in dem Gefäß eine die Medien tren
nende verformbare Scheidewand angebracht ist; insbe
sondere dient das Gefäß als Übertragungssperre, die
das Fließen großer Strömungsmengen in wenigstens ei
ner Richtung zuläßt.
Zum Verständnis der Erfindung sei bemerkt, daß dann,
wenn das Druckgefäß ein großes Volumen hat und die
Scheidewand aus einer länglichen Blase oder Hülse be
steht, während die vom Innenbereich des starren Man
tels des Druckgefäßes außerhalb der Blase gebildete
Kammer über eine der Öffnungen mit einem fließfähigen
Medium wie unter Druck stehendem Wasser beladen wird,
das die Blase nach innen verformt, während die vom
Inneren der Blase gebildete Kammer ein fließfähiges
Medium wie ein Gas enthält, dieses Gas während des
Füllens des Druckgefäßes aus der Blase verdrängt wer
den muß, damit eine vollständige Verformung der Blase
nach innen ermöglicht wird und eine Füllung des Druck
gefäßes bis zu seiner vollen Kapazität erhalten werden
kann.
Wenn das Gas vollständig verdrängt ist, damit eine
vollständige Verformung der Blase nach innen ermöglicht
wird, würde ein Verdrehen der Blase hervorgerufen wer
den, was scharfe Falten zur Folge hätte, die zu einem
Reißen der Blase führen könnten.
Damit das in der Blase enthaltene Gas vollständig ab
gelassen werden kann, damit die vollständige Füllung
des Druckgefäßes mit Flüssigkeit ermöglicht wird und
damit ein Verdrehen der Blase mit den daraus resultie
renden scharfen Falten verhindert wird, ist in der
Blase ein starres Führungsglied mit einem Ende an dem
Gefäßmantel angrenzend an den gleichen Bereich, an dem
die Mündung der Blase angeordnet ist, befestigt, wäh
rend das freie Ende des Führungsglieds im Abstand vom
freien Ende der Blase liegt; das starre Führungsglied
weist eine Mittelbohrung mit seitlichen Löchern auf,
damit ein fließfähiges Medium durch das Führungsglied
strömen kann. Wenn die Löcher nicht klein sind, kann
es zum Hindurchdrücken der Blase kommen, wenn sie ge
gen das in der Mitte befindliche Führungsglied gedrückt
wird, so daß es zu einem Reißen der Blase kommen kann;
sind die Löcher dagegen klein, kann das Ergebnis ein
unzureichendes Strömen des fließfähigen Mediums sein.
Wo zum Verhindern des Hindurchdrückens der Blase und
zur Ermöglichung einer ausreichenden Strömung des
fließfähigen Mediums Bünde aus porösem Material, bei
spielsweise gesinterte Bronze gemäß der US-PS 33 22 154,
um das mittlere Führungsglied in enger Umschließung an
gebracht sind, findet eine angemessene Strömung des Me
diums durch die Löcher im mittleren Führungsglied und
durch die porösen Bünde statt, während ein Hindurch
drücken der Blase ausgeschlossen wird. Wo das Druck
gefäß jedoch als Strömungsmittelübertragungsvorrich
tung benutzt wird und eine große Strömung des Mediums,
beispielsweise Wasser, durch die zugehörige Öffnung
benötigt wird, nachdem das Druckgefäß mit Wasser ge
füllt worden ist, das die Blase nach innen gegen das
Führungsrohr verformt, und wenn Gas unter hohem Druck
durch das zentrale Führungsrohr und durch dessen Lö
cher sowie durch die porösen Bünde eingeleitet wird,
damit es auf die nach innen verformte Blase einwirkt
und diese zum Ausstoßen des in dem Gefäßmantel befind
lichen Wassers durch die zugehörige Öffnung aufweitet,
dann dehnt sich das Gas aus, wenn es aus den kleinen
Öffnungen in den porösen Bünden ausströmt.
In vielen Anwendungsfällen von Strömungsmittelübertra
gungsvorrichtungen sind große Behälter für ein reines
Gas unter Druck, beispielsweise für gefilterten Stick
stoff, zur Aufnahme des erforderlichen großen Gasvolu
mens aus Platz- und Gewichtsgründen nicht einsetz
bar.
Wo als Gas die Umgebungsluft verwendet wird und durch
einen Hochdruckkompressor verdichtet wird, kann diese
Umgebungsluft in gewissen Anwendungsfällen, beispiels
weise an Bord von Schiffen, Öl- und Schmutzteilchen
enthalten. Wenn eine solche verunreinigte, unter Druck
stehende Umgebungsluft durch kleine Öffnungen gedrückt
wird, wie sie in den porösen Bünden vorhanden sind, ent
steht ein verdunstete Ölteilchen in Luft enthaltender
Nebel, wenn sich die Luft nach dem Durchlaufen der
kleinen Öffnungen in den porösen Bünden ausdehnt. Da
ein solcher Öl-Luft-Nebel in der geschlossenen Kammer,
die von der immer noch ein kleines Volumen begrenzen
den nach innen verformten Blase gebildet ist, stark
komprimiert wird, führt der resultierende Temperatur
anstieg rasch zur Zündtemperatur mit der damit verbun
denen Explosionswahrscheinlichkeit.
In der am 8. Februar 1985 veröffentlichten französi
schen Patentanmeldung 25 50 283 sowie in der am
20. März 1985 veröffentlichten europäischen Patentan
meldung 01 34 738 wird eine Folge von unabhängigen,
ringförmigen, verformbaren Verschlußgliedern verwen
det, die das Führungsrohr umfassen und eine Folge von
kreisförmigen Durchführungen zwischen benachbarten
Verschlußgliedern bilden, von denen ausgesagt wird,
daß sie ein Ausströmen von Luft aus der Blase zu deren
Entlüftung durch das Führungsrohr und zum Verschließen
der Blase bei deren Andrücken an das Führungsrohr er
möglichen und sich dennoch öffnen, wenn Luft unter
Druck durch die Durchführung in die Blase gepreßt wird.
Von diesen Maßnahmen wird Gebrauch gemacht, um eine
ausreichende Strömung von Luft durch ein gelochtes
Führungsrohr zu ermöglichen, ohne daß es zu einem
Hindurchdrücken der Blase kommt, wenn das Druckgefäß
anfänglich außerhalb der Blase mit Wasser gefüllt wird,
das dann durch ein rasches Ausdehnen der Blase mittels
Luft unter hohem Druck durch das Führungsrohr und des
sen Löcher wieder ausgestoßen wird.
Mit einer solchen Konstruktion kann ein rascher Auf
bau des Luftdrucks in der Blase bei deren Verformung
nach innen beim anfänglichen Füllen des Druckgefäßes
außerhalb der Blase mit einem Medium wie Wasser zur
Folge haben, daß sich das flexible Material des Ver
schlußglieds nach innen verformt und die Durchführun
gen verschließt. Dies würde ein weiteres Beschicken
des Druckgefäßes mit Flüssigkeit verhindern, so daß
es seinem beabsichtigten Zweck nicht dienen könnte,
einen großen Vorrat an Druckflüssigkeit, beispiels
weise zur raschen Betätigung eines Stellglieds, zu
liefern.
Mit Hilfe der Erfindung soll demnach ein Druckgefäß
der oben geschilderten Art, insbesondere ein Druck
gefäß zur Verwendung als Strömungsmittelübertragungs
vorrichtung, geschaffen werden, in dessen Blase ein
starres, gelochtes, zentrales Führungsglied angeord
net ist, das während des Füllens oder Beladens des
Druckgefäßes mit einem fließfähigen Medium außerhalb
der Blase diese daran hindert, sich unter Bildung
scharfer Falten zu verdrehen, und das mit einer ein
fachen, kostengünstigen Anordnung ein Hindurchdrücken
der nach innen verformten Blase durch die Löcher im
zentralen Führungsglied verhindert und dabei dennoch
eine vollständige Füllung des Druckgefäßes mit dem
fließfähigen Medium und eine im wesentlichen uneinge
schränkte Strömung stark komprimierter Luft durch das
Führungsrohr in das Innere der Blase ohne Bildung ei
nes Öl-Luft-Nebels ermöglicht, so daß auch bei Kom
primieren von verunreinigter Luft in der von der ver
formten Blase gebildeten verschlossenen Kammer keine
Selbstzündung mit der sich dadurch ergebenden Explo
sion stattfindet.
Nach der Erfindung wird dies mit Hilfe der Anordnung
und der Kombination von Elementen erreicht, die an
schließend beschrieben werden und besonders in den
Ansprüchen angegeben sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand
der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Ausführungs
form der Erfindung mit weggebrochenen
Teilen,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines
flexiblen Verschlußglieds nach der
Erfindung,
Fig. 3 eine detaillierte vergrößerte Teilan
sicht des mittleren Führungsrohrs und
des flexiblen Verschlußglieds,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 von
Fig. 3,
Fig. 5 einen vergrößerten, ins Einzelne ge
henden Schnitt zur Veranschaulichung
der Arbeitsweise des flexiblen Ver
schlußglieds, wobei Teile weggebrochen
sind,
Fig. 6 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 5
einer anderen Betriebsweise des fle
xiblen Verschlußglieds, und
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer
Anwendungsmöglichkeit des erfindungs
gemäßen Druckgefäßes.
Nach Fig. 1 enthält das Druckgefäß einen Behälter 10
aus festem, starrem Material wie Stahl, Gußaluminium
oder dergleichen, der hohen Drücken standhalten kann
und mit zwei Öffnungen 11 und 12 versehen ist, die
vorzugsweise an seinen Enden in axialer Ausrichtung
zueinander angeordnet sind.
Der Behälter 10 kann kugelförmig oder gemäß der Dar
stellung zylindrisch-kugelig sein. Er enthält in sei
nem Inneren eine Scheidewand 13 zwischen den Öffnun
gen 11 und 12, die auf jeder Seite eine Kammer mit
variablem Volumen begrenzt, d. h. eine Kammer C außer
halb der Blase für ein strömungsfähiges Medium wie
Wasser und eine Kammer C′ im Inneren der Blase für
ein zweites strömungsfähiges Medium wie Gas.
Die Scheidewand 13 ist vorzugsweise eine zusammendrück
bare und aufblähbare Blase aus elastischem Material
wie Gummi oder Kunststoff mit ähnlichen physikalischen
Eigenschaften, die im geblähten, jedoch im wesentli
chen ungedehnten Zustand kleiner als der Hohlraum des
Behälters 10 ist und eine mit den Öffnungen 11 und 12
in einer Linie verlaufende Längsachse aufweist.
Die Blase 13 ist vorzugsweise mittels eines Anschluß
stücks 14 (Fig. 3) fest am Behälter 10 angebracht; das
Anschlußstück 14 weist vorzugsweise einen im wesentli
chen zylindrischen Schaftabschnitt 15 mit einer Basis
scheibe 16 auf, die mit einem nach außen abstehenden
seitlichen Flansch 17 versehen ist, in dessen oberer
Fläche vorzugsweise eine Ringnut 18 gebildet ist, in
der der sich um die Mündung der Blase 13 erstreckende
verdickte Rand 19 angeordnet werden kann.
Wenn eine auf dem in der Öffnung 11 angebrachten und
aus dieser hervorstehenden Schaftabschnitt 15 aufge
schraubte Mutter 21 angezogen wird, wird der Rand 19
der Blase 13 zwischen dem Flansch 17 und der angren
zenden Wand des Behälters 10 eingeklemmt, so daß der
Rand 19 fest an Ort und Stelle gehalten wird, wobei
eine an das Fußende des Schaftabschnitts 15 angrenzen
de Ringschulter 23 gegen den Umfang der Öffnung 11
stößt und verhindert, daß der Rand 19 der Blase durch
ein übermäßiges Anziehen der Mutter 21 abgeschnitten
wird.
Die Bohrung 24 des Anschlußstücks 14 weist einen Ab
schnitt mit erweitertem Durchmesser auf, der eine
Ringschulter 25 bildet, auf der das mit einem Flansch
versehene Ende 26 eines langgestreckten starren Rohrs
27 sitzt, das beispielsweise aus Stahl bestehen kann.
Das Rohr wird beispielsweise mit Hilfe eines Schnapp
rings 28 sicher an Ort und Stelle festgehalten, der
in einer Ringnut 29 in der Bohrung 24 des Anschluß
stücks 14 sitzt.
Das Rohr 27 ist kürzer als der Behälter 10, und es
weist an seinem freien Ende einen abgerundeten Stöp
sel 30 auf. In seiner Wand sind mehrere in Längsrich
tung im Abstand voneinander liegende radiale Löcher 31
angebracht, die in die Bohrung 32 des Rohrs führen.
Das Rohr 27 ist von mehreren flexiblen Verschlußglie
dern 33 umfaßt. Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt
ist, hat jedes der Verschlußglieder die Form eines
Balgs aus flexiblem Material, das weniger dehnbar als
das Material der Blase 13 ist, wodurch weitere Löcher
in der Wand des Rohrs ermöglicht werden, ohne daß der
Balg hindurchgedrückt wird.
Jeder Balg weist mehrere Faltungen, vorzugsweise drei
Faltungen auf, die mit 34 a, 34 b und 34 c bezeichnet sind.
Jede Faltung bildet zwei Wände 35 und 35′, 36 und 36′
sowie 37 und 37′, die an ihren jeweiligen äußeren En
den bei 35 a, 36 a und 37 a miteinander verbunden sind.
Die äußeren Wände 35 und 37′ der Faltungen 34 a und 34 c
verlaufen von den jeweiligen Außenumfängen 35 a und 37 a
nach innen im wesentlichen bis zur Außenumfangsfläche 38
des Führungsrohrs 27, und jede der Wände 35, 37′ ist
mit einem nach außen verlaufenden Flansch 39, 40 aus
gestattet, der die Außenumfangsfläche 38 des Führungs
rohrs 27 eng umfaßt.
Damit eine Längsbewegung der Flansche 39 und 40 längs
des Führungsrohrs 27 verhindert wird, ist an jede der
Außenflächen der Flansche 39 und 40 eine Ringnut 41
angebracht, in der ein O-Ring 42 sitzt, der den zuge
hörigen Flansch an Ort und Stelle festhält und dabei
einen Teil des Flanschmaterials in eine zugehörige
Ringnut 42′ im Rohr 27 drückt.
Die umgekehrt umgebogenen Innenenden 43 der angrenzen
den Wandflächen 35′, 36 und 36′ sowie 37 verlaufen im
wesentlichen zur Außenfläche 38 des in der Mitte an
gebrachten Führungsrohrs 27.
Es ist zu erkennen, daß bei der beschriebenen Kon
struktion der Bälge die zugehörigen Wandpaare jeder
der Faltungen 34 a, 34 b und 34 c von ihren Außenenden
35 a, 36 a und 37 a in Richtung zur Außenfläche 38 des
Führungsrohrs 27 schräg auseinanderlaufen.
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, sind beispielsweise in
wenigstens einer der Wände jeder der Faltungen 34 a,
34 b Und 34 c vorzugsweise in beiden Wänden mehrere Lö
cher 44, 44′ angebracht, die während des Formens der
Bälge gebildet oder anschließend nach dem Formen der
Bälge ausgestanzt werden können.
Wie insbesondere in Fig. 4 dargestellt ist, sind in
der Außenwand 35 der Faltung 34 a drei Löcher 44 ange
bracht, die beispielsweise in Umfangsrichtung in glei
chen Abständen voneinander liegen.
Auch in der inneren Wand 35′ der Faltung 34 a sind vor
zugsweise drei Löcher 44′ angebracht, die ebenfalls in
Umfangsrichtung gleiche Abstände voneinander haben, je
doch gegenüber den zugehörigen Öffnungen 44 um jeweils
60° versetzt sind.
Diese Anordnung wiederholt sich bei den Faltungen 34 b
und 34 c mit dem Ergebnis, daß beispielsweise die Lö
cher 44 in der Wand 35 der Faltung 34 a in einer Linie
mit dem ungelochten oder festen Abschnitt der zugehö
rigen Wand 35′ liegen.
Die Fig. 2 und 3 zeigen deutlich, daß die Löcher 44
und 44′ angrenzend an die Enden 35 a, 36 a und 37 a jeder
der Faltungen 34 a, 34 b und 34 c liegen.
In dem in den Fig. 1 und 3 dargestellten Ausführungs
beispiel sind sieben flexible Verschlußglieder in Form
von Bälgen 33 vorgesehen, obgleich auch mehr oder weni
ger solcher Verschlußglieder abhängig von der Länge des
in der Mitte verlaufenden Führungsrohrs 27 vorgesehen
sein könnten.
Der Balg 33 ist ausreichend steif, so daß er normaler
weise die in Fig. 3 dargestellte Form hat, jedoch kön
nen seine Wände nach innen gegen das Führungsrohr 27
umgefaltet werden, wenn die Blase auf ihn einwirkt,
wie Fig. 5 zeigt; die Wände können sich auch fort
schreitend in Auswärtsrichtung verformen, wie in
Fig. 6 dargestellt ist.
Ein Beispiel einer Anwendung der Vorrichtung ist in
Fig. 7 dargestellt. Das Druckgefäß P ist mittels des
außenliegenden Gewindeendes 51 des Anschlußstücks 14
über eine Leitung 52 an die Anschlußöffnung 53 eines
magnetgesteuerten Ventils 54 angeschlossen. Das Ven
til 54 weist eine Öffnung 55 auf, die einen Gasablaß
zum Ablassen des Gases bildet; eine weitere Öffnung
56 des Ventils ist über eine Leitung 57 an eine ein
großes Gasvolumen mit hohem Druck enthaltende Quelle,
beispielsweise einen Luftkompressor, angeschlossen.
Das Ventil 54 ist normalerweise so eingestellt, daß
es die Öffnungen 53 und 55 miteinander verbindet, wäh
rend es im betätigten Zustand die Öffnung 55 verschließt
und die Öffnung 53 mit dem Gaseinlaß 56 verbindet.
Die Anschlußöffnung 12 des Behälters 10 ist mit einem
herkömmlichen Tellerventil 58 versehen, wie es bei
spielsweise in der US-PS 31 48 705 dargestellt ist.
Nach Fig. 1 enthält das Tellerventil 58 ein Anschluß
stück 59, das in der Anschlußöffnung 12 befestigt ist;
im Anschlußstück 59 ist ein Tellerventilkörper 59′ ver
schiebbar angebracht, der von einer Feder 61 normaler
weise in die offene Position gedrückt wird. Der Trä
ger 62 des Anschlußstücks 59 weist Durchlässe 62′ auf,
damit eine Flüssigkeit wie Wasser in die Kammer C und
aus der Kammer C des Druckgefäßes P strömen kann, wenn
sich der Tellerventilkörper 59′ in der Offenstellung
befindet.
Nach Fig. 7 ist das Außenende des Anschlußstücks 59
über eine Leitung 63 und über Einwegventile 64 und 64′
an den Auslaß 66 einer von einem Motor 68 angetriebenen
Pumpe 67 angeschlossen, deren Einlaß 69 mit einem Vor
ratsbehälter 71 für eine Flüssigkeit, beispielsweise
Wasser, verbunden ist; zwischen den Ventilen 64 und 64′
ist ein Speicherbehälter 80 angeschlossen.
Das Anschlußstück 68 ist über eine Leitung 73 auch an
die Anschlußöffnung 75 eines magnetbetätigten Ventils
76 angeschlossen, dessen Anschlußöffnung 77 über eine
Leitung 78 an eine Arbeitseinheit angeschlossen ist,
beispielsweise an ein Stellglied zum Steuern eines
Ventils.
Im Betrieb der Vorrichtung und des zugehörigen Systems
befindet sich bei geschlossenem Ventil 76 zum Trennen
der Anschlußöffnungen 75 und 77 das Ventil 54 in der
Position, in der die Anschlußöffnungen 53 und 55 mit
einander verbunden sind, damit Gas aus der Kammer C′
abgelassen wird.
Die Pumpe 67 wird betätigt, damit fließfähiges Medium
aus dem Vorratsbehälter 71 unter einem relativ niedri
gen Druck von beispielsweise 14 Bar (200 psi) über die
Einwegventile 64′ und 64 in das Anschlußstück 58 des
Druckgefäßes P gedrückt wird, damit die Kammer C mit
Wasser gefüllt wird, wobei der Speicherbehälter 80 den
niedrigen Druck auf das Wasser in der Kammer C und in
den zugehörigen Leitungen vor der Benutzung aufrecht
erhält.
Der Pumpvorgang kann bis zum vollständigen Füllen der
Kammer C eine beträchtliche Zeit in Anspruch nehmen,
und die Pumpe 67, der vorzugsweise der Speicherbehäl
ter 80 zugeordnet ist, ist so ausgelegt, daß sie das
volle Flüssigkeitsvolumen im Druckgefäß aufrechterhält,
bevor die Vorrichtung benutzt wird.
Da das Ventil 76 geschlossen ist, strömt zu diesem
Zeitpunkt kein Wasser durch das Ventil.
Es sei bemerkt, daß während des Füllens der Kammer C
mit Flüssigkeit beim allmählichen Füllvorgang die
Blase 13 nach innen verformt wird, wobei jegliches
Restgas in der Blase 13 durch die Löcher 44 und 44′
in den Bälgen 33 entweicht, die ihre in Fig. 1 darge
stellte normale ausgedehnte Form haben, wobei das
Restgas durch die Löcher 31 im Führungsrohr und durch
die Leitung 52 sowie die verbundenen Öffnungen 53, 55
zum Ablassen des Gases aus der Blase strömt.
Wegen des Vorhandenseins des Führungsrohrs 27 bilden
sich an der verformten Blase 13 keine scharfen Falten,
und das Führungsrohr 27 verhindert, daß die Blase an
der Innenfläche des Behälters 10 reibt.
Wenn sich die Kammer C dem vollständig gefüllten Zu
stand nähert, kommt die Blase 13 gemäß Fig. 3 unter
Druck in Anlage an die nach außen ragenden Enden 35 a,
36 a, 37 a der verformbaren Verschlußglieder oder Bälge
33. Nach dem anfänglichen Kontakt der Blase mit die
sen Enden 35 a, 36 a, 37 a sind gemäß Fig. 3 die Löcher
44, 44′ in den Wänden der Bälge offen, damit ohne wei
teres Gas durch diese Löcher strömen kann, was ein
Füllen der Kammer bis zu ihrem maximalen Fassungsver
mögen ermöglicht.
Bei einer weiteren nach innen gerichteten Bewegung der
Blase 13 hat die Einwirkung der Blase auf die Enden
35 a, 36 a und 37 a gemäß Fig. 5 die Folge, daß sich jede
der Faltungen 34 a, 34 b und 34 c eingeschränkt durch das
Inanlagekommen am Rohr 27 nach innen umfaltet, was be
wirkt, daß Abschnitte zugehöriger Wandpaare gegenein
andergepreßt werden.
Als Folge der Versetzung der Löcher 44 bezüglich der
Löcher 44′ in zugehörigen Wandpaaren ergibt sich of
fensichtlich, daß bei einem Füllen der Kammer C bis zu
ihrem maximalen Fassungsvermögen und bei einem dichten
Anpressen der Blase 13 gegen die Verschlußglieder 33
jedes der Löcher 44, beispielsweise in der Wand 35,
gegen einen festen Teil der zugehörigen Wand 35′ gedrückt
wird. Folglich ist ein Hindurchdrücken der Blase durch
die Löcher 44 ausgeschlossen, so daß die Blase nicht
durch die Löcher 31 im Führungsrohr gedrückt werden
kann, wie noch genauer erläutert wird.
Wenn die Kammer C vollständig gefüllt ist, wird das
Ventil 54 betätigt, damit alle seine Anschlußöffnungen
verschlossen werden.
Die oben beschriebene Vorrichtung ist insbesondere für
den Einsatz als Übertragungsvorrichtung gedacht, d. h.
als eine Vorrichtung, die eine zuvor in die Kammer C
eingefüllte Flüssigkeit einem Stellglied beispielsweise
zur raschen Betätigung eines großen Schiebers überträgt.
Zur Gewährleistung einer großen Flüssigkeitsströmungs
menge wird das Hochdruckventil 54 betätigt, damit die
Leitung 52 über die Anschlußöffnung 53, 56 und die
Leitung 57 mit einem Luftvorrat in Verbindung gebracht
wird, der eine große Luftmenge mit hohem Druck, bei
spielsweise einem Druck von 350 Bar (5000 psi) liefert.
Im Anschluß daran wird das (beispielsweise zu einem
Stellglied führende) Ventil 76 betätigt, damit das in
der Kammer C gespeicherte Medium über die Leitung 73,
die verbundenen Anschlußöffnungen 75, 77 zu der zu be
tätigenden Vorrichtung strömen kann.
Es findet somit eine plötzliche Strömung einer großen
Menge an Luft unter hohem Druck in das Führungsrohr 27
statt, die durch die Löcher 31 in die zugehörigen Bäl
ge 33 gelangt. Als Folge verformen sich die Bälge 33
frei aus der in Fig. 5 dargestellten Position in eine
Position, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist. Diese Ver
formung der Bälge hat zur Folge, daß die Löcher 44 und
44′ vollständig freigelegt werden, so daß die Luft ohne
weiteres durch sie in die Kammer C′ der Blase 13 zum
schnellen Aufblähen der Blase strömen kann, was das
schnelle Ausstoßen des in der Kammer C befindlichen
Wassers aus dem Druckgefäß über die Leitung 73 und
die Anschlußöffnungen 75, 77 des Ventils 76 sowie die
Leitung 78 zu der zu betätigenden Vorrichtung verur
sacht.
Es ist wichtig zu beachten, daß die Summe S-1 der Flä
chen der Löcher 44, 44′ in den flexiblen Verschluß
gliedern 33 größer als die Summe S-2 der Flächen der
Löcher 31 im Führungsrohr 27 ist, wobei die Summe S-2
ihrerseits größer als die Querschnittsfläche S-3 der
Bohrung 32 des Führungsrohrs 27 ist.
Es ist zu erkennen, daß als Folge dieser Anordnung
keine Einschränkung der Strömung des Gases mit dem
zugehörigen Druckabfall aus der Bohrung des Führungs
rohrs 27 in die Kammer C′ in der Blase 13 stattfindet,
da das Gas durch immer größer werdende Öffnungen strömt.
Da die Gasströmung in die Blase keinen Einschränkungen
unterliegt, entsteht in der Blase kein Öl-Gas-Nebel,
so daß die Möglichkeiten der Selbstzündung mit der
daraus resultierenden Explosion vermieden werden. Wenn
eine gesinterte Metallbüchse verwendet würde, wie sie
in der US-PS 33 22 154 beschrieben ist, könnte der
aufgrund der Drosselung der Gasströmung durch die
Büchse hindurch bei der hohen Kompression gebildete
Öl-Luft-Nebel eine Selbstzündung hervorrufen.
Die oben beschriebene Übertragungsvorrichtung eignet
sich besonders für mobile Anwendungen beispielsweise
an Bord eines Schiffs, wo saubere Luft in der Regel
nicht zur Verfügung steht; insbesondere eignet sie
sich dann, wenn große Ventile sehr schnell betätigt
werden müssen, beispielsweise für Reaktornotfallproze
duren.
Die obigen Ausführungen betreffen lediglich ein Aus
führungsbeispiel der Erfindung, da im Rahmen der An
sprüche ohne weiteres konstruktive Änderungen in wei
tem Umfang beispielsweise im Hinblick auf eine Ver
wendung in einer rohrförmigen Übertragungsvorrichtung
vorgenommen werden können.
Claims (12)
1. Druckgefäß mit einem starren Behälter, der eine
zwei Kammern für fließfähige Medien begrenzende ver
formbare Scheidewand enthält, wobei jede der Kam
mern mit einer in sie hineinführenden Öffnung verse
hen ist, gekennzeichnet durch ein längliches, in der
Mitte angeordnetes Führungsglied für die Scheidewand
in einer der Kammern, das ein sich axial in dem Be
hälter erstreckendes starres Rohr aufweist, das we
nigstens an einem Ende an einer der Öffnungen befe
stigt ist und mit hindurchführenden Löchern versehen
ist, und ein das Rohr und dessen Löcher umfassendes
flexibles Verschlußglied mit mehreren Verschlußelemen
ten, die sich normalerweise von dem Rohr aus radial
nach außen erstrecken, wobei jedes Verschlußelement
aus zwei im Abstand voneinander verlaufenden Wänden
besteht, die an ihren äußeren Enden miteinander ver
bunden sind und von denen eine mit den Löchern verse
hen ist, wodurch dann, wenn die Scheidewand nach in
nen gegen das flexible Verschlußglied gedrückt wird,
damit das flexible Verschlußglied gegen das Rohr ge
drückt wird, ein mit Löchern versehener Abschnitt der
einen Wand mit einem nicht unterbrochenen Abschnitt
der zugehörigen Wand in einer Linie zu liegen kommt,
damit ein Hindurchpressen der Scheidewand durch die
Löcher in dem Rohr verhindert wird.
2. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Scheidewand eine verformbare Blase ist
und daß das Führungsrohr in diese Blase ragt.
3. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß mehrere flexible Verschlußglieder das
Rohr umfassen.
4. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Blase aus einem elastisch verformbaren
Material besteht und daß die Verschlußglieder verform
bar sind, jedoch aus einem starreren Material als die
Blase bestehen.
5. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Fläche der Bohrung des Rohrs kleiner als
die Summe der Flächen der Löcher in dem Rohr ist, wo
bei diese Summe kleiner als die Summe der Flächen der
Löcher in den Verschlußelementen ist.
6. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das flexible Verschlußglied ein Balg mit meh
reren Faltungen ist, daß jede Faltung ein Wandpaar
bildet, daß die zwei Wände jedes Wandpaars an ihren
äußeren Randbereichen miteinander verbunden sind und
daß sich die Wände im wesentlichen bis zur Außenfläche
des Führungsrohrs nach innen erstrecken.
7. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Löcher in dem flexiblen Verschlußglied
näher bei den Randbereichen der Wände angeordnet sind.
8. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß in jeder der Wände Löcher angebracht sind,
wobei die Löcher in einer der Wände im Winkel gegen
die Löcher in der anderen der Wände versetzt sind.
9. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das flexible Verschlußglied ein Balg ist, der
mehrere Faltungen aufweist, wobei jeder Faltung ein
Wandpaar zugeordnet ist.
10. Druckgefäß nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß in jedem Ende des Balgs eine Öffnung ange
bracht ist, deren Durchmesser im wesentlichen gleich
dem Außendurchmesser des Rohrs ist, damit dieses eng
umfaßt wird.
11. Druckgefäß nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß der Balg eine sich durch ihn erstreckende
Öffnung aufweist, wobei entgegengesetzte Enden der
Balgöffnung einen Durchmesser haben, der im wesentli
chen gleich dem Außendurchmesser des Rohrs ist, damit
dieses eng umfaßt wird.
12. Druckgefäß nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch
Mittel zum Begrenzen der axialen und radialen Bewegung
der Enden des Balgs, die das Rohr umgeben.
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: STEB S.A., GENF/GENEVE, CH |
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Free format text: MERCIER, JACQUES, PARIS, FR |
|
8131 | Rejection |