DEP0030993DA - Hydraulischer Druckluftakkumulator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen, mit Druckluft belasteten Akkumulator, bei dem die Steuerung in Abhängigkeit vom Wasserstand erfolgt, der kontinuierlich oder stufenweise angezeigt wird, und zwar insbesondere durch elektrische Kontaktgabe. Vorzugsweise hat man bei solchen Akkumulatoren eine besondere Steuerflüssigkeit (Quecksilber) benutzt, die vielfach schwerer ist als die Speicherflüssigkeit. Zum Schalten dient dann entweder die Steuerflüssigkeit selbst oder es werden schwimmerartige und taucherglockenförmige Schaltorgane eingebaut, welche durch Auslösung von Kontakten den Inhalt des Akkumulators regeln.

Demgegenüber besteht das Neue der Erfindung darin, dass die kontinuierliche oder stufenweise durchgeführte Wasserstandsanzeige und die Steuerung des Akkumulatorinhaltes durch einen im druckentlasteten Raum angeordneten Dehnungskörper erfolgt, der durch die Veränderung des Wasserstandes Längenveränderungen erfährt und durch diese die Schaltung bewirkt. Vorzugsweise wird als Dehnungskörper ein Federwellrohr eingebaut, welches den Vorzug einer verhältnismässig grossen Dehnung und damit eines erheblichen Schaltweges aufweist, so dass die Anwendung von Stufenkontakten möglich ist.

Damit ergibt sich der Vorteil, dass man nicht mit einer besonderen Steuerflüssigkeit zu arbeiten braucht, insbesondere auch nicht das verhältnismässig schwer erhältliche Quecksilber verwenden muss. Andererseits wird der Vorteil erzielt, dass alle Steuervorgänge ohne Reibung und ohne bewegliche Dichtung erfolgen, die namentlich bei solchen bekannten Steuerungen störend sind, bei denen Luftraum und Flüssigkeit durch einen Kolben getrennt sind. Dabei lässt sich der gleiche Dehnungskörper für verschiedene Akkumulatorgrössen verwenden. Ausserdem kann der Dehnungskörper einstellbar eingerichtet werden, wodurch eine besonders gute Kontrolle der Speicherflüssigkeit ermöglicht wird.

Gegenüber der Anwendung von Membranen zwischen Luft und Flüssigkeit im druckentlasteten Raum besteht der Vorteil, dass der Dehnungskörper als räumliches Gebilde im Gegensatz zu der ebenen Membran eine weitaus grössere Dehnungsfähigkeit besitzt, daher genauer eingestellt werden und vor allem auch auf dem grösseren Wege mehr Schaltungen und eine mehrfach unterteilte Wasserstandsanzeige ausführen kann. Die von der Erfindung verwendeten Dehnungskörper werden in der Technik für Temperaturregler, Vibrationsdämpfer, Ventile, Abdichtung von Welle u.dgl. gebraucht. Neuartig ist die Anwendung eines solchen Dehnungskörpers im entlasteten Druckraum für die Steuerung von Druckluftakkumulatoren.

In der Zeichnung ist ein Schema für die Anwendungsmöglichkeit der Erfindung dargestellt.

In Abb. 1 ist mit 1 die Wasserflasche bezeichnet, welche die Speicherflüssigkeit enthält. Daran angeschlossen ist die Luftflasche 2, die durch ein Absperrventil 3 von der Wasserflasche getrennt werden kann. 4 stellt das Steuergerät dar, in welchem der Dehnungskörper 5 in Form eines Wellrohres eingebaut ist. Dieses Steuergerät lässt sich durch Ventile 6 und 7 von der Wasserflasche 1 trennen. Hierbei schaltet das Ventil 6 den Luftraum und das Ventil 7 den Wasserinhalt der Flasche 1 ab. Das kommunizierend mit der Wasserflasche 1 verbundene Steuergerät 4 besitzt in seinem oberen Teil Stromdurchführungen mit federnden Kontakten 8. Diese federnden Kontakte können mit der Kontaktplatte 9 am Wellrohr 5 Stromkreise schliessen, und zwar in der Weise, dass das Wellrohr an den einen Pol der elektrischen Kraftquelle angeschlossen wird, während die Kontaktfedern 8 mit dem anderen Pol der Kraftquelle verbunden sind. Die Kraftquelle ist nicht mit gezeichnet.

An den Kontaktfedern 8 ist ein Wasserstandsanzeigegerät 10 angeschlossen, welches in dem Ausführungsbeispiel fünf Signallampen 11 enthält, um den Wasserstand in der Flasche 1 anzuzeigen. In der höchsten Stellung wird mittels der Leitung 12 der elektrische Antrieb eines Pumpenumlaufventils 13 betätigt, welches die Pumpe 14 vom Akkumulator an- und abschalten kann, während die Leitung 15 ein automatisches Absperrventil 16 betätigt, welches bei tiefstem Wasserstand den Akkumulator vom Betrieb abschaltet. Die Kontaktplatte 9 wird einstellbar ausgeführt, so dass man den Dehnungskörper regulieren kann. Ausserdem ist im Wellrohr 5 ein Entlüftungshahn 17 angeordnet, damit man bei Inbetriebnahme des Akkumulators den Federungskörper entlüften kann.

Der Akkumulator ist mit Leitung 18 an den Verbraucher angeschlossen. In der Akkumulatorflasche 1 ist der niedrigste Wasserstand mit NW und der höchste Wasserstand mit HW bezeichnet. Innerhalb dieser Wasserstände finden alle Regulierungen des Akkumulators durch das Steuergerät 4 automatisch statt.

Die Erfindung kann in mannigfaltiger Hinsicht abgewandelt werden. So ist es z.B. zweckmässig, die gesamten Gegenkontakte für die einstellbare Kontaktplatte 9 nach Abb. 2 in einemDeckel 20 für das Steuergerät 4 zusammenzufassen, wobei der Deckel durch Verschraubung 21 mit dem Gehäuse unter Einschaltung einer stopfbüchsenartigen Dichtung 22 verbunden wird.

Statt der Einzelkontaktschaltung kann auch eine kontinuierliche Veränderung erfolgen, etwa dadurch, dass ein Widerstand laufend zu- oder abgeschaltet wird. Dieser Widerstand kann beispielsweise als Widerstandsstab ausgebildet sein und man kann ihn mit dem sich in seiner Länge ändernden Dehnungskörper 5 verbinden.

Nach Abb. 3 wird am Wellrohr 5 ein Schaltstab 25 befestigt, welcher der Reihe nach die Kontakte 26, 27 usw. betätigt, sei es, indem er jedesmal zwei gegenüberliegende, federnd abgestützte Kontaktflächen verbindet, sei es, dass er selbst als Leiter ausgebildet ist oder mechanisch Kontakte schaltet. Diese werden, um einseitige Belastungen zu vermeiden, zweckmässig paarweise angeordnet. Die Paare, oder auch die einzelnen Kontakte, können schraubenlinienförmig um die Schaltstange herum angeordnet sein, wie bei 28 angedeutet ist.

Statt Kontakte einzuschalten, kann man sie auch der Reihe nach abschalten, um den Erfindungszweck zu erreichen. Auch elektromagnetische Beeinflussungen, z.B. mit Hilfe von Spulen und Spulenkernen sind ausführbar. Wesentlich ist dabei immer, dass ein Dehnungskörper von grösserer Längenveränderlichkeit benutzt wird, um eine sichere, zuverlässige und vorzugsweise mehrstufige Schaltung zu erzielen.

Claims (9)

1.) Hydraulischer Druckluftakkumulator mit kontinuierlich oder stufenweise durchgeführter Wasserstandsanzeige, insbesondere durch elektrische Kontaktgabe, gekennzeichnet durch einen im druckentlasteten Raum angeordneten Dehnungskörper, insbesondere ein Wellrohr, das durch die Veränderung des Wasserstandes Längenveränderungen erfährt und durch diese die vorzugsweise elektrische Wasserstandsanzeige betätigt.

2.) Hydraulischer Druckluftakkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellrohr eine Kontaktplatte trägt, welche vorzugsweise in ihrer Entfernung zum Wellrohrende einstellbar gemacht ist.

3.) Hydraulischer Druckluftakkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkontakte (Stufenkontakte) im Deckel des Steuergerätes vereinigt sind.

4.) Hydraulischer Druckluftakkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Dehnungskörper eine Entlüftung der Flüssigkeitsseite angeordnet ist.

5.) Hydraulischer Druckluftakkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dehnungskörper sowohl zur Wasserstandsanzeige als auch zur Steuerung des Absperrventils und der Flüssigkeitspumpe dient.

6.) Die Schaltung des Absperrventils und der Pumpe eines hydraulischen Druckluftspeichers durch einen Dehnungskörper, insbesondere durch ein Wellrohr.

7.) Dehnungskörper mit einem Schaltstab im Zusammenhang mit einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche.

8.) Die schraubenlinienförmige Anordnung der Kontakte im Steuergerät nach Anspruch 1, 5 oder 6.

9.) Die paarweise Anordnung der Kontakte nach Anspruch 6 bis 8.