DEP0030993DA

DEP0030993DA - Hydraulic compressed air accumulator

Info

Publication number: DEP0030993DA
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wilhelm Duisburg Körver
Original assignee: Hydraulik GmbH, Duisburg
Publication date: 1951-03-15

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.The invention relates to a hydraulic accumulator loaded with compressed air, in which the control takes place as a function of the water level, which is displayed continuously or in steps, in particular by making electrical contact. A special control fluid (mercury), which is many times heavier than the storage fluid, has preferably been used in such accumulators. Either the control fluid itself is used for switching or float-like and diving bell-shaped switching elements are installed which regulate the content of the accumulator by triggering contacts.

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.In contrast, the novelty of the invention is that the continuous or gradual water level display and the control of the accumulator contents are carried out by an expansion body arranged in the pressure-relieved space, which changes in length due to the change in the water level and causes the circuit to operate. A corrugated spring tube is preferably installed as the expansion body, which has the advantage of a relatively large expansion and thus a considerable switching path, so that the use of step contacts is possible.

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.This has the advantage that one does not need to work with a special control fluid, and in particular does not have to use mercury, which is relatively difficult to obtain. On the other hand, the advantage is achieved that all control processes take place without friction and without moving seals, which are particularly disruptive in such known controls in which the air space and liquid are separated by a piston. The same expansion body can be used for different battery sizes. In addition, the expansion body can be set up so as to be adjustable, which enables particularly good control of the storage fluid.

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.Compared to the use of membranes between air and liquid in the pressure-relieved space, there is the advantage that the expansion body, as a spatial structure, has a much greater elasticity than the flat membrane, can therefore be set more precisely and, above all, can perform more switching operations and a multiple subdivided water level indicator over the longer distance. The expansion bodies used by the invention are used in technology for temperature regulators, vibration dampers, valves, shaft seals, and the like. The use of such an expansion body in the relieved pressure chamber for the control of compressed air accumulators is new.

In der Zeichnung ist ein Schema für die Anwendungsmöglichkeit der Erfindung dargestellt.The drawing shows a scheme for the possible application of the invention.

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.In Fig. 1, 1 denotes the water bottle which contains the storage liquid. Connected to this is the air bottle 2, which can be separated from the water bottle by a shut-off valve 3. 4 shows the control device in which the expansion body 5 is installed in the form of a corrugated pipe. This control unit can be separated from the water bottle 1 by valves 6 and 7. Here, the valve 6 switches off the air space and the valve 7 switches off the water content of the bottle 1. The communicating with the water bottle 1 connected control device 4 has in its upper part power feedthroughs with resilient contacts 8. These resilient contacts can close circuits with the contact plate 9 on the corrugated pipe 5, in such a way that the corrugated pipe to one pole of the electrical power source is connected, while the contact springs 8 are connected to the other pole of the power source. The power source is not shown.

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.A water level indicator 10 is connected to the contact springs 8 and, in the exemplary embodiment, contains five signal lamps 11 in order to indicate the water level in the bottle 1. In the highest position, the electric drive of a pump circulation valve 13 is actuated by means of the line 12, which can switch the pump 14 of the accumulator on and off, while the line 15 actuates an automatic shut-off valve 16, which switches the accumulator off when the water level is lowest. The contact plate 9 is made adjustable so that the expansion body can be regulated. In addition, a vent valve 17 is arranged in the corrugated pipe 5 so that the spring body can be vented when the accumulator is started up.

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.The accumulator is connected to the consumer via line 18. In the accumulator bottle 1, the lowest water level is marked with NW and the highest water level with HW. All adjustments of the accumulator by the control device 4 take place automatically within these water levels.

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.The invention can be modified in various ways. For example, it is expedient to combine all of the mating contacts for the adjustable contact plate 9 according to Fig. 2 in a cover 20 for the control device 4, the cover being connected to the housing by screwing 21 with a gland-like seal 22 being inserted.

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.Instead of the individual contact switching, a continuous change can also take place, for example by continuously switching a resistor on or off. This resistor can, for example, be designed as a resistance rod and it can be connected to the expansion body 5, which changes in length.

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.According to Fig. 3, a switching rod 25 is attached to the corrugated tube 5, which in turn actuates the contacts 26, 27, etc., be it by connecting two opposing, resiliently supported contact surfaces each time, be it that it is designed as a conductor itself or mechanically switches contacts. In order to avoid one-sided loads, these are expediently arranged in pairs. The pairs, or also the individual contacts, can be arranged helically around the switching rod, as indicated at 28.

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.Instead of switching on contacts, they can also be switched off one after the other in order to achieve the purpose of the invention. Electromagnetic influences, e.g. with the help of coils and coil cores, can also be implemented. It is always essential that an expansion body of greater length variability is used in order to achieve a safe, reliable and preferably multi-stage circuit.

Claims

1.) Hydraulic compressed air accumulator with continuously or step-by-step water level display, in particular through electrical contact, characterized by an expansion body arranged in the pressure-relieved space, in particular a corrugated pipe, which changes in length as a result of the change in the water level and which actuates the preferably electrical water level display.

2.) Hydraulic compressed air accumulator according to claim 1, characterized in that the corrugated pipe carries a contact plate, which is preferably made adjustable in its distance from the end of the corrugated pipe.

3.) Hydraulic compressed air accumulator according to claim 1, characterized in that the mating contacts (step contacts) are combined in the cover of the control device.

4.) Hydraulic compressed air accumulator according to claim 1, characterized in that a vent of the liquid side is arranged in the expansion body.

5.) Hydraulic compressed air accumulator according to claim 1, characterized in that the expansion body serves both to display the water level and to control the shut-off valve and the liquid pump.

6.) The switching of the shut-off valve and the pump of a hydraulic compressed air reservoir through an expansion body, in particular through a corrugated pipe.

7.) Expansion body with a switching rod in connection with one or more of the preceding claims.

8.) The helical arrangement of the contacts in the control device according to claim 1, 5 or 6.

9.) The paired arrangement of the contacts according to claims 6 to 8.