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Vorrichtung zum automatischen Ausgleich von Gas- oder Flüssigkeit-Mengenverlusten
in geschlossenen Systemen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen
Ausgleich von Gas- oder Flüssigkeit-Mengenverlusten in geschlossenen Systemen, die
dazu dient, in diesen Systemen auftretenden Medium-Mengenverluste unter Einhaltung
des im System herrschenden Druckes selbsttätig auszugleichen. Solche Mediumverluste
können beispielsweise als Leckverluste auftreten. In der Praxis ergeben sich Jedoch
auch oft Fälle, bei denen Verluste zwangsläufig vorhanden sind, beispielsweise wenn
ein Gleitlager über eine Pumpe mit Schmiermittel versorgt wird, das unter einem
bestimmten Druck stehen muß. Hierbei fließt dann das Öl durch den Ringspalt zwischen
Welle und Lagerbuchse ständig aus.
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Vorrichtungen zum Ausgleich von Nediumverlusten sind an sich bekannt.
Sie weisen gas oder flüssigkeitsbeaufschlagte Kolben, Membranen oder Blasen auf,
wobei zwei völlig voneinander getrennte Räume vorhanden sind. Die eine Seite dieser
Räume steht mit dem System in Verbindung während der andere Raum das Medium enthält,
das sum Ausgleich der auftretenden Verluste dient.
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Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art kann jedoch der Druck infolge
der Volumenänderung während des Ausgleichvorganges nicht konstant gehalten werden.
Es sind auch Vorrichtungen bekannt, die mittels komplizierter pneumatischer oder
hydraulischer Steuerorgane den Systemdruck konstant haltens Diese sind jedoch konstruktiv
sehr aufwendig und erfordern prinzipiell eine stetig laufende Pumpe, die die Mediumverluste
aus einem vorhandenen Medium-Vorratsbehälter ausgleicht, Alle diese bekannten Vorrichtungen
sind mit Überwachungsgeräten versehen, die bei einem kleinsten,noch vorhandenen
Rest Volumen.Warnsignalge auslösen. Ein gemeinsamer Nachteil aller Vorrichtungen
des Standes der Technik dieser Art besteht darin, daß der Druck fast schlagartig
abgebaut wird, wenn die zur Verfügung stehende Menge an Ausgleichmedium verbraucht
ist, Obwohl dadurch ein Warnsignal ausgelöst wird kann das plötzliche Ausbleiben
der Ausgleichflüsigkeit trotzdem zu einer Beschädigung der Anlage führen. Auch ist
es beim Stand der Technik erforderlich, die verbrauchte Nachfüllflüssigkeit von
Hand wieder nachzufüllen.
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Zur Behebung des íNachteils bei den bekannten Vorrichtungen dieser
Art, der darin besteht, daß bei Aufbrauch der Flüssigkeit der Druck rapide abgebaut
wird, wurde bereits eine Einrichtung zum Speichern und Zuführen einer unter Druck
stehenden Flüssigkeit geschaffen, die aus einem Zylinder, einem aus zwei Teilen
bestehenden Kolben und einer Überwachungseinrichtung besteht, die vor Aufbrauch
der zuzuführenden Flüssigkeit Warnsignale abgibt. Mit dieser bekannten Einrichtung
wird zwar der Druck allmählich abgebaut und es werden Warnsignale abgegeben, aber
es erfolgt keine automatische Nachfüllung des Zylinders mit Ausgleichsflüsigkeit.
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Die vorliegende Erfindung macht es sich deshalb zur Aufgabe, einer
Vorrichtung zum aotumatischen Ausgleich von Gas- oder Flüssigkeits-Mengeverlusten
in geschlossenne Systemen vorzuschlagen, die diesen Ausgleich automatisch und unter
Einhaltung des im System herrschenden Druckes sowohl bei relativ niedrigen als auch
bei relativ hohen Drücken,ausführt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung
zum automatischen Ausgleich von Gas- oder Flüssig keits-Mengenverlusten in geschlossenen
Systemen vorgeschlagen wird, die.einen Zylinder mit einem sich hin und her bewegenden
Kolben und Anschlüsse enthält, die mit dem System über Leitungen verbunden sind
und die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus einem, im Zylinder hin und her gleitenden
Steuerkolben, der an seinem einen Ende eine zylindrische Bohrung für einen Hilfskolben,
die in einen Federraum übergeht, in dem eine Ausgleichfeder angeordnet ist und an
seinem anderen Ende einen Nachfüllraum-aufweist, und der ausgehend von der Seite
dieses Nachfüllraumes auf dem äußeren Umfang eine erste Ringnut, eine zweite Ringnut,
eine dritte Ringnut, eine vierte Ringnut, eine fünfte Ringnut sowie eine erste Radialbohrung,
die die erste Ringnut mit dem Nachffillraum verbindet, eine zweite Radialbohrung,
die über eine Axialbohrung und eine dritte Radialbohrung die zweite Ringnut mit
dem Federraum verbindet, eine inerte Radialbohrung, die die Axialbohrung mit der
dritten Ringnut verbindet, eine fünfte Radialbohrung, die die dritte Ringnut mit
dem Längskanal verbindet, eine sechste'Radialbohrung, die eine fünfte Ringnut mit
der zylindrischen Bohrung verbindet, einen Entlüftungskanal, der mit der siebten
lladilbohrung verbunden ist, eine achte ltadialbohrung die versetzt zur fünften
Radialbohrung angeordnet ist, und der außerdem am äußeren Ende der zylindischen
Bohrung einen Sicherungsring, am äußeren Umfang mehrere Dichtringe, einen Stößel,
der im Längskanal unter Spiel längsverschieblich angeordnet ist, eine Ventilkugel,
die w wischen dem Stößelende und dem Betätigungskolben angeordnet ist, dessen Mittellinie
mit der Mittellinie des Längskanals fluchtet und eine Kugel aufweist, die unter
Federdruck auf der Öffnung der Axialbohrung dichtend anliegt, wobei die Abstände
der erwähnten Ringnuten voneinander den Abständen der Zylin'deranschlüsse, nämlich
dem Druckanschluß, dem Nachfüllanschluß und dem Entlüftungsanschluß der zwischen
Druckanschluß und NachfUllanschluß angeordnet it, auf solche Weise entsprechen,
daß beim Einsatz in Anlagen mit relativ großem Mediumdruck in der obersten Endstellung
des Steuerkolbens die fünfte Ringnut oberhalb des Druckanschlusses, Jedoch in Verbindung
mit dem
Druckanschluß stehend, die vierte Ringnut unterhalb des
Druchanschlusses, die dritte Ringnut zwischen Druckanschluß und Entlüftungsanschluß,
die zweite Ringnut im Bereich des Entlitftungsanschlusses und die erste Ringnut
oberhalb des Nachfüllanschlusses angeordnet sind, während in der untersten Endstellung
des Steuerkolbens die fUnfte Ringnut zwischen dem Druckanschluß und dem Entlüftungsanschluß,
, die vierte Ringnut im oberen Bereich des Entlüftungsanschlusses, die dritte Ringnut
im unteren Bereich des EntlUftungsanschlussès, die zweite Ringnut zwischen dem Entlüftungsanschluß
und dem Nachfüllanschluß und die erste Ringnut im Bereich des Nachfüllanschlusses
angeordnet sind, ferner einen Hilfskolben, der in der zylindrischen Bohrung dichtend
und gleitend angeordnet ist und der eine erste Hilfskolbennut aufweist, de über
einen zweiten Radialkanal, einen Längskanal und einen ersten Radialkanal mit einerzweiten
Hilfskolbennut verbunden ist und dessen Längsbewegung auf der einen Seite durch
den erwähnten Sicherungsring und auf der anderen Seite durch einen Absatz am Federraum
begrenzt wird, wobei in der obersten Endstellung am Sicherungsring anliegend, die
zweite Hilfskolbennut oberhalb der sechsten Radialbohrung und die erste Hilfskolbennut
im Bereich der füntten Radialbohrung angeordnet sind, während in der untersten Endstellung
die zweite Hllfskolbennut im Bereich der sechsten Radialbohrung und die erste Hilfskolbennut
unterhalb der fünften Radialbohrung angeordnet sind, einem Nocken an der Steuerplatte,
dessen (erschnitt kleiner ist als der der zylindrischen Bohrung, einem Hauptrückschlagventil
in der Abschlußplatte, das einen Ausgleichanschluß aufweist, der in das Anschlußgefäß
mÜndet bzw. mit dem System verbunden ist, und einem Rückschlagventil besteht, das
vor dem Nachfüllanschluß angeordnet ist.
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Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht auch darin, daß durch
einfachen Umbau des hin und her gehenden Kolbens im Zylinder der Einsatz in Systemen
mit relativ niedrigem Druck als auch in Systemen mit relativ großem Druck möglich
ist. Zu diesem Zweck braucht der hin und her gehende Kolben lediglich seitenverkehrt
in den Zylinder eingeführt zu werden.
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Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen im einzelnen näher erläutert.
Es zeigt: Figur 1 einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zum
Leckausgleich in einer Anlage dient, in der ein relativ hoher Druck während des
Ausgleichvorganges konstant gehalten wird und zwar in der Funktionsstellung, in
der der Steuerkolben in seiner oberen Endstellung und der Hilfskolben in seiner
unteren Xndstellung relativ zum Steuerkolben stehen, Figur 2 eine Darstellung nach
Figur 1, in der Funktionsstellung, in der sich der Steuerkolben in seiner unteren
Endlage und der Hilfskolben ebenfalls in seiner unteren Endlage befinden, Figur
3 eine Darstellung nach Figur 1, in der Funktionsstellung,in der der Steuerkolben
in seiner unteren Endlage und der Hilfskolben in seiner oberen Endlage relativ zum
Steuerkolben stehen, und in der der Ausgleichvorgang beginnt, Figur 4 eine Darstellung
nach Figur 1, in der Funktionsstellung in der der Steuerkolben während seiner Aufwärtsbewegung
gerade die Stellung innehat, bei der der relativ zum Steuerkolben in seiner obersten
Stellung befindliche Hilfskolben am Nocken im Zylinder anliegt, Figur 5 einen Längsschnitt
des Steuerkolbens in vergrößerter Darstellung, Figur 6 einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, die zum Leckausgleich in einer Anlage dient, in der ein relativ kleiner
Druck während des Ausgleiches konstant gehalten wird, wobei plötzliche Druckanstiege
automatisch abgebaut werden und zwar in der Funktionsstellung, in der der Hilfskolben'in
seiner unteren Endlage steht und
Figur 7 eine Darstellung nach Figur
6 in der Funktionastellung, in der der Hilfskolben nach erfolgtem Ausgleich in hochgedrückter
Stellung steht.
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Der Zylinder 1 ist mit drei Anschlüssen versehen, nämlich einem Druckanschluß
1a, der mit einem konstanten Mediumdruck beaufschlagt wird, einem Nachfülanschluß
1b, durch den das zum Ausgleich dienende Medium einströmt, einem EntlUftungsanschlußlc
der mit der Außenatmosphäre in Verbindung steht und einem Ausgleichanschluß 1d,
der mit einem Anschlußgefäß 10 bzw. mit einer Leitung verbunden ist, die den Zylinder
1 mit der Stelle verbindet, an der der Leckverlust auftritt. An einem Ende weist
der Zylinder eine Steuerplatte le auf, an der ein hervorstehender Nocken tf befestigt
ist. Mit dem Flansch ig kann die gesamte Vorrichtung auf bekannte Weise befestigt
werden. Die Dichtung ih dient zur Vermeidung von Druckverlusten im Druckraum 1k.
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Am anderen Ende ist der Zylinder 1 mit einer Abschlußplatte li verschlossen,
in der das Hauptrückschlagventil 5 gemeinsam mit dem Ausgleichanschluß td angebracht
sind. In dem zylindrischen Innenraum des Zylinders 1 ist der Steuerkolben 2 angeordnet,
der zwischen der Steuerplatte 1e und der Abschlußpiatte ti hin und her gleiten kann.
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Auf seinem äußeren Umfang sind mehrere Ringnuten angebracht, nämlich
eine erste Ringnut 2a, eine zweite Ringnut 2b, eine dritte Ringnut 2c, eine vierte
Ringnut 2d und eine fünfte Ringnut 2e. Am einen Ende des Steuerkolbens ist der Nachfüllraum
2f und am anderen Ende die zylindrische Bohrung 2s für einen Hilfskolben 3 angeordnet.
Die zylindrische Bohrung 2s geht gegen den Nachfüllraum 2f zu in einen Federraum
2n über. Die erste Ringnut 2a ist mit einer ersten Radialbohrung 2g mit dem Nachfüllraum
2f verbunden. Die zweite Ringnut 2b steht über die dritte Radialbohrung 2i und der
Axialbohrung 20 sowie der
zweiten Radialbohrung 2h mit dem Federraum
2n in Verbindung.
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Die dritte llingnut 2c steht einerseits über die fünfte adialbohrung
21 mit-der zylindrischen Bohrung 2s und andererseits über die vierte Radialbohrung
Zk mit der Axialbohrung 20 in Verbindung, Die vierte Ringnut 2d ist über die sechste
Radialbohrung 2m mit dem Entlüftungskanal 2r verbunden, der auf der Seite miindet,
an der der Sicherungsring 12 angebracht ist. Die fiinfte Ringnut 2e ist über die
sechste Radialbohrung 2m mit der zylindrischen Bohrung 2s verbunden. Zwiscllen der
vierten Radialbohrung 2k und der zweiten Radialbohrung 2h ist eine Kugel 9 federbelastet
angeordnet, die nur in Strömungsrichtung gegen die vierte Radialbohrung 2k zu öffnet.
Der Federraum 2n wird über die zweite Radialbohrung 2h entlüftet.
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Parallel zur Mittellinie des Zylinders 1 ist im Steuerkolben 2 ein
Stößel 8 vorgesehen, der in einem Längskanal 2p gleitend angeordnet ist. Dieser
Stößel weist einen konischen Absatz auf, der unter Federdruck gegen das obere Ende
des Längskanals 2p angepreßt wird. Das obere Ende des Stößels, das im Querschnitt
vermiiidert ist, liegt an der Ventilkugel 7 an, die ihrerseits an dem unteren Ende
des Betätigungskolbens 6 anliegt. Die Bohrung, in der der Betätigungskolben hin
und her gleitend angeordnet ist, hat Verbindung zu der Stirnseite des Steuerkolbens,
an der der Sicherungsring 12 angebracht ist. Das untere Ende des Stößels 8 kann
über die untere Stirnfläche des Steuerkolbens hervorstehen und wird beim Anlaufen
gegen die Abschlußplatte li hochgedrückt. Das Hauptrückschlagventil, das federbelastet
ist, öffnet nur in Richtung aus dem Zylinder heraus.
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Die vierte Ringnut 2d verbindet den Druckraum 1k über die siebte Badialbohrung
2q und den Entlüftungskanal 2r mit dem Entlüftungsanschluß 1c. Dies ist dann der
Fall, wenn der Steuerkolben 2 in seiner untersten Stellung steht. Dadurch ergibt
sich ein Druckabfall im Druckraum lk. Die Ausgleichsfeder 4
drückt
den Hiifskolben 3 in seine oberste St-ellung, wodurch der Druckraum 1k Verbindung
zur Außenatmosphäre über den Längskanal 3c, den ersten Radialkanal 3d und die dritte
Ringnut 2c erhält. Die Entlüftung erfolgt so über den Entlüftungsanschluß 1c. Somit
wird der Druckraum 1k drucklos, da die Verbindung des Druckraumes 1k zu dem Druckanschluß
1a durch den Hilfskolben 3 unterbrochen ist.
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Am äußeren Umfang weist der Steuerkolben mehrere Dichtringe 14 auf,
die zur Abdichtung während des Betriebszustandes dienen.
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Im Federraum 2n ist die Ausgleichfeder 4 vorgesehen, die als Druckfeder
den Hilfskolben 3 gegen den Sicherungsring 12 drückt.
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Dieser Hilfskolben weist eine erste Hilfskolbennut 3a auf, die ber
den ersten Radialkanal 3d und den Längskanal 3c mit dem zweiten Radialkanal 3e verbunden
ist, der in die zweite Hilfskolbennut 3b zündet, während der Längskanal 3c an der
Stirnseite des Hilfskolbens ins Freie mündet. Auch der Hilfskolben ist mit mehrere
Dichtringen 3f auf seinem äußeren Umfang versehen.
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In den Figuren 1 bis 4 sind die verschiedenen Betriebsstellungen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, beim Einsatz in einer Anlage, bei der Leckverluste
automatisch unter Einhaltung eines konstanten Druckes Pa ausgeglichen werden. Dieser
konstante Druck Pa herrscht im Druckanschluß 1a. Das Druckhaltemedium kann über
eine Leitung bei entsprechender Stellung des Steuerkolbens 2 und des Hilfskolbens
3 in den Druckraum 1k des Zylinders 1 einströmen. Am entgegengesetzten Ende des
Zylinders ist das Hauptrückschlagventil 5 angebracht, durch das die jeweils erforderliche
Leck-Ausgleichsmenge des Mediums durch den Ausgleichsanschluß 1d in das Anschlußgefäß
10 bzw.
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zu der Stelle der Anlage fließen kann, an der der Leckverlust auftritt,
Durch den Nachfüllanschluß 1b kann das Medium einströmen, das die Leckverlustmenge
ersetzt. Der Druck des Mediums im Nachfüllanschluß 1b braucht nicht so groß wie
der
konstant zu haltende Druck Pa der Anlage zu sein. Es muß jedoch
etwas größer sein als der Druck im Entlüftungsanschluß 1c, der auch direkt mit der
Außenatmosphäre verbunden sein kann. Die sich während der einzelnen Funktionsstellungen
der Vorrichtung einstellenden Drücke sind in folgender Weise bezeichnet: Pl = Druck
m Nachfüllraum 2f P2 = Druck im Anschlußgefäß 10 = Druck P1 P3 = Druck im Druckraum
1k> P4 P4 = Druck im Entlüftungsanschluß 1c P5 = Druck im Nachfüllanschluß 1b
< P3 P6 = Druck im Federraum 2n = Atmosphärendruck In Figur 1 befindet sich die
Vorrichtung in der Funktionsstellung, in der sich die maximal mögliche Leckausgleichsmenge
im Zylinder 1 befindet. Diese kann dann stetig unter Einhaltung des Druckes Pa durch
den AusgleichsanschluB ld abgegeben werden. In dieser Stellung besteht Verbindung
zwischen dem Druckanschluß la und dem Druckraum 1k über die fünfte Ringnut 2e im
Steuerkolben, die sechste Radialbohrung 2m, die zweite Hilfskolebnut 3b im Hilfskolben
und dem Längskanal 3c. Im Druckraum 1k herrscht somit der Druck P3 = Pa. Die zweite
Ringnut 2b im Steuerkolben befindet sich im Bereich des Entlüftungsanschlusses 1c,
so daß im Federraum 2n des Steuerkolbens Jetzt der Druck P6 = P4 herrscht, wodurch
der Druck P im Druckraum auf 3 den Hilfskolben voll wirksam wird.
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Jede Verbindung zwischen dem Druckraum 1k und dem nachfüllraum 2f
bzw. dem Raum zwischen Steuerkolben und der Abschlußplatte li ist Jetzt unterbrochen.
In diesem Raum herrscht Jetzt der Druck P1 a Pa und im Anschlußgefäß 10 der Druck
P2 = Pa. Ergibt sich nun, ausgehend von dieser Funktionstellung im Anschlußgefäß
10 bzw. in der mit diesem verbundene Leitung ein Leckverlust, so stellt sich momentan
dbrt ein Druck P2 = Pa
ein, wodurch eine entsprechende Mediummenge
durch das Hauptrückschlagventil 5 in das Anschlußgefäßt fließt. Durch die dabei
entstehende Druckdifferenz bewegen sich der Steuerkolben 2 und der Hilfskolben 3
gemeinsam in Richtung des Hauptrückschlagventils, wobei der Hilfskolben in seiner
unteren Endlage relativ zum Steuerkolben verbleibt. Nach dieser Ausgleichbewegung
herrschen wieder in den erwähnten Räumen die Drücker Pl = Pa; P2 6 Pa; P6 = P4.
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Treten weitere Leckverluste auf, so bewegen sich der Steuerkolben
und der Hilfskolben in der geschilderten Weise gemeinsam abwärts. Dadurch gelangt
die dritte Ringnut 2¢ des steuerkolbens in den Bereich des Entlüftungsanschlusses
lc. Das über strömen von Medium aus dem Nachfüllraum 2f durch den Lkngskanal 2p
und die fünfte Radialbohrung 21 im Steuerkolben in den Entlüftungsanschluß 1c wird
aber verhindert durch den Betätigungskolben 6, der infolge des Druckes P3 = Pa die
Venteilkugel 7 gegen die Öffnung des Längskanals 2p preßt.
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Während der nachfolgenden Ausgleichsbewegungen erreicht schließlich
der Steuerkolben seine untere Endlage, so daß er und der Hilfskolben in der in Figur
2 gezeigten Funktionsstellung stehen. Bei dieser Stellung herrscht im Nachfüllraum
2f immer noch der Druck P1 = Pa und das Abströmen des darin befindlichen Mediums
in die Leitung des Nachfllllanschlusses 1b wird durch das Rückschlagventil 11 verhindert.
Gleichzeltig wird der Stößel 8 durch die Abschlußplatte ii nach oben gedrückt, wodurch
zunächst die Ventilkugel 7 von ihrem Dichtsitz hochgehoben wird. der Nachfüllraum
2f wird dadurch über der dritte
Ringnut 2c entlüftet und der Steuerkolben
2 erreicht schlagartig seine unterste Stellung, wodurch der Stößel 8 weiter nach
oben gedrückt und dichtet den Längskanal 2p mit seinem konischen Schaftübergang
ab. Ilierbei. wird die Ventilkugel 7 aus ihrer bisherigen Dichtstellung hochgehoben.
Die fünfte Ringnut 2e ist außerhalb des Bereiches des Druckanschlusses 1a gelangt,
so daß plötzlich die Verbindung zwischen Druckanschluß la und Druckraum 1k durch
den Ililfskolben 3 unterbrochen ist.
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Da gleichzeitig die vierte Ringnut 2d, die über eine siebte Radialbohrung
2q mit dem Entlüftungskanal 2r verbunden ist, in den Bereich des Entlüftungsanschlusses
1c gelangt ist, sinkt der Druck P3 ab auf P4. Infolge dieses Druckabfalles überwiegt
die Federkraft der Ausgleichsfeder 4 und drückt den lfilfskolben nach oben, wobei
der Steuerkolben zunächst in seiner unteren Endlage verbleibt. Der Hilfskoben wandert
weiter nach oben, wobei der Druckraum 1k fortwährend über die vierte Ringnut 2d
entlüftet wird, Liegt der Hilfskolben oben an dem Sicherungsring 12 an, so ist die
in Figur 3 gezeigte Funktionsstellung erreicht.
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Die Entlüftung des Federraumes 2n bei der untersten Stellung des Steuerkolbens
2 erfolgt über die zweite Radialbohrung 2h, die Axialbohrung 20, die vierte Radialbohrung
2k, die dritte Ringnut 2c und den Entlüftungsanschluß 1 c, während in der obersten
Stellung diese Entlüftung über die zweite Radialbohrung 2h, die Axialbohrung 20,
die dritte Radialbohrung 2i, die zweite Ringnut 2b und den Entlüftunsanschluß 1c
erfolgt.
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In der in Figur 3 gezeigten Funktionsstellung herrschen im Druckraum
1k der Druck P 3= P4 und im Nachfüllraum 2f der Druck P1 =. Pa. Deshalb wird der
Steuerkolben soweit nach oben gedrückt, bis der Druck P1 = P5 beträgt. Dann öffnet
das Rückschlagventil 11 und das Nachfüllmedium strömt mit dem Druck P5 > P4 in
den Nachfüllraum 2f und drückt den Steuerkolben weiter nach oben.
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Bei dieser Bewegung erfolgt die weitere Entlüftung über den Längskanal
3c, die erste Hilfskolbennut 3a, die fünfte Radialbohrung 21 und die dritte Rindnut
2c, Der Druckanschluß la ist zwar Jetzt mit der fünften Ringnut 2e verbunden, doch
ist die sechste Radialbohrung 2m noch durch den Hilfskolben verschlossen. Der Steuerkolben
wandert weiter nach oben bis der Hilfskolben von dem Nocken if des Zylinders angehalten
wird. Dann ist die in Figur 4 gezeigte Funktionsstellung erreicht.
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Ausgehend von der Betriebsstellung gemäß Figur 4 wird der Steuerkolben
allein weiter nach oben bewegt, wodurch der Hilfskolben die Ausglsichsfeder 4 zusammendrückt.
Die Entlüftung des Federraumes 2n erfolgt dabei über die zweite Radialbohrung 2h,
die Axialbohrung 20 und die dritte Ringnut 2c, wobei die Kugel 9 von ihrem Dichtsitz
hochgehoben wird. Während dieser Steuerkolbenbewegung gerät die erste Hilfskolbennut
3a außerhalb des Bereichs der fünften Radialbohrung 2 1 so daß dann die weitere
Entlüftung des Druckraumes 1k beendet ist. Die Entlüftung des Federraumes 2n orfolgt*jetzt
über die zweite Ringnut 2b.
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Nach einer weiteren Aufwärtsbewegung des Steuerkolbens gelangt dieser
in seine obere Endlage, wodurch eine Verbindung zwischen dem Druckanschluß la und
dem Druckraum 1k über die zweite Hilfskolbennut 3b hergestellt ist. Im Druckraum
1k stellt sich sodann der Druck P3 =Pa und.im Nachfüllraum 2f der Druck P1 = Pa.
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ein. Der Hilfskolben wird dadurch noch in seine untere Endlage gedrückt,
wobei die restliche Entlüftung des Federraumes in der erwähnten Weise erfolgt, Der
Betätigungskolben 6 drückt infolge des Druckes Pa die Ventilkugel 7 auf ihren Dichtsitz,
wonach die in Figur 1 gezeigte Ausgangsstellung erreicht ist.
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Da der Druck P1 im Nachfüilraum Jetzt größer ist als der Druck P5,
schließt das Rückschlagventil 11 automatisch. Nun kann der Vorgang des Leckausgleiches
analog in der geschilderten Weise beginnen.
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Die Verbindung der zylindrischenBohrung 2s mit der dritten.
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Ringnut 2.c erfolgt über die achte Radialbohrung 2z, die versetzt
zur fünften Radialbohrung 21 angeordnet ist.
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In den Figuren 6 und 7 ist die erfi.ndungBgemäße Vorrichtung beim
Einsatz in einer Anlage gezeigt, bei der Leckverluste bei einem sehr kleinen Mediumdruck
ausgeglichen werden, wobei gleichzeltig eventuell auftretende unerwünschte Druckstöße
automatisch durch Entlüften an die Außenatmosphäre abgebaut werden. Für diesen Einsatzzweck
wird einfach der Steuerkolben mitsamt dem Hilfskolben im Zylinder umgekehrt eingesetzt
und durch einen Distanzring 13 in seiner oberen Endlage festgehalten. Der Hilfskolben
gleitet während des Betriebs zwischen dem Sicherungsring 12 und seiner jeweiligen,
vom Druck und der Kraft der Ausgleichsfeder bestimmten Endlage hin und her. Bei
dieser Betriebsweise kann das Hauptrückschlagventil 11 im Steuerzylinder entfallen.
Die in den Figuren 1 bis 4 gezeigte Ausführungsform kann ohne weiteres in die, in
den Figuren 6 und 17 gezeigte, umgebaut werden.
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Dadurch ergibt sich in der Praxis der Vorteil, beide Ausführungsformen
aus den gleichen Elementen zusammensetzen zu können.
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In Figur 6 ist die Funktionsstellung gezeigt, bei der der Hilfskolben
3 von der Ausgleichfeder 4 in seine untere Endlage gegen den Sicherungsring 12 gedrückt
wird. Der Anschluß 101a ist blind und wird bei dieser Betriebsweise nicht benötigt.
Durch den Nachfüllanschluß 101c tritt das Medium, das für den Leckausgleich benötigt
wird, in den Zylinder ein. Im Anschlußgefäß herrscht hierbei ein Druck P29 Pa, da
in der Leitung, die mit dem Anschlußgefäß verbunden ist bzw. im Anschlußgefäß selbst
ein Leckverlust auftritt. Im Nachftillanschluß 101c herrscht dagegen der Druck P5
- Pa. Infolgedessen strömt solange Medium in das Anschlußgefäß bis auch P2 r Pa
ist. Währenddessen herrscht im Federraum 2n der Druck P6 - pa, da eine Verbindung
über die
zweite Radialbohrung 2h, die Axialbohrung 20 und die zweite
Ringnut 2b mit dem Nachfüllansohluß 101c besteht. Dieser Druck P6 bewirkt zusammem
mit der Ausgleichfeder 4 diese untere Endlage des Hilfskolbens. Das Medium fließt
über die dritte Ringnut 2c, die fünfte Radialbohrung 2 1, den ersten Radialkanal
3d und den Längskanal 3c und durch den Ausgleich anschluß 101d solange in das Anschlußgefß
10 bis überall der Druck Pa des Systems herrscht, der wie bereits erwähnt sehr klein
ist.
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Dann ist der Ausgleichvorgang abgeschlossen und der Druck Pa drückt
den Hilfskolben soweit nach oben, daß die erste Hilfskolbennut 3a oberhalb der fünften
Radialbohrung 2 1 gelangt.
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Das im Federraum 2n befindliche Medium strömt dabei über die zweite
Ringnut 2b ab. Die in Figur 7 gezeigte Funktionsstellung ist damit erreicht. Treten
nun plötzliche Druckstöße im System auf, die abgebaut werden sollen, so schiebt
sich der Hilfskolben weiter aufwärts, wobei die zweite Hilfskolbennut 3b in den
Bereich der sechsten Radialbohrung 2m gelangt, über die das Medium in den Entlüftungsanschluß
101b abfließt -15/PatentansprUche-