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Hydraulischer Akkumulator mit Druckluftbelastung Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung an hydraulischen Akkumulatoren zum Ausgleich wechselnden
Kraftbedarfs und von Flüssigkeitsschwankungen bei einer Druckwassererzeugungsstelle
und mehreren Verbrauchsstellen, - die zu verschiedenen Zeiten arbeiten und verschiedene
Druckwassermengen verbrauchen. Das Kennzeichnende des Erfindungsgegenstandes besteht
darin, daß in dem Akkumulatorzylinder zwei voneinander getrennte Ableitungen angeordnet
sind, die durch Schwimmerventile selbsttätig geöffnet oder geschlossen werden und
von denen die eine für den Abfluß des Akkumulatorinhalts nach den Verbrauchsstellen
dient, während die andere bei geringer werdendem Druckwasserverbrauch den . überschuß
der vom Druckwassererzeuger ständig geförderten Flüssigkeitsmenge im Kreislauf zum
Druckwassererzeuger selbst zurückführt. Die bauliche Ausgestaltung der Einrichtung
bietet gegenüber den bekannten Einrichtungen ähnlicher Art besonders die technischen
Vorteile, daß außerhalb des Akkumulators keine Regelvorrichtungen, wie Gegengewichte,
Federanordnungen, Reglergestänge u. dgl., notwendig sind und eine gedrungenere Bauart
des Akkumulators ermöglicht wird.
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Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise
veranschaulicht. Der hydraulische Akkumulator besteht aus dem Druckwassererzeuger
a, der eine Pumpe mit umlaufenden oder mit hin und her gehenden Kolben sein kann,
die durch einen Elektromotor angetrieben wird. An das obere Ende des Druckwassererzeugers
d schließt die 'Druckwasserleitung b für den Akkum'ulatorzylinder c an, der beispielsweise
aus einem Stahlrohr besteht. Er trägt eine Leitung d zum Einlassen der Druckluft;
die von einem Preßluftbehälter'oder von mehreren Preßluftflaschen kommt und während
des Betriebes dauernd auf der im Akkumulator c befindlichen Flüssigkeit. lastet.
Die Leitung d ist zweckmäßig gegen Übertreten von Druckflüssigkeit aus dem etwa
ganz mit Wasser gefüllten Akkumulatorzylinder c nach den Druckluftflaschen hin durch
ein Schwimmerventil (nicht gezeichnet) gesichert. Im oberen Teil des Zylinders c
ist eine durch einen Schwimmer e be= tätigte Rücklaufvorrichtung für das Druckwasser
vorgesehen, die aus einem unten geschlossenen und mit seitlichen Öffnungen f versehenen
Rohr g besteht, auf dem ein mit dem Schwimmer e verbundener Rohrschieber h auf und
ab gleiten kann. Bei fallendem Flüssigkeitsspiegel sinkt der Schwimmer e und schließt
mit seinem Schieber h die Öffnungen f ab, die als Ableitungen nach dem Rücklaufrohr
i dienen. Im unteren Ende des Zylinders c ist ein zweiter Schwimmer k angeordnet,
der, ebenfalls als Rohrschieber ausgebildet, beim Fallen der Druckflüssigkeit Öffnungen
l der unten nach den Verbrauchsstellen führenden Leitung m abschließt. Oben und
unten an dem Zylinder c. befinden sich Anschlußflanschen n, o, um den Akkumulätorraum
nach Bedarf- vergrößern zu können.
Die Überlaufleitung i führt.
nach. einem in seinem oberen Teil als Windkessel äusgebildeten Raum p, in den ein
Saugestutzen q der -Preßpumpe a einmündet. Die Wände des Raumes p haben die
gleicheFestigkeit wie diejenigen des Zylinders c. Vor dem Raum p geht die aus dem
Rohr i kommende Flüssigkeit durch ein unter Federdruck stehendes. Rückschlagventil
r. Ein zweites Rückschlagventil s verbindet den Raum p mit einer Saugleitung
t, die von einem Behälter u kommt, dem die gebrauchte Flüssigkeit durch.
ein Rohr v zugeführt.- wird, um hier für den abermaligen Gebrauch gesammelt und
von -.etwaigen Unreinigkeiten gesäubert zu werden. Aus der ersten Abteilung des
Behälters u, wo etwa mitgeführte Fremdkörper abgesetzt werden,, gelangt die gereinigte
Flüssigkeit über eine Scheidewand w in eine andere Abteilung des Behälters u, aus
der sie durch die Saugleitung t der Pumpe a zufließt. Die Höhe des
Flüssigkeitsspiegels im Raum p wird durch ein Schwimmerventil y geregelt, das- sich
bei sinkendem Flüssigkeitsspiegel selbsttätig öffnet, pm durch eine Leitung x (strichpunktiert
gezeichnet) Luft in den Raum p eintreten zu lassen. Bei steigendem Flüssigkeitsspiegel
wird -das Schwimmerventil y selbsttätig dann geschlossen, wenn der Raum p genügend
Flüssigkeit durch die Leitungen .t oder i aufgenomirin`en hat. Durch das Schwimmerventil
wird gleichzeitig verhindert, daB Flüssigkeit vom .Räum p durch die Leitung
x austreten kann.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Der Druckwassererzeuger
a fördert Arbeitsflüssigkeit aus dem Behälter ü durch das Rückschlagventil s gegen
den im Zylinder c befindlichen Luftdruck und füllt den Zylinder c, wodurch das untere
Schwimmerventil k sich hebt und den Abfluß des Druckwassers nach den verschiedenen
Arbeitsstellen durch die' Öffnungen L und die Druckleitung m freigibt.
Der Akkumulatorzylinder c und die an diesen etwa' angeschlossenenVergrößerungszylinder
füllen sich entsprechend dem Druckwasserverbrauch: Solange der Zylinder c nicht
über ein__ bestimmtes Maß mit Druckwasser gefüllt ist, befindet sich der Schwimmer
e in seiner die Öffnungen f abschließenden Tieflage. Steigt aber infolge
geringerer F-ntnahmeoder- gänzlichen Aufhörens des Ver- ' brauchs die Flüssigkeit
in. dem Zylinder c an, .so hebt sich auch der obere Schwimmer e und gibt
die Öffnungen f frei. Die zuviel geförderte Flüssigkeit geht nun durch die Leitung
i und durch das Rückschlagventil r unter vollem . Druck in den. Saugraum. p der
- Preßpumpe a
zurück. - Der im Saugraum p ansteigende Druck schließt das Rückschlagventil
s der Saugeleitung t, und das. Schwimmerventil y wird durch den steigenden Flüssigkeitsspiegel
geschlossen, so daß die Pumpe a nur die unter Druck von der Leitung i kommende Flüssigkeit
in den Akkumulator zurückfördert, also ein. Kreislauf entsteht und der Antriebsmotor
der Pumpe entlastet wird. Um Stöße in der Anlage. zu vermeiden, ist der obere Teil
des Raumes-prals Windkessel ausgebildet. Durch das weich eingestellte Rückschlagventil
s .strömt aus dem Behälter u immer soviel Flüssigkeit nach, bis die Luft in dem
Raum p so weit zusammengepreßt ist, wie es-dem Druck der Flüssigkeitssäule im Rohr
t entspricht. Die Belüftungsleitung x dient dazu, von der Flüssigkeit absorbierte
Luft zu ersetzen. Das. Schwimmerventil y schließt die Belüftungsleitung dann, wenn
der- - Raum p genügend Flüssigkeit durch die Leitungen 't oder raufgenommen fiat.
Sinkt infolge größerer Entnahme von Flüssigkeit der obere Schwimmer e im Akkumulatorzylinder
c, so werden die Öffnungen f der Rücklaufleitung g, i abgesperrt, der Abfluß nach
dem Räum p hört auf, und das Ventil r schließt sich infolge des -Druckfalles wieder
selbsttätig. Die zusammengepreßte Luft in dem Sangraum p dehnt sich wieder auf das
alte Volumen aus, wodurch die normale Förderung aus dem höher als die Pumpe angeordneten,
unter Atmosphärendruck stehenden Rücklaufbehälter u wieder beginnt, indem- sich
das- -Rückschlagventil s wieder öffnet. Der im Akkumulatorzylinder c angeordnete
Schwimmer k. hat den Zweck, ein Leerwerden des Akkumulators zu verhindern und zu
verhüten, daß Preßluft zu den Verbrauchsstellen gelangt. Zu diesem Zweck ist der
Schwimmer k ziemlich hoch über den Austrittsöffnungen Z angeordnet, so daß stets
ein Teil Flüssigkeit in dem. Zylinder c verbleiben muß. . Dementsprechend sind auch
die Anschlußflanschen o zweckmäßig oberhalb der Öffnungen Z anzuordnen. Auch- der
obere Schwimmer e, h ist möglichst hoch -über den Öffnungen f angeordnet,
um ein Durchtreten von Luft bei außer Betrieb befindlicher Druckpumpe a und- gleichzeitigem
Verbrauch von Flüssigkeit aus der Anlage nach Möglichkeit zu vermeiden- und die.
verfügbare -Druckwassermenge möglichst groß zu gestalten.
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Um die Anlage auf Seeschiffen .für das nur -zeitweise nötige Schottenschließen
.zeit verwenden zu können; ist es zweckmäßig, in die Verbindung @es. Akkumulatorzylinders
c. lnit anderen Speicherzylindern bei- o ein Absperre ventil einzuschalten und den
Verbrauch für, diese Zwecke am anderen Ende der Speicherzylinder -abzunehmen. Es
genügt dann ein nur zeitweiliges Auffüllen der. Gesamtanlage, wodurch Flüssigkeitsverluste
infolge kleiner Undichtigkeiten ausgeschlossen sind.