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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trennung eines ersten Bereiches für ein verdichtetes Gas von einem zweiten Bereich für eine Flüssigkeit in einem Konstantdruckspeicher, ausgeführt als beweglicher Trennkolben sowie weiterhin ein Verfahren zum Betrieb eines Konstantdruckspeichers mit einer derartigen Vorrichtung.
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Konstantdruckspeicher sind dazu vorgesehen Verbrauchern ein Gas mit einem bestimmten, konstanten Druck zur Verfügung zu stellen und zählen so zur Gruppe der Gasdruckspeicher. In der Regel ist der Druck in einem Gasspeicher abhängig von dessen Füllstand und der Druck muss beispielsweise über Verdichter bei der Abgabe an den Verbraucher angepasst werden. Die Abgabe von Gas mit einem konstanten Druck ist vor allem bei Betankungsvorgängen, also dem befüllen kleinerer, mobiler oder stationärer Speichertanks hilfreich. Der Tankvorgang ist einfacher auslegbar, bei konstanten Druckverhältnissen. Zudem kann ein Druck gewählt werden, bei dem ein einfaches Überströmen des Gases realisiert werden kann. Konstantdruckspeicher sind deshalb vor allem in einem Druckbereich bis 300 bar für die Speicherung und/oder Abgabe von Erdgas oder Autogas bekannt. Die Konstantdruckspeicher selbst können durch mobile Einrichtungen, wie zum Beispiel durch entsprechende Tankfahrzeuge oder auch stationär, beispielsweise durch Druckerhöhungsanlagen, in einer Einspeicherphase befüllt werden.
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Das Prinzip eines Konstantdruckspeichers beruht darauf, dass während einer Einspeicherphase der Druck des Gases im ersten Bereich durch Vergrößerung des Volumens im ersten Bereich konstant gehalten wird, dadurch, dass sich der Trennkolben verschiebt und das Volumen des zweiten Bereiches kleiner wird. Während der Ausspeicherphase wird das Volumen des ersten Bereiches verkleinert in dem mehr Flüssigkeit in den zweiten Bereich gefördert wird und das Volumen des zweiten Bereiches so vergrößert wird, so dass wiederum der Druck im ersten Bereich konstant gehalten wird. Ein Konstantdruckspeicher kann auch als druckstabilisierter Hochdruckspeicher beschrieben werden.
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Konstantdruckspeicher sind häufig zu mehreren in einer Konstantdruckspeichereinheit zusammengefasst. Die Konstantdruckspeichereinheit selbst kann stationär aufgebaut sein, insbesondere als Teil einer Tankstelle, oder mobil als Teil auf einem Tankfahrzeug installiert sein. Eine Konstantdruckspeichereinheit umfasst im Allgemeinen neben einem oder mehreren Konstantdruckspeichern, eine Flüssigkeitsversorgung, also mindestens eine Flüssigkeitspumpe und mindestens einen Speicherbehälter für die Flüssigkeit und gegebenenfalls eine Gaskonditioniereinheit zur Anpassung des Gases an die Anforderungen an den Verbraucher. Es versteht sich, dass außerdem unterschiedliche Ventile, Regler und Sensoren zum Betrieb der Anlage vorhanden sind. Bei der Verwendung von Konstantdruckspeichern kann auf Verdichter oder Kompressoren zwischen dem Konstantdruckspeicher und dem Verbraucher verzichtet werden. Investitions- und Wartungskosten können so gesenkt werden. Herkömmliche Druckspeichereinrichtungen durchlaufen beim Entleeren und Befüllen viele Lastwechsel. Gerade bei der Speicherung von gasförmigem Treibstoff, insbesondere von Wasserstoff, werden die Speicherkapazitäten vor allem dadurch erhöht, dass größere Speicherdrücke verwendet werden. Dies erhöht die Belastung durch Lastwechsel zusätzlich. Aufgrund der stärkeren Nachfrage nach Wasserstoff und der Inbetriebnahme von Wasserstofftankstellen steigt die Nachfrage nach stabilen, langlebigen und wartungsarmen Speichersystemen für Gas bei hohen Drücken. Herkömmliche Materialien und Vorrichtungen sind jedoch kostenintensiv oder nicht stabil genug. Wie bereits in
WO2015051894 dargestellt bietet sich mich Konstantdruckspeichereinheiten eine Alternative an, da die Anzahl an Lastwechsel deutlich reduziert wird. Die Lebens- und wartungsfreie Betriebsdauer von Tankstellen kann dadurch verlängert werden.
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Ein schadenanfälliges Bauteil in einer Konstantdruckspeichereinheit stellt der Trennkolben dar, welcher die Flüssigkeit vom Gas trennen. Diese Trennkolben verfügen in der Regel über ein oder mehrere Dichtungssysteme um die Fluide voneinander getrennt zu halten. Diese Dichtungssysteme sind durch die Bewegung entlang der Zylinderfläche häufiger Reibung ausgesetzt und unterliegen Verschleißerscheinungen. Ein Versagen der Dichtungen würde zur Folge haben, dass sich Gas und Flüssigkeit vermischen. Dies kann zu Schäden an nachfolgenden Anlagenbestandteilen und/oder in den Konstantdruckspeichereinheiten führen oder zumindest Kosten für die Reinigung und Reparatur der Vorrichtungen nach sich ziehen. Insbesondere bei Konstantdruckspeichereinheiten die unter hohen Drücken arbeiten ist dies besonders aufwendig. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, bei dem Leckage, also eine Fehlfunktion der Dichtsysteme, zuverlässig und zeitnah detektiert werden kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe vorrichtungsseitig dadurch, dass die Vorrichtung zur Trennung wenigstens ein Leckagereservoir und wenigstens eine Leckagebohrung umfasst, welche mit mindestens einem Zwischenraum in Verbindung steht, der zwischen dem Trennkolben und einem Zylinderrohr des Konstantdruckspeichers ausgebildet ist, und wenigstens eine Dichtung zur Abdichtung des Zwischenraums hin zum Gasbereich sowie wenigstens eine weitere Dichtung zur Abdichtung des Zwischenraums hin zum Flüssigkeitsbereich enthält und dass im Leckagereservoir eine Ventilfeder so positioniert ist, dass diese mit einem Ventil in Verbindung steht, welches beweglich in einem Ventilkanal eingebracht ist und dass der Ventilkanal mit einem Übergaberohr, welches einen Übergaberaum bildet, in Verbindung steht und welches über ein Ventilgehäuse des Trennkolbens hinausragt.
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Bevorzugt steht in Endlagenposition des Trennkolbens, oder wenn sich der Trennkolben der Endlagenposition nähert, das Übergaberohr über eine Einführbuchse im Zylinderkopf mit einer Dichtung im Übergabebereich in Verbindung und ein Ventilstößel mit dem Ventil in Verbindung. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung steht in Endlagenposition des Trennkolbens der Ventilstößel mit dem Ventil in Verbindung und dadurch ist die Ventilfeder in gespanntem Zustand und so steht das Leckagereservoir mit dem Übergaberaum in Verbindung und der Übergaberaum ragt aus dem Konstantdruckspeicher hinaus.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung weist der Trennkolben zwei gegenüberliegende Leckagereservoirs auf, die jeweils über eine Leckagebohrung mit je einem Zwischenraum in Verbindung stehen und die Zwischenräume sind durch mindestens eine Dichtung voneinander getrennt.
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Vorteilhafterweise ist der Abstand zwischen der wenigstens einen Dichtung, zur Abdichtung des Zwischenraums hin zum Gasbereich, und der wenigstens einen weiteren Dichtung, zur Abdichtung des Zwischenraums hin zum Flüssigkeitsbereich zwischen 2 und 4 cm, insbesondere zwischen 2,5 und 3,5 cm und bevorzugt 3 cm. Dies gilt auch, wenn der Trennkolben zwei Leckagereservoirs aufweist. So beträgt der Abstand zwischen der Dichtung, zur Abdichtung des Zwischenraums hin zum Gasbereich oder respektive zum Flüssigkeitsbereich, und der Dichtung, zur Abdichtung von der jeweils anderen Seite des Trennkolbens, zwischen 2 und 4 cm, insbesondere zwischen 2,5 und 3,5 cm und bevorzugt 3 cm.
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Ein Leckagereservoir umfasst bevorzugt ein Volumen zwischen 5 und 1000 mL, insbesondere zwischen 50 und 250 ml. Hinzu kommen diverse weitere Volumina wie insbesondere die Leckagebohrung oder der Ventilkanal.
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Die Dichtungen sind vorzugsweise aus Kunststoffen oder einem Kompositmaterial gefertigt. Beispiele hierfür sind PTFE (Polytetrafluorethylen) oder PTFE welches mit Kohle, Kohlefaser, Koksfaser oder ähnlichem gefüllt ist.
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Der Trennkolben selbst ist üblicherweise aus Stahl gefertigt, insbesondere aus austenitisch ferritischen Stählen oder Vergütungsstählen. Jedoch sind auch andere metallische Materialien denkbar.
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Verfahrensseitig wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Trennkolben mindestens ein Leckagereservoir aufweist, welches über Leckagebohrungen verfügt und dass in Endlagenposition des Trennkolbens über ein Ventil überprüft wird ob sich ein Leckagefluid im Leckagereservoir befindet und dieses entleert wird. Ist eine Dichtung des Trennkolbens, welche die Gas und die Flüssigseite voneinander trennt undicht dringt Fluid in den Zwischenraum ein, der zwischen dem Trennkolben, dem Zylinderrohr und den beiden Dichtungen ausgebildet ist. Dieser Zwischenraum ist über die Leckagebohrung mit dem Leckagereservoir verbunden. In diesem sammelt sich dann das Leckagefluid. Dieses kann Gas oder Flüssigkeit sein, wenn nur eine der beiden Dichtungen fehlerhaft ist oder beides wenn beide Dichtungen fehlerhaft sind.
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Die Endlagenposition des Trennkolbens, also der Vorrichtung zur Trennung des ersten und des zweiten Bereiches in einem Konstantdruckspeicher, ist immer dann erreicht, wenn der Kolben so verschoben ist, dass jeweils der erste oder der zweite Bereich minimal und der jeweils andere maximal ist. Dies bedeutet der Trennkolben kann nicht mehr oder nahezu nicht mehr in eine Richtung verschoben werden. Wenn der Trennkolben so ausgestaltet ist, dass jeweils nur eine Übergabevorrichtung und nur ein Leckagereservoir vorhanden sind, kann die Übergabevorrichtung sowohl flüssig- als auch gasseitig angebracht sein. Bevorzugt wird die Übergabevorrichtung auf der Flüssigseite angebracht, da die Abdichtung dieser Seite einfacher erfolgen kann. Der Trennkolben ist immer dann in seiner Endlage, wenn die Einspeicher- oder Ausspeicherphase vollständig abgeschlossen ist und entweder nahezu keine Flüssigkeit oder kein Gas vorhanden ist.
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Wenn nun die Endlage des Trennkolbens erreicht ist taucht das Übergaberohr in die Übergabedichtung ein und der Übergaberaum tritt mit der Umgebung in Kontakt. Er wird dadurch gegen atmosphärischen Druck entlastet. Ein Ventilstößel, welcher mit der Übergabedichtung in Verbindung steht tritt in das Übergaberohr ein und öffnet das Ventil in dem die Ventilfeder komprimiert wird. Ist nun ein Leckagefluid im Leckagereservoir vorhanden, wird das Gas oder die Flüssigkeit, welche unter Druck stehen, über das Übergaberohr an die Umgebung abgegeben. Aus Sicherheitsgründen kann ein Auffangbehälter angebracht sein. In einer besonderen Ausgestaltung kann das Leckagereservoir mit einem Inertgas, vorzugsweise Stickstoff, über eine Druckwechselspülung gereinigt werden, wodurch auch geringe Flüssigkeitsmengen aus dem Reservoir entfernt werden können. Dies bietet sich insbesondere an, wenn die Druckunterschiede nicht groß genug sind um eine selbstständig Entleerung zu garantieren. Dies ist insbesondere dann der Fall wenn nur Flüssigkeit als Leckagefluid vorhanden ist.
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In einer anderen Ausgestaltungsvariante kann sowohl das Leckagereservoir als auch der Gasbereich entleert werden oder respektive der Flüssigkeitsbereich. Diese Bereiche sind in Endlagenposition des Trennkolben minimal, so dass nur wenig Gas oder Flüssigkeit verloren gehen würde. Es bietet sich jedoch der Vorteil, dass Komponenten wie das Übergaberohr und der Übergaberaum sowie die Einführbuchse entfallen können. Zudem kann der Trennkolben einfacher aufgebaut werden und es müssen weniger Dichtungen realisiert werden.
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Zur Erfassung der Endlage oder zur Erfassung, dass der Trennkolben die Endlagenposition nahezu erreicht umfasst die Vorrichtung vorteilhafterweise einen Positionsgeber. Dieser kann zwischen Übergaberohr und Ventilkanal positioniert sein. So kann detektiert werden wann und wie weit der Ventilstößel in den Ventilkanal eindringt. Ein Vorteil ist weiterhin, dass der Druck, der zur Bewegung des Trennkolbens aufgebracht werden muss angehoben werden kann um einen zusätzlichen Kraftbedarf zur Spannung der Ventilfeder aufzubringen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können das Ventil und das Übergaberohr, sowie die zugehörigen Komponenten exzentrisch am Trennkolben angebracht werden. Die entsprechenden Aufnahme- und Übergabeeinrichtungen am Zylinderkopf sind dann entsprechend ebenfalls exzentrisch angeordnet. Der Trennkolben umfasst dann zusätzlich eine Verdrehsicherung.
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Je nach Verwendungszweck der Konstantdruckspeicher werden diese unterschiedlich häufig entleert und befüllt. Immer wenn sich der Trennkolben in Endlagenposition befindet wird das Leckagereservoir überprüft und gegebenenfalls entleert. So kann rechtzeitig festgestellt werden ob eine Leckage auftritt und eine Reparatur geplant werden muss. Wenn der Trennkolben zwei Leckagereservoirs umfasst, erhöht sich der Sicherheitsfaktor, da eine Überprüfung in jeder Endlagenposition erfolgen kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn nur selten Gas aus dem Konstantdruckspeicher entnommen wird, oder er nur selten vollständig entleert wird.
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In einer besonderen Ausgestaltungsvariante kann in Verbindung mit dem Leckagereservoir eine Drucküberwachungseinrichtung vorgesehen sein. So kann, auch wenn sich der Trennkolben nicht in Endlagenposition befindet, eine Leckage festgestellt werden. Über die Überwachung des Drucks im Leckagereservoir und den damit in Verbindung stehenden Volumina kann auch die Leckagemenge berechnet werden.
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Die Konstantdruckspeichereinheiten werden bei Temperaturen von –40 bis +80°C betrieben, in der Regel jedoch bei Umgebungstemperatur.
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Konstantdruckspeichereinheiten können zur Lagerung von Gasen, vorzugsweise von brennbaren Gasen wie Wasserstoff oder Erdgas verwendet werden. Als Gas wird deshalb bevorzugt Wasserstoff oder Erdgas verwendet. Als Flüssigkeit wird bevorzugt eine Hydraulikflüssigkeit verwendet. Diese kann beispielsweise Wasser oder eine andere schwer entflammbare Hydraulikflüssigkeit, welche Wasser und Polyglykol enthalten kann (z. B. HFC) oder eine mineralölbasierte Hydraulikflüssigkeit (z. B. HLP) sein.
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Eine erfindungsgemäße Art an Trennkolben kann insbesondere dann verwendet werden, wenn hochreine Gase gelagert werden, bei denen eine Verunreinigung durch eine Leckage an den Dichtungen nicht toleriert werden kann, da dies zu Verunreinigung von nachfolgenden Anlagenkomponenten führen würde. Wird die Konstantdruckspeichereinheit an Tankstellen zur Betankungen von Fahrzeugen insbesondere mit Wasserstoff verwendet, kann so verhindert werden, dass verunreinigter Wasserstoff abgegeben wird und dadurch beispielsweise die Brennstoffzelle im Fahrzeug eines Kunden beschädigt wird. Gleichzeitig reduzieren sich jedoch auch die Wartungskosten für den Tankstellenbetreiber.
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Wird die Konstantdruckspeichereinheit für Wasserstoff verwendet, wird das Gas bevorzugt bei einem Druck von 235 bis 5000 bar, bevorzugt bei 301 bar bis 1200 bar, insbesondere bei 350, 620, 700, 850, 900 oder 1000 bar gelagert sowie eingespeichert.
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Sind die Dichtungen intakt, herrscht im Leckagereservoir Umgebungsdruck. Sind jedoch beispielsweise die Dichtungen hin zum Gasbereich defekt oder tritt nach 10 bis 100 Betriebsstunden ein erster Verschleiß auf, herrscht der jeweilige Druck der im Gasbereich des Konstantdruckspeichers eingestellt ist. Dementsprechend müssen bei der Entleerung entsprechende Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden.
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Ein erfindungsgemäßes Trennkolbensystem ist vorzugsweise in langsam laufenden Maschinen untergebracht. Die Hubfrequenz des Kolbens beträgt dabei weniger als 2 Hz. Für die Anwendung in Konstantdruckspeichern ist die Kolbengeschwindigkeit kleiner als 0,5 m/s, insbesondere zwischen 0,01 und 0,1 Hz.
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Aus dem Stand der Technik sind zwar insbesondere bei Druckausgleichsbehältern auch Kolben mit Leckagereservoirs bekannt. Diese sind jedoch abgeschlossen und stehen nicht mit der Umgebung in Verbindung. Sie dienen lediglich dazu kleine Menge an Leckagefluid aufzunehmen, können aber kein Signal an die Umgebung abgeben um das Versagen der Dichtung zu signalisieren. Diese Nachteile werden mit der hier beschriebenen Vorrichtung umgangen.
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Dichtsysteme an den Trennkolben müssen nicht mehr wie bisher in kurzen Intervallen auf Verdacht ausgetauscht werden. Was zu höheren Wartungs- und Materialkosten sowie häufigeren Stillstandszeiten der Vorrichtung führte. Es können längere Routinewartungsintervalle realisiert werden oder die Dichtungssysteme gar nur bei Bedarf getauscht werden. So kann insbesondere ein gewisses Maß an Leckagemenge festgelegt werden ab welchem ein Austausch der Dichtung durchgeführt wird. So kann insbesondere die Menge an Leckage an der Übergabedichtung detektiert werden und überprüft werden ob die Leckage konstant ist oder ansteigt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend bei der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren erläutert werden. Es zeigen:
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1: Konstantdruckspeicher mit Trennkolben mit einem Leckagereservoir
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2: Konstantdruckspeicher mit Trennkolben mit zwei Leckagereservoirs
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1 zeigt einen Ausschnitt eines Konstantdruckspeichers, indem der Trennkolben 3 dargestellt ist. Der Trennkolben 3 ist beweglich in einem Zylinderrohr 1 angeordnet. In der Regel führt der Trennkolben 3 oszillierende Bewegungen zwischen den Enden des Zylinderrohres 1 also dem Zylinderkopf 2 und einem hier nicht dargestelltem Zylinderkopf am anderen Ende des Zylinderrohres 1 aus. Der Trennkolben teilt das Zylinderrohr 1 in einen Bereich für das Gas 5 und einen Bereich für die Flüssigkeit 25. Der Bereich wird jeweils durch einen Zylinderkopf (hier dargestellt nur Zylinderkopf 2) begrenzt. Ein Zylinderkopf enthält einen oder mehrere Medienkanäle. Im hier dargestellten Fall sind zwei Medienkanäle 6 und 7 im Zylinderkopf angeordnet. Der Trennkolben 3 wird im Anwendungsfall innerhalb des Zylinderrohres 1 bewegt, in dem einseitig eine Kraft durch ein Medium auf den Trennkolben 3 ausgeübt wird. Wird eine Kraft durch eine Flüssigkeit ausgeübt vergrößert sich der Bereich für die Flüssigkeit 25 und der Bereich für das Gas 5 wird verkleinert. Umgekehrt wird, wenn eine höhere Kraft durch das Gas auf den Trennkolben 3 ausgeübt wird, der Trennkolben 3 so bewegt, dass sich der Bereich für die Flüssigkeit 25 verkleinert und der Bereich für das Gas 5 vergrößert. Zwischen dem Trennkolben 3 und dem Zylinderrohr 1 ist ein Zwischenraum 21 ausgebildet. Dieser Zwischenraum wird durch Dichtung 18 vom Bereich für das Gas abgetrennt und mit Dichtung 22 vom Bereich für die Flüssigkeit. Es können ein oder mehrere dem Fachmann bekannte Dichtungssysteme verwendet werden. Der Trennkolben 3 enthält eine Leckagebohrung 14, die mit einem Leckagereservoir 4 in Verbindungen steht und dieses mit dem Zwischenraum verbindet. Das Leckagereservoir ist in diesem Ausführungsbeispiel zentriert innerhalb des Trennkolbens 3 angeordnet und weist eine leicht konische Form auf. Das Leckagereservoir 4 weist zudem eine Öffnung auf, welche durch ein Ventil 8 verschlossen oder geöffnet werden kann. Das Ventil 8 ist in einem Ventilgehäuse 9 mit einem Ventilkanal 23 und einem Positionsgeber 20 positioniert. Innerhalb des Leckagereservoirs 4 befindet sich eine Ventilfeder 15, welche mit dem Ventil 8 in Verbindung steht. Der Ventilkanal 23 steht mit einem Übergaberohr 10 in Verbindung, welches über das Ventilgehäuse hinausragt. Durch das Übergaberohr 10 wird ein Übergaberaum 24 gebildet. Das Ventil 8 und die daran angeschlossene Öffnung des Leckagereservoirs 4 und das Übergaberohr 10 sind in diesem Ausführungsbeispiel so angeordnet, dass dieses in den Bereich für das Gas hineinragt. Dies kann jedoch auch so angeordnet sein, dass es in den Bereich für die Flüssigkeit hineinragt. So ist in einer bevorzugten Ausgestaltung am Zylinderkopf 2, welchen den Bereich für das Gas begrenzt eine Einführbuchse 11 angeordnet. Diese Einführbuchse 11 umfasst zudem einen Ventilstößel 12 und eine Dichtung 19 zur Abdichtung des Übergaberaumes. Falls der Trennkolben 3 so angeordnet ist, dass das Übergaberohr in den Bereich für die Flüssigkeit hineinragt kann jedoch auch der Zylinderkopf des dortigen Bereichs die genannten Vorrichtungsbestandteile enthalten. In Endlagenposition, das heißt wenn der Bereich für das Gas minimal klein ist, befindet sich der Ventilstößel 12 innerhalb des Übergaberohres 10 und berührt das Ventil 8. Das Ventil 8 wird hierdurch gegen die Ventilfeder 15 gepresst, so dass diese gestaucht wird. Das Ventil 8 befindet sich so in geöffnetem Zustand und der Zwischenraum 21 steht über die Leckagebohrung 14, dem Leckagereservoir 4, dem Ventilkanal 23 und dem Übergaberaum 24 mit einem Bereich außerhalb des Konstantdruckspeichers in Verbindung. Hier kann über dem Fachmann bekannte Verfahren festgestellt werden, ob eine Leckage vorliegt und das Reservoir gegebenenfalls entleert werden. Dem Fachmann ist es zudem möglich zu bestimmen welches Medium in das Leckagereservoir eingedrungen ist und ob eine Wartung und/oder Reparatur des Konstantdruckspeichers notwendig ist.
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Bewegt sich der Trennkolben aus der Endlagenposition weg, drückt die Ventilfeder 15, das Ventil 8 wieder in Ausgangsposition, so dass diese verschlossen ist. Eine Überprüfung des Leckagereservoirs kann so jedes Mal erfolgen, wenn der Trennkolben eine Endlage erreicht, also in diesem Fall immer, wenn der Konstantdruckspeicher nahezu oder vollständig bezüglich des Gases entleert ist.
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In 2 ist ein Trennkolben dargestellt, welcher das bereits in 1 beschriebene Leckagereservoir mit dem gleichen Ventilaufbau doppelt enthält. Nur die im Vergleich zu 1 neu hinzugefügten Komponenten werden in Folgendem durch separate Bezugszeichen beschrieben. Details zu Komponenten, die wie in 1 vorhanden, sind können der dortigen Beschreibung entnommen werden. Die Leckagereservoirs 4a und 4b sind spiegelverkehrt angebracht. Durch die doppelte Ausführung, werden auch die Anzahl der Dichtungen verdoppelt, da die Zwischenräume des Trennkolbens und dem Zylinderrohr 1 ebenfalls voneinander getrennt sind, so wird die Fehleranfälligkeit und die Gefahr, dass sich die beiden Medien mischen verringert. Dieses Ausführungsbeispiel enthält deshalb die Dichtungen 18a und 18b, welche einen Zwischenbereich 21a abgrenzen und den Trennkolben vom Gasbereich abtrennen, sowie die Dichtungen 22a und 22b, welche einen Zwischenbereich 21b abgrenzen und den Trennkolben vom Flüssigkeitsbereich abtrennen. Durch die getrennten Leckagereservoirs wird zudem eine Vermischung der Medien innerhalb der Leckagereservoirs vermieden. Das Leckagereservoir 4b auf Seite der Flüssigkeit kann analysiert und/oder entleert werden, wenn der Trennkolben in seiner Endlagenposition auf der Seite der Flüssigkeit und dieser Bereich minimal ist. Hierzu steht das Ventil 8b, welches im Ventilgehäuse 9b und dem Ventilkanal 23b angebracht ist, und das Übergaberohr 10b, mit dem Übergaberaum 24b, in Verbindung mit Elementen wie sie im Zylinderkopf 2 vorkommen. Der Zylinderkopf auf der Seite der Flüssigkeit ist in diesem Fall jedoch nicht dargestellt. Im Leckagereservoir 4b ist die Ventilfeder 15b angebracht. Das Leckagereservoir 4b steht mit der Leckagebohrung 14b in Verbindung und diese wiederum mit dem Zwischenraum 21b. Das Übergaberohr 10b steht mit dem Positionsgeber 20b in Verbindung. Das Leckagereservoir 4a auf Seite des Gases wird analog dem in 1 dargestellten Beispiels untersucht und/oder geleert. Das Leckagereservoir 4a steht mit der Leckagebohrung 14a in Verbindung und diese wiederum mit dem Zwischenraum 21a. Das Leckagereservoir 4a enthält die Ventilfeder 15a, welche mit dem Ventil 8a in Verbindung steht, welches wiederum mit dem Ventilgehäuse 9a, dem Ventilkanal 23a, dem Übergaberohr 10a, dem Positionsgeber 20a und dem Übergaberaum 24a in Verbindung steht. Durch diese doppelte Sicherheitseinrichtung wird verhindert, dass eine sofortige Reparatur des Konstantdruckspeichers notwendig ist. Längerer Stillstand des Konstantdruckspeichers kann somit vermieden werden. Es bleibt Zeit die Reparatur zu planen und zu einem optimalen Zeitpunkt durchzuführen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zylinderrohr
- 2
- Zylinderkopf
- 3
- Trennkolben
- 4, 4a, 4b
- Leckagereservoir
- 5
- Gasbereich
- 6
- Medienkanal 1
- 7
- Medienkanal 2
- 8, 8a, 8b
- Ventil
- 9, 9a, 9b
- Ventilgehäuse
- 10, 10a, 10b
- Übergaberohr
- 11
- Einführbuchse
- 12
- Ventilstößel
- 14, 14a, 14b
- Leckagebohrung
- 15, 15a, 15b
- Ventilfeder
- 18, 18a, 18b
- Dichtung zum Gasbereich
- 19
- Dichtung am Übergabebereich
- 20, 20a, 20b
- Positionsgeber
- 21, 21a, 21b
- Zwischenraum
- 22, 22a, 22b
- Dichtung zum Flüssigkeitsbereich
- 23, 23a, 23b
- Ventilkanal
- 24, 24a, 24b
- Übergaberaum
- 25
- Flüssigkeitsbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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