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Druckluftakkumulator mit Kolben Bei Druckluftakkumulatoren mit Kolben
wird bekanntlich, sobald der Kolben seinen Höchststand erreicht hat, also bei gefülltem
Akkumulatorzylinder, die den Akkumulator speisende Pumpe abgeschaltet und erst wieder
eingeschaltet, wenn der Wasserspiegel im Akkumulator sich um ein gewisses Maß .gesenkt
hat. Bei kolbenlosen Druckluftakkumulatoren wird die Steuerung der Pumpe durch einen
im Akkumulatorzylinder angeordneten Schwimmer bewirkt. Bei Druck-Ittftakkumulatoren
mit Kolben geschieht die Steuerung der Pumpe in der Weise, daß .der Kolben am Ende
seines Hubes (Hochstellung) eine .durch den Deckel des Akkumulatorzylinders hindurchgeführte
Stange anhebt, die dann ein mit der Pumpe in Verbindung stehendes Gestänge steuert
und die Pumpe abschaltet. Auch kann .die Steuerstange mit dem Kolben verbunden sein.
Letztere Einrichtung bedingt jedoch eine zu große Bauhöhe. Die erstere Einrichtung
hat den Nachteil, daß, sobald der Kolben im Akkumulator sinkt, sofort auch die Steuerstange
sinkt und infolgedessen die Pumpe sofort wieder eingeschaltet wird, was nicht erwünscht
ist, da dann ein zu häufiges Ein- und Abschalten der Pumpe stattfindet. Es wird
daher angestrebt, wie dies bei Akkumulatoren mit Schwimmern der Fall ist, das Einschalten
der Pumpe auch bei Kolbenakkumulatoren erst dann wieder zu bewirken, wenn der Wasserspiegel
um einen gewissen Betrag im Akkumulatorzylinder gesunken ist. Gemäß der Erfindung
wird dies dadurch erreicht, daß das den Druckwasserzulauf zum Aklzumulator steuernde
Gestänge durch .den Kolben nur beim Erreichen der Kolbenhöchststellung angehoben
wird und unter dem Einfluß einer Sperrvorrrichtung steht, die bei gefülltem Akkumulator
das Pumpengestänge in seiner Höchststellung, in der es den Druckwasserzulauf zum
Akkumulator abschaltet, festhält. Die Sperrvorrichtung gibt das Pumpengestänge erst
dann wieder frei, sobald der Wasserspiegel im Akkumulator auf einen gewissen Stand
zurückgegangen und damit der Druck der Luft im Akkumulator und dem Druckluftbehälter
gesunken ist, so daß das Pumpengestänge dann unter dem Einfluß einer Belastung sich
senken kann und dadurch den Druckwasserzulauf zum Akkumulator einschaltet. Das Betätigen
der Sperrvorrichtung erfolgt selbsttätig.
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Auf der Zeichnung ist ein. Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Abb. i zeigt einen Druckluftakkumulator mit in Ruhe befindlicher Sperrvorrichtung
im Längsschnitt, Abb. z .den Akkumulator mit Sperrvorrichtung in Arbeitsstellung.
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Es bezeichnet i den Druckwasserzylinder eines Druckluftakkumulators,
2 den Deckel und 3 den im Zylinderwasser- und luftdicht auf und ab beweglichen Kolben.
Der über dem Kolben 3 befindliche Luftraum i' des Druckwasserzylinders i ist durch
den im Deckel :2 befindlichen Kanal 18 an eine nicht
dargestellte
Druckluftleitung angeschlossen. Kolben 3 sinkt, wenn '.dem Zylinder i mehr Wasser
entnommen wird, als die Druckpumpe ihm zuführt, und hebt sich, wenn die Wasserzufuhr
größer ist als die Entnahme. Durch den Deckel ist luft- und wasserdicht die Stange
4 hindurchgeführt, deren Kopf 5 einen Hebe16 umfaßt, der um ,den Bolzen 7 schwenkbar
ist. Am freien Ende des Hebels 6 ist mittels des Bolzens 8 die Stange 9 angelenkt,
die mit der Akkumulatorsteuerung io in Verbindung steht und diese so umschaltet,
daß das von der Pumpe geförderte Wasser im Umlauf wieder in den Pumpenkasten oder
einen Hochbehälter zurückfließt. An .dem Steuergestänge 9 befindet sich das Belastungsgewicht
i i, welches verhindert, daß die in den Akkumulatorzylinder i hineinragende Stange
4 unter der Einwirkung des Luftdruckes sich nach oben bewegt und den Hebel 6 mit
dem Gestänge 9 anhebt. Neben dem Zylinder i ist ein Sperrhebel 12 angeordnet, der
mit den Ansätzen 1a' und 12" versehen und um die Schneide 13 schwenkbar ist. Außerdem
ist der SpeFrhebel 12 mit einem Seitenansatz 12"' versehen, der mit einem Ansatz
6' des Hebels 6 in später zu erläuternder Weise zusammenwirkt. Der Sperrhebel 12
wird von dem Druckkolben 14 getragen, der in einem mit öl gefüllten, durch die Druckluftleitung
15 mit den Druckluftzylindern verbundenen Zylinder 16 verschiebbar ist. Es lastet
infolgedessen in bezug auf die Flächeneinheit auf dem Kolben 14 immer der gleiche
Luftdruck wie auf dem Kolben 3 des Druckwasserzylinders i. An dem Ansatz 12" des
Sperrhebels 12 ,greift eine Kraft, z. B. Feder 17, an, die im entgegengesetzten
Sinne wie der Druckkolben 14 auf den Sperrhebel 12 einwirkt. Die beweglichen Teile
4 und 14 werden luftdicht eingebaut. Sollten aber im Verlaufe des Betriebes desAkkumulators
Undichtigkeiten auftreten, die nicht zu vermeiden sein werden, und sich dadurch
ein Druckverlust bemerkbar machen, so wird dieser sofort durch den mit dem Druckluftbehälter
in Verbindung stehenden Kompressor ausgeglichen. Im übrigen kommt es nicht darauf
an, daß der Kolben 14 immer bei genau derselben Stellung des Kolbens 3 in Tätigkeit
tritt, sondern es ist wesentlich, daß das Pumpengestänge 9 erst dann von der Sperrvorrichtung
freigegeben wird, wenn der Wasserspiegel im Akkumulator bereits wieder um ein gewisses
Maß .gesunken ist, dabei kann dieses Maß natürlich, ohne den Erfindungsgedanken
zu beeinflussen, veränderlich sein.
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In Abb. i ist der Kolben 3 in der Stellung gezeichnet, in welcher
er gerade so hoch -gehoben ist, daß er gegen die untere Fläche der Stange 4 stößt.
Beim weiteren Steigen des Kolbens 3 hebt er die Stange 4 an und schwenkt den Hebel
6 in Pfeilrichtung x. Hierdurch wird die Stange ,9 nebst Gewicht i i angehoben.
Hat der Kolben 3 seine Hochstellung erreicht (Abb. 2), so wird der Sperrhebel 12
unter der Einwirkung des Kolbens 14 in Pfeilrichtung y geschwenkt, so daß nun sein
Ansatz i2"' unter den Ansatz 6' des Schwenkhebels 6 greift. Nun ist das Gestänge
9 festgelegt. In dieser Stellung ist die Pumpe .abgeschaltet. Sinkt der Kolben 3
infolge der Wasserentnahme aus dem Akkumulator, so verringert sich allmählich der
auf die, Kolben 3 und 14 wirkende Luftdruck infolge Expansion der Luft im Akkumulator
und den angeschlossenen Druckluftbehältern. In dem Augenblick, wo infolge des abnehmenden
Luftdruckes .die Einwirkung der Feder 17 auf den Sperrhebel 12 größer ist als die
des Druckluftkolbens 14, wird unter der Einwirkung der Feder 17 der Sperrhebel entgegengesetzt
der Pfeilrichtung y in die Stellung nach Abb. i zurückgeschwenkt. Sobald der Ansatz
i2"' des Sperrhebels 12 den Ansatz 6' des Hebels 6 freigibt, sinkt das Gestänge
9 unter der Einwirkung des Gewichtes i i nach unten, und die Pumpe wird eingeschaltet.
Es ist dann das Moment G # c größer als das Moment p # f 1 # d, worin
mit f 1 der Querschnitt der Stange 4 und mit d der Hebelarm in bezug auf
die Schwenkachse 7 des Hebels 6 bezeichnet ist. Das an jeder an den Akkumulator
angeschlossenen Presse angebrachte Manometer, das den in den Druckluftzylindern
und in dem Zylinder i oberhalb des Kolbens 2 herrschenden Luftdruck anzeigt, ist
mit einer dem Zeigerausschlag des Manometers angepaßten Skala versehen, von der
unmittelbar der Wasserstand im Akkumulatorzylinder abgelesen werden kann. Durch
mehr oder weniger starkes Anspannen der Feder 17 kann man, da jeder Stellung des
Kolbens '3 im Zylinder i ein bestimmter Luftdruck entspricht, in jeder Kolbenstellung
die Wiedereinschaltung der bei gesperrtem Hebel 6 auf Umlauf geschalteten Pumpe
herbeiführen.
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Die Sperrvorrichtung kann auch in anderer Weise ausgeführt werden.
Wesentlich ist die Beeinflussung der Sperrvorrichtung ,durch die Druckluft.