DE3728555A1 - Piston accumulator for hydraulic oil - Google Patents

Abstract

In existing piston accumulators for hydraulic oil, increased leakage losses occur at the piston with increasing charge on account of a widening of the pressure housing. By the arrangement of an accumulator housing which is separate from the pressure housing and in which the piston is displaceably arranged, high pressures do not lead to leakage losses at the piston. The invention can be used in any piston accumulator, in particular piston accumulators with high pressures. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolbendruckspeicher für Hy­ drauliköl.The invention relates to a piston pressure accumulator for Hy draulic oil.

Derartige Kolbendruckspeicher dienen als Energiespeicher z.B. für mit einer Druckflüssigkeit betriebene Aggregate oder Motoren.Such piston pressure accumulators serve as energy accumulators e.g. for units operated with a hydraulic fluid or engines.

Es ist bekannt, zum Starten der Hilfsgasturbine (APU) in einem Fluggerät, das ein Hydrauliksystem an Bord hat, anstelle von schweren Elektrostartern leichte Hydraulikmo­ toren zu verwenden. Die Startenergie muß dann einem nach­ ladbaren Hydraulikspeicher entnommen werden.It is known to start the auxiliary gas turbine (APU) in an aircraft that has a hydraulic system on board, instead of heavy electric starters, light hydraulic motors gates to use. The starting energy must then be followed loadable hydraulic accumulator can be removed.

Allgemein bekannt ist ein Kolbendruckspeicher, in dem der Kolben an der Innenwand des Druckgehäuses geführt ist. Ein derartiger Kolbendruckspeicher hat mit steigendem Druck höhere Leckverluste an der Kolbenführung, da sich das Druckgehäuse aufweitet. Die Aufweitung und damit die Leck­ verluste können nur durch dickwandigeres und damit schwe­ reres Druckgehäuse reduziert werden.A piston pressure accumulator, in which the Piston is guided on the inner wall of the pressure housing. A such piston pressure accumulator has with increasing pressure higher leakage losses on the piston guide, since that Pressure housing expands. The widening and thus the leak losses can only be caused by thick-walled and therefore pressure housing can be reduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen insbeson­ dere für hohe Drücke einsetzbaren leichten Kolbendruck­ speicher anzugeben, dessen Dichtheit unabhängig vom Spei­ cherdruck ist.The invention has for its object, in particular Light piston pressure that can be used for high pressures  Specify memory, the tightness regardless of the memory pressure is.

Diese Aufgabe wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is performed according to the characteristic features of the Claim 1 solved.

Die Anordnung eines im Druckgehäuse getrennt angeordneten Speichergehäuses trennt die bei Druckaufbau belastete Wand des Druckgehäuses von der den Kolben führenden Wand des Speichergehäuses. Auf diese Weise führt eine Aufweitung des Druckgehäuses nicht zu Undichtigkeiten an dem das Hydrauliköl vom Druckgas trennenden Kolben.The arrangement of a separately arranged in the pressure housing The storage case separates the wall that is loaded when pressure builds up of the pressure housing from the wall of the piston Storage case. This leads to an expansion of the pressure housing does not cause leaks on the Piston separating hydraulic oil from the compressed gas.

Vorteilhaft haben das Druckgehäuse und das Speichergehäuse eine gemeinsame Längsachse, wobei die Umfangsfläche des Druckgehäuses mit konstantem Abstand zur Umfangsfläche des Speichergehäuses angeordnet ist. Durch diese koaxiale Anordnung ist der mit Gas gefüllte Druckraum ein Ringraum, der sich über die gesamte Länge des Speichervolumens er­ streckt. Der Druck im Druckraum wirkt von einer Seite auf die Umfangsfläche des Speichergehäuses; diesem Druck ent­ gegengesetzt wirkt der Druck des Hydrauliköls im Speicher­ gehäuse. Auf diese Weise ist die Wandung des Speicherge­ häuses druckfrei, so daß sie sehr dünnwandig ausgeführt werden kann und der im Speichergehäuse geführte Trennkol­ ben unabhängig vom Ladungszustand eine gleichbleibende Dichtheit aufweist.The pressure housing and the storage housing are advantageous a common longitudinal axis, the peripheral surface of the Pressure housing with a constant distance to the peripheral surface of the Storage housing is arranged. Through this coaxial Arrangement, the gas-filled pressure chamber is an annular space, which extends over the entire length of the storage volume stretches. The pressure in the pressure chamber acts from one side the peripheral surface of the storage case; this pressure ent the pressure of the hydraulic oil in the accumulator has the opposite effect casing. In this way, the wall of the Speicherge house pressure-free, so that they run very thin-walled can be and the separating Kol in the storage housing regardless of the state of charge Has tightness.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Druckspeichers verbin­ det eine hohe Lebensdauer mit einer langen Speicherzeit ohne Leckverluste, so daß ein derartiger leicht bauender Kolbendruckspeicher insbesondere zum Betrieb eines hydrau­ lischen Startmotors der Hilfsgasturbine (APU) in einem Fluggerät einsetzbar ist. Das erfindungsgemäße Prinzip der Trennung von Speicher- und Druckgehäuse ist auch für ande­ re Einsatzmöglichkeiten und Einbaulagen des Speichers anwendbar.The formation of the pressure accumulator according to the invention det long life with a long storage time without leakage losses, so that such a lightweight Piston pressure accumulator especially for operating a hydrau start engine of the auxiliary gas turbine (APU) in one  Aircraft can be used. The principle of the invention Separation of storage and pressure housing is also for others Possible uses and installation positions of the storage applicable.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weite­ ren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der ein im folgenden näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt dargestellt ist.Further features of the invention result from the wide ren claims, the description and the drawing in which an embodiment described in more detail below the invention is shown in longitudinal section.

Der im Schnitt gezeigte Druckspeicher besteht aus einem äußeren, länglichen Druckgehäuse 3 dessen Enden etwa halb­ kreisförmig abgerundet sind. Im Druckgehäuse 3 ist ein Speichergehäuse 2 angeordnet, das im wesentlichen aus einem dünnen einseitig geschlossenen zylindrischen Rohr besteht. In dem Ausführungsbeispiel haben beide Gehäuse 2 und 3 eine gemeinsame Längsachse 11, so daß das Druckge­ häuse koaxial mit einem festen Abstand z zum Speicherge­ häuse 2 liegt. Der so gebildete Ring-Druckraum 4 ist zur Aufnahme eines Druckgases vorgesehen. Das zylindrische Speichergehäuse 2 und das Druckgehäuse 3 haben eine ge­ meinsame Stirnwand 9, in der ein Flüssigkeitsanschluß 10 zum Speichervolumen 5 im Speichergehäuse 2 angeordnet ist. Vorteilhaft dient die Stirnwand 9 des Speichergehäuses 2 als Verschlußdeckel des als Flasche ausgebildeten Druckge­ häuses 3.The pressure accumulator shown in section consists of an outer, elongated pressure housing 3, the ends of which are rounded off approximately semi-circularly. A storage housing 2 is arranged in the pressure housing 3 and essentially consists of a thin cylindrical tube closed on one side. In the embodiment, both housings 2 and 3 have a common longitudinal axis 11 , so that the Druckge housing coaxially with a fixed distance z to the Speicherge housing 2 . The ring pressure chamber 4 thus formed is provided for receiving a compressed gas. The cylindrical storage housing 2 and the pressure housing 3 have a common end wall 9 , in which a liquid connection 10 to the storage volume 5 is arranged in the storage housing 2 . Advantageously, the end wall 9 of the storage housing 2 serves as a closure cover of the Druckge housing 3 .

Im Zylinderrohr des Speichergehäuses 2 ist ein Hohlkolben 1 angeorndet, der einen zur Stirnwand 9 gewölbten Kolben­ boden mit daran anschließendem Kolbenschaft aufweist, in dem zwei Dichtringe 13 und 14 angeordnet sind. Der Kolben 1 weist einen inneren Hohlraum 12 auf. In the cylinder tube of the storage housing 2 , a hollow piston 1 is arranged, which has a piston crown curved toward the end wall 9 with an adjoining piston skirt, in which two sealing rings 13 and 14 are arranged. The piston 1 has an inner cavity 12 .

Das offene Ende 8 des als Speichergehäuse 2 vorgesehenen Zylinderrohrs liegt mit geringem Abstand zum Boden der das Druckgehäuse 3 bildenden Druckflasche, so daß der Hohlraum 12 des Kolbens unmittelbar mit dem ringförmigen Druckraum 4 kommuniziert. Auf diese Weise ist die dem Hohlraum 12 zugewandte Stirnseite 7 des Hohlkolbens 1 mit dem Druckgas beaufschlagt, während die das Speichervolumen 5 begrenzen­ de Stirnseite 6 des Hohlkolbens 1 mit dem Druck des im Speichervolumen 5 befindlichen Hydrauliköls beaufschlagt ist.The open end 8 of the cylinder tube provided as the storage housing 2 lies at a short distance from the bottom of the pressure bottle forming the pressure housing 3 , so that the cavity 12 of the piston communicates directly with the annular pressure chamber 4 . In this way, the end face 7 of the hollow piston 1 facing the cavity 12 is pressurized with the pressurized gas, while the limit of the storage volume 5 de end face 6 of the hollow piston 1 is acted upon by the pressure of the hydraulic oil located in the storage volume 5 .

Die Anordnung eines vom Druckgehäuse 3 getrennten Spei­ chergehäuses 2, in dem der das Hydrauliköl vom Druckgas trennende Hohlkolben 1 geführt ist, stellt sicher, daß auch bei aufgeladenem Speicher und den dann herrschenden Drücken (ca. 210 bar) die Wand des Speichergehäuses 2 nicht verformt wird. Dies deshalb, da die Wand einerseits von dem unter Druck stehendem Druckgas im Druckraum 4 und andererseits von dem unter Druck stehenden Hydrauliköl im Speichervolumen 5 beaufschlagt und somit druckausgeglichen ist. Die Dichtigkeit des Kolbens im Zylinderrohr (Spei­ chergehäuse 2) ist somit unabhängig vom Druck im Speicher und somit unabhängig von seinem Ladezustand.The arrangement of a separate from the pressure housing 3 Spei chergehäuses 2 , in which the hydraulic oil separating the compressed gas is guided hollow piston 1 , ensures that the wall of the storage housing 2 is not deformed even when the accumulator and the then prevailing pressures (approx. 210 bar) becomes. This is because, on the one hand, the wall is pressurized by the pressurized compressed gas in the pressure chamber 4 and, on the other hand, by the pressurized hydraulic oil in the storage volume 5 and is therefore pressure-balanced. The tightness of the piston in the cylinder tube (Spei chergehäuse 2 ) is therefore independent of the pressure in the accumulator and thus independent of its state of charge.

Ein derartig aufgebauter, leichter Druckspeicher eignet sich zur Anwendung in einem Fluggerät zum Start einer Hilfsgasturbine (APU), die mit einem entsprechend ausge­ bildeten Hydraulikmotor zu starten ist. Die Startenergie wird dem im Betrieb des Fluggerätes nachladbaren erfin­ dungsgemäßen Druckspeicher entnommen.A light pressure accumulator constructed in this way is suitable itself to be used in an aircraft to take off Auxiliary gas turbine (APU) with a correspondingly formed hydraulic motor to start. The starting energy is invented to be reloadable during operation of the aircraft removed according to the pressure accumulator.

Claims (5)

1. Kolbendruckspeicher für Hydrauliköl, gekennzeichnet durch ein äußeres Druckgehäuse (3) mit einem darin angeordneten Speichergehäuse (2) für das Hy­ drauliköl, wobei im Speichergehäuse (2) ein das Speicher­ volumen (5) begrenzender Kolben (1) verschiebbar geführt ist, dessen eine Stirnseite (6) vom Hydrauliköl und dessen andere Stirnseite (7) von einem im Druckgehäuse (3) einge­ füllten Druckgas kraftbeaufschlagt ist.1. Piston pressure accumulator for hydraulic oil, characterized by an outer pressure housing ( 3 ) with a storage housing ( 2 ) arranged therein for the hy draulic oil, wherein in the storage housing ( 2 ) a storage volume ( 5 ) limiting piston ( 1 ) is slidably guided, the one end face ( 6 ) of hydraulic oil and the other end face ( 7 ) of a pressurized gas filled in the pressure housing ( 3 ). 2. Kolbendruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichergehäuse (2) ein stirnseitig zum Druckgehäuse (3) offener Zylinder ist.2. Piston pressure accumulator according to claim 1, characterized in that the accumulator housing ( 2 ) is an end face to the pressure housing ( 3 ) open cylinder. 3. Kolbendruckspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgehäuse (3) und das Speichergehäuse (2) eine gemeinsame Stirnwand (9) aufwei­ sen.3. Piston pressure accumulator according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure housing ( 3 ) and the accumulator housing ( 2 ) have a common end wall ( 9 ). 4. Kolbendruckspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgehäuse (3) und das Speichergehäuse (2) eine gemeinsame Längsachse haben.4. Piston pressure accumulator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure housing ( 3 ) and the accumulator housing ( 2 ) have a common longitudinal axis. 5. Kolbendruckspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche des Druckge­ häuses (3) mit konstantem Abstand (z) zur Umfangsfläche des Speichergehäuses (2) angeordnet ist.5. Piston pressure accumulator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the peripheral surface of the Druckge housing ( 3 ) is arranged at a constant distance ( z ) to the peripheral surface of the accumulator housing ( 2 ).