EP0393388A1 - Device for introducing a gas into and dispensing it from a container - Google Patents
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- EP0393388A1 EP0393388A1 EP90105785A EP90105785A EP0393388A1 EP 0393388 A1 EP0393388 A1 EP 0393388A1 EP 90105785 A EP90105785 A EP 90105785A EP 90105785 A EP90105785 A EP 90105785A EP 0393388 A1 EP0393388 A1 EP 0393388A1
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Definitions
- the invention relates to a device for introducing a pressurized gas or gas mixture into a container and for removing at least part of the gas or gas mixture contained in the container from the container with a supply line containing at least one valve, via which a connection between a gas storage and a Connection of the container can be produced and with a drain line which can also be connected to the container and contains at least one valve.
- the gas to be introduced into a packing is removed from a gas bottle. That to the packing withdrawing gas is discharged through the discharge line into the atmosphere, which means not only a gas loss, but depending on which gas it is, can be of concern for environmental reasons.
- the invention is therefore based on the object of providing a device of the type mentioned at the outset which makes it possible to reduce the gas consumption as much as possible with as little effort as possible. This object is achieved by a device with the features of claim 1.
- Such a device makes it possible to at least largely reuse the gas to be removed from the container.
- the pressure of the gas removed from the container which is usually far below the gas pressure at which the gas is in the gas storage device, can be increased to such an extent that it can be returned to the gas storage device.
- the gas storage device can be emptied to a pressure which is below the pressure in the container because of the pressure increasing device, because the pressure of the gas withdrawn from the gas storage device can be increased to a value above the gas pressure by means of the pressure increasing device lies in the container.
- the pressure-increasing device has at least one hydraulically actuatable piston accumulator, which is connected to a controllable pressure medium supply and discharge device.
- a piston accumulator can not only bring about the required pressure increase, but can also form the accumulator for holding the gas removed from the container.
- the storage device to which the drain line is connected is then at least partially formed by the piston accumulator or the piston accumulator of the pressure increasing device. To push the gas back into the container, only the piston accumulator needs to be activated in order to reduce its storage space.
- controllable valves can also be replaced by an arrangement of check valves, which simplifies the control of the device.
- one piston accumulator advantageously has a larger accumulator volume than the other piston accumulator.
- the device according to the invention can be controlled automatically, in particular depending on the pressures required. This opens up a wide range of applications.
- the pressure in a hydraulic accumulator can be kept constant without gas loss, for example to compensate for temperature effects.
- the gas storage will advantageously have at least one gas bottle. Furthermore, it will generally be advantageous to provide a pressure relief valve according to claim 9 and a pressure switch according to claim 10.
- valves are preferably designed as solenoid valves, since they are easy to control, and also depending on the switching state of a pressure switch.
- the gas storage can be formed from at least two independent storage elements, for example gas bottles.
- Another advantage of such a gas store is that each gas bottle can be at least almost completely emptied, whereas in the known solutions the gas bottle can only be emptied up to about the pressure under which the gas is in the container. The gas removed from the gas bottle below the pressure of the container can not only be pressed into the container, but also optionally into the second bottle.
- a preferred embodiment has a transfer line with additional valves. These valves are preferably controlled by means of pressure switches according to claim 14.
- a transportable device In order to introduce gas under pressure into a filling body 1 and to be able to at least partially remove this gas from it, a transportable device is provided which has a first connection 2 for the filling body 1 and a second connection 3 for a gas bottle 4.
- the connection fitting of the gas bottle 4 has a manometer 5 and a pressure relief valve 6.
- the gas bottle 4 serving as a gas reservoir makes it possible, via a feed line 7, which connects the first connection 2 to the second connection 3 and contains a pressure reducing valve 8 and a solenoid valve 9 between the latter and the second connection 3.
- a drain line 10 is also connected to the first connection 2 and opens into the feed line 7 between the pressure reducing valve 8 and the first connection 2 in the exemplary embodiment.
- a pressure switch 11 is also connected here.
- the drain line 10 from which a branch 10 'leads to a solenoid valve 12, through which the drain line 10 can be connected to the atmosphere, leads to a solenoid valve 13, which on the other hand via a first connecting line 14 with one of two inputs of a pressure increasing device serving piston accumulator 15 is connected.
- a check valve 16 which only allows flow to the piston accumulator 15. 1 shows, a pressure relief valve 17 is on the one hand to the drain line 10 and others on the one hand connected to the first connecting line 14 between the solenoid valve 13 and the check valve 16.
- a pump 23, which can be driven by a motor 22, in operation delivers hydraulic fluid from a reservoir 24 via a non-return valve 25 and a solenoid valve 26 to the piston accumulator 15.
- the solenoid valve 26 connects the piston accumulator 15 to the reservoir 24 Solenoid valve 26 and the outlet in the reservoir 24, a filter 27 with a spring-loaded check valve connected in parallel. Both the pressure in the line leading from the pump 23 to the solenoid valve 26 and the pressure in the line leading from the solenoid valve 26 to the piston accumulator 15 are each limited by a pressure relief valve 29, which on the other hand is connected to the reservoir 24.
- valve 9 If gas has to be introduced into the packing 1, the valve 9 is opened. Valves 12 and 13 remain closed.
- the pressure reducing valve 18 reduces the gas pressure, which is, for example, 100 bar in the gas bottle 4, to the value required for filling the packing 1.
- the pressure switch 11 closes the valve 9 as soon as the desired pressure of, for example, 3Q bar is reached in the packing 1
- the solenoid valve 13 is opened. As a result, the piston accumulator 15 fills until the pressure in it is equal to that in the packing 1. Now the engine 22 is switched on, whereby the gas flowing into the piston accumulator 15 is compressed. Because of the check valve 16 can this gas only via a second connecting line 20, which leads from the piston accumulator 15 to the section of the supply line 7 lying between the second connection 3 and the solenoid valve 9 and contains a check valve 28 which allows a flow only to the supply line 7, into the Feed line 7 and from here to be returned to the gas bottle 4. After this stroke of the piston 15 'of the piston accumulator 15, the solenoid valve 26 is switched by means of the limit switch 18.
- the hydraulic medium can thus flow out of the piston accumulator 15 into the reservoir 24. Furthermore, gas can now be introduced from the packing 1 into the piston accumulator 15 again via the discharge line 10. As soon as this gas has moved the piston 15 'into its other end position, the solenoid valve 26 is reversed again by the limit switch 19. So that the piston 15 'can perform its second working stroke. If the pressure in the packing 1 has dropped to the desired value and the gas has thus been wholly or partly removed from the packing 1, the motor 2 is switched off. In special cases, if desired, the solenoid valve 12 can be opened and thus the drain line 10 can be connected to the atmosphere.
- FIG. 2 largely corresponds to that according to FIG. 1, the corresponding components are therefore provided with the same reference numbers and, in order to avoid repetition, reference is made to the corresponding explanations for the first exemplary embodiment.
- the exemplary embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 only in that, in addition to the first gas bottle 4, a second gas bottle 104 can be connected at the same time, the valve of which, like the gas bottle 4, has a manometer 105 and a pressure relief valve 106.
- the connection for the second gas bottle 104 is designated 103. Because of these two connections 3 and 103, the feed line 7 between the solenoid valve 9 and the two connections 3 and 103 has two parallel line sections 7 'and 107', in each of which one Solenoid valve 130 and 131 are. Furthermore, three pressure switches 132, 133 and 134 or 135, 136 and 137 are connected to the two line sections 7 'and 107'.
- the second embodiment differs from the first embodiment in that a solenoid valve 138 is connected on the other hand to the line section 7 'and on the other hand to the connecting line 14 between the solenoid valve 13 and the check valve 16. Accordingly, a solenoid valve 139 is connected on the one hand to the line section 107 'and on the other hand to the line leading from the solenoid valve 138 to the connecting line 14.
- the solenoid valve 130 or 131 is opened in addition to the solenoid valve 9, depending on whether the gas is to be removed from the gas bottle 4 or the gas bottle 104.
- the pressure switch 132 closes the solenoid valve 130 when the pressure in the gas bottle 4 has dropped to a value which is slightly above the operating pressure of the filling body 1.
- the pressure switch 132 opens the solenoid valve 131 in this case.
- the two solenoid valves 138 and 139 are closed during a gas feed into the packing 1.
- the pressure switch 137 opens the solenoid valve 138 Flow valve 138 into piston accumulator 15. Now the motor 22 is switched on and the solenoid valve 131 is opened so that the gas still contained in the gas bottle 4 can be removed and fed into the gas bottle 104 after a pressure increase in the piston accumulator 15. The pressure switch 133 closes the valve 138 again as soon as the pressure in the gas bottle 4 has reached its lower limit. Now the gas bottle 4 can be exchanged for a filled gas bottle without having to interrupt the supply of gas to the packing 1 or the gas withdrawal.
- the pressure switch 135 closes the solenoid valve 131 and opens the solenoid valve 130.
- the gas is now withdrawn from the gas bottle exchanged for the gas bottle 4 until the pressure increases the value set by the pressure switch 134, for example 150 bar, has dropped.
- the solenoid valves 139 and 130 are opened and the motor 22 is switched on. Gas is now transported from the gas bottle 104 into the new gas bottle with the aid of the piston accumulator 15 until the pressure in the gas bottle 104 has reached its lower limit, which is determined by means of the pressure switch 136. This then closes the solenoid valve 131 so that the bottle 104 can be replaced.
- the hydraulic medium supply device 221 contains, in addition to a high-pressure pump 223, a low-pressure pump 223 'which can be driven by a common motor 222.
- the hydraulic medium supply device 221 also contains a bladder accumulator 240. This is connected to the high pressure pump 223 and is initially filled when the device is switched on. When the maximum operating pressure of the bladder accumulator 240 is reached, a pressure switch 241 signals the operational readiness of the device.
- a magnetically operated circulation valve 242 opens with a time delay, which connects the pressure line of the high-pressure pump 223 to the reservoir 224 via a filter 243 connects. The pressure medium delivered by the high-pressure pump 223 thereby executes an unpressurized circulation.
- a first connection 202 of the device for a filler 201 is via a connecting line 244, which forms both the supply line and the discharge line, connected to the storage space of the second piston accumulator 215.
- a solenoid valve 209 is located in the connecting line 244.
- a pressure transducer 211 and a feed line 245 are connected, in which a solenoid valve 246 is located and which, on the other hand, is connected to the outlet of the first piston accumulator 215 '.
- an outlet line with a solenoid valve 212 and a return line 248 are connected, in which a solenoid valve 249 is located and connected to a line 250 'connected to the inlet of the first piston accumulator 215' is.
- the line 250 connects a gas valve 251 and a pressure reducing valve 252 to the first piston accumulator 215 'with a two-way valve 253, by means of which the line 250 can be connected either to one of two connections 203, 203', to which one or more gas cylinders 204 are connected can be.
- the gas valve 251 When the pressure switch 241 has indicated that it is ready for operation, the gas valve 251 is opened. The gas now flowing out of the selected gas bottles 204 is brought to the desired lower pressure by means of the pressure reducing valve 252. With this pressure it fills the first piston accumulator 215 '. The solenoid valve 246, which serves as a shut-off valve, is closed.
- the pressure sensor 211 In addition to switching the solenoid valve 226 ', the pressure sensor 211 also causes the solenoid valve 209 to open. The gas can therefore flow into the filler 201 until the pressure equalization is reached.
- the piston of the second piston accumulator 215 now moves in the sense of compression of the gas contained in the second piston accumulator 215, the pressure of the gas in the filler 201 also increasing accordingly.
- the solenoid valve 209 As soon as the pressure set on the pressure sensor 211 is reached, the solenoid valve 209 is closed. At the same time, the solenoid valve 226 hydraulically relieves the second piston accumulator 215. Its piston therefore returns to its lower end position, whereby the residual gas still present in the second piston accumulator 215 is expanded.
- the circulation valve 242 automatically switches on the high pressure pump 223 when the minimum pressure is reached, as a result of which the bladder accumulator 240 is recharged. When the maximum operating pressure is reached again, the pressure signals switch 241 the operational readiness.
- the solenoid valve 209 in the connecting line 244 is first opened. Gas now emerges from the filler 201 and is collected in the second piston accumulator 215 until there is pressure equalization. The solenoid valve 209 is then closed. The solenoid valve 249, which is located in the return line 248, is opened with a time delay. The gas now flows into the first piston accumulator 215 'until pressure equalization has taken place. Thereafter, the solenoid valve 249 is closed again and the solenoid valve 212 is temporarily opened so that the residual gas still present in the filler 201 can escape to the outside.
- the recovered gas need not be returned to the gas bottle 204.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einbringen eines unter Druck stehenden Gases oder Gasgemisches in ein Behältnis und zum Entnehmen wenigstens eines Teils des im Behältnis enthaltenen Gases oder Gasgemisches aus dem Behältnis mit einer wenigstens ein Ventil enthaltenden Zuführleitung, über die eine Verbindung zwischen einem Gasspeicher und einem Anschluß des Behältnisses herstellbar ist und mit einer ebenfalls an das Behältnis anschließbaren und wenigstens ein Ventil enthaltenden Ablaßleitung.The invention relates to a device for introducing a pressurized gas or gas mixture into a container and for removing at least part of the gas or gas mixture contained in the container from the container with a supply line containing at least one valve, via which a connection between a gas storage and a Connection of the container can be produced and with a drain line which can also be connected to the container and contains at least one valve.
Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art, welche in der Kunststofftechnik Verwendung finden, wird das in einen Füllkörper einzuleitende Gas einer Gasflasche entnommen. Das dem Füllkörper zu entnehmende Gas wird durch die Ablaßleitung hindurch in die Atmosphäre abgeleitet, was nicht nur einen Gasverlust bedeutet, sondern je nachdem, um welches Gas es sich handelt, aus Gründen des Umweltschutzes bedenklich sein kann.In the known devices of this type, which are used in plastics technology, the gas to be introduced into a packing is removed from a gas bottle. That to the packing withdrawing gas is discharged through the discharge line into the atmosphere, which means not only a gas loss, but depending on which gas it is, can be of concern for environmental reasons.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es mit möglichst geringem Aufwand ermöglicht, den Gasverbrauch so weit wie möglich zu reduzieren. Diese Aufgabe löst eine Einrichtung mit den Merkmalen des Ansprüches 1.The invention is therefore based on the object of providing a device of the type mentioned at the outset which makes it possible to reduce the gas consumption as much as possible with as little effort as possible. This object is achieved by a device with the features of claim 1.
Mittels einer derartigen Einrichtung ist es möglich, das dem Behältnis zu entnehmende Gas zumindest weitgehend wieder zu verwenden. Mittels der Druckerhöhungsvorrichtung kann nämlich der Druck des dem Behältnis entnommenen Gases, der üblicherweise weit unter dem Gasdruck liegt, unter dem das Gas im Gasspeicher steht, so weit erhöht werden, daß es in den Gasspeicher zurückgeführt werden kann. Hinzu kommt der weitere Vorteil, daß wegen der Druckerhöhungsvorrichtung der Gasspeicher bis auf einen Druck entleert werden kann, der unterhalb des Druckes im Behältnis liegt, weil mittels der Druckerhöhungsvorrichtung der Druck des dem Gasspeicher entnommenen Gases auf einen Wert erhöht werden kann, der über dem Gasdruck im Behältnis liegt.Such a device makes it possible to at least largely reuse the gas to be removed from the container. By means of the pressure-increasing device, the pressure of the gas removed from the container, which is usually far below the gas pressure at which the gas is in the gas storage device, can be increased to such an extent that it can be returned to the gas storage device. In addition, there is the further advantage that the gas storage device can be emptied to a pressure which is below the pressure in the container because of the pressure increasing device, because the pressure of the gas withdrawn from the gas storage device can be increased to a value above the gas pressure by means of the pressure increasing device lies in the container.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Druckerhöhungsvorrichtung wenigstens einen hydraulisch betätigbaren Kolbenspeicher auf, der an eine steuerbare Druckmittelzufuhr- und -ableitungseinrichtung angeschlossen ist. Ein solcher Kolbenspeicher kann nämlich nicht nur die erforderliche Druckerhöhung bewirken, sondern auch den Speicher für die Aufnahme des dem Behältnis entnommenen Gases bilden. Die Speichereinrichtung, an welche die Ablaßleitung angeschlossen ist, ist dann zumindest teilweise durch den Kolbenspeicher oder die Kolbenspeicher der Druckerhöhungsvorrichtung gebildet. Um das Gas wieder in das Behältnis zu drücken, braucht nur der Kolbenspeicher im Sinne einer Verringerung seines Speicherraumes aktiviert zu werden.In a preferred embodiment, the pressure-increasing device has at least one hydraulically actuatable piston accumulator, which is connected to a controllable pressure medium supply and discharge device. Such a piston accumulator can not only bring about the required pressure increase, but can also form the accumulator for holding the gas removed from the container. The storage device to which the drain line is connected is then at least partially formed by the piston accumulator or the piston accumulator of the pressure increasing device. To push the gas back into the container, only the piston accumulator needs to be activated in order to reduce its storage space.
Sofern zwei Kolbenspeicher vorgesehen sind, ist die Verbindung zwischen diesen und dem Behältnis vorteilhafterweise gemäß Anspruch 4 ausgebildet. Weist die Einrichtung hingegen nur einen einzigen Kolbenspeicher auf, dann können steuerbare Ventile auch durch eine Anordnung von Rückschlagventilen gemäß Anspruch 7 ersetzt werden, wodurch sich die Steuerung der Einrichtung vereinfacht.If two piston accumulators are provided, the connection between them and the container is advantageously designed according to claim 4. If, on the other hand, the device has only a single piston accumulator, then controllable valves can also be replaced by an arrangement of check valves, which simplifies the control of the device.
Vorteilhafterweise hat bei einem Einsatz von zwei Kolbenspeichern der eine Kolbenspeicher ein größeres Speichervolumen als der andere Kolbenspeicher. Außerdem ist es in diesem Falle zweckmäßig, für die Betätigung des kleineren Kolbenspeichers eine Hochdruckpumpe und für die Betätigung des größeren Kolbenspeichers eine Niederdruckpumpe vorzusehen.When using two piston accumulators, one piston accumulator advantageously has a larger accumulator volume than the other piston accumulator. In this case, it is also expedient to provide a high-pressure pump for actuating the smaller piston accumulator and a low-pressure pump for actuating the larger piston accumulator.
Die Steuerung der erfindungsgemäßen Einrichtung kann automatisch, insbesondere in Abhängigkeit von den erforderlichen Drücken, erfolgen. Dies eröffnet einen weiten Anwendungsbereich. Beispielsweise kann mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ohne Gasverlust der Druck in einem Hydraulikspeicher konstant gehalten werden, beispielsweise zum Ausgleich von Temperatureinflüssen.The device according to the invention can be controlled automatically, in particular depending on the pressures required. This opens up a wide range of applications. For example, with the device according to the invention, the pressure in a hydraulic accumulator can be kept constant without gas loss, for example to compensate for temperature effects.
In vielen Fällen wird der Gasspeicher vorteilhafterweise wenigstens eine Gasflasche aufweisen. Ferner wird es in der Regel vorteilhaft sein, ein Druckbegrenzungsventil gemäß Anspruch 9 sowie einen Druckschalter gemäß Anspruch 10 vorzusehen.In many cases, the gas storage will advantageously have at least one gas bottle. Furthermore, it will generally be advantageous to provide a pressure relief valve according to
Vorzugsweise sind die Ventile mit Ausnahme der Rückschlagventile als Magnetventil ausgebildet, da diese einfach zu steuern sind, und zwar auch in Abhängigkeit vom Schaltzustand eines Druckschalters.With the exception of the non-return valves, the valves are preferably designed as solenoid valves, since they are easy to control, and also depending on the switching state of a pressure switch.
Sofern die Zufuhrleitung gemäß Anspruch 12 ausgebildet ist, kann der Gasspeicher aus wenigstens zwei unabhängigen Speicherelementen, beispielsweise Gasflaschen, gebildet sein. Dies hat den Vorteil, daß ein Flaschenwechsel möglich ist, ohne die erfindungsgemäße Einrichtung für den Flaschenwechsel abschalten zu müssen. Dies läßt. sich auch, wenn zwei Kolbenspeicher vorgesehen sind, mit einem Mehrwegeventil erreichen, das den einen Kolbenspeicher wahlweise mit jedem der unabhängigen Speicherelemente verbinden kann. Ein weiterer Vorteil eines solchen Gasspeichers besteht darin, daß jede Gasflasche zumindest nahezu vollständig geleert werden kann, wohingegen bei den bekannten Lösungen die Gasflasche nur bis etwa zu dem Druck entleert werden kann, unter dem das Gas im Behältnis steht. Dabei kann das der Gasflasche unterhalb des Druckes des Behältnisses entnommene Gas nicht nur in das Behältnis, sondern wahlweise auch in die zweite Flasche gedrückt werden.If the supply line is designed according to
Eine bevorzugte Ausführungsform weist zu diesem Zwecke eine Umfülleitung gemäß Anspruch 13 mit zusätzlichen Ventilen auf. Diese Ventile werden vorzugsweise mittels Druckschaltern gemäß Anspruch 14 gesteuert.For this purpose, a preferred embodiment has a transfer line with additional valves. These valves are preferably controlled by means of pressure switches according to
Im folgenden ist die Erfindung anhand von drei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen
- Fig. 1 ein Schaltbild des ersten Ausführungsbeispiels,
- Fig. 2 ein Schaltbild des zweiten Ausführungsbeispiels,
- Fig. 3 ein Schaltbild des dritten Ausführungsbeispiels.
- 1 is a circuit diagram of the first embodiment,
- 2 is a circuit diagram of the second embodiment,
- Fig. 3 is a circuit diagram of the third embodiment.
Um in einen Füllkörper 1 unter Druck stehendes Gas einbringen und aus ihm dieses Gas wenigstens teilweise wieder entnehmen zu können, ist eine transportable Einrichtung vorgesehen, die einen ersten Anschluß 2 für den Füllkörper1 und einen zweiten Anschluß 3 für eine Gasflasche 4 hat. Die Anschlußarmatur der Gasflasche 4 weist ein Manometer 5 und ein Überdruckventil 6 auf.In order to introduce gas under pressure into a filling body 1 and to be able to at least partially remove this gas from it, a transportable device is provided which has a first connection 2 for the filling body 1 and a
Die als Gasspeicher dienende Gasflasche 4 ermöglicht es, über eine Zuführleitung 7, welche den ersten Anschluß 2 mit dem zweiten Anschluß 3 verbindet und ein Druckreduzierventil 8 sowie zwischen diesem und dem zweiten Anschluß 3 ein Magnetventil 9 enthält. Mit dem ersten Anschluß 2 ist ferner eine Ablaßleitung 10 verbunden, die im Ausführungsbeispiel zwischen dem Druckreduzierventil 8 und dem ersten Anschluß 2 in die Zuführleitung 7 einmündet. Hier ist außerdem ein Druckschalter 11 angeschlossen.The gas bottle 4 serving as a gas reservoir makes it possible, via a feed line 7, which connects the first connection 2 to the
Die Ablaßleitung 10, von der ein Zweig 10′ zu einem Magnetventil 12 führt, über das die Ablaßleitung 10 mit der Atmosphäre verbunden werden kann, führt zu einem Magnetventil 13, das andererseits über eine erste Verbindungsleitung 14 mit dem einem von zwei Eingängen eines als Druckerhöhungsvorrichtung dienenden Kolbenspeichers 15 verbunden ist. In der ersten Verbindungsleitung 14 liegt ein Rückschlagventil 16, das einen Durchfluß nur zum Kolbenspeicher 15 hin erlaubt. Wie Fig. 1 zeigt, ist weiterhin ein Druckbegrenzungsventil 17 einerseits an die Ablaßleitung 10 und anderer seits an die erste Verbindungsleitung 14 zwischen dem Magnetventil 13 und dem Rückschlagventil 16 angeschlossen.The
Der Kolbenspeicher 15, dessen Kolben 15′ in beiden Endlagen je einen Endschalter 18 beziehungsweise 19 betätigt, ist hydraulisch betätigbar. Er ist hierzu an eine mit Hilfe der Endschalter 18 und 19 automatisch gesteuerte Hydraulikmittel-Versorgungseinrichtung 21 angeschlossen, welche in an sich bekannter Weise ausgebildet ist. Eine von einem Motor 22 antreibbare Pumpe 23 fördert im Betrieb aus einem Vorratsbehälter 24 Hydraulikflüssigkeit über ein Rückschlagventil 25 sowie ein Magnetventil 26 zum Kolbenspeicher 15. In seiner anderen Schaltstellung verbindet das Magnetventil 26 den Kolbenspeicher 15 mit dem Vorratsbehälter 24. In der Rücklaufleitung liegt zwischen dem Magnetventil 26 und dem Auslaß im Vorratsbehälter 24 ein Filter 27 mit parallel geschaltetem, federbelastetem Rückschlagventil. Sowohl der Druck in der von der Pumpe 23 zum Magnetventil 26 führenden Leitung als auch der Druck in der vom Magnetventil 26 zum Kolbenspeicher 15 führenden Leitung wird von je einem Druckbegrenzungsventil 29 begrenzt, die andererseits mit dem Vorratsbehälter 24 verbunden sind.The
Muß in den Füllkörper 1 Gas eingeleitet werden, dann wird das Ventil 9 geöffnet. Die Ventile 12 und 13 bleiben geschlossen. Das Druckreduzierventil 18 reduziert den Gasdruck, der in der Gasflasche 4 beispielsweise 100 bar beträgt, auf den für das Befüllen des Füllkörpers 1 erforderlichen Wert. Der Druckschalter 11 schließt das Ventil 9, sobald im Füllkörper 1 der gewünschte Druck von beispielsweise 3Q bar erreicht istIf gas has to be introduced into the packing 1, the
Muß dem Füllkörper 1 Gas entnommen werden, dann wird das Magnetventil 13 geöffnet. Dadurch füllt sich der Kolbenspeicher 15, bis in ihm der Druck gleich demjenigen im Füllkörper 1 ist. Nun wird der Motor 22 eingeschaltet, wodurch das in den Kolbenspeicher 15 eingeströmte Gas komprimmiert wird. Wegen des Rückschlagventils 16 kann dieses Gas nur über eine zweite Verbindungsleitung 20, die vom Kolbenspeicher 15 zu dem zwischen dem zweiten Anschluß 3 und dem Magnetventil 9 liegenden Abschnitt der Zuführleitung 7 führt und ein Rückschlagventil 28 enthält, das einen Durchfluß nur zur Zuführleitung 7 hin zuläßt, in die Zuführleitung 7 und von hier aus in die Gasflasche 4 zurückgeführt werden. Nach diesem Arbeitshub des Kolbens 15′ des Kolbenspeichers 15 wird mit Hilfe des Endschalters 18 das Magnetventil 26 umgeschaltet. Damit kann das Hydraulikmittel aus dem Kolbenspeicher 15 in den Vorratsbehälter 24 abfließen. Ferner kann nun erneut Gas über die Ablaßleitung 10 vom Füllkörper 1 in den Kolbenspeicher 15 eingeleitet werden. Sobald dieses Gas den Kolben 15′ bis in seine andere Endlage verschoben hat, wird das Magnetventil 26 durch den Endschalter 19 erneut umgesteuert. Damit kann der Kolben 15′ seinen zweiten Arbeitshub ausführen. Ist im Füllkörper 1 der Druck auf den gewünschten Wert abgesunken und damit das Gas ganz oder teilweise dem Füllkörper 1 entnommen, wird der Motor 2 abgeschaltet. In Sonderfällen kann, wenn gewünscht, das Magnetventil 12 geöffnet und damit die Ablaßleitung 10 mit der Atmosphäre verbunden werden.If gas must be removed from the packing 1, then the
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel stimmt mit demjenigen gemäß Fig. 1 weitgehend überein, die entsprechenden Bauteile sind deshalb mit gleichen Bezugszahlen versehen und zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die entsprechenden Erläuterungen zum ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen.The exemplary embodiment shown in FIG. 2 largely corresponds to that according to FIG. 1, the corresponding components are therefore provided with the same reference numbers and, in order to avoid repetition, reference is made to the corresponding explanations for the first exemplary embodiment.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von demjenigen gemäß Fig. 1 nur dadurch, daß gleichzeitig außer der ersten Gasflasche 4 eine zweite Gasflasche 104 angeschlossen werden kann, deren Armatur ebenso wie bei der Gasflasche 4 ein Manometer 105 und ein Überdruckventil 106 aufweist. Der Anschluß für die zweite Gasflasche 104 ist mit 103 bezeichnet. Wegen dieser beiden Anschlüsse 3 und 103 weist die Zuführleitung 7 zwischen dem Magnetventil 9 und den beiden Anschlüssen 3 und 103 zwei parallel geschaltete Leitungsabschnitte 7′ und 107′ auf, in denen je ein Magnetventil 130 bzw. 131 liegen. Ferner sind an die beiden Leitungsabschnitte 7′ und 107′ je drei Druckschalter 132, 133 und 134 bzw. 135, 136 und 137 angeschossen. Schließlich unterscheidet sich das zweite Ausführungsbeispiel vom ersten Ausführungsbeispiel noch dadurch, daß ein Magnetventil 138 andererseits an den Leitungsabschnitt 7′ und andererseits an die Verbindungsleitung 14 zwischen dem Magnetventil 13 und dem Rückschlagventil 16 angeschlossen ist. Entsprechend ist ein Magnetventil 139 einerseits mit dem Leitungsabschnitt 107′ und andererseits an die vom Magnetventil 138 zur Verbindungsleitung 14 führende Leitung angeschlossen.The exemplary embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 only in that, in addition to the first gas bottle 4, a
Um Gas in den Füllkörper 1 einzubringen, wird außer dem Magnetventil 9 das Magnetventil 130 oder 131 geöffnet, je nachdem, ob die Gasentnahme aus der Gasflasche 4 oder der Gasflasche 104 erfolgen soll. Der Druckschalter 132 schließt das Magnetventil 130, wenn der Druck in der Gasflasche 4 auf einen Wert abgesunken ist, der etwas über dem Betriebsdruck des Füllkörpers 1 liegt. Außerdem öffnet in diesem Falle der Druckschalter 132 das Magnetventil 131. Die beiden Magnetventil 138 und 139 sind während einer Gaseinspeisung in den Füllkörper 1 geschlossen. Ist durch einen Gasverbrauch im Füllkörper 1 und einer dadurch bedingten Gasentnahme aus der Gasflasche 104 der Druck in dieser auf einen Grenzwert von beispielsweise 150 bar abgesunken, dann öffnet der Druckschalter 137 das Magnetventil 138. Das noch in der Gasflasche 4 enthaltene Gas kann nun über das Ventil 138 in den Kolbenspeicher 15 einströmen. Jetzt werden der Motor 22 eingeschaltet und das Magnetventil 131 geöffnet, damit das in der Gasflasche 4 noch enthaltene Gas dieser entnommen und nach einer Druckerhöhung im Kolbenspeicher 15 in die Gasflasche 104 eingespeist werden kann. Der Druckschalter 133 schließt das Ventil 138 wieder, sobald der Druck in der Gasflasche 4 seine Untergrenze erreicht hat. Nunmehr kann die Gasflasche 4 gegen eine gefüllte Gasflasche ausgetauscht werden, ohne daß die Versorgung des Füllkörpers 1 mit Gas oder die Gasentnahme unterbrochen werden müßte.In order to introduce gas into the packing 1, the
Ist der Gasdruck in der Gasflasche 104 bis auf einen Wert knapp über dem Betriebsdruck des Füllkörpers abgesunken, dann schließt der Druckschalter 135 das Magnetventil 131 und öffnet das Magnetventil 130. Nunmehr erfolgt die Gasentnahme aus der gegen die Gasflasche 4 ausgetauschten Gasflasche, bis der Druck auf den vom Druckschalter 134 festgelegten Wert von beispielsweise 150 bar abgesunke ist. Sobald dieser Wert erreicht ist, werden die Magnetventile 139 und 130 geöffnet und der Motor 22 eingeschaltet. Von der Gasflasche 104 wird nun Gas mit Hilfe des Kolbenspeichers 15 in die neue Gasflasche transportiert, bis der Druck in der Gasflasche 104 seinen unteren Grenzwert erreicht hat, was mittels des Druckschalters 136 festgestellt wird. Dieser schließt daraufhin das Magnetventil 131, damit die Flasche 104 ausgetauscht werden kann.If the gas pressure in the
Da das Aus- und Einschalten des Motors 22 mittels je eines Druckschalters erfolgen kann, können alle Gasumfüllvorgänge automatisch ausgeführt werden. Es ist deshalb auch möglich, den Gasdruck im Füllkörper 1 konstant zu halten, also bei einer Druckabsenkung Gas einzuspeisen und bei einem Druckanstieg die erforderlichen Menge Gas zu entnehmen, ohne daß dabei ein Gasverlust auftritt.Since the
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel, dessen Schaltplan in Fig .3 dargestellt ist, enthält die Hydraulikmittel-Versorgungseinrichtung 221 außer einer Hochdruckpumpe 223 eine Niederdruckpumpe 223′ , welche von einem gemeinsamen Motor 222 antreibbar sind. Ferner enthält die Hydraulikmittel-Versorgungseinrichtung 221 einen Blasenspeicher 240. Dieser ist an die Hochdruckpumpe 223 angeschlossen und wird beim Einschalten der Einrichtung zunächst gefüllt. Wenn der maximale Betriebsdruck des Blasenspeichers 240 erreicht ist, meldet ein Druckschalter 241 die Betriebsbereitschaft der Einrichtung. Zeitverzögert öffnet ein magnetisch betätigbares Umlaufventil 242, welches die Druckleitung der Hochdruckpumpe 223 über ein Filter 243 mit dem Vorratsbehälter 224 verbindet. Das von der Hochdruckpumpe 223 geförderte Druckmittel führt dadurch einen drucklosen Umlauf aus.In the third exemplary embodiment, the circuit diagram of which is shown in FIG. 3, the hydraulic
Die Druckleitung der Niederdruckpumpe 223′ führt über ein Magnetventil 226′ zu einem ersten Kolbenspeicher 215′, die Druckleitung der Hochdruckpumpe 223 über ein Magnetventil 226 zu einem zweiten Kolbenspeicher 215. Ein erster Anschluß 202 der Einrichtung für einen Füllkörper 201 ist über eine Verbindungsleitung 244, welche sowohl die Zuführleitung als auch die Ablaßleitung bildet, mit dem Speicherraum des zweiten Kolbenspeichers 215 verbunden. In der Verbindungsleitung 244 liegt ein Magnetventil 209.The pressure line of the low pressure pump 223 'leads to a first piston accumulator 215' via a solenoid valve 226 ', the pressure line of the
An den Abschnitt der Verbindungsleitung 244 zwischen dem Magnetventil 209 und dem zweiten Kolbenspeicher 215 sind ein Druckaufnehmer 211 und eine Zuleitung 245 angeschlossen, in der ein Magnetventil 246 liegt und die andererseits an den Auslaß des ersten Kolbenspeichers 215′ angeschlossen ist. Mit dem Abschnitt der Verbindungsleitung 244 zwischen dem Magnetventil 209 und dem ersten Anschluß 202 sind eine Auslaßleitung mit einem Magnetventil 212 sowie eine Rückleitung 248 verbunden, in der ein Magnetventil 249 liegt und die mit einer an den Einlaß des ersten Kolbenspeichers 215′ angeschlossenen Leitung 250 verbunden ist. Die Leitung 250 verbindet über ein Gasventil 251 sowie über ein Druckreduzierventil 252 den ersten Kolbenspeicher 215′ mit einem Zweiwegehahn 253, mittels dessen die Leitung 250 wahlweise mit einem von zwei Anschlüssen 203, 203′ verbindbar ist, an die je eine oder mehrere Gasflaschen 204 angeschlossen werden können.At the portion of the connecting
Wenn der Druckschalter 241 die Betriebsbereitschaft angezeigt hat, wird das Gasventil 251 geöffnet. Das nun aus den ausgewählten Gasflaschen 204 ausströmende Gas wird mittels des Druckreduzierventils 252 auf den gewünschten niedrigeren Druck gebracht. Mit diesem Druck füllt es den ersten Kolbenspeicher 215′. Dabei ist das Magnetventil 246, das als Absperrventil dient, geschlossen.When the
Wenn der Kolben des ersten Kolbenspeichers 215′ seine untere Endlage erreicht und ein an die Leitung 250 zwischen dem ersten Kolbenspeicher 215′ und dem Gasventil 251 angeschlossener Druckschalter 254 das Erreichen des vorgegebenen Druckes signalisiert, werden mit diesem Signal das Magnetventil 226′ geöffnet und das Gasventil 251 sowie das Magnetventil 212 geschlossen. Die Niederdruckpumpe fördert nun Druckmittel in den ersten Kolbenspeicher 215′ . Da das Magnetventil 246 geöffnet ist, wird das Gas in den Speicherraum des zweiten Kolbenspeichers 215 gedrückt. Wenn der am Druckaufnehmer 211 eingestellte untere Grenzwert erreicht ist, wird das Ventil 226′ umgeschaltet, damit ein druckloser Umlauf des von der Niederdruckpumpe geförderten Druckmittels erreicht wird.When the piston of the first piston accumulator 215 'reaches its lower end position and a
Der Druckaufnehmer 211 bewirkt außer der Umschaltung des Magnetventils 226′ auch das Öffnen des Magnetventils 209. Damit kann das Gas bis zum Erreichen des Druckausgleiches in den Füllkörper 201 strömen.In addition to switching the solenoid valve 226 ', the
Ist der Gasdruck im Füllkörper 201 noch zu gering, dann wird das als Proportionalventil ausgebildete Magnetventil 226 aktiviert. Der Kolben des zweiten Kolbenspeichers 215 bewegt sich nunmehr im Sinne einer Komprimierung des im zweiten Kolbenspeicher 215 enthaltenen Gases, wobei dementsprechend auch der Druck des Gases im Füllkörper 201 ansteigt.If the gas pressure in the
Sobald der am Druckaufnehmer 211 eingestellte Druck erreicht ist, wird das Magnetventil 209 geschlossen. Gleichzeitig entlastet das Magnetventil 226 den zweiten Kolbenspeicher 215 hydraulisch. Dessen Kolben geht deshalb in seine untere Endlage zurück, wodurch das im zweiten Kolbenspeicher 215 noch vorhandene Restgas entspannt wird. Das Umlaufventil 242 schaltet automatisch die Hochdruckpumpe 223 beim Erreichen des Mindestdrukkes ein, wodurch der Blasenspeicher 240 wieder aufgeladen wird. Ist der maximale Betriebsdruck wieder erreicht, meldet der Druck schalter 241 die Betriebsbereitschaft.As soon as the pressure set on the
Für eine Zurückgewinnung des im Füllkörper 201 nicht mehr benötigten Gases wird zunächst das in der Verbindungsleitung 244 liegende Magnetventil 209 geöffnet. Aus dem Füllkörper 201 tritt nun so lange Gas aus, das im zweiten Kolbenspeicher 215 gesammelt wird, bis ein Druckausgleich herrscht. Danach wird das Magnetventil 209 geschlossen. Zeitverzögert wird das Magnetventil 249, das in der Rückleitung 248 liegt, geöffnet. Das Gas strömt nun in den ersten Kolbenspeicher 215′, bis ein Druckausgleich erfolgt ist. Danach wird das Magnetventil 249 wieder geschlossen und das Magnetventil 212 vorübergehend geöffnet, daß das im Füllkörper 201 noch vorhandene Restgas ins Freie entweichen kann. Sofern man einen Teil dieses Restgases speichern will, braucht man nur ein zusätzliches Magnetventil in der Verbindungsleitung 244 zwischen der Abzweigung der Rückleitung 248 und dem Anschluß 202 vorzusehen. Man kann dann nach dem Schließen dieses Magnetventils und dem Öffnen des Magnetventils 249 das im zweiten Kolbenspeicher 215 enthaltene Gas in den ersten Kolbenspeicher 215′ drücken und damit den zweiten Kolbenspeicher frei machen für die Annahme des zu speichernden Anteils an der Restgasmenge.To recover the gas that is no longer required in the packing 201, the
Da durch den ersten Kolbenspeicher 215′, der ein wesentlich größeres Speichervolumen als der zweite Kolbenspeicher 215 hat, genügend Speichervolumen vorhanden ist, braucht das zurückgewonnene Gas nicht in die Gasflasche 204 zurückgeführt zu werden. Es ist aber wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen dank der beiden Kolbenspeicher möglich, die Gasflaschen 204 bis auf einen Restdruck zu entleeren, der deutlich unter dem Fülldruck des Füllkörpers 201 liegt.Since there is sufficient storage volume through the first piston accumulator 215 ', which has a much larger storage volume than the
Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.All of the features mentioned in the above description and also the features that can only be inferred from the drawing are further refinements of the invention, even if they are not particularly emphasized and in particular are not mentioned in the claims.
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DE3910813A1 (en) | 1990-10-11 |
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