DE1107039B - Schaltvorrichtung fuer druckmittelbetaetigte Anlagen - Google Patents

Description

• Schaltvorrichtung für druckmittelbetätigte Anlagen Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für druckmittelbetätigte Anlagen mit Anschlüssen für eine Speiseleitung, eine Arbeitsleitung und einen Rücklauf, die willkürlich, z. B. von Hand, betätigt werden kann und bei Druckabfall in der Anlage selbsttätig umschaltet.
• Eine solche Vorrichtung hat die Aufgabe, Verluste von Druckmittel bei Lenkwerden oder Brechen der Arbeitsleistung zu verhindern. Sie hält daher die Verbindung zwischen der Speiseleitung und der Arbeitsleitung nur so lange aufrecht, wie in der Arbeitsleitung ein bestimmter Druck herrscht, der im normalen Betrieb nicht unterschritten wird. Fällt der Druck noch weiter, so läßt die Schaltvorrichtung weiterhin zugeleitetes Druckmittel nicht mehr zu der Fehlstelle durch. Besondere Bedeutung haben solche Vorrichtungen z. B. bei der Versorgung hydraulischer Grubenstempel mit Druckflüssigkeit, da unter den rauhen Bedingungen des Bergbaues die zu den Stempeln führenden Arbeitsleitungen gelegentlich beschädigt werden. Zum erstmaligen in Betrieb nehmen der Anlage und nach dem Beseitigen solcher Betriebsstörungen muß die Vorrichtung willkürlich in Betriebslege gebracht werden. Das erscheint aus Gründen der Sicherheit notwendig.
• Es sind Schaltvorrichtungen bekannt, deren Steuerglied unter dem Einfluß des an ihrem Einlaß oder ihrem Auslaß herrschenden Drucks oder des Unterschieds zwischen beiden Drücken steht. Sie sind nur brauchbar für Anlagen, bei denen die durch die Schaltvorrichtung geführte Leitung selbst stets einen bestimmten Mindestdruck führt. Für bestimmte Anlagen, beispielsweise zum Versorgen von Grubenstempeln, ist es aber zweckmäßig, die Pumpe nur so lange unter Druck fördern zu lassen, wie der eigentliche Arbeitskreis Druckmittel benötigt, und dann die Förderleitung der Pumpe zu entlasten und die Pumpe in den Vorratsbehälter zurückfördern zu lassen. Dabei muß sichergestellt sein, daß dem Arbeitskreis sofort wieder Druckmittel zur Verfügung steht, wenn das notwendig ist, daß also die geförderte Flüssigkeit stets bis an ihn herangebracht wird. Die bekannten Schaltvorrichtungen eignen sich für solche Anlagen nicht, da sie schon während des normalen Betriebs beim Senken des Drucks in der Speiseleitung abschälten würden und, wenn sie lediglich auf den Druck in dieser Speiseleitung ansprechen, sich wieder öffnen würden,, sobald darin ein Förderdruck aufgebaut ist, auch wenn im Arbeitskreis Druckmittel ausläuft.
• Diese Nachteile werden nach der Erfindung dadurch vermieden, daß das Steuerglied z. B. von einer Feder in die eine Endstellung gedrängt wird, in der es die Speiseleitung von der Arbeitsleitung trennt und mit dem Rücklauf verbindet, und vom Druck in der Arbeitsleitung in Richtung auf die Offenlage beaufschlagt ist, ferner daß das Steuerglied mit einem Entlastungskolben versehen ist, der auf der dem Steuerglied zugekehrten Seite ebenso stark wie dieses vom Druck im Anschluß zur Arbeitsleitung beaufschlagt ist, auf der anderen Seite vom Druck in der Anlage, wobei zwischen dem Anschluß zur Arbeitsleitung und dieser ein Überdruckschalter angeordnet ist, der den Anschluß zur Arbeitsleitung beim Auftreten von Überdruck auf die Rücklaufleitung umschaltet und von der Arbeitsleitung zur Anlage trennt.
• Auf diese Weise wird ein störungsfreier Betrieb auch bei zeitweise druckloser Speiseleitung gesichert und die Pumpe vor Überlastungen bewahrt, da sie bei ganz abgeschlossener Förderleitung gegen das übliche Sicherheits-Überdruckventil arbeiten, also unter Umständen längere Zeit einen sehr hohen Druck ausüben müßte. Statt dessen wird auch bei einem Fehler in der Arbeitsleitung ein druckloser Umlauf des geförderten Druckmittels hergestellt.
• Die bekannten Umschaltventile haben einen Energiespeicher für das Aufsteuern des zur Arbeitsleitung oder zum Arbeitskreis führenden Auslasses. Der dem Energiespeicher entgegenwirkende Druck ist hierbei bestrebt, den Auslaß zum Vorratsbehälter zu öffnen.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.
• Eine Pumpe 1 ist über eine Saugleitung 2 mit einem Vorratsbehälter 3 verbunden. Eine Speiseleitung 4 führt von der Pumpe 1 zu einem Einlaß 6 im Gehäuse 7 einer Vorrichtung zum Überwachen der Versorgung einer Druckmittelarbeitsleitung 8, die an einem Auslaß 9 im Gehäuse 7 angeschlossen ist. Die Arbeitsleitung 8 ist an ein Druckschaltventil 10 angeschlossen, das bestrebt ist, in gewissen Grenzen einen bestimmten Druck in dem Arbeitskreis mit der L eitun - 14, der Motorleitung 15, dem Motor 16, der Druckspeicherleitung 17, dem Druckspeicher 18 und der Leitung 19 zum Anschluß 20 im Gehäuse 7 aufrechtzuerhalten.
• Von dem Motor 16 führt eine Rücklaufleitung 23 in den Vorratsbehälter 3 zurück. Von einem Anschluß 24 im Gehäuse 7 führt eine Verbindungsleitung 25 zur Rücklaufleitung 23 und vom Druekschaltventil 10 eine Verbindungsleitung 27 zur Verbindungsleitung 25. Zwischen der Speiseleitung 4 und dem Vorratsbehälter 3 liegt eine mit einem Überdruckventil 28 versehene Leitung 29.
• Das Gehäuse 7 hat eine mehrfach abgestufte Längsbohrung mit den Abschnitten 32 bis 39. Der Abschnitt 32 hat ein Gewinde für ein hohles Verschlußstück 43. Der Auslaß 24 ist mit den Abschnitten 32 und 33 verbunden. Die Abschnitte 33, 35 und 37 einerseits und die Abschnitte 34 und 36 andererseits haben jeweils gleiche Durchmesser. Die Abschnitte 34 und 36 bilden je eine Ringnut in Höhe der Auslässe 6 und 9, und in den Abschnitten 33, 35 und 37 ist ein Steuerglied axial verschiebbar gelagert, das Abschnitte 44 bis 46 und eine Längsbohrung 47 hat. Der mittlere Abschnitt 45 des Steuergliedes ist im Durchmesser kleiner als die beiden Endabschnitte 44 und 46, die jeweils gleichen Durchmesser haben. In dem Abschnitt 38 mit dem kleinsten Durchmesser ist ein Bolzen 48 ebenfalls axial verschiebbar und koaxial zum Steuerglied 44 bis 46 gelagert. In den Abschnitt 39 ist ein rohrförmiges Verschlußstück 49 eingeschraubt, in dem ein Stößel 50 axial verschiebbar und koaxial zum Bolzen 48 gelagert ist. Der Stößel 50 hat an seinem im Verschlußstück 49 liegenden Ende einen Kopfabschnitt 51 und an seinem aus dem Verschlußstück 49 herausragenden Ende einen Gewindeabschnitt 52, auf dem ein Kopf 53 befestigt ist. Der Auslaß 20 ist mit dem Abschnitt 39 verbunden.
• Das Verschlußstück 43 nimmt eine Feder 57 auf, die sich einerseits am Steuerglied 44 bis 46 und andererseits an einer Scheibe 58 abstützt, die einen Anschlagbolzen 59 trägt. Zwischen der Scheibe 58 und dem Grund der Bohrung im Verschlußstück 43 sind Unterlagscheiben 60 eingelegt.
• In der gezeichneten Lage des Steuergliedes 44 bis 46 ist der Einlaß 6 über die Abschnitte 34 und 33 im Gehäuse 7 mit dem Auslaß 24 verbunden, an den die zum Vorratsbehälter 3 führenden Leitungen 25 und 23 angeschlossen sind. Die durch einen nicht dargestellten Motor angetriebene Pumpe 1 fördert in dieser Lage des Steuergliedes 44 bis 46 in den Vorratsbehälter 3.
• Damit die Pumpe 1 in die Arbeitsleitung 8 und über das Druckschaltventil 10 in den Arbeitskreis 14 bis 18 fördern kann, wird das Steuerglied 44 bis 46 mit Hilfe des Stößels 50, der über den Bolzen 48 auf das Steuerglied 44 bis 46 wirkt, gegen den Anschlagbolzen 59 gedrückt. Damit ist durch den Abschnitt 44 des Steuergliedes die Verbindung zwischen dem Einlaß 6 und dem Auslaß 24 abgesperrt und die Verbindung zwischen dem Einlaß 6 und dem Auslaß 9 über die Abschnitte 34 bis 36 im Gehäuse 7 und den Abschnitt 45 im Steuerglied offen. Das Steuerglied 44 bis 46 muß so lange in dieser Lage gehalten, werden, bis sich im Arbeitskreis 14 bis 18 ein Druck aufgebaut hat, der über die Leitung 19, den Anschluß 20 und den Abschnitt 39 im Gehäuse auf die Stirnseite des Bolzens 48 wirkend der Vorspannung der Feder 57 mindestens das Gleichgewicht hält oder das Steuerglied 44 bis 46 gegen den Anschlagbolzen 59 drückt. Die Lage dieses Bolzens im Verschlußstück 43 kann durch Auswechseln der Unterlagscheiben 60 gegen solche anderer Dicke oder durch Einlegen oder Herausnehmen von Scheiben geändert werden.
• Sinkt im Arbeitskreis 14 bis 18 aus irgendeinem Grund, beispielsweise durch Bruch der Leitung 15, der Arbeitsdruck unter einen Wert, der nicht mehr ausreicht, um das Steuerglied 44 bis 46 entgegen der Kraft der Feder 57 am Anschlagbolzen 59 zu halten, so schiebt diese Feder das Steuerglied nach rechts, wodurch die Verbindung zwischen dem Einlaß 6 und dem Auslaß 9 unterbrochen und eine Verbindung zwischen dem Einlaß 6 und dem Auslaß 24 hergestellt wird. Das von der Pumpe 1 geförderte Druckmittel fließt nun in den Vorratsbehälter 3 und kann nicht aus einer offenen Stelle im Arbeitskreis ausfließen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltvorrichtung für druckmittelbetätigte Anlagen mit Anschlüssen für eine Speiseleitung, eine Arbeitsleitung und einen Rücklauf, die willkürlich, z. B. von Hand, betätigt werden kann und bei Druckabfall in der Anlage selbsttätig umschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (44 bis 46) z. B. von einer Feder (57) in die eine Endstellung gedrängt wird, in der es die Speiseleitung (4) von der Arbeitsleitung (14) trennt und mit dem Rücklauf (25) verbindet, und vom Druck in der Arbeitsleitung in Richtung auf die Offenlage beaufschlagt ist, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied mit einem Entlastungskolben (46) versehen ist, der auf der denn Steuerglied zugekehrten Seite ebenso stark wie dieses vom Druck im Anschluß (9) zur Arbeitsleitung beaufschlagt ist, auf der anderen Seite vom Druck in der Anlage, wobei zwischen dem Anschluß (9) zur Arbeitsleitung (14) und dieser ein Überdruckschalter (10) angeordnet ist, der den Anschluß (9) - zur Arbeitsleitung beim Auftreten von Überdruck auf die Rücklaufleitung (27, 25) umschaltet und von der Arbeitsleitung (14) zur Anlage trennt.
2. 2. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung von außen über einen Stößel (50) auf den Entlastungskolben (46) wirkt.
3. 3. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein lageverschieblicher Anschlag (59) den Hub des Steuergliedes (44, 46) begrenzt.
4. 4. Umschalteorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der Anlage einen Kolben (48) beaufschlagt, der mit dem Entlastungskolben (46) verbunden ist und kleineren Durchmesser hat als dieser, wobei der Ringraum zwischen dem Kalben (48) von kleinerem Durchmesser und dem Entlastungskolben (46) entlastet ist, vorzugsweise durch axiale Leckbohrungen (47) im Steuerglied. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 42622, 63 231, 661712; USA.-Patentschriften Nr. 1510 038, 1566 748, 2186791.