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Absperrschieber od. dgl. mit hydraulischem Antrieb und Vorrichtung
zur Anzeige der Schieberstellung Die Erfindung bezieht sich auf einen Absperrschieber
od. dgl. mit hydraulischem Antrieb durch einen Kolben in einem Zylinder; dessen
beide Enden über je eine Anschlußleitung an eine Steuereinrichtung angeschlossen
sind, welche über eine Druckleitung und eine Rücklaufleitung -an eine Pumpe und
über zwei weitere Leitungen an ein Mengenmeßgerät zur Anzeige der Stellung des Verschlußstückes
angeschlossen ist, und mit welcher wahlweise. der Durchfluß der Druckflüssigkeit
von der Druckleitung in das eine oder andere der beiden Enden des Zylinders herstellbar
ist, wobei gleichzeitig der Durchfluß vom jeweils anderen Ende zum Mengenmeßgerät
hergestellt wird.
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Bei einer bekannten Bauweise eines solchen Absperrschiebers dient
einzig und allein die aus dem Zylinder verdrängte Flüssigkeit iri dem Mengenmeßgerät
zur Anzeige der Schieberstellung. Beim praktischen Betrieb treten Abweichungen zwischen
der Stellung des Kolbens im Zylinder und der Stellung des Flüssigkeitsspiegels im
Mengenmeßgerät auf. Ursache hierfür sind Luft- oder Gaseinschlüsse an irgendwelchen
Stellen des hydraulischen Systems. Bei der Bewegung des Kolbens wird das Gas komprimiert,
oder es dehnt sich aus, wodurch im Schauglas des Mengenmeßgerätes Kolbenbewegungen
vorgetäuscht werden, die im angezeigten Ausmaß nicht stattgefunden haben. Im übrigen
bleibt der Flüssigkeitsspiegel im Schauglas unter dem richtigen Wert zurück, wenn
die Gaseinschlüsse völlig aus dem hydraulischen System verdrängt und. in den Mengenmesser
übergeführt werden. Weitere Fehlerquellen sind im Betrieb unvermeidliche Wärmedehnungen
sowie Leckverluste. Somit kann am Schauglas nicht zweifelsfrei abgelesen werden,
ob der Kolben im Antriebszylinder seine Endstellung erreicht hat oder nicht, d.
h., ob der Schieber vollkommen geöffnet oder vollkommen geschlossen ist.
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Diese Nachteile lassen sich durch die Erfindung vermeiden, indem a)
jede der beiden Anschlußleitungen mit dem zugeordneten Ende des Zylinders außer
über dem unmittelbar am Zylinderende einmündenden Hauptkanal noch über einen Nebenkanal
in Verbindung steht, der gegenüber dem Hauptkanal um etwas mehr als die Höhe des
Kolbens zur Mitte des Zylinders hin versetzt und mit einem den Durchfiuß nur vom
Zylinder in die Anschlußleitung gestattenden Rückschlagventil versehen ist, b) das
Volumen, welches das Mengenmeßgerät bis zur Anzeige der voll geöffneten bzw. voll
geschlossenen Stellung aufnimmt, größer als das Volumen des Zylinders ist und c)
über den Nebenkanal und das Rückschlagventil eine zusätzliche Menge Druckflüssigkeit
in das Mengenmeßgerät gefördert wird.
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Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Anzeige-der voll geöffneten
oder vollständig geschlossenen Stellung erst dann erfolgen kann, wenn der Kolben
im Arbeitszylinder tatsächlich die Endstellung eingenommen hat. Es beruht dies darauf,
daß der Zeiger - der Anzeigevorrichtung nach überführung der gesamten hydraulischen
Flüssigkeit von der Auslaßseite des Zylinders her noch nicht seine Endstel= lung
erreicht und daß vielmehr zur Verstellung in diese Endlage eine weitere Flüssigkeitsmenge
von der Druckseite des Zylinders über den Nebenkanal in die Anzeigevorrichtung geliefert
werden muß.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem Unteranspruch.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung soll dieselbe im folgenden
unter Bezugnahme auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben
werden.
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F i g.1 zeigt einen Schnitt des Absperrschiebers mit seiner Steuereinrichtung
sowie der Anzeigevorrichtung;
F i g. 2 und 3 sind Schnitte der Steuereinrichtung
in zwei verschiedenen Stellungen; F i g. 4 zeigt eine ähnliche Darstellung wie F
i g.1, wobei jedoch ein einzelner Schieber von zwei getrennten Stellen gesteuert
werden kann.
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Der Absperrschieber 10 hat einen Schieberkeil 11,
der
von der Kqlbenstange 12 getragen wird, welche sich aus dem Gehäuse 13 heraus . erstreckt.
.Das Zwischenstück 14 ist mit dem Flansch 15 am Gehäuse 13 und mit- dem Flansch
16 am Zylinder 17 befestigt.
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Im Zylinder 17 bewegt sich der Kolben 19. Der Zylinder 17 ist durch
einen Deckel 18, abgeschlossen. _ -In der Nähe der beiden Enden des Zylinders 17
sind seitliche:Ansätze 20, 21 vorgesehen;. welche die Anschlußleitungen,22, -23
aufnehmen. Die beiden Ansätze 20, 21 sind mit Bohrungen 24, 25 versehen, die über
Hauptkanäle 26, 27 mit dem Zylinderinneren in unmittelbarer Verbindung stehen. Ferner
sind in den beiden Ansätzen noch die Nebenkanäle 28, 29 vorgesehen. Der Abstand
zwischen den Einmündungsstellen der Kanäle 26, 27 und 28,. 29 ist
etwas größer als-:die Dicke des Kolbens 19. Die beiden Nebenkanäle 28, 29 sind mit
je einem Rückschlagventil 30 bzw. 31 versehen, die den Durchlaß von Druckflüssigkeit
vom Zylinder 17 in die Anschlußleitungen. 22 bzw. 23 gestatten.
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Die -beiden Anschlußleitungen 22 und 23 stehen mit der von Hand betätigbaren
Steuereinrichtung32 in Verbindung, die über das Entlastungsventil 34 mit der Pumpe.33
verbunden ist sowie über die beiden Leitungen 35 und 36 mit der Anzeigevorrichtung
37 für die Schieberstellung. Das Gehäuse der Anzeigevorrichtung 37 hat zylindrische
Form und trägt in der Achse des Zylinders eine Welle 43 ä, die ihrerseits außerhalb
des Gehäuses den Zeiger 39 trägt. Innerhalb des Gehäuses ist auf der Welle ein Flügel
42 befestigt, der mit der Welle und dem Zeiger 39 rotiert. Die feststehende radiale
Wand 43 teilt das Gehäuse in zwei Abteilungen. Dadurch wird die Drehbewegung des
Flügels 42 durch die beiderseitige Anlage an die Wand 43 begrenzt. Diese beiden
Endstellungen des Flügels 42 entsprechen der »Geschlossen«- und »Offen«-Stellung
des Zeigers. Die Leitungen 35 und 36 sind an den beiden Ansätzen 44 und
45 angeschlossen und über die Durchlässe 50 und 51
(unmittelbar
neben der Wand 43) mit dem Gehäuseinnern verbunden. Die beiden weiteren Durchlässe
46 und 47 verbinden gleichfalls die Leitungen 35 und 36 mit dem Gehäuseinneren.
Sie sind jedoch mit unter Federdruck stehenden Rückschlagventilen 48
und 49
versehen, die den Flüssigkeitsdurchlaß in das Gehäuse verhindern und den Rückfluß
aus dem Gehäuse ermöglichen. Die Mündungen der beiden Rückflußleitungen 46 und 47
sind so angeordnet, daß sie bei einer Mittelstellung des Flügels 42 in die gleichen
Abteilungen wie die Durchlässe 50 und 51 münden. Bewegt sich jedoch der Flügel 42
entweder gegen die »Offen«- oder »Geschlossen«-Stellung, so bewegt sich das Flügelende
unmittelbar vor Erreichen der Endstellung über die Mündungen hinweg, so daß die
Mündungen der Durchlässe 47 und 51 in der »Geschlossen«-Stellung und die Mündungen
der Durchlässe 46 und 50 in der »Offen«-Stellung voneinander getrennt sind.
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In F i g. 1 ist der Flügel 42 in einem Teilschnitt in seiner »Geschlossen«-Stellung
gezeigt. -Die Steuereinrichtung 32 kann aus ihrer in F i g. 1 dargestellten Ruhestellung
entweder auf die in F i g. 2 gezeigte »Schieber geschlossen«-Stellung oder in die
in F i g. 3 gezeigte »Schieber offen«-Stellung verschwenkt werden. In der in F i
g. 2 gezeigten Stellung steht die Anschlußleitung 23 in-Verbindung mit der.Leitung
40 von der Pumpe 33, die Anschlußleixung 22 mit der Leitung 35 zur Anzeigevorrichtung
sowie die zweite Leitung zur Anzeigevorrichtung mit der Leitung 41 zur Einlaßseite
der Pumpe 33. In der in F i g. 3 gezeigten Stellung steht die Anschlußleitung 22
in Verbindung mit der Leitung 40 von der Pumpe, die Anschlußleitung 23 mit der Leitung
36 zur Anzeigevorric-htnüg üiid -die Leiturig 35 zur Anzeigevorrichtung mit der
Einlaßseite 41 der Pumpe 33.
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Weiterhin ist an die Pumpe 33 ein Zusatztank 52
angeschlossen,
damit im Kreis stets genügend Flüssigkeit vorhanden ist.
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- Durch die Verstellung der Steuereinrichtung 32 in die »Schieber
- offen«-Stellung nach F i g. 3 kann Druckflüssigkeit von der Pumpe 33 über die
Ansehlußleitung 22 und den Hauptkanal 26 in das untere Ende des Zylinders 17 einströmen,
wodurch der Kolben 19 gegen das ändere Ende des Zylinders 17 verschoben wird und
die Kolbenstange 12 üiid mit die= sein den Schieberkeil11 mitbewegt.
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Dabei wird die .im Zylinder 17 oberhalb des Kolbens 19 enthaltene
Flüssigkeit über die Anschlußleitung 23 zurückgeführt: Sie strömt durch die Leitung
36 und den Durehlaß 51 auf die eine, hier die rechte Seite des Flügels
42. Dadurch wird der Flügel 42 mit dem Zeiger 39 von seiner »Geschlossen«-Stellung
in seine »Offen«-Stellung verdreht. Allerdings ist das Volumen der Anzeigevorrichtung
37 größer als das *des Zylinders 17, so daß. sich der Zeiger 39` nicht allein
durch die durch die Kolbenbewegung aus den! Zylinder 17 herausgedrückte Flüssigkeit
in seine volle :»Offen«-Stellung bewegen kann. Die aus dem Anzeigegehäuse 37 . zurückströmende
Flüssigkeit, die durch die Flügelbewegung über den Durchlaß 50 herausgedrückt wird,
fließt über die Leitung 35 und die Steuereinrichtung 32 zurück zur Pumpe 33.
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Wenn der doppeltwirkende. Kolben 19 sein Hubende erreicht, wobei die
völlig offene Stellung des Schiebers 10, 11 erreicht ist, läuft der Kolben 19 an
der Mündung des Nebenkanals 29 vorbei. Danach kann die von der Pumpe 33 gelieferte
Druckflüssigkeit beim Erreichen der Endstellung des Kolbens 19 über das Rückschlagventil
31 und die Anschlußleitung 23 und die Leitung 36 sowie den Durchlaß 51 zur Anzeigevorrichtung
37 fließen, wodurch eine zusätzliche Druckflüssigkeitsmenge auf die entsprechende
Seite des Flügels 42.gepumpt wird, worauf der Flügel 42 und der Zeiger 39 bis zum
Anschlag an die Trennwand 43 auf der anderen Seite verdreht werden und sich die
»Offen«-Stellung des Schiebers 10 .auf der Anzeigevorrichtung einstellt. Beim Erreichen
der »Offen«-Stellung macht der Flügel 42 unmittelbar vor seiner Endstellung die
Mündung des Durchlasses 46 auf und die Flüssigkeit strömt über das Rückschlagventil
48 die Leitung 35 und die Steuereinrichtung.32 sowie die Leitung 41 in die Pumpe
33 zurück.
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Bei anschließender Betätigung der Steuereinrichtung 32 in die »Schieber
geschlossen«-Stellung von F i g. 2 ergeben sich entsprechende Steuerungsabläufe,
wobei die Flüssigkeit allerdings in allen Leitungen in umgekehrter Richtung fließt
und sich der
Schieberkei111 aus seiner offenen in seine geschlossene
Stellung bewegt.
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Manchmal kann es erforderlich sein, einen Absperrschieber von zwei
verschiedenen Steuerstellen aus zu betätigen. Man benötigt in diesem Fall zwei Steuereinrichtungen
32 sowie auch zwei getrennte, jedoch gleich arbeitende Anzeigevorrichtungen. Außerdem
müssen in diesem Fall die Steuereinrichtungen durch Federn so vorgespannt werden,
daß sie im unbetätigten Zustand in ihre Ruhelage bewegt werden, so daß bei Verwendung
von nur einer Steuereinrichtung die andere zuverlässig in ihrer Ruhestellung verharrt
und sich nicht selbsttätig verstellen kann.
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Ein solches Ausführungsbeispiel' ist in F i g. 4 dargestellt. Die
von den beiden Steuereinrichtungen 32a, 32 b ausgehenden Leitungen 36
a, 36 b sind zusammengeschlossen und in einer einzigen Leitung zum
Ansatz 45 a an der ersten Anzeigevorrichtung 37 a geführt. Die beiden Leitungen
35 von den Steuereinrichtungen 32a, 32b werden gleichfalls zusammengefaßt und in
einer Sammelleitung zu dem Ansatz 44 b der Anzeigevorrichtung 37 b geführt. Der
Ansatz 44 a der Anzeigevorrichtung 37 a und der Ansatz 45 b an der Anzeigevorrichtung
37 b sind über eine Verbindungsleitung 53 verbunden. In F i g. 4 sind die beiden
Anzeigevorrichtungen 37 a, 37 b verbunden, daß die Flügel 42 a, 42 b und
Zeiger 39 a, 39 b in beiden Vorrichtungen in der geschlossenen Stellung ruhen.
Da die beiden Steuereinrichtungen unter Federdruck in ihren Ruhestellungen verharren,
fließt Öl, falls eine der beiden Steuereinrichtungen zum Öffnen des Absperrschiebers
verschwenkt wird, über die Leitung 36 in die erste Anzeigevorrichtung 37 a und bewegt
deren Flügel 42a aus der »Geschlossen«-Stellung. Bei der Bewegung des Flügels 42a
wird das Öl auf der anderen Seite des Flügels durch den Durchlaß 50 a und
die Rohrleitung 53 sowie den Durchlaß 51 b der zweiten Anzeigevorrichtung 37b gepumpt,
wodurch der Flügel 42 b der zweiten Anzeigevorrichtung 37b gleichzeitig mit dem
Flügel der ersten Anzeigevorrichtung verdreht wird. Wenn der Absperrschieber schließlich
die »Offen«-Stellung erreicht hat, wird zusätzliches t51 von der Druckseite der
Pumpe 33 in die erste Anzeigevorrichtung 32a gepumpt, um den Flügel 42a in seine
Endstellung zu bewegen. Dabei erreicht der Flügel 42 a die Zwischenwandung 43 ä,
wodurch die Bewegung aufhört. In dieser Stellung ist der Durchlaß 46 a offen, so
daß das öl das Rückschlagventil 48a öffnen kann und über die Leitung 53 in die zweite
Anzeigevorrichtung 37b fließen kann, in der es den Flügel 42 b gleichfalls in seine
Endstellung verdreht. Beim Erreichen dieser Endstellung kann das öl über den Durchlaß
46 b im Ansatz 44b der zweiten Anzeigevorrichtung 37b und das Rückschlagventil 48b
über die Leitung 35 über die Steuereinrichtung 32b zur Ansaugseite der Pumpe zurückfließen.