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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abriegeln eines Medieneinlaufs
gemäß den Merkmalen
des Anspruches 1.
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Auf
dem Gebiet der spanenden Metallverarbeitung, wie zum Beispiel dem
Drehen, Bohren, Fräsen,
Sägen und
Schleifen werden Kühlschmierstoffe benötigt. Bei
diesen Stoffen handelt es sich in der Regel um Zubereitungen, die
durch Mischen einer Grundflüssigkeit
und einer Anzahl von Komponenten in einer Mischstation hergestellt
werden. Der fertig gemischte Kühlschmierstoff
wird einem mit der Mischstation verbundenen Vorlagebehälter zugeführt, aus
dem verschiedene Verbraucher gespeist werden können. Während des Betriebs der Mischstation
kam es in der Vergangenheit immer wieder zu Problemen, wenn ein
rechtzeitiges manuelles Abschalten des Mischers bei Erreichen einer
bestimmten Füllstandshöhe im Behälter versäumt wurde.
Das daraus resultierende Überlaufen
des Vorlagebehälters
ist nicht zuletzt unter Umweltschutzgesichtspunkten problematisch,
da auslaufender Kühlschmierstoff
eine ernst zu nehmende Umweltgefahr in sich birgt. Letztendlich
ist eine derartige Verschwendung von Kühlschmierstoffen natürlich auch unter
Kostenaspekten nicht erwünscht.
Daher besteht schon geraume Zeit der Bedarf, Vorkehrungen zu treffen,
die Kühlschmierstoffversorgung
sicherer zu gestalten und einen Überlauf
des Vorlagebehälters
unter allen Umständen
zu vermeiden.
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Ähnliche
Bedürfnisse
bestehen natürlich auch
auf anderen Gebieten, und zwar immer dann, wenn Behälter mit
diversen Medien gefüllt
werden sollen. Ein Überfüllen von
Vorratsbehältern
sollte aus den oben erwähnten
Gründen
stets vermieden werden.
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Durch
die
DE 195 28 677
A1 ist ein Absperrventil für flüssige Medien in unterschiedlichen Ausgestaltungen
dargelegt, wobei ein Schwimmer über
Hebelagen ein einen Ventilverschlusskörper tragendes Stellelement
derart verbunden ist, dass durch den aufsteigenden Schwimmer eine
Verriegelung des Stellelementes aufgehoben und ein Schließen des Ventilverschlusskörpers ausgelöst wird,
wobei bei Absenken des Füllstandes
nicht automatisch der Einlauf wieder freigegeben wird.
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Die
US 44 95 960 beschreibt
ein Ventil mit einem Schwimmer für
eine Waschmaschine, bei dem der Schwimmer manuell entriegelbar und
die Füllhöhe einstellbar
ist.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Vorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, welche bei einem vorbestimmten Behälterfüllstand den Medienzuführweg des
Behälters
blockiert und damit ein Überlaufen
des Behälters
verhindert. Diese Funktion soll möglichst fehlersicher und havariefest
bereitgestellt werden, so dass der Einsatz von Sensoren und elektrischen
Einheiten unerwünscht
ist.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Eine
zweckmäßige Ausführungsform
verwendet ein Abweisblech im Einlaufweg des zulaufenden Mediums.
Das als Prallwand wirkende Abweisblech verhindert ein direktes Auftreffen
von Medium auf den Schwimmer und dient damit dem Schutz des Schwimmers
und der Verhinderung einer fehlerhaften Füllstandsmessung.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
die zum sicheren Schalten des Ventils benötigte Feder an dem dem Einlauf
gegenüberliegenden Ende
der Zugstange angeordnet. Diese Anordnung zielt auf ein Freihalten
des Einlaufbereichs, der möglichst
vollständig
dem einfließenden
Medium zur Verfügung
stehen soll, und auf die Verhinderung von Verschleißerscheinungen
an der Feder. Würde
sich die Feder direkt im Einlaufbereich befinden, müsste das
Medium zwangsläufig
diese zusätzliche „Verengung" passieren, was ein
Herabsetzen der Einlaufgeschwindigkeit mit sich bringen würde. Soweit
keine aggressiven Medien zum Einsatz kommen, kann die auf die Zugstange
wirkende Feder aber auch im Einlaufbereich angeordnet werden.
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Um
maximale verschieden Behälterfüllstände vorgeben
zu können,
ist bei einer weiteren Ausgestaltung die Betätigungsstange an ihrem dem
Behälter
zugewandten Ende mit Einkerbungen versehen in die ein Gewindestift
eines Anschlags wahlweise, je nachdem welcher Füllstand gewünscht wird, eingeführt werden
kann. Dadurch lässt
sich die Position des Anschlags ändern,
an den der Schwimmer zur Betätigung
der Betätigungsstange
beim Erreichen des vorgegebenen Maximalfüllstands angreift. Natürlich sind
auch andere Varianten denkbar, beispielsweise könnte die Betätigungsstange
auch Bohrungen zur Aufnahme eines Stifts aufweisen. Unterschiedliche
Füllhöhen können auch
mittels an der Betätigungsstange
angebrachter oder in diese eingreifender Federringe realisiert werden.
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Als
zweckmäßig hat
sich eine Ausführung
erwiesen, bei der an dem dem Behälter
abgewandten Deckelbereich ein Handgriff befestigt ist. Der Handgriff
sollte dabei so dimensioniert werden, dass ein bequemes Halten der
Vorrichtung ermöglicht
wird. Mittels Handgriff kann die Vorrichtung in den Behälter eingesetzt
und bei Bedarf – z.
B. für
Wartungsarbeiten – wieder
entnommen werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer Vorrichtung;
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2 eine
Ansicht von oben der Vorrichtung nach 3;
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3 eine
Schnittansicht entlang einer Schnittlinie A-A in 1;
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4 eine
Schnittansicht entlang einer Schnittlinie C-C in 3;
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5 eine
Schnittansicht entlang einer Schnittlinie D-D in 3.
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In
den 1 und 2 sind Ansichten einer Vorrichtung
zum Abriegeln eines Medieneinlaufs dargestellt. Die Vorrichtung
umfasst ein Gehäuse 01, welches
mit einem Gehäusedeckel 07 verbunden
ist. Der Gehäusedeckel 07 dient
zum seitlichen Abdecken des Gehäuses 01.
Außerdem
stellt der Gehäusedeckel 07 noch
eine Führung
für einen
Betätigungsknopf 16 bereit.
Diese Führungsfunktion
wird von einem Hülsenabschnitt
des Gehäusedeckels 07 wahrgenommen
(siehe 3). Mit dem Gehäuse 01 ist ein Stutzen 18,
bevorzugt über
eine Schraubverbindung verbunden, der wiederum mit einem Einsteckrohr 20,
ebenfalls vorzugsweise über
eine Schraubverbindung, verbunden ist. Das Einsteckrohr 20 kann
in eine Öffnung
oder ein Einlaufrohr des zu überwachenden
Behälters
(nicht dargestellt) eingeführt
werden. Über
den Stutzen 18 wird eine dichte Verbindung zum Behälter hergestellt.
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Am
Gehäusedeckel 07 ist
ein Handgriff 23 über
einen Handgriffhalter 22 befestigt. Als Befestigungsmittel
werden beispielsweise Schrauben eingesetzt. Der Handgriffhalter 22 dient
gleichzeitig auch zur zusätzlichen
Fixierung des Gehäusedeckels 07.
Wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, erstreckt
sich der Handgriff 23 über
das gesamte Gehäuse 01 und
ragt sogar teilweise über
das Gehäuse 01 hinaus.
Eine derartige Handgriffausführung
hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen,
da sie eine bequeme Entnahme bzw. Einführung der Vorrichtung aus bzw.
in den Behälter
ermöglicht.
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3 zeigt
eine Schnittansicht der Vorrichtung entlang einer in 1 eingezeichneten
Schnittlinie A-A. Das Gehäuse 01 besitzt
einen Einlauf 11 für das über die
Vorrichtung in den Behälter
einfließende Medium.
Im Einlaufbereich ist ein Medienanschluss 08 angeordnet,
welcher mit einer Medienleitung (nicht dargestellt) verbunden werden
kann. In dem Einsteckrohr 20 befindet sich ein Schwimmer 12.
Der Schwimmer 12 schlägt
bei Erreichen des oberen Füllstandes
an einen Anschlag 34 an, welcher vorzugsweise über einen
Gewindestift 32 mit einer Betätigungsstange 10 verbunden
ist. Zur Vorgabe verschiedener Behälterfüllstandshöhen kann die Betätigungsstange 10 in
ihrem im Schwimmer 12 angeordneten Bereich mehrere Einkerbungen 33 aufweisen, in
die der Gewindestift 32 wahlweise eingeführt werden
kann. Die Betätigungsstange 10 und
der an dieser befestigte Anschlag 34 bilden gleichzeitig
eine vertikale Gleitführung
für den
Schwimmer 12, der auf diese dem aktuellen Füllstand
folgt. Bei einer weitergebildeten Ausführungsform kann noch eine untere Anschlagkante
vorgesehen sein, damit der Schwimmer 12 bei zu niedrigem
Füllstand
nicht die Gleitführung
verliert. Ebenso sind Ausführungsformen
möglich,
bei denen der Anschlag einstückig
mit dem Schwimmer ausgebildet ist, wobei in diesem Fall der Schwimmer
nur dann durch das in den Behälter
eingespeiste Medium betätigt
wird, wenn der obere Füllstand
erreicht wird.
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Die
Betätigungsstange 10 erstreckt
sich von Schwimmer 12 ausgehend durch die oberen Abschnitte
des Gehäuses 01 hindurch.
Buchsen 14, z. B. Kragenbuchsen 14 dienen dabei
als Lager für
die Betätigungsstange 10.
Die Betätigungsstange 10 ist mit
einem im Gehäuse 01 angeordneten
Verriegelungselement 06 verbunden, welches an seinen beiden
Enden mittels Lagerstiften 30 schwenkbar gelagert ist,
wobei der im Gehäuse 01 befestigte
Lagerstift 30 als fixer Drehpunkt wirkt. Durch das Verriegelungselement 06 wird
ein Einstellweg vorgegeben, um den die Betätigungsstange 10 bewegt
werden kann. Das Verriegelungselement 06 kann vorzugsweise
als Klinke 06 ausgeführt
werden.
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Auf
Höhe des
Einlaufs 11 befindet sich als Stellglied 03 eine
innerhalb des Gehäuses 01 angeordnete
Zugstange 03, welche in Längsrichtung über Lager 36,
insbesondere Zylinderlager 36 beweglich gelagert ist. Die
Zugstange 03 ist in der dargestellten Ausführungsform
achsparallel zum Einlauf 11 angeordnet. Im Bereich der
Zugstange 03 ist die Betätigungsstange 10 unterbrochen.
Zur Verbindung der beiden Abschnitte der Betätigungsstange 10 dient eine
Langlochplatte 09, in welcher die Abschnitte der Betätigungsstange 10 eingeschraubt
oder anderweitig befestigt werden (siehe auch
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5).
Das Langloch ist entsprechend dem vom Verriegelungselement 06 vorgegebenen
Einstellweg zu dimensionieren, um das benötigte Bewegungsspiel der Betätigungsstange 10 realisieren
zu können.
Das dem Einlauf 11 zugewandte Ende der Zugstange 03 ist
mit einem Ventilverschlusskörper 04 verbunden,
der im geschlossenen Ventilzustand an den Ventilwänden 02 zur
Anlage kommt. An ihrem dem Einlauf 11 gegenüberliegenden
Ende trägt
die Zugstange 03 einen Betätigungsknopf 16. Zur
Befestigung von Ventilverschlusskörper 04 und Betätigungsknopf 16 an
der Zugstange 03 dienen Muttern, die auf endseitige Gewindeabschnitte
der Zugstange 03 aufgeschraubt werden können.
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Zum
selbsttätigen
Schalten des Ventils wird eine Feder 35, insbesondere Rückstellfeder 35 benötigt, die
sich bevorzugt an dem dem Einlauf 11 gegenüberliegenden
Ende der Zugstange 03 in der Nähe des Betätigungsknopfes 16 befindet.
Die Rückstellfeder 35 ist
auf einer Aufnahmehülse 15 angebracht und
mittels Federteller 17 gelagert. Auf der Zugstange 03 ist
eine Rastscheibe 05 angeordnet, in die eine Ausnehmung
des Verriegelungselements 06 einrastbar ist. In 3 ist
der eingerastete Zustand des Verriegelungselements 06 dargestellt.
In diesem Zustand ist das im Medieneinlauf liegende Ventil geöffnet, Medium
kann durch den Einlauf 11 in die Vorrichtung einfließen. Der
Betätigungsknopf 16 befindet sich
weitgehend innerhalb des Hülsenabschnitts
des Gehäusedeckels 07.
Der obere Rand des in die Langlochplatte 09 eingebrachten
Langlochs liegt an der Zugstange 03 an.
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An
den Ventilwänden 02,
dem Ventilverschlusskörper
04, dem Medienanschluss 08 sowie in den vom Medium durchlaufenen Übergangsbereichen
zwischen Gehäuse 01 und
Stutzen 18 können Dichtungen 37 angebracht
sein.
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Die
Vorrichtung zum Abriegeln des Medienablaufs arbeitet folgendermaßen: Zunächst wird
die Vorrichtung mittels Handgriff 23 in eine Öffnung,
einen Kontrollstutzen oder ein Einlaufrohr des zu überwachenden
Behälters
(nicht dargestellt), eingeführt. Der
Medienanschluss 08 wird an eine Medienleitung angeschlossen,
welche beispielsweise mit einer Mischstation für Kühlschmierstoff in Verbindung steht.
Das Medium tritt durch den Einlauf 11 in die Vorrichtung
ein, umläuft
den Ventilverschlusskörper 04 und
wird seitlich entlang eines vom Gehäuse 01 vorgegebenen
Einlaufwegs nach unten in das Einsteckrohr 20 und schließlich in
den Behälter
geleitet. Bevorzugt kommt zur Führung
des Mediums ein Abweisblech 19 zum Einsatz, welches dafür sorgt,
dass kein Medium direkt auf den Schwimmer 12 aufprallen kann
und somit Schäden
am Schwimmer 12 und Füllstandsmessfehler
vermieden werden können.
Sobald ein bestimmter oberer Füllstand
im Behälter
erreicht ist, wird die Betätigungsstange 10 über den
mit ihr verbundenen Schwimmer 12 bewegt. Bei Erreichen
des maximalen Füllstandes
wird die Betätigungsstange 10 nach
oben, in Richtung Zugstange 03 ausgelenkt. Das Verriegelungselement 06,
Betätigungsknopf 16 und/oder
das in die Langlochplatte 09 eingebrachte Langloch, welches
an seinem unteren Rand an der Zugstange 03 zur Anlage kommt,
können
dabei den Einstellweg begrenzen. Die Verschiebung der Betätigungsstange 10 bewirkt
ein Verschwenken des Verrieglungselements 06, wobei das mit
der Betätigungsstange 10 verbundene
Ende des Verriegelungselements 06 von der Zugstange 03 weg
bewegt wird. Die Ausnehmung des Verriegelungselements 06 rastet
dabei aus der Rastscheibe 05 aus. Dadurch wird die Rückstellfeder 35 entlastet, was
wiederum eine Längsbewegung
der Zugstange 03 vom Einlauf 11 weg bewirkt. Der
Ventilverschlusskörper 04 kommt
zur Anlage an den Ventilwänden 02 und
sorgt damit für
einen Verschluss des Medieneinlaufwegs. Der Betätigungsknopf 16 wird
gleichzeitig von der Zugstange 03 aus dem Gehäusedeckel 07 heraus
nach außen
geschoben.
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Der
abgeriegelte Zustand des Medieneinlaufs kann auch manuell, vor Erreichen
des maximalen Behälterfüllstandes
hervorgerufen werden. Zu diesem Zweck ist ein Betätigungsgriff 21 an
dem durch das Gehäuse 01 nach
oben herausragenden Ende der Betätigungsstange 10 angebracht.
Indem der Betätigungsgriff 21 in
Richtung Handgriff 23 gezogen wird, kommt es zur oben beschriebenen
Auslenkung der Betätigungsstange 10,
die zur Entriegelung des Verriegelungselements 06 und schließlich zum
Schließen
des Ventils 02, 04 und damit zur Blockade des
Medieneinlaufwegs führt.
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Die
Vorrichtung bleibt im abgeriegelten Zustand, unabhängig davon,
ob der maximale Füllstand durch
aus dem Behälter
abfließendes
Medium wieder unterschritten wird. Es erfolgt also kein automatisches
Entriegeln. Ein Entriegeln kann erst nach Unterschreiten des maximalen
Füllstandes
und durch manuellen Eingriff des Bedienpersonals erfolgen. Zur Freigabe
des Medieneinlaufs muss der Betätigungsknopf 16 zurück in den
Gehäusedeckel 07 geführt werden.
Damit verbunden ist eine axiale Verschiebung der Zugstange 03 in
Richtung Einlauf 11 und ein Spannen der Rückstellfeder 35.
Gleichzeitig bewegt sich die Betätigungsstange 10 aufgrund
der Schwerkraft nach unten. Auf Wunsch kann die Führung der Betätigungsstange 10 und/oder
des Verriegelungselements 06 schwergängig ausgelegt sein, so dass
ein Absenken des Schwimmers 12 bzw. der Betätigungsstange 10 nur
durch manuellen unterstützenden
Eingriff über
den Betätigungshebel 21 erreichbar
ist. Die Ausnehmung des Verriegelungselements 06 rastet
in die Rastscheibe 05 ein. Der Ventilverschlusskörper 04 liegt
nicht länger
an den Ventilwänden 02 an,
Medium kann wieder so lange durch den Einlauf 11 in den
Behälter
fließen
bis der maximale Füllstand
erneut erreicht ist.
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4 ist
zu entnehmen, dass die als Lagerung für das Verriegelungselement 06 verwendeten Lagerstifte 30 (siehe
auch 3) mittels einer Schraubverbindung einstellbar
sind. Auch an dieser Stelle kann das Lager so vorgespannt werden,
dass nur durch manuellen Eingriff eine Absenken der Betätigungsstange 10 möglich ist.
Damit muss zur erneuten Freigabe des Medieneinlaufs jedenfalls eine Zweihandbetätigung erfolgen,
wodurch eine versehentliche Freigabe vermieden werden kann. Zur
Befestigung des Stutzens 18 am Gehäuse 01 dient ebenfalls
eine Schraubverbindung.
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In 5 ist
eine Schnittansicht entlang einer in 3 eingezeichneten
Schnittlinie D-D dargestellt, wobei insbesondere der im Gehäuse 01 enthaltene Abschnitt
der Betätigungsstange 10 gezeigt
wird. Die Vorrichtung befindet sich hier im Zustand eines freigegebenen
Medieneinlaufs, in dem der obere Rand des in die Langlochplatte 09 eingebrachten
Langlochs an der Zugstange 03 anliegt.
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- 01
- Gehäuse
- 02
- Ventilwand
- 03
- Stellglied,
Zugstange
- 04
- Ventilverschlusskörper
- 05
- Rastscheibe
- 06
- Verriegelungselement,
Klinke
- 07
- Gehäusedeckel
- 08
- Medienanschluss
- 09
- Langlochplatte
- 10
- Betätigungsstange
- 11
- Einlauf
- 12
- Schwimmer
- 13
- -
- 14
- Buchse,
Kragenbuchse
- 15
- Aufnahmehülse
- 16
- Betätigungsknopf
- 17
- Federteller
- 18
- Stutzen
- 19
- Abweisblech
- 20
- Einsteckrohr
- 21
- Betätigungsgriff
- 22
- Handgriffhalter
- 23
- Handgriff
- 24
- -
- 25
- -
- 26
- -
- 27
- -
- 28
- -
- 29
- -
- 30
- Lagerstift
- 31
- -
- 32
- Gewindestift
- 33
- Einkerbung
- 34
- Anschlag
- 35
- Feder,
Rückstellfeder
- 36
- Lager,
Zylinderlager
- 37
- Dichtungen