DE102005024513A1

DE102005024513A1 - Hydraulisches Aggregat

Info

Publication number: DE102005024513A1
Application number: DE200510024513
Authority: DE
Inventors: Erich Weiss
Original assignee: Barksdale GmbH
Current assignee: Barksdale GmbH
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2005-05-27
Publication date: 2006-11-30

Abstract

Es wird eine Kontroll-/Serviceeinheit, insbesondere zum Einsatz in geschlossenen Kühl-, Schmier- oder Hydrauliksystemen vorgeschlagen, mit einem Steuerblock (1), der mit einem Zufuhranschluss (2) sowie einem Ablaufanschluss (3) für das fluide Medium versehen ist und eine fluide Vorlauf- (4) und eine Rücklaufverbindung (5) aufweist, in denen Ventileinrichtungen (6, 7) eingefügt sind und an die Verbraucher (8) anschließbar sind. DOLLAR A Um vor der Durchführung von Service- und Wartungsarbeiten am Steuerblock und/oder am Verbraucher kein Ablassen des fluiden Mediums aus dem System durchführen zu müssen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zwischen einem dem Verbraucher (8) zugeordneten Rücklaufanschluss (10) und der dem Ablaufanschluss (3) vorgeschalteten Ventileinrichtung (7) ein fluider Speicher (11) zur Aufnahme des fluiden Mediums vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontroll-/Serviceeinheit, insbesondere zum Einsatz in geschlossenen Kühl-, Schmier- oder Hydrauliksystemen, mit einem Steuerblock, der mit einem Zufuhranschluss sowie einem Ablaufanschluss für das fluide Medium versehen ist und eine fluide Vorlauf- und eine Rücklaufverbindung aufweist, in denen Ventileinrichtungen eingefügt sind und an die Verbraucher anschließbar sind. Unter dem Begriff „fluides Medium" sind in dem vorliegenden Text Kühl- sowie Schmierflüssigkeiten zu verstehen.
Hydraulische Einrichtungen dieser Art gehören seit Jahren zum Stand der Technik. Bei der Durchführung von Service- und Wartungsarbeiten insbesondere am Steuerblock oder den daran angeschlossenen Verbrauchern ist es jedoch notwendig, das fluide Medium aus dem System abzulassen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kontroll-/Serviceeinheit der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, bei der vor der Durchführung von Service- und Wartungsarbeiten keine Notwendigkeit des Ablassens des fluiden Mediums aus dem System besteht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen einem dem Verbraucher zugeordneten Rücklaufanschluss und der dem Ablaufanschluss vorgeschalteten Ventileinrichtung ein fluider Speicher zur Aufnahme des Mediums vorgesehen ist.

Zur Konkretisierung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass der fluide Speicher als eine Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildet ist, deren Zylinder einen das Medium aufnehmenden Speicherraum von einem pneumatischen Raum trennt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der fluide Speicher unter dem Steuerblock senkrecht zu diesem hängend angeordnet ist.

Eine einwandfreie Trennung von beiden in der Zylinder-Kolben-Anordnung wirkenden Medien wird bei einer anderen Ausführung der Erfindung dadurch erreicht, dass der Kolben mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Dichtelementen versehen ist.

In dem zwischen den Dichtelementen liegenden Bereich eines Gehäuses der Zylinder-Kolben-Anordnung befindet sich eine Ablassbohrung, aus der das Medium im Undichtigkeitsfall der zugeordneten Dichtung abgeführt wird. Somit ist ausgeschlossen, dass Luft/Gas in den Flüssigkeitsbereich eintreten kann. Ein Eintritt von Gas in den Flüssigkeitsbereich würde zur Beeinträchtigung der Kühlung/Schmierung mit den entsprechenden Folgen führen.

Bei einer nächsten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist der pneumatische Raum über ein Steuerventil mit einer pneumatischen Druckquelle verbindbar. Das Steuerventil ist dabei vorzugsweise als ein elektrisch schaltbares 3/2-Wegeventil ausgebildet.

Bei einer Ausgestaltung sind die Ventileinrichtungen als elektrisch schaltbare, stromlos geschlossene (SG-) 2/2-Wegeventile ausgebildet, die der Unterbrechung von Zu- und Abfuhr des Mediums dienen.

Um einen optimalen Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Kontroll-/Serviceeinheit einzustellen, sieht eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass Mittel zur Messung des Durchflusses des fluiden Mediums durch den Verbraucher vorgesehen sind.

Die erwähnten Mittel werden vorzugsweise durch einen dem Verbraucher vorgeschalteten Druckaufnehmer zur Erfassung des Druckes des dem Verbraucher zugeführten fluiden Mediums sowie einen dem Verbraucher nachgeschalteten Druckaufnehmer zur Erfassung des Druckes des aus dem Verbraucher austretenden fluiden Mediums gebildet. Alternativ können die Mittel durch eine Ultraschall-Messeinrichtung gebildet sein.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist sowohl in der Vorlauf- als auch in der Rücklaufverbindung eine Drosselstelle eingefügt.

Der Ansteuerung der Ventileinrichtungen sowie des Steuerventils dient eine elektronische Einheit, der Ausgangssignale der vorhin genannten Mittel zugeführt werden.

In einer Ausführungsform ist der Verbraucher eine Schweißzange. Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Kontroll-/Serviceeinheit in einem Kühlsystem kann als Kühlmedium Wasser verwendet werden.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:

1 ein schematisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Kontroll-/Serviceeinheit;

2 die Kontroll-/Serviceeinheit gemäß der Erfindung in Draufsicht und

3 die Kontroll-/Serviceeinheit gemäß 2 in einer Seitenansicht, bei der der fluide Speicher teilweise in axialer Schnittdarstellung gezeigt wird.

Die in den Zeichnungen dargestellte erfindungsgemäße Kontroll-/Serviceeinheit wird in einem nicht gezeigten geschlossenen System zum Kühlen einer Schweißzange verwendet, die lediglich schematisch angedeutet und mit dem Bezugszeichen 8 versehen ist. Die Kontroll-/Serviceeinheit besteht im Wesentlichen aus einem Steuerblock 1, sowie einem an den Steuerblock 1 angeschlossenen fluiden Speicher 11. Wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, ist der Speicher 11 unter dem Steuerblock 1 senkrecht zu diesem hängend angeordnet.
Der Steuerblock 1 weist vier Anschlüsse 2, 3, 9 und 10 auf, wobei der erstgenannte Anschluss 2 als Zufuhranschluss und der zweite Anschluss 3 als Ablaufanschluss für ein Kühlmittel bzw. Kühlwasser dient. Dem Zufuhranschluss 2 wird, beispielsweise mittels einer geeigneten Kühlmittelquelle bzw. -pumpe, Kühlwasser zugeführt, das durch eine fluide Vorlaufverbindung 4 zum dritten Anschluss 9 strömt, der einen Eingangsanschluss der Schweißzange 8 bildet und an den eine zur Schweißzange 8 führende, nicht näher bezeichnete Leitung angeschlossen ist. In der Vorlaufverbindung 4 ist eine erste Ventileinrichtung 6 eingefügt, die als ein elektromagnetisch betätigbares, stromlos geschlossenes 2/2-Wegeventil ausgeführt ist, dem eine erste Drosselstelle 19 vorgeschaltet ist. Der Überwachung des in der Vorlaufverbindung 4 herrschenden Kühlwasserdruckes dient ein erster Druckaufnehmer 17.
Eine zweite, nicht näher bezeichnete Leitung verbindet die Schweißzange 8 mit dem vierten, vorhin genannten Anschluss 10, der einen der Schweißzange 8 zugeordneten Rücklaufanschluss bildet und an den eine innerhalb des Steuerblocks 1 ausgeführte Rücklaufverbindung 5 angeschlossen ist. In der Rücklaufverbindung 5 ist eine zweite Ventileinrichtung 7 eingefügt, die ebenfalls als ein elektromagnetisch betätigbares, stromlos geschlossenes (SG-) 2/2-Wegeventil ausgeführt ist, dem in der Strömungsrichtung eine zweite Drosselstelle 20 nachgeschaltet ist. Der Überwachung des Druckes des aus der Schweißzange 8 austretenden Kühlmittels dient ein zweiter Druckaufnehmer 18. Die beiden Druckaufnehmer 17, 18 bilden Mittel zur Messung des Durchflusses des fluiden Kühlmittels durch die Schweißzange 8. Denkbar sind jedoch auch andere Mittel zur Durchflussmessung, beispielsweise Ultraschall-Messeinrichtungen.
Wie insbesondere 1 zu entnehmen ist, ist der vorhin erwähnte Speicher 11 zwischen dem Rücklaufanschluss 10 und der zweiten Ventileinrichtung 7 an die Rücklaufverbindung 5 angeschlossen. Der Speicher 11 ist dabei vorzugsweise als eine Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildet, die ein Gehäuse 12 aufweist, dessen Innenraum durch einen Kolben 13 in einen fluiden Speicherraum 14 und einen pneumatischen Raum 15 unterteilt ist. Eine wirksame Trennung der in den Räumen 14 und 15 wirkenden Medien wird durch zwei am Kolben 13 in einem Abstand angeordnete Dichtelemente 22, 23 (3) erreicht, wobei in dem zwischen den Dichtelementen 22, 23 liegenden Bereich des Gehäuses 12 eine Ablassbohrung 25 ausgebildet ist. Da die Höhe des Kolbens 13 größer ist als sein Bewegungsspielraum, mündet die Ablassbohrung 25 unabhängig von der Stellung des Kolbens stets in den Bereich zwischen den beiden Dichtelementen 22, 23.
Während der fluide Speicherraum 14, wie bereits erwähnt wurde, an die Rücklaufverbindung 5 angeschlossen ist, steht der pneumatische Raum 15 mittels einer Leitung 24 mit einer Druckluftquelle, beispielsweise einer Pumpe 21, in Verbindung. Dabei ist in der Leitung 24 ein pneumatisches, elektromagnetisch betätigbares 3/2-Wegeventil bzw. Steuerventil 16 eingefügt, das in seiner ersten Schaltstellung den pneumatischen Raum 15 mit der Pumpe 21 und in seiner zweiten Schaltstellung mit der Atmosphäre (Atm) verbindet. Der Ansteuerung der erwähnten Ventileinrichtungen 6, 7 sowie des Steuerventils 16 dient eine nicht dargestellte elektronische Steuereinheit, die u. a. die Ausgangssignale der Druckaufnehmer 17, 18 weiter verarbeitet.
Im Normalbetrieb des in den Zeichnungen teilweise dargestellten Kühlsystems steht der pneumatische Raum 15 unter einem von der Pumpe 21 bereitgestellten, verhältnismäßig hohen Druck, der beispielsweise 6 bar beträgt. Durch die Druckwirkung wird der Kolben 13 des hydraulischen Speichers 11 an seinem in 3 gezeigten oberen Anschlag gehalten, so dass der fluide Speicherraum 14 im Wesentlichen kein Kühlmittel aufnehmen kann. Die Ventileinrichtungen 6 und 7 befinden sich in ihrer geöffneten Schaltstellung, so dass das über den Zufuhranschluss 2 eingespeiste Kühlmittel durch die fluide Vorlaufverbindung 4 zur Schweißzange 8 und durch die Schweißzange 8 hindurch strömt und über den Rücklaufanschluss 10, die Rücklaufverbindung 5 und die offene Ventileinrichtung 7 zum Ablaufanschluss 3 zurück strömt, über den es den Steuerblock 1 wieder verlässt.
Wird nun am fluiden Steuerblock 1 oder der Schweißzange 8 ein Zustand erkannt, in dem Service- oder Wartungsarbeiten durchzuführen sind, werden die Ventileinrichtungen 6 und 7 in ihre Schließstellung umgeschaltet. Gleichzeitig wird das pneumatische 3/2-Wege- bzw. Steuerventil 16 umgeschaltet, so dass der pneumatische Raum 15 mit der Atmosphäre verbunden wird und der darin herrschende Luftdruck abgebaut wird. Der Kühlmitteldruck in der Rücklaufverbindung 5 bewirkt zusammen mit dem Eigengewicht des Kolbens 13 dessen Bewegung in der Zeichnung nach unten, so dass der fluide Speicherraum 14 vergrößert wird und das Kühlmittel aus dem Steuerblock 1 bzw. der Schweißzange 8 aufnimmt. Dann können sämtliche erforderlichen Arbeiten sowohl am Steuerblock 1 als auch an der ggf. vom Steuerblock 1 abgetrennten Schweißzange 8 ohne die Gefahr des Auslaufens von Kühlwasser durchgeführt werden. Nach der Beendigung der erwähnten Arbeiten bzw. nach dem Anschließen der Schweißzange 8 wird das pneumatische 3/2-Wegeventil bzw. Steuerventil 16 umgeschaltet und der Kolben 13 wird wieder mit Druckluft beaufschlagt. Dadurch wird der Kolben 13 in der Zeichnung nach oben verschoben und das Kühlmittel aus dem fluiden Speicherraum 14 in das System zurück verdrängt.

1: Steuerblock
2: Zufuhranschluss
3: Ablaufanschluss
4: Vorlaufverbindung
5: Rücklaufverbindung
6, 7: Ventileinrichtung
8: Verbraucher
9: Anschluss
10: Rücklaufanschluss
11: fluider Speicher
12: Gehäuse
13: Kolben
14: Speicherraum
15: pneumatischer Raum
16: Steuerventil
17, 18: Druckaufnehmer
19, 20: Drosselstelle
21: Pumpe
22, 23: Dichtelement
24: Leitung
25: Ablassbohrung

Claims

Kontroll-/Serviceeinheit, insbesondere zum Einsatz in geschlossenen Kühl-, Schmier- oder Hydrauliksystemen, mit einem Steuerblock (1), der mit einem Zufuhranschluss (2) sowie einem Ablaufanschluss (3) für das fluide Medium versehen ist und eine fluide Vorlauf- (4) und eine Rücklaufverbindung (5) aufweist, in denen Ventileinrichtungen (6, 7) eingefügt sind und an die Verbraucher (8) anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem dem Verbraucher (8) zugeordneten Rücklaufanschluss (10) und der dem Ablaufanschluss (3) vorgeschalteten Ventileinrichtung (7) ein fluider Speicher (11) zur Aufnahme des fluiden Mediums vorgesehen ist.
Kontroll-/Serviceeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der fluide Speicher (11) als eine Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildet ist, deren Kolben (13) einen das fluide Medium aufnehmenden Speicherraum (14) von einem pneumatischen Raum (15) trennt.
Kontroll-/Serviceeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der fluide Speicher (11) unter dem Steuerblock (1) senkrecht zu diesem hängend angeordnet ist.
Kontroll-/Serviceeinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (13) mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Dichtelementen (22, 23) versehen ist, zwischen denen in einem Gehäuse (12) der Zylinder-Kolben-Anordnung eine Ablassbohrung (25) ausgebildet ist.
Kontroll-/Serviceeinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der pneumatische Raum (15) über ein Steuerventil (16) mit einer pneumatischen Druckquelle (21) verbindbar ist.
Kontroll-/Serviceeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (16) als ein elektrisch schaltbares 3/2-Wegeventil ausgebildet ist.
Kontroll-/Serviceeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtungen (6, 7) als elektrisch schaltbare, stromlos geschlossene (SG-) 2/2-Wegeventile ausgebildet sind.
Kontroll-/Serviceeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (17, 18) zur Messung des Durchflusses des fluiden Mediums durch den Verbraucher (8) vorgesehen sind.
Kontroll-/Serviceeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel durch einen dem fluiden Verbraucher (8) vorgeschalteten Druckaufnehmer (17) zur Erfassung des Druckes des dem Verbraucher (8) zugeführten fluiden Mediums sowie einen dem Verbraucher (8) nachgeschalteten Druckaufnehmer (18) zur Erfassung des Druckes des aus dem Verbraucher (8) austretenden fluiden Mediums gebildet sind.
Kontroll-/Serviceeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel durch eine Ultraschall-Messeinrichtung gebildet sind.
Kontroll-/Serviceeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl in der Vorlauf- (4) als auch in der Rücklaufverbindung (5) eine Drosselstelle (19, 20) eingefügt ist.
Kontroll-/Serviceeinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Einheit zur Ansteuerung der Ventileinrichtungen (6, 7) sowie des Steuerventils (16) vorgesehen ist, der Ausgangssignale der Mittel (17, 18) zugeführt werden.
Kontroll-/Serviceeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucher (8) eine Schweißzange ist.
Kontroll-/Serviceeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmedium Wasser verwendet wird.