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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein kontinuierliches Versorgungssystem von hochviskosen Medien nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Detektieren von Luftblasen in einem hochviskosen Medium und zum Ausschleusen von luftfreiem Medium aus der Vorrichtung nach den Merkmalen des Patentanspruchs 7.
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Der Auftrag viskoser Medien in Form von Schmierstoffen, beispielsweise in Form von Fett oder Öl, kann als eine der Kernoperationen in automatisierten Montageprozessen und -anlagen angesehen werden. Immer dann, wenn montierte Komponenten über ihren Produktlebenszyklus relativ zueinander bewegt werden oder die Reibung von Komponenten bei ihrer Montage reduziert werden soll, ist die automatisierte Aufbringung von Schmierstoff während des Montageprozesses erforderlich. Insbesondere im Bereich der Automobilindustrie gilt es, diese dosiertechnischen Prozesse auf hohe Wiederholungsraten, kurze Zykluszeiten und eng definierte Toleranzen bei den applizierten Schmierstoffmengen abzustimmen. Eine Kernanforderung hierbei ist, dass der Schmierstoff beim Auftrag frei von Lufteinschlüssen sein muss, wenn er auf Bauteile aufgetragen wird. Insbesondere wenn es sich um hochviskose Schmierstoffe handelt, ist es recht schwierig, diese frei von Luft zu bekommen.
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Ist in dem Schmierstoff noch Luft in Form von Luftblasen eingeschlossen, so führt dies zu keinem kontinuierlichen Auftrag des Schmierstoffes auf die Bauteile. Damit sind die Bauteile nicht nur mit einer geringeren Menge an Schmierstoff behaftet, sondern sie sind auch an manchen Stellen nicht mit Schmierstoff versehen. Lufteinschlüsse führen zudem zu einer schlagartigen Expansion beim Verlassen der Dosierventile der Auftragsvorrichtung und somit zu einem fehlerhaften Auftrag des Schmierstoffs auf das entsprechende Bauteil. Auch kann es zu Beschädigungen an dem Dosierventil kommen, wobei es auch möglich ist, dass Teile einer Düsenöffnung des Dosierventils beschädigt werden.
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Aus
DE 10 2010 032 010 A1 ist daher eine Vorrichtung zur dosierten Ausbringung eines Schmierfettes bekannt, wobei diese Vorrichtung einen Fettbehälter, eine Fettpumpe und eine Dosiereinheit umfasst, die über eine Fettleitung miteinander verbunden sind. In die Fettleitung ist vor der Dosiereinheit eine optische Baugruppe, die ein Schauglas aufweist, an dem das Schmierfett vorbeigeleitet wird, und ein optischer Sensor vorgesehen, der Gaseinschlüsse innerhalb des Schauglases erkennt, und dessen Ausgangssignal ein Ventil zur Entgasung der Fettleitung steuert.
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Mit dieser Vorrichtung kann während des Entgasungsvorgangs jedoch die Schmierstoffversorgung der nachgelagerten Dosierventile nicht aufrechterhalten werden. Ebenso ist der Ausgangsdruck der Vorrichtung aus
DE 10 2010 032 010 A1 um ein Vielfaches geringer als der Eingangsdruck. Demnach müsste eine solche Vorrichtung räumlich gesehen sehr nahe an den Dosierventilen verbaut werden, um diese trotz des geringen Ausgangsdrucks mit ausreichend Schmierstoff zu versorgen. Zudem ist die korrekte Funktionsfähigkeit des optischen Sensors, insbesondere bei dunklen, graphithaltigen und lichtundurchlässigen Schmierstoffen nicht einwandfrei gewährleistet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine verbesserte Vorrichtung für ein Versorgungssystem von hochviskosen Medien bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird nach den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 7 gelöst.
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Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung für ein kontinuierliches Versorgungssystem von hochviskosen Medien, insbesondere hochviskose Schmierstoffe wie zum Beispiel Schmierfette, umfassend ein Leitungssystem für den Transport des Mediums innerhalb der Vorrichtung, das einen Eingang und einen Ausgang für das Medium umfasst. Diese Vorrichtung weist ferner einen Druckregler, der an dem Eingang angeordnet ist und mit dem der Eingangsdruck des Mediums in der Vorrichtung auf etwa 106 Pascal oder weniger, vorzugsweise auf 7*105 Pascal, regelbar ist sowie eine erste Drosselblende, die sich an den Druckregler anschließt und die den Volumenstrom zu dem nachgelagerten Sensor zur Detektion von Luftblasen im Medium auf einen Durchfluss von ca. 0,1 l/min begrenzt. Es ist zudem eine Steuerungseinheit vorgesehen, welche basierend auf den Sensormesswerten die Ventile, zur Entfernung des mit Luftblasen versetzten Mediums, steuert. Das luftblasenfreie Medium wird über eine zweite Drosselblende geführt, welche den statischen Leitungsdruck weiter, vorzugsweise auf 1,5*105 Pascal, reduziert und eine schlagartige Expansion einer etwaigen Luftblase in den nachgelagerten Leitungsbereich der Vorrichtung verhindert. In dem der zweiten Drosselblende nachgelagerten Leitungs- und Druckbereich ist parallel zur Leitung ein zusätzlicher, druckgeregelter Mediumspeicher angeordnet, in dem das gasfreie Medium gespeichert werden kann. Die zweite Drosselblende bildet zusammen mit einem Ventil einen zweiten Medienvolumenstromregler, wobei der zweite Medienvolumenstromregler zwischen dem Sensor und einer regelbaren Hochdruckpumpe angeordnet ist. Am Ende des vorrichtungsinternen Leitungssystems ist die regelbare Hochdruckpumpe angeordnet, mit welcher sich der Ausgangsdruck des Mediums auf über 106 Pascal, vorzugsweise über 107 Pascal, zum Beispiel 1,5*107 Pascal, erhöhen lässt. Mit diesem Druck wird das Medium wieder aus der Vorrichtung ausgeschleust. Vorzugsweise entspricht der Ausgangsdruck aus der Vorrichtung hinaus, dem Eingangsdruck des Mediums, das heißt, dem Druck, mit dem das Medium in die Vorrichtung geführt wird. Der Mediumspeicher ist somit zwischen dem Medienvolumenstromregler und der Hochdruckpumpe angeordnet.
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Vorzugsweise basiert der Sensor zur Detektion von Luftblasen im Medium auf einem Ultraschall-Messprinzip, da sich mit einem solchen Sensor Lufteinschlüsse sehr präzise und weitgehend unabhängig von den Eigenschaften des hochviskosen Mediums detektieren lassen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Auffangbehälter vorgesehen, in dem das lufthaltige Medium auffangbar ist. Dieser Auffangbehälter kann Teil der Vorrichtung sein oder als externe Einheit an diese Vorrichtung angeschlossen sein.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Speicher für das luftfreie Medium in einen hydraulischen Abschnitt sowie einen pneumatischen Abschnitt unterteilt, wobei zwischen dem hydraulischen Abschnitt sowie dem pneumatischen Abschnitt ein bewegliches Dichtelement, das vorzugsweise die Form eines Kolbens aufweist, vorgesehen ist. In dem hydraulischen Abschnitt wird das Medium gespeichert. Der Druck im pneumatischen Abschnitt des Mediumspeichers wird durch einen rückentlüftenden Druckregler mit Sekundärentlüftung konstant gehalten. Demzufolge kann Druckluft über den Druckregler entweichen, wenn der hydraulische Abschnitt des Speichers gefüllt und das Dichtelement in Richtung des pneumatischen Abschnitts verschoben wird. Ebenso sorgt der zu jedem Zeitpunkt über den rückentlüftenden Druckregler konstant geregelte pneumatische Druck dafür, dass das Dichtelement in Richtung des hydraulischen Abschnitts gedrückt wird, wenn aus dem Speicher Medium entnommen wird. Der Druck bleibt sowohl auf der hydraulischen als auch auf der pneumatischen Seite stets konstant. Das Dichtelement ist mit einem kontinuierlichen Weggeber, zum Beispiel einem Seilzugsensor, verbunden. Über den Weggeber kann ermittelt werden, wo sich das Dichtelement innerhalb des Speichers befindet und damit auch wie viel Medium in dem hydraulischen Abschnitt des Speichers enthalten ist.
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Weiterhin bevorzugt ist die Vorrichtung Teil eines Versorgungssystems, wobei das Versorgungssystem neben der Vorrichtung noch ein Gebinde mit einer Pumpe aufweist. Mit dieser Pumpe wird aus dem Gebinde das Medium in die Vorrichtung geführt, wobei mit der Vorrichtung geprüft wird, ob sich Luft in dem Medium befindet. Aufgrund des sehr einfachen und kompakten Aufbaus ist dieses Versorgungssystem sehr wartungsfreundlich.
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Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Detektieren von Luftblasen in einem hochviskosen Medium sowie zum Ausschleusen von luftfreiem Medium aus der Vorrichtung unter Aufrechterhaltung einer kontinuierlichen Mediumabgabe, umfassend folgende aufeinanderfolgende Schritte:
- - es wird ein hochviskoses Medium bereitgestellt und in eine Vorrichtung geleitet
- - mittels eines Druckreglers, der an einem Eingang der Vorrichtung angeordnet ist, wird der Eingangsdruck des Mediums auf etwa 106 Pascal oder weniger, vorzugsweise auf 7*105 Pascal, gebracht
- - mittels einer sich an den Druckregler anschließende Drosselblende wird der Volumenstrom des Mediums auf einen Wert von ca. 0,1 l/min gedrosselt
- - mittels eines Sensors, der sich an die Drosselblende anschließt, wird detektiert, ob sich Luftblasen in dem Medium befinden
- - mittels einer Steuerungseinheit wird das Medium in einen Auffangbehälter geleitet, wenn das Medium Luftblasen enthält, oder es wird das Medium, wenn es keine Luftblasen enthält, in einen Speicher eingebracht bzw. mittels einer Hochdruckpumpe aus der Vorrichtung zu einem Anwendungsort gefördert.
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Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist, dass selbst kleinste Luftblasen detektiert werden können, da der Druck innerhalb der Vorrichtung gering ist und die im Medium eigebetteten Luftblasen entsprechend expandieren. Vorzugsweise weist die Leitung zudem einen sehr kleinen Durchmesser, beispielsweise 3 bis 6, vorzugsweise 4 mm, auf. Da die Vorrichtung einen Speicher aufweist, ist eine kontinuierliche Abgabe des Mediums möglich, so dass problemlos auch das Gebinde des Versorgungssystems gewechselt werden kann, ohne dass die Versorgung mit Medium unterbrochen werden muss. Vorteilhaft ist ferner, dass nur derjenige Teil des Mediums entfernt wird, welcher Luftblasen enthält, weil die Überwachung online erfolgt. Es wird also zu jedem Zeitpunkt erfasst, ob sich in dem Medium Luftblasen befinden. Weiterhin wird aufgrund der konstruktiven Anordnung des Sensors zum Ausschleuseventil, die nur wenige Millimeter voneinander entfernt angeordnet sind, dafür gesorgt, dass, wenn eine Luftblase detektiert wurde, die auszuschleusende Menge an Medium auf ein Minimum reduziert wird.
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Von Vorteil ist weiterhin, dass, wenn mit Luftblasen kontaminiertes Medium entfernt und am Ausgang der Vorrichtung weiterhin Medium abgenommen wird, Medium aus dem Speicher entnommen wird. Dadurch wird eine kontinuierliche Mediumabgabe auch während des Entfernens von lufthaltigem Medium sichergestellt.
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Bevorzugt wird das Medium über eine erste Drosselblende geführt, welche zwischen dem Druckregler und dem Sensor angeordnet ist, und mit der die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums auf ca. 0,1 l/min begrenzt wird. Durch die Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit und damit des Volumenstroms des Mediums wird eine optimale Erkennung der im Medium eingeschlossenen Luftblasen mit Hilfe des nachgelagerten Sensors ermöglicht.
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Weiterhin bevorzugt wird bei dem Verfahren das luftfreie Medium über eine zweite Drosselblende geführt. Durch diese zweite Drosselblende wird der Druck des Mediums in der Leitung weiter reduziert, vorzugsweise auf etwa 1,5*105 Pascal. Dadurch wird eine schlagartige Expansion etwaig vorhandener Luftblasen in den nachgelagerten Leitungsabschnitt der Vorrichtung verhindert.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines Versorgungssystems mit einer Vorrichtung zum Detektieren von Luft in einem Medium, das die Vorrichtung durchströmt;
- 2 einen Mediumspeicher der Vorrichtung;
- 3 einen Ausschnitt des in 2 gezeigten Mediumspeicher und
- 4 eine Variante des in 3 gezeigten Ausschnitts des Mediumspeichers.
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In 1 ist ein Versorgungssystem 1 schematisch dargestellt. Dieses Versorgungssystem 1 umfasst ein Gebinde 2, zum Beispiel ein Fass, in dem ein hochviskoses Medium, beispielsweise ein Schmierstoff in Form eines Schmierfettes, bereitgestellt wird. Mittels einer Pumpe 3 wird das Medium über eine Leitung 4 in eine Vorrichtung 5 eingebracht, in der mittels eines Sensors 11 detektiert werden kann, ob das Medium Luft enthält oder nicht. Das hochviskose Medium wird mit einem Eingangsdruck von vorzugsweise 8*106 bis 1,5*107 Pascal und einer Strömungsgeschwindigkeit von 1 bis 300 l/min in die Vorrichtung 5 eingebracht.
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An einem Eingang 6 der Vorrichtung 5 ist ein Absperrventil 7 vorgesehen, mit dem es möglich ist, den Zufluss an Medium in die Vorrichtung 5 bei Bedarf zu unterbinden.
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Von dem Absperrventil 7 aus kann das Medium über eine in der Vorrichtung 5 befindlichen Leitung 9 zu einem Druckregler 8 gelangen. Mittels des Druckreglers 8 wird der Eingangsdruck auf etwa 7*105 Pascal heruntergeregelt. Der Sollwert des Druckreglers kann entweder manuell eingestellt oder über eine Steuerungseinheit 10 automatisch vorgegeben werden. Mit etwa 7*105 Pascal durchläuft das Medium eine sich anschließende erste Drosselblende 52 und wird dort aufgrund des Zusammenwirkens aus Druck und Widerstand der Blendenöffnung (nicht dargestellt) der ersten Drosselblende 52 auf einen Volumenstrom von ca. 0,1 l/min gedrosselt. Die erste Drosselblende 52 sowie der Druckregler 8 bilden einen ersten Medienvolumenstromregler 54. Durch die Drosselung der Strömungsgeschwindigkeit wird sichergestellt, dass eventuell im Medium eingeschlossene Luftblasen vom sich anschließenden Sensor 11 korrekt erfasst werden können. Dieser Sensor 11 ist vorzugsweise als Ultraschall-Luftblasensensor ausgeführt und prüft das durch die Leitung 9 hindurchgeleitete Medium auf Lufteinschlüsse und stellt das Detektionsergebnis in Form eines elektrischen Signals bereit, das von der Steuerungseinheit 10 empfangen und ausgewertet wird. Da der Aufbau von Drosselblenden bekannt ist, wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
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Enthält das Medium Luft, so wird ein Ausschleusventil 12 geöffnet, so dass dieses Medium über eine Leitung 13 zu einem Auffangbehälter 14 geführt wird. In diesem Auffangbehälter 14 wird das lufthaltige Medium gesammelt. Wie in der 1 zu sehen, befindet sich der Auffangbehälter 14 außerhalb der Vorrichtung 5. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Auffangbehälter 14 Teil der Vorrichtung 5 ist. Damit das Medium nicht weiter in der Leitung 9 geführt wird, ist ein Ventil 15 geschlossen.
Die Leitungen 9 und 13 sind dabei Teil eines Leitungssystems 9, 13 mit dem das Medium innerhalb der Vorrichtung 5 transportiert werden kann.
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Eine zweite Drosselblende 53 sorgt auf einer Eingangsseite 56 für einen Staudruck im Mediumfluss und reduziert somit den Druck auf einen Wert von ca. 1,5*105 Pascal auf einer Ausgangsseite 57. Nur durch den so erzeugten Staudruck lässt sich das mit Lufteinschlüssen versetzte Medium über das Ventil 12 in die Leitung 13 ableiten und ein schlagartiges Expandieren eingeschlossener Luftblasen, durch das zum Zeitpunkt der Detektion noch geöffnete Ventil 15 hindurch, unterbinden. Die zweite Drosselblende 53 sowie das Ventil 15 bilden einen zweiten Medienvolumenstromregler 55.
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Wird mittels des Sensors 11 festgestellt, dass das Medium keine Luft enthält, so bleibt das Ventil 12 geschlossen und das Medium wird über das geöffnete Ventil 15 entlang der Leitung 9 zu einem Mediumspeicher 16 geführt. Der Mediumspeicher 16 wird selbst mit Druck beaufschlagt. Die Druckbeaufschlagung erfolgt hierbei pneumatisch durch den Einsatz eines rückentlüftenden Druckreglers 58 mit Sekundarentlüftung 59. Unabhängig vom Füllstand des Mediumspeichers 16 wird so sichergestellt, dass der vom Mediumspeicher 16 erzeugte Leitungsdruck im Bereich zwischen der Drosselblende 53 und der Hochdruckpumpe 17 konstant gehalten wird. Zu sehen ist auch eine Druckluftzuleitung 60, über die der Druckregler 58 mit Druckluft versorgt wird.
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Zusätzlich besitzt der Mediumspeicher 16 eine Füllstandsabfrage (nicht dargestellt), mit der festgestellt werden kann, wie viel Medium der Mediumspeicher 16 enthält. Der Füllstand des Mediumspeichers 16 kann dabei kontinuierlich überwacht und angezeigt werden, so dass zu jedem Zeitpunkt über ein Füllstandsignal erkennbar ist, wie voll der Mediumspeicher 16 ist. Basierend auf dem Füllstandsignal lässt sich beispielsweise über die Steuerungseinheit 10 der maximal zulässige Füllstand des Medienspeichers 16 festlegen, beispielsweise auf ein Liter. Ist dieser Füllstand erreicht, so kann durch die Steuerungseinheit 10 beispielsweise das Absperrventil 7 geschlossen werden, so dass das in dem Mediumspeicher 16 vorhandene Medium entleert werden kann. Ist der Mediumspeicher 16 vollständig oder nur zu einem gewissen Prozentsatz entleert, so kann das Absperrventil 7 wieder geöffnet werden, so dass von außen erneut Medium in die Vorrichtung 5 zugeführt wird.
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Unabhängig vom Füllstand des Mediumspeichers 16 fördert die Hochdruckpumpe 17 das Medium direkt aus der Vorrichtung 5 heraus. Die Hochdruckpumpe 17 ist vor einem Ausgang 18 der Vorrichtung 5 angeordnet und dient dazu, den Ausgangsdruck des Mediums wieder auf über 8*106 Pascal zu erhöhen. Vorzugsweise entspricht der Ausgangsdruck aus der Vorrichtung 5 heraus, dem ursprünglichen Eingangsdruck des Mediums in die Vorrichtung 5 hinein. Dabei wird der durch die Hochdruckpumpe 17 erzeugte Ausgangsdruck manuell oder automatisch mittels einem an der Hochdruckpumpe 17 angebrachten Druckregler 19 geregelt. Nachdem das Medium den Ausgangsdruck erreicht hat, kann es die Vorrichtung 5 verlassen und über eine Leitung 20 zu einem Ort transportiert werden, an dem das Medium verwendet werden soll. So kann das Medium beispielsweise zu einer Maschine transportiert werden, wo das Medium dann auf entsprechende Bauteile aufgetragen wird.
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Vorteilhafterweise besitzt die Vorrichtung 5 ein Touchscreen (nicht dargestellt), der direkt mit der Steuerungseinheit 10 verbunden ist und über das ein Benutzer die Ventile 7, 12, 15, Drosselblenden 52, 53 sowie die Druckregler 8 und 19 steuern kann. Vorzugweise handelt es sich bei den Ventilen 7,12,15 um Pneumatikventile.
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Auf dem Touchscreen können auch die Füllstände des Auffangbehälters 14 sowie des Mediumspeichers 16 sowie der Druck des Mediums in der Vorrichtung 5 angezeigt werden sowie der maximal zulässige Füllstand des Mediumspeichers 16 konfiguriert werden. Von Vorteil ist auch, dass mit der Vorrichtung 5 ermittelt werden kann, wie lange es dauert, das luftfreie Medium aus der Vorrichtung 5 auszuschleusen. Dabei kann auch das Verhältnis von Medium zu Luft (in Prozent) innerhalb von bestimmten Zeiträumen, zum Beispiel innerhalb der letzten 10 oder 60 Minuten, ermittelt werden. Das Verhältnis an Luft in dem Medium kann ebenfalls auf dem Touchscreen angezeigt werden. Über den Touchscreen kann zudem die Sensitivität des Sensor 11 hinsichtlich der Luftblasenerkennung eingestellt werden.
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Das Verfahren zum Detektieren von Luftblasen in dem hochviskosen Medium und zum Ausschleusen des luftfreien Mediums aus der Vorrichtung umfasst folgende aufeinanderfolgende Schritte:
- In einem ersten Schritt wird ein hochviskoses Medium bereitgestellt und in die Vorrichtung 5 geleitet. In einem zweiten Schritt wird mittels des Druckreglers 8, der an dem Eingang 6 der Vorrichtung 5 vorgesehen ist, der Eingangsdruck des Mediums auf etwa 7*105 Pascal reduziert, um die im Medium eingeschlossenen Luftblasen zu expandieren, damit diese vom Sensor 11 besser detektiert werden können. Das Medium passiert in einem dritten Schritt eine erste Drosselblende 52, durch welche die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums auf ca. 0,1 l/min reduziert wird, um eine korrekte Erkennung der im Mediumstrom eingeschlossenen Luftblasen mit Hilfe des nachgelagerten Sensors 11 zu ermöglichen. In einem vierten Schritt wird mittels einer Steuerungseinheit 10 das Medium in den Auffangbehälter 14 geleitet, wenn das Medium Luftblasen enthält, oder es wird das Medium, wenn es keine Luftblasen enthält, durch die zweite Drosselblende 53 in einen Leitungsbereich der Leitung 9 mit niedrigerem Druck geleitet. Von hieraus gelangt das luftfreie Medium entweder in den Mediumspeicher 16, oder es wird durch die Hochdruckpumpe 17 wieder aus der Vorrichtung 5 in eine Leitung 20 geschleust. Das Medium wird dann zu einem Ort transportiert, an dem es benötigt wird. Dazu kann die Leitung 20 mehrere Zweigleitungen 21 bis 24 besitzen, über die das Medium direkt zu einem entsprechenden Anwendungsort 25 bis 28 transportiert wird. Die Leitung 20 sowie die Zweigleitungen 21 bis 24 gehören zwar nicht zu der Vorrichtung 5, sind aber Teil des Versorgungssystems 1.
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Die Zweigleitungen 21 bis 24 weisen je ein Dosierventil (der Übersicht halber in 1 nicht gezeigt) auf, mit denen die gewünschte Menge an Medium, zum Beispiel auf ein Bauteil, aufgebracht werden kann.
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Es versteht sich, dass anstelle der beiden Ventile 12, 15 auch ein 3/2-Wegventil vorgesehen werden kann bzw. dass die beiden Ventile 12, 15 ein 3/2-Wegventil bilden.
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2 zeigt den Mediumspeicher 16 der Vorrichtung 5 in einer detaillierten Ansicht. Der Mediumspeicher 16 umfasst eine erste Abdeckung 30 sowie eine der ersten Abdeckung 30 gegenüberliegende zweite Abdeckung 31, wobei zwischen den Abdeckungen 30, 31 eine Seitenwandung 50 angebracht ist. Der Mediumspeicher 16 ist in einen hydraulischen Abschnitt 32 sowie einen pneumatischen Abschnitt 33 unterteilt. Zwischen dem hydraulischen Abschnitt 32 sowie dem pneumatischen Abschnitt 33 ist ein bewegliches Dichtelement 34 angeordnet, dass in Richtung der Pfeile 35 bzw. 36 bewegt werden kann. Dazu wird Druckluft, zum Beispiel mit 6*105 Pascal, in den pneumatischen Abschnitt 33 eingebracht, um das Dichtelement 34, das vorzugsweise die Form eines Kolbens besitzt, in Richtung des Pfeils 36 zu bewegen; oder die Druckluft wird aus dem pneumatischen Abschnitt 33 entfernt, um das Dichtelement 34 in Richtung des Pfeils 35 zu bewegen. In den hydraulischen Abschnitt 32 kann über die Leitung 9 luftfreies Medium eingeführt werden, da in der Abdeckung 30 eine in 2 nicht zu sehende Öffnung vorgesehen ist, über die das Medium von der Leitung 9 in den Abschnitt 32 gelangen kann.
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Dazu wird das Dichtelement 34 in Richtung des Pfeils 35 bewegt, wodurch das Medium in den hydraulischen Abschnitt 32 hineingezogen wird. Soll das Medium aus dem hydraulischen Abschnitt 32 wieder entfernt werden, so wird das Dichtelement 34 in Richtung des Pfeils 36 bewegt. Das Medium wird damit aus dem hydraulischen Abschnitt 32 wieder in die Leitung 9 der Vorrichtung 5 gedrückt. Das Medium ist der Übersicht halber nicht dargestellt. Das Dichtelement 34 ist über einen kontinuierlichen Weggeber 37, zum Beispiel einen Seilzugsensor, mit der Abdeckung 31 verbunden. Über den Weggeber 37 kann ermittelt werden, wo sich das Dichtelement 34 innerhalb des Mediumspeichers 16 befindet. Damit kann auch festgestellt werden, wie viel Medium sich in dem hydraulischen Abschnitt 32 befindet.
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3 zeigt einen Ausschnitt des in 2 gezeigten Mediumspeichers 16 (siehe 2), wobei die Seitenwandung 50 und der Abschnitt 30 des Mediumspeichers 16 in der 3 übersichtshalber nicht gezeigt sind. An der Abdeckung 31 ist der kontinuierliche Weggeber 37 in Form eines Seilzugsensors angebracht, wobei der Weggeber 37 mit dem Dichtelement 34 verbunden ist. Das Dichtelement 34 umfasst eine erste Dichtvorrichtung 38 für die Pneumatik und eine zweite Dichtvorrichtung 39 für die Hydraulik. Jede der Dichtvorrichtungen 38, 39 umfasst eine Dichtung 40 bzw. 41 sowie ein Führungsband 42 bzw. 43. Zwischen den beiden Dichtvorrichtungen 38, 39 ist ein atmosphärischer Druckbereich 44 vorgesehen. Dieser atmosphärische Druckbereich 44 dient als zusätzlicher Sicherheitsbereich. Die Führungsbänder 42, 43 dienen der Führung des Dichtelements 34 entlang der Seitenwandung 50 und stellen sicher, dass das Dichtelement 34 in der Seitenwandung 50 nicht verkippt.
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Ist beispielsweise die Dichtung 41 der Dichtvorrichtung 39 nicht mehr intakt, so kann Medium aus dem hydraulischen Abschnitt 32 austreten. Der atmosphärische Druckbereich 44 kann jedoch dieses Medium auffangen, so dass es nicht in den pneumatischen Abschnitt 33 gelangen kann, zumal die Dichtung 40 der Dichtvorrichtung 38 dies zusätzlich verhindert. Gelangt hingegen Druckluft aus dem pneumatischen Abschnitt 33 in den atmosphärischen Druckbereich 44, so kann sich die Druckluft in diesem Druckbereich 44 ausbreiten, ohne dass die Druckluft direkt in den hydraulischen Abschnitt 32 gelangt, weil dies die Dichtung 41 verhindert. Da die Dichtvorrichtung 38 eine Öffnung 49 aufweist, kann über diese Öffnung 49 Medium bzw. Überluftdruck, sollte dies in den Druckbereich 44 gelangt sein, wieder abgeführt werden. Die Öffnung 49 der Dichtvorrichtung 38 ist mit einem Anschluss 46 für einen Wickelschlauch (nicht gezeigt) verbunden. Über diesen Wickelschlauch kann das in den atmosphärischen Druckbereich 44 gelangte Medium bzw. der Überluftdruck aus dem Druckbereich 44 und damit auch aus dem Mediumspeicher 16 abgeführt werden.
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In 4 ist eine Variante des in 3 gezeigten Ausschnitts des Mediumspeichers 16 dargestellt. Im Gegensatz zu dem in 3 gezeigten Mediumspeicher 16 besitzt diese Variante zusätzlich einen Wickelschlauch 45 zur Abführung von Medium oder Überluftdruck aus dem atmosphärischen Druckbereich 44. Der Einfachheit halber werden die in 3 verwendeten Bezugsziffern beibehalten. Die Seitenwandung 50 sowie der Abschnitt 30 des Mediumspeichers 16 (siehe 2) sind in der 4 wiederum nicht gezeigt. Der Wickelschlauch 45 ist dabei mit einem ersten Ende 47 an dem Anschluss 46 und mit einem zweiten Ende 51 mit einem weiteren Anschluss 48 befestigt, wobei der Anschluss 48 an der Abdeckung 31 angeordnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Versorgungssystem
- 2
- Gebinde
- 3
- Pumpe
- 4
- Leitung
- 5
- Vorrichtung
- 6
- Eingang
- 7
- Absperrventil
- 8
- Druckregler
- 9
- Leitung
- 10
- Steuerungseinheit
- 11
- Sensor
- 12
- Ventil
- 13
- Leitung
- 14
- Auffangbehälter
- 15
- Ventil
- 16
- Mediumspeicher
- 17
- Hochdruckpumpe
- 18
- Ausgang
- 19
- Druckregler
- 20
- Leitung
- 21,22,23,24
- Zweigleitungen
- 25,26,27,28
- Anwendungsort
- 29
- -
- 30
- Erste Abdeckung
- 31
- Zweite Abdeckung
- 32
- Hydraulische Abschnitt
- 33
- Pneumatische Abschnitt
- 34
- Dichtelement
- 35
- Richtungspfeil
- 36
- Richtungspfeil
- 37
- Weggeber
- 38,39
- Dichtvorrichtungen
- 40,41
- Dichtung
- 42,43
- Führungsband
- 44
- Druckbereich
- 45
- Wickelschlauch
- 46
- Anschluss
- 47
- Erstes Ende des Wickelschlauchs
- 48
- Anschluss
- 49
- Öffnung
- 50
- Seitenwandung
- 51
- Zweites Ende des Wickelschlauchs
- 52
- Erste Drosselblende
- 53
- Zweite Drosselblende
- 54
- Erster Medienvolumenstromregler
- 55
- Zweiter Medienvolumenstromregler
- 56
- Eingangsseite
- 57
- Ausgangsseite
- 58
- Druckregler
- 59
- Sekundärentlüftung
- 60
- Druckluftzuleitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010032010 A1 [0004, 0005]
