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i£ drauliks eicher Als Energiequelle für hydraulische Antriebe verschiedener
Art kann man Hydraulikspeicher verwenden. Diese enthalten in einem Speichergefäß
außer der Hydraulikflüssigkeit ein Gas, das unter Druck gesetzt wird und dadurch
für das Arbeitsv.ermö en des Speichers sorgt. Hydraulikflüssigkeit und Gas sind
in solchen Speichern entweder durch eine Kunststoffmembran voneinander getrennt
(Blasenspeicher) oder durch einen Kolben (Kolbenspeicher), der in dem Speichergefäß
verschiebbar angeordnet ist. Auf Hydraulikspeicher der zuletzt genannten Art bezieht
Aich' die Erfindung. -
Ziel der Erf indung ist eine sichere überwachung
des Arbeitsvermögens solcher Speicher.. Durch dieAberwachung soll-verhindert verden,
daß das Arbeitsvermögen unbemerkt absinkt, denn dies kann insbesondere dann schwerwiegende
Folgen haben, wenn der-Hydraulkspeicher als Energiequelle für den Antrieb eines
elektrischen Schalters benutzt-wird: Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß der
Kolben-zwischen seinen dem Gas und der Flüssigkeit zugekehrten Stirnseiten eine
Ausnehmung aufweist, die um den gesamten Umtang des Kolbens verläuft und zusammen
mit der Brand des Speichergefäßes einen Hingraum begrenzt, und daß an den iiingraum
eine den Druck erfassende Meße-inrichtung angeschlossen ist..
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Der Ringraum steht normalerweise weder mit dem Gasraum des Speichergefäßes
noch mit dem die Iiydraulikflüssigkeit enthaltenden Teil in Verbindung. Er muß deshalb
an sich den vor crem Füllen des Speichergefäßes vorhandenen Druck, beispielsweise
Atmosphärendruck, aufweisen. Rithiri muß zwischen dem Ringraum und dem mit Gas gefüllten
`feil ebenso wie dem mit der ilüssigket gefüllten Raum der volle Druck des Speichers
vorhanden sein. Dies kann mit dem Meßgerät überwacht werden. Ist der Kolben nicht
mehr dicht, so gelangt entweder Gas oder Flüssigkeit in den ingraum. Dadurch steigt
dort der Druck an. Dies kann ebenfalls mit dein Meßgerät erfaßt werden..Auf
diese ,
Aeise läßt sich das-rbetsv-ermägen über@vä.chen, -wie später
noch näher -erläutert vrird. Die Überwachung ist genauer und sicherer als eine Beobachtung
der Stellung des l;olbens. Bei eitler Erfassung--der Kolbenstellung allein-können-.nämlich
dadurch Fehler a uitreten, daß unbemerkt entweder Gäs in den Ölraum oder
(il in den Gasraum übertritt. Beides ist bei der Lrf inäugg ausgeschlossen-.
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Die Länge des- iingraumes sollte in Bewegungsrichtung des Kolbens
mindestens so grfl2 wie der maximale Arbeitshub des Kolbens sein. Diese untere Grenze
Ist lediglich dadurch vorgegeben, daß anderenfalls eine zur tleßeinrchtung führende
Bohrung im Speichergefäß bei normarm betrieb Überfahren vlerden könnte. Vorzugsweise
ist der Kolben mit zwei Dichtunken versehen, die in der zähe der Stirnseile des
Kolbens befestigt. sind und mit den Dicht-kanten zu den.Stirnseiien weisenDie Entfernung
zWischen der Dichtkante än der einen Stirnseite und: der dieser Stirnseite zugekehrten"
Wand des Ringraumes kann als Sicherheitszuschlag für .das Arbeiten der 1bervrachungseinrichLung
benutzt werden, wie im- folzenden- an Hand: der Beschreibung eines nusführuny;sbei,spieles
ausgeführt wird-.
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n den Figu-rer. 1 und 2 ist ein. Hydraulikspeicher mit einem Speichergefäß
i und `einem Kolben L darin in z-nei verschiedenen Betriebsstellungen schematisch
vereinfacht gezeichnet. in beiden
Fällen ist in dem Raum 3 links
vom Kolben 2 Gas enthalten. Der Raum 4 rechte 'vom Kolben ist mit-Öl gefüllt, das
als Hy-- . draulikflüssigkeit verwendet iv,rd.. An den Speicher angeschlos@-sene
Zeitungen, die ein hydraulisches Antriebssystem für einenelektrischen: Schalter
bilden, sind der Ubars%chtlchkeit haI= ber rreegelassen;-Der Kolben 2 besitzt zwischen
der dem Gas:#aum-3 zugekehrten Stirnseite 6 und der dem Ölraum 4 zugekehrten Stirnseite-'
eine husnehmung 8; die-um-den gesamten Umfang des Kolbens verläuft. Der den Umfang
bestimmende Querschnitt des-Kolbens-2 und des Speichergefäßes 1 ist im allgemeinen
kreisförmig.
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Die Erfindung kommt -aber auch für andere Querschnitte "in Frage.,
Die xusnehmung 8 bildet _zusammen mit der W=and 9 -des Speichergefäßes einen ilingraum
-10. An den Ringraum kann eine nichtgezeichnete Meßeinrichtung zum Erfassen von
Drücken angeschlossen- vrerden. Zu diesen Zweck ist in der Wand des Speichergefäßes
ein -Rohrstützen 11 vorgesehen.
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Der Kolben 2' trägt beim Ausführungsbeispiel zwei gleiche Dichtungen
12 und 13. Die durch einen Pfeil angedeuteten Dichtkanten 14 und 15 der Dichtungen
sind der jeweiligen Stirnseite 6 bzw. 7 zugekehrt
Die Länge des
Ringraumes. 10 -in Richtung der Kolbenbewegung längs der gemeinsamen Achse von Speichergefäß
1 und Kolben 2 ist -mindestens so groß vri?e der maximale Arbeitshub des Kolbens
2: Deshalb.bleibt der Rohrstutzen 11 steht mit dem Ringraum 10 in Verbindung, gleichgültig,
<<selche Lage der Kolben während des normalen Betriebes einnimmt. Darüber
hinaus ist durch die Wirksame Länge des Ringraumes, die durch den Abstand der Dichtungen
12, 13 voneinander gegeben ist, noch ein Sicherheitszuschlag vorhanden. Dadurch
ist die gewünschte Verbindung zwischen Ringraum 10 und Rohrstutzen 11 auch bei etwas
größeren Bewegungen oder bei Toleranzen des Kolbens gewährleistet.
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In der Figur 1 ist die Betriebsstellung gezeichnet, in der der Kolben
2 am weitesten nach links gedrückt ist. Die entsprechend dem Arbeitavermöen mindestens
erforderliche Gasmenge im Speicher hat dabei den größten Druck -- erreicht.
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In Fig. 2 ist das Gas am weitesten entspannt, denn alles Öl ist aus
dem Speicher entwichen: Noch immer steht der Stutzen 11 mit dem. Ringraum
10 in Verbindung. .Deshalb können Gas oder Flüssigkeit, die längs des Kolbens
2 entwichen, im normalen Betrieb sofort erfaßt werden.
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Mit der Erfindung können folgende Störungen angezeigt vrerden: Innere
Undichtigkeiten@ auf der Gasseite:
Gas gelangt über die Dichtung-
1-2 in-den Dingraum 10 underhöht dort-den Druck. Dies-führt zum Ansprechen der Meßeinrichtung.
_ _ . Innere Undiciltigkeiten auf der ölseite Öl gelangt über-die Dichtung '3 in
den Singraum 10, so daB die darin befindliche Luft bis zum Ansprechen der Mnrichtung
komprimiert wird.
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3: -Äußere Undichtigkeit auf der Gasseite: Üenn Gas aus dem laum -3
entyleicht, fährt der Kolben 2 mit seiner Dichtung 13 über den Stutzen 11. Das dann
in den Stutzen 11 eindringende Öl führt zum Ansprechen der Meßeinrichtung.
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4. Zu niedrige Gasfüllung:.
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Bei einer vorn vornherein zu geringen Gasfüllung ergibt das Füllen
des Speichers mit Ö1 vor- der Inbetriebnahme ebenfalls ,eine soweit nach links gerichtete
Kolbenbewegung, daß das Öl in den Stutzen -11 eindringt und die Vießeinrchtung
betätigt.
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In Fig. 3 ist die konstruktive Ausbildung eines Hydraulikspeichers
nach der Erfindung dargestellt. Für die mit der Fig. 1 übereinstimmenden Teile 'Werden
die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Das Speichergefäß 1 -besteht-
aus einem Rohr 20 mit Genrinde 21 an beiden Enden.- Darauf sind Kappen 2.2 aufgeschraubt,
die wie . eine Uberwurfmutter zyrei Decke?' 23 und 24 gejen die Stirnselten des
Rohres 20 drüeken.. In den Deckeln sind Dichtungen 25 vorgesehen.
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Der Kolben 2 Ist ein Schmiede- oder Gußteil. Die Dichtungen 12 und
-13 -sind mit Hilfe von zwei- Platten 28 und 29 an- den Stirnseiten des Kolbens
befestigt.
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In: rig. ist dargestellt, d_aß der Raum 1 bereit s mit @ Gas
gefüllt ist. Das Gas Yrird über das Rückschlagventil-30 in das SPeicheräe£äß. l
gedrückt. Die zum Aüekschlagventl führende = Bohrung 3"1 wird anschließend mit :der
Schraube 32 verschlossen. Für den Anschluß der Ölleitungen äst im.Deckel 24 die
Gewindebohrunu 33 vorgesehen.- ._ Der 2ohrstutzen 11 führt zu-einem--Druckwächter,
der als Meßenrichtung im Sinne der Erfindung dient. Der Druekwäcl-rter gibt mit
seinen Kontakten bei einem bestimmten Druck elektrisch ein Signal: Das Signal kann
z.B. das läuten einer -Klingel sein: Ferner kann der-Druclwächter Melderelais.steuern,
wie an-sich bekannt ist: An Stele -eines Druck-crächters kann z:.F. auch ein Kontaktnanometer
verwendet _vrerden