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Einrichtung zur Anzeige der Stellungen des Arbeits-
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kolbens eines druckmittelbetätigten Stellmotors Es ist eine Einrichtung
der gattungsgemäßen Art für einen doppelt wirkenden, druckmittelbetätigten Stellmotor
bekannt mit einem Anzeigegerät, wobei die Druckleitung mit der Rücklaufleitung in
Abhängigkeit von der Stellung des Arbeitskolbens über eine Verbindungsleitung verbindbar
ist, bei der die Verbindungsleitung, die einen kleineren Strömungsquerschnitt aufweist
als die Druck-und die Rücklaufleitung, während der Stellbewegung des Arbeitskolbens
offen und in den Endstellungen des Arbeitskolbens geschlossen ist, und bei der das
Anzeigegerät ein in der Druck-oder der Rücklaufleitung angeordnetes, den Durchfluß
registrierendes Gerät ist (DAS 2 237 244). Es ist auch aus der GB-PS 1 222 840 zur
Anzeige der Endstellungen eines druckmittelbetätigten Arbeitskolbens eines Servormotors
z.B. bei Erdbaumaschinen
bekannt, an die Druck- und Rücklaufleitung
des Zylinders ein Anzeigegerät anzuschließen, das auf den Druck in diesen beiden
Leitungen anspricht und im Arbeitskolben eine Verbindungsleitung zwischen Druck-
und Rücklauf seite vorzusehen, die während des Arbeitshubes geschlossen ist und
in den Endstellungen durch ein Ventil freigegeben wird, damit ein Druckausgleich
zwischen Druck- und Rücklaufleitung eintritt, durch den die Endstellung am Anzeige
gerät angezeigt wird.
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Auf Tankern wird zur Stellungsanzeige in die den Stellmotor speisende
Druckleitung ein Durchflußmeßgerät eingesetzt, durch das über der Schluckvolumen
des Stellmotors die Klappenstellung ermittelt und auf ein Anzeigegerät übertragen
wird. Eine derartige Einrichtung wird einerseits wegen der dafür aufzuwendenden
Kosten als nachteilig angesehen, da die Durchflußmeßgeräte selbst relativ teuer
sind und zudem eine aufwendige Vorrichtung vorgesehen werden muß, durch welche die
dem Schluckvolumen entsprechenden Umdrehungen des Durchflußmeßgerätes auf das Anzeige~
gerät übertragen werden. Andererseits wird die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der
Stellungsanzeige als nicht ausreichend angesehen, da das Anzeigegerät aufgrund der
durch die Leitungslänge beträchtlichen Kompressibilität des Druckmittels häufig
nur einen Sollwert, nicht aber einen Istwert anzeigt.
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Es ist weiterhin ein ferngesteuerter, hydraulischer Antrieb mit einem
hydraulischen Stellungsanzeigegerät für die Stellung des Verschlußstückes eines
Ventils, insbesondere eines Klappenven tils auf Tankschiffen oder in Raffinerien,
wobei das Stellungsanzeigegerät in die die Offenstellung des Antriebs bewirkende
Arbeitsleitung zwischengeschaltet ist, bekannt, bei dem in Schließstellung des Verschlußstückes
des Ventils beide in Schließ- und Offenstellung des Verschlußstückes des Ventils
wirkende Arbeitsleitungen vom Druckmittel beaufschlagt sind und das Abtriebsorgan
des hydraulischen Antriebes ein in Schließrichtung des Verschlußstückes des Ventils
wirkendes Drehmoment abgibt (DAS 1 601 755).
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Einrichtung zur
Anzeige der Stellungen des Arbeitskolbens eines druckmittelbetätigten Stellmotors
zu schaffen, die mit einer einfachen Steuerleitung versehen, nicht nur sicher die
Endstellungen des Ventilantriebes und damit beispielsweise eines Klappenventils
anzeigt, sondern bei der auch Störfaktoren, wie beispielsweise Luft oder ein Leck
in der Steuerleitung beseitigt bzw. unschädlich gemacht und angezeigt werden.
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Eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art ist nach der Erfindung bei
Verwendung einer einfachen Steuerleitung zwischen Arbeitskolben und Steuerorgang
gekennzeichnet durch einen doppelt wirkenden Meßsylinder (im Steuerpult), bei dem
beide Seiten des Kolbens über einen Bypass miteinander verbunden sind, in dem ein,
durch den Kolben mittels eines Taststiftes in einer Endstellung zu öffnendes Rückschlagventil
angeordnet ist, wobei der Taststift auf der, der Kolbenstange gegenüberliegenden
Seite des Kolbens liegt und die Kolbenstange mit Endstellungsanzeigen versehen ist.
Die Kolbenstange ist zweckmäßig außerhalb des Zylinders mit einem, an ihrem freien
Ende angeordneten Magneten in einer Hülse verschieblich, an der, den beiden Endstellungen
des Kolbens entsprechend, Reedkontakte angeordnet sind. Die Kolbenstange kann aber
auch als Hülse ausgebildet sein, eine im Zylinder feststehende Hülse umgeben, in
der entsprechend den beiden Endstellungen des mit einem Magneten versehenen Kolbens
Reedkontakte angeordnet sind.
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Der Bypass kann außerhalb des Zylinders angeordnet sein und mit einem,
gegen den Zufluß wirkenden Rückschlagventil versehen sein. Der Bypass ist nach einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform Jedoch innerhalb des Kolbens angeordnet.
In der einfachen Steuerleitung ist ein optisch anzeigendes Durchflußgerät angeordnet.
Die Rückstellvorrichtung des Arbeitskolbens ist vorzugsweise eine einstellbare Feder,
sie kann Jedoch auch in einer hydraulischen Ringleitung bestehen. Zweckmäßig
betätigt
der Kolben des Meßzylinders in der eingefahrenen Stellung ein Ruckflußventil von
der Steuerleitung zum Ölbehälter.
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Vorzugsweise ist auf der Kolbenstangenseite des Meßzylinders ein selbsttätig
arbeitendes Entlüftungsventil angeordnet.
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Eine Einrichtung nach der Erfindung hat nicht nur den Vorteil, daß
sie die beiden Endstellungen des Arbeitskolbens eines Stellmotors und damit des
angetriebenen Ventils sicher anzeigt, und zwar unter Verwendung nur einer einfachen
Steuerleitung, sondern es wird durch die besondere Ausbildung des Neßzylinders mit
Bypass erreicht, daß dieses Anzeige- und Steuergerät sehr kompakt ausgebildet und
im Steuerpult unterzubringen ist und auch als Ganzes ausgetauscht werden kann, wenn
einmal irgendwelche Schäden auftreten sollten. Darüber hinaus ist mit zuverlässiger
Sicherheit erreicht, daß Schäden oder Unregelmäßigkeiten, wie beispielsweise Luft
in der Steuerleitung oder auch ein Leck in der Steuerleitung oder dem Arbeitszylinder,
nicht nur beseitigt oder überspielt werden, sondern auch sogleich angezeigt werden,
und zwar unabhängig davon, ob die Meldung über die Endstellungen des Arbeitskolbens
und damit die Anzeige vorliegt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen mit
Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen
Meßzylinder mit äußerem Bypass im axialen Schnitt, Fig. la einen rechtwinklig verlaufenden
axialen Schnitt entsprechend Fig. 1 durch die Steuerseite des Zylinders, Fig. Ib
einen radialen Schnitt durch die Steuerseite des Zylinders entsprechend Fig. 1,
Fig. 2 eine andere Ausführungsform eines Meßzylinders mit im Kolben angeordneten
Bypass in axialem Schnitt, Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Meßzylinders
mit im Kolben angeordneten Bypass, Fig. 4 die hydraulische Schaltung einer Einrichtung
mit dem Meßzylinder nach den Figuren 1 oder 2 oder 3, Fig. 5 eine andere Ausführungsform
einer Einrichtung entsprechend Fig. 4,
Fig. 6 Arialachnitt durch
ein Durchflußgerät mit Leck ölanzeige.
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Ein Meßzylinder nach den Figuren 1, la und Ib besteht allgemein aus
dem Zylindergehäuse 1 mit oberem 2 und unterem Zylinderkopf 3 sowie dem Kolben 4
und der Kolbenstange 5. Der untere Zylinderkopf 3 und der obere Zylinderkopf 2 sind
außerhalb des Zylinders 1 mit einem Bypass 6 verbunden. Die Kolbenstange 5 und der
Kolben 4 sind mit einer axialen Durchgangsbohrung 7 versehen, die sich in einer
fluchtenden Durchgangsbohrung in dem unteren Zylinderkopf 3 fortsetzt. In diese
Durchgangsbohrung 7 ist von der Seite des Zylinderkopfes 3 her eine Hülse 8 eingesetzt,
in der, der oberen und unteren Endstellung des Kolbens 4 zugeordnet, Je ein Reedkontakt
9 und 10 befestigt sind mit Zuleitungen 11, die aus dem unteren Ende der Hülse 8
austreten.
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An dem Kolben 4 ist, die Hülse 8 umgebend, ein Ringmagnet 12 befestigt.
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In dem unteren Zylinderkopf 3 befindet sich der Anschluß für den Zufluß
13, und zwar in dem Ansatz des Zylinderkopfes, an dem der äußere Bypass 6 angeordnet
ist. Unmittelbar hinter diesem Anschluß 13 ist eine Verzweigun von der eine Bohrung
14 zu einem Rückschlagventil 15 und von dort in den Bypass 6 führt. Der andere Teil
16 der Verzweigung führt in dem Zylinderkopf über eine axiale Bohrung 17 gegen die
Unterseite des Kolbens 4 und damit in den unter dem Kolben befindlichen Zylinderraum.
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Von dem Rückschlagventil 15 unter dem Bypass 6 führt eine weitere
Bohrung 18 über ein Rückschlagventil 19 und von dort, auf dessen anderer Seite mit
einer Bohrung 20 weiter über ein ßückschlagventil 21. Dieses Rückschlagventil 21
liegt vor der Zuführung 17 unter dem Kolben. Das Rückschlagventil 19 steht unter
dem Einfluß eines Taststiftes 22, der aus der Oberfläche des Zylinderkopfes 3 in
Richtung auf den Kolben 4 herausragt.
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Der obere Zylinderkopf 2 ist mit einer Ableitungsbohrung 23 aus den
oberen Zylinderraum, einer diese fortsetzenden Querbohrung 24 versehen, die sich
mit der den Bypass 6
fortsetzenden Bohrung 25 vereinigt, bevor sie
in dem AnschluU-stutzen 26 der Ableitung mündet.
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Eine andere Ausführungsform eines Meßzylinders nach der Erfindung
ist in der Fig. 2 im axialen Schnitt dargestellt. Es werden in der nachstehenden
Erläuterung die gleichen Bezugszeichen für einander entsprechende Teile verwendet.
Ein Zylindermantel 1 ist mit einem oberen Zylinderkopf 2 und einem unteren Zylinderkopf
3 versehen. Ein in dem Zylindermantel 1 beweglicher Kolben 4 hat einseitig eine
Kolbenstange 5, die den oberen Zylinderkopf 2 durchdringt und an ihrem oberen Ende
mit einem Magneten 12 versehen ist. tber dem oberen Zylinderkopf 2 ist eine die
Kolbenstange 5 umgebende Hülse 8 angeordnet, an der Endstellungsanzeiger in Form
eines unteren Reedkontaktes 9 und eines oberen Reedkontaktes 10 angeordnet sind.
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An dem unteren Zylinderkopf 3 befindet sich die untere Zuleitung 13,
die in einen Hohlraum 27 in dem unteren Zylinderkopf 3 mündet, der vorzugsweise
ringförmig ausgebildet ist. In der Mitte dieses Hohlraumes ist ein zentrischer Vorsprung
28 vorgesehen, dessen Oberfläche auf gleicher Höhe mit der ringförmigen, den Zylinderkopf
innerhalb des Zylinderraumes begrenzenden Ebene liegt.
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Innerhalb des Kolbens 4 ist ein, den gesamten Kolben in Form einer
Bohrung durchdringender Bypass 6 angeordnet, in dem ein Rückschlagventil 15 liegt,
das unter der Wirkung einer Feder 15a steht. Weiterhin befindet sich zentrisch in
den Kolben 4 angeordnet, an dessen unterem Ende ein 'Paststift:22, der auf ein Rückschlagventil
19 wirkt, das unter der Wirkung einer Feder 19a steht. Oberhalb des Rückschlagventils
19 mündet aus dessen Ventilraum eine Bohrung 17 in den oberhalb des Kolbens 4 liegenden
Zylinderraum.
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Der Raum unterhalb des Rückschlagventils 19 setzt sich in einer Bohrung
fort, die den Schaft des Taststiftes 22 innerhalb des
Kolbens in
weitem Abstand umgibt. Diese Bohrung ist mit einer Querbohrung 29 und einer weiteren
achsparallelen Bohrung 30 über ein Rückschlagventil 21, das unter der Wirkung einer
Feder 21a steht, mit dem unterhalb des Kolbens 4 befindlichen Zylinderraum bzw.
dem Ringraum 27 verbunden.
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Der Taststift 22 befindet sich innerhalb eines im Kolbenboden etwas
zurückgesetzten Raumes, so daß seine Funktion bei der Bewegung des Kolbens gegen
die Oberfläche des unteren Zylinderkopfes 3 sichergestellt ist.
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In dem oberen Zylinderkopf 2 ist ebenfalls ein Ringraum 31 angeordnet,
dessen Tiefe etwas größer ist als der Abstand der Zuflußbohrung 17 in der Kolbenstange
5 von der oberen Fläche des Kolbens 4. Dieser Ringraum 31 ist durch eine Querbohrung
24 in dem Zylinderkopf 2 mit dem Abfluß 26 verbunden.
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In einer weiteren Ausführungsform eines Meßzylinders entsprechend
der Fig. 3, die sehr besonders vorteilhaft ist, ist eine noch weitergehende Vereinfachung
insbesondere hinsichtlich der räumlichen Ausführung und auch der Funktion erreicht.
Auch hier gelten wieder für gleiche Teile, gleiche Bezugszeigen. Der äußere Aufbau
des Zylinders und Kolbens gleicht dem, der schon an dem Ausführungsbeispiel nach
der Fig. 2 beschrieben ist. Er wird daher hier nicht wiederholt. Wesentlich unterscheides
sich bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 die Ausführung des Kolbens 4 mit
den darin angeordneten Bohrungen für Bypass und Rückschlagventile. Auch hier ist
wieder zentrisch in dem Kolben 4 ein Taststift 22 angeordnet, der mit der Oberfläche
eines Vorsprunges und damit der Gesamtoberfläche des unteren Zylinderkopfes 3 zusaaenwirkt,
wenn der Kolben sich dagegen bewegt. Der Taststift 22 steht unter der Wirkung einer
Feder 22a. Der Taststift 22 wirkt mit einem oberen Ansatz gegen einen Ansatz an
einem Rückschlagventil 32, das unter der Wirkung einer Feder 32a steht. Die Anordnung
der Durchflußbohrungen und des Rückschlagventiles 32 mit den Taststift 22 ist in
gleicher Weise
vorgenommen wie bei dem Ausführungsbeispiel nach
der Fig. 2, das Rückschlagventil 32 hat hier jedoch eine Mehrfachfunktion.
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Die Führung des Taststiftes 22 ist in einem zylinderförmigen Block
33 zentrisch ausgebildet, der in eine entsprechend weite Bohrung mit Innengewinde
in dem Kolben 4 von dessen Unterseite her eingeschraubt ist. Diese Bohrung 34 auf
der Unterseite des Kolbens 4 hat einen größeren Durchmesser als der Vorsprung 28
in dem Zylinderkopf 3 und steht daher allseits mit dem Ringraum 27 in dem Zylinderkopf
3 in Verbindung. In der zylinderförmigen Block 33 ist achsparallel eine Bohrung
vorgesehen, die den Bypass 6 bildet und mit dem Raum und den weiteren Bohrungen
in Verbindung steht, die oberhalb der Führung des Taststiftes 22 angeordnet sind
und über das Rückschlagventil 32 zu dem Ausfluß 17 in den oberen Zylinderraum oberhalb
des Kolbens 4 münden.
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Die auf das Rückschlagventil 32 wirkende rückhaltende und damit dieses
Ventil in geschlossener Stellung haltende Federkraft ist größer bemessen als sämtliche
Widerstände zusammen mit der Betätigungskraft des Arbeitszylinders in der hinter-
strömungsabwärts- liegenden Steuerleitung und Seite des Hydrauliksystems des Meßzylinders.
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Anhand der Prinzipskizze der Hydraulik nach Fig. 4 soll die Funktion
der Einrichtungen nach der Neuerung in den verschiedenen Ausführungsbeispielen erläutert
werden. Da diese Schaltskizze für sämtliche drei Ausführungsbeispiele zutrifft,
ist versucht worden, die Bezugszeichen den entsprechenden Teilen der Schaltskizze
zuzuordnen. Zunächst sei die Schaltskizze entsprechend der Fig. 4 erläutert: Aus
einem Vorrat 40 wird von einer Pumpe 41 1 angesaugt und über ein Steuerventil 42
in die Zuleitung 43 gedruckt. Das Steuerventil 42 ist als Drei/Zweiwege-Steuerventil
ausgebildet, es kann von der Druckleitung der Pumpe 41 auf die Zuleitung 43 geschaltet
werden für die Einführung von Drucköl in das System oder es kann umgeschaltet werden
von der Zuleitung 43 auf eine Rückleitung 44, die in den Vorrat 40
zurückführt
für den Rückflub. In der Fig. 4 ist das Ventil 42 auf Ruckfluls eingestellt.
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Bei Einstellung auf Zufluß und Drucköl wird dieses öl über die Zuleitung
43 und den Anschluß 1g des Meßzylinders der Unterseite des Kolbens 4 zugeführt.
Bei der Ausführungsform des Meßzylinders entsprechend den Figuren 1, la und ib fließt
das 01 von der Zuleitung 13 über die Bohrungen 16, an dem Ventil 19 vorbei und durch
die Bohrung 17 unter den Kolben 4 und hebt diesen an. Der Kolben nimmt dabei den
Magneten 12 mit, der damit aus dem Bereich des unteren Kontaktes 9 auswandert, so
daß die mit diesem unteren Kontakt 9 verbundene Anzeigelampe 44 erlischt. Aus dem
über dem Kolben 4 befindlichen Raum wird das öl verdrängt durch die Leitungen 23,
24 und den Ausfluß 26 in die Steuerleitung 45 zu dem Arbeitszylinder 46, der als
Stellmotor das Ventil 47 öffnet. Der Arbeitszylinder 46 ist bei diesem Ausführungsbeispiel
mit einer Rückholfeder 48 versehen.
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Hat der Kolben 4 des Meßzylinders seine oberste Stellung erreicht,
befindet sich der Magnet 12 im Bereich des Kontaktes 10, und die, mit diesem Kontakt
verbundene Anzeigelampe 49 leuchtet auf und zeigt damit an, daß das Ventil 47 geöffnet
ist.
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Sollte sich in der Steuerleitung 45 Luft befinden und damit das Ventil
47 noch nicht ganz geöffnet sein, so öffnet sich das Rückschlagventil 15 unter dem
Bypass 6, und es strömt weiter Drucköl in die Steuerleitung 45 ein, bis die dort
befindliche Luft so weit komprimiert ist, daß der Arbeitsdruck ausreicht, das Ventil
47 vollständig zu öffnen.
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Die Signallampe 49 leuchtet auf, solange das Ventil 47 geöffnet ist,
d.h. solange der Kolben 4 in dem fleßzylinder sich in seiner obersten Stellung befindet.
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Zum Schließen des Ventils 47 wird das Schaltventil 42 umgestellt auf
die in der Fig. 4 dargestellte Stellung. Die Rückholfeder 48
drückt
den Kolben des Arbeitszylinders 46 in seine Ausgangsstellung zurück und schließt
damit das Ventil 47. Dabei wird von dem Kolben des Arbeitszylinders 46 bzw. des
Stellmotors Oel in die Steuerleitung 45 zurückgedrückt auf die obere Seite des Kolbens
4 des Meßzylinders,der damit nach unten gedrückt wird bis er die in der Figur 1
dargestellte unterste Stellung erreicht hat. Sowie die Kolbenstange mit dem daranliegenden
Magneten 12 die oberste Stellung verlassen hat, erlischt die Sigballampe 49 und
zeigt damit an, daß das Ventil 47 nicht mehr geöffnet ist. Nach Erreichen der untersten
Stellung des Kolbens 4 in dem Meßzylinder liegt der Magnet im Bereich des unteren
Kontaktes 9, die Signallampe 44 leuchtet auf und zeigt damit an, daß das Ventil
47 geschlossen ist. Sollte sich in der Steuerleitung 45 noch Luft befinden, so kann
sich diese entspannen, denn nachdem der Kolben 4 seine unterste Stellung erreicht
hat, wird der Taststift 22 gedrückt, der das Ventil 19 öffnet und damit den Bypass
6 freigibt, aus dem weiteres Oel aus der Steuerleitung 45 an dem Kolben 4 vorbei
in die Rückleitung 43 fließen kann bis sich in der Steuerleitung 45 normale Druckverhältnisse
eingestellt haben und damit das Ventil 47 vollständig geschlossen ist.
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Bei der Verwendung eines Meßzylinders entsprechend der Figur 2 sind
die Funktionen und Arbeitsabläufe im wesentlichen die selben, es ist hier lediglich
der Bypass nicht außerhalb des Meßzylinders angeordnet, sondern innerhalb des Kolbens
4 des Meßzylinders. Das Ventilspiel der mit gleichen Bezugszeichen versehenen Ventile
findet jedoch in gleicher Weise statt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel eines Meßzylinders entsprechend der Figur
3 sind sämtliche Funktionen der verschiedenen Ventile in dem Rückschlagventil 32
und seiner Feder 32a vereinigt. Zur Öffnungsbewegung wird Druckoel von der Leitung
43 über die Zuleitung 13 unter den Kolben 4 gebracht und hebt diesen aus der untersten
Stellung, die der Schließstellung des Ventils 47 entspricht
und
über Magneten 12 und Kontakt 9 die Signallampe 44 betätigt, nach oben. Dabei wird
oberhalb des Kolbens 4 Oel aus dem Meßzylinder verdrängt über die Ableitung 26 in
die Steuerleitung 45 zu dem Arbeitszylinder 46, dessen Kolben gegen die Wirkung
der Feder 48 angehoben wird und dabei das Ventil 47 öffnet. Hat der Kolben 4 des
Meßzylinders die oberste Stellung erreicht, so betätigt der Magnet 12 den Kontakt
1o und damit leuchtet die Signallampe 49 auf, um die Öffnung des Ventils 47 anzuzeigen.
Sollte sich noch Luft in der Steuerleitung 45 befinden, so fließt weiterhin Druckoel
über den Bypass 6 im Kolben 4 und hebt das Rückschlagventil 32 gegen die Wirkung
seiner Feder 32a ab und fließt über den Ausfluß 17 in den oberhalb des Kolbens 4
befindlichen Ringraum 31 im oberen Zylinderkopf und von dort über die Ableitung
26 in die Steuerleitung 45 bis dort derselbe Druck herrscht wie in der Zuführungsleitung
43 und damit der Kolben des Arbeitszylinders 46 das Ventil 47 vollständig geöffnet
hat.
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Zum Schließen des Ventils 47 wird das Schaltventil 42 auf die in der
Figur 4 dargestellte Stellung umgeschaltet, unter der Wirkung der Druckfeder 48
wird der Kolben in dem Arbeitszylinder 46 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt
und dabei das Ventil 47 geschlossen unter Verdrängung von Oel in die Steuerleitung
45. Von dort drückt das Oel den Kolben 4 im Meßzylinder aus der obersten Stellung
wieder in die unterste Stellung zurück, wobei der Magnet den Kontakt 10 verläßt,
die diesem zugeordnete Signallampe 49 erlischt und bei Erreichen der untersten Stellung
der Magnet über den Kontakt 9 die Signallampe 44 zum Leuchten bringt. Wenn sich
in der Steuerleitung 45 komprimierte Luft befindet, ist das Ventil 47 noch nicht
vollständig geschlossen, die Druck feder 48 drückt den Kolben weiterhin nach unten,
um das Ventil 47 zu schließen und das Oel steht in der Leitung 45 noch unter einem
höheren Druck. Bei Erreichen der unteren Stellung des Kolbens 4 in dem Meßzylinder
wird der Taster 22 nach Berührung mit dem Boden des Zylinders nach oben gedrückt
und hebt dabei das Rückschlagventil
32 gegen die Wirkung seiner
Feder 32a aus seinem Sitz, so daß das unter Druck stehende Oel aus der Steuerleitung
45 über den oberen Zylinderraum durch die Zuleitung 17, an dem geöffneten Rückschlagventil
32 vorbei und durch den Bypass 6 in den unteren Ringraum und von dort aus durch
den Anschluß 13, die Leitung 43 zurück in den Vorrat 40 fließen kann bis sich die
in der Steuerleitung 45 befindliche Luft soweit entspannt hat, daß ein Druckausgleich
hergestellt ist und der Kolben in dem Steuerzylinder 46 unter der Wirkung seiner
Druckfeder 48 das Ventil 47 vollständig geschlossen hat.
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Parallel zu dem Meßzylinder mit dem Kolben 4 ist in der Steuerleitung
ein Druckbegrenzungsventil DB angeordnet, mit dem in bekannter Weise verhindert
wird, daß in Zuleitung und Steuerleitung 45 ein zu hoher Druck entsteht, der zu
Zerstörungen führen könnte.
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In den vorstehenden Erläuterungen ist festgestellt worden, daß beispielsweise
dann wenn in der Steuerleitung 45 Luft vorhanden ist, nach Aufleuchten der jeweiligen
Signallampen 44 oder 49 für die Stellung "offen" oder geschlossen des Ventils 47
damit noch nicht sicher angezeigt ist, daß dieses Ventil tatsächlich vollständig
geöffnet oder geschlossen ist. Der Öffnungs- oder Schließvorgang kann sich vielmehr
noch fortsetzen durch Nachfließen von Oel bei Komprimierung oder Dekompression der
eingeschlossenen Luft. Aus diesem Grunde ist in der Steuerleitung 45 noch eine zusätzliche
Durchfluß-Anzeige-Einrichtung angeordnet. Diese Durchfluß-Anzeige-Einrichtung 50
kann in üblicher Weise ausgebildet sein, beispielsweise mit einem Zellenrad, das
bei seiner Drehung auf eine Signallampe wirkt und diese zum Aufleuchten bringt.
Es ist daraus zu erkennen, daß der Offnungs- bzw. Schließvorgang für das Ventil
47 erst dann abgeschlossen ist, wenn diese Signallampe erloschen ist und die jeweilige
Signallampe 44 oder 49 alleine leuchtet. Ein solcher Durchfluß-Anzeiger 50 mit zugeordneter
Signallampe zeigt auch an, wenn in der Steuerleitung 45 oder in dem Arbeitszylinder
46 ein Leck vorhanden ist. Bei Vorhandensein
eines Lecks und damit
Austritt von Oel findet ein ständiger Durchfluß von Oel durch diesen Durchfluß-Anzeiger
50 statt, so daß die zugeordnete Signallampe nicht erlischt.
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Die bekannten Durchfluß-Anzeiger mit Zellenrad sind sehr kostspielig.
Da es bei dem hier erforderlichen Einsatz weniger darauf ankommt, einen Durchfluß
in der Leitung 45 anzuzeigen als vielmehr darauf, festzustellen, ob Druckunterschiede
vor und hinter dem Durchfluß-Anzeiger vorhanden sind, ist nach der Erfindung ein
einfacher Durchfluß-Anzeiger verwendet worden, wie er in Figur 6 dargestellt ist.
Dieser Durchfluß-Anzeiger besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 60 mit einer
Bohrung 61, in der ein Kolben 62 mit zwei nach beiden Seiten erstreckenden Kolbenstangen
63 und 64 angeordnet ist. Die Enden beider Kolbenstangen 63 und 64 ragen an beiden
Seiten aus dem Gehäuse 60 heraus und wirken mit Schaltkontakten 65 und 66 zusammen,
die zwischen zwei Endstellungen A und B zu schalten sind.
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Der Kolben 62 steht unter der Wirkung von zwei Federn 62a und 62b,
die beiderseits des Kolben 62 angeordnet sind und diesen in der in der Figur 6 dargestellten
mittleren Stellung zu halten suchen. Auf der einen Seite des Kolbens 62 ist die
Bohrung 61, in der er sich hin und her bewegen kann, mit einem Zufluß 67 versehen
und auf der anderen Seite des Kolbens befindet sich ein Abfluß 68. Mit diesem Zufluß
67 und dem Abfluß 68 ist die Durchfluß-Anzeige-Vorrichtung nach der Figur 6 in die
Steuerleitung 45 (im Steuerpult) eingeschaltet.
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Es ist zu erkennen, daß mit dieser einfachen Vorrichtung jeder Durchfluß,
der aufgrund einer Druckdifferenz zwischen den Anschlüssen 67 und 68 zustande kommt,
den Kolben 62 nach der jeweiligen Seite soweit verdrängt, daß er den Abfluß nach
der jeweiligen Seite, an der der geringere Druck herrscht, freigibt.
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Herrscht also am Zufluß 67 höherer Druck, so wird der Kolben 62 gegen
die Wirkung seiner Feder 62b soweit nach rechts gedrückt,
daß er
den Abfluß 68 freigibt und das Druckoel von dort aus in die Steuerleitung 45 weiterfließen
kann, solange der Offnungsvorgang des Ventils 47 anhält, also auch dann noch wenn
der Kolben 4 des Meßzylinders bereits seine obere Stellung erreicht hat, die entsprechende
Signallampe 49 aufleuchtet, jedoch noch Luft in der Steuerleitung 45 komprimiert
wird und daher noch über den Bypass Druckoel aus der Leitung 43 in die Steuerleitung
45 nachfließt, um den Kolben des Arbeitszylinders 46 in seine Endlage zu bringen.
Erst nach Erreichen der Endlage hat ein Druckausgleich zwischen den Leitungen 43
und 45 stattgefunden und der Kolben 62 des Durchflußanzeigers kann in seine in der
Figur 6 dargestellte mittlere Lage zurückkehren.
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Bei Verdrängung des Kolbens 62 nach rechts wird die Kolbenstange 64
aus dem Gehäuse 60 heraus gedrückt und wirkt gegen den Kontakt 66, der dabei in
die Stellung B gebracht wird. Dadurch leuchtet die entsprechende Signallampe auf
und zeigt an, daß ein Durchfluß stattfindet. Erst wenn nach Druckausgleich der Kolben
62 wieder in seine Null-Lage zurückgekehrt ist, kann der Schaltkontakt 66 ebenfalls
wieder in seine Null-Lage zurück kehren, um damit über die Signallampe anzuzeigen,
daß keinerlei Durchfluß mehr stattfindet und damit die Endlage des Ventils 47 erreicht
ist. Bei der Rückführungsbewegung des Ventils 47 in die jeweils andere Stellung
wird der Kolben 62 in dem Durchfluß-Anzeiger nach der anderen Seite gedrückt und
betätigt den Schaltkontakt 65, der auf die gleiche Signalleuchte wirkt, um anzuzeigen,
daß ein Durchfluß stattfindet.
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Es ist zu erkennen, daß dieser Durchfluß-Anzeiger nicht nur dazu dient,
das endgültige Erreichen der jeweiligen Endlage des Ventils 47 anzuzeigen, bei Aufleuchten
der entsprechenden Signallampe 44 oder 49, sondern daß dieser Durchfluß-Anzeiger
auch jegliche Beschädigung oder Leckage in der Steuerleitung 45 oder am Arbeitszalinder
46 anzeigt, die beispielsweise bei Tankschiffen oder Oelraffinerien oft in sehr
erheblicher Entfernung vom Steuerpult
angeordnet sind. Solange
die durch den Durchfluß-Anzeiger betätigte Signallampe aufleuchtet, ist damit angezeigt,
daß vor und hinter den Durchfluß-Anzeiger ein verschiedenhoher Druck herrscht, damit
Durchfluß stattfindet und die erwünschte Stellung des Ventils 47 nicht erreicht
ist, die jedoch jeweils an den entsprechenden Signallampen 44 und 49 angezeigt ist.
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In der Figur 5 ist eine weitere hydraulische Schaltskizze gezeigt,
die in allen wesentlichen Einzelheiten mit der Schaltskizze nach der Figur 4 übereinstimmt,
bis darauf, daß anstelle der Rückholfeder 48 in dem Arbeitszylinder eine Ringdruckleitung
48a angeordnet ist.