DE2715569A1 - Vorrichtung zum abschalten einer hydraulikanlage - Google Patents

Vorrichtung zum abschalten einer hydraulikanlage

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DE2715569A1
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hydraulic
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hydraulic tank
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Application number
DE19772715569
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English (en)
Inventor
Horst Dipl Ing Husemann
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Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/26Supply reservoir or sump assemblies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Level Indicators Using A Float (AREA)

Description

  • Vorrichtung zum Abschalten einer Hydraulikanlage
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art.
  • Bei hydraulisch gesteuerten oder geregelten Maschinen und Anlagen, zum Beispiel bei Werkzeugmaschinen und ganzen Transferstraßen, muß sichergestellt sein, daß die Maschine beziehungsweise Anlage nicht wegen des Ausfails des hydraulischen Kreises schaden erleidet. Es ist daher üblich, den Hydraulikkreis durch ständige Kontrolle des Hydraulikölstandes im üblicherweise vorhandenen Hydraulikbehälter zu überwachen. Im allgemeinen wird zu diesem Zweck im Hydraulikbehälter ein Schwimmer angeordnet, durch den ein die gesamte Anlage oder den Hydraulikkreis abschaltendes Schaltsignal ausgelöst wird, wenn der Hydraulikölstand aufgrund von Ölverlusten infolge von Leck-oder Rohrbrüchen einen minimalen Stand erreicht hat. Die im Verlaufe des normalen Betriebs infolge der üblichen Undichtigkeiten auftretenden Öl verl uste werden bei Erreichen dieses Ilydrauliköl-Minimal standes durch ncues Ilydraul-köl ersetzt.
  • Bei plötzlich auftretenden größeren Störungen, zum Beispiel Rohrbrüchen, wird die Anlage bei in dieser Weise geschützten Hydraulikanlagen erst abgeschaltet, wenn der minimale Ölstand erreicht ist.
  • Das heißt, daß zunächst große Hydraulikölmengen austreten, ehe die Störung erkannt und die Anlage beziehungsweise Teile davon abgeschaltet werden. Dies ist nicht nur wegen des kostspieligen großen Ölverlustes unangenehm -in Hydraulikbehälter größerer Anlagen können sich beispielsweise mehr als 500 Liter Hydrauliköl befinden -, sondern auch wegen der Gafahr, daß durch das ausströmende Hydrauliköl Folgeschäden entstehen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so auszubilden, daß größere Ölverluste infolge plötzlich auftretender Störungen schnell erkannt werden, so daß die Anlage abgeschaltet wird, ehe zu große Ölmengen ausgeströmt sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden iierkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Zur Überwachung des Hydraulikölstandes werden also zwei voneinander getrennte Schwimmer vorgesehen, von denen der eine plötzlichen Ölstandsänderungen unverzögert und der andere infolge seiner Anordnung in einer separaten Hydraulikkammer nur verzögert folgt, wobei die bei plötzlichen Ölverlusten sich egebende Relativbewegung zwischen den beiden Schwimmern zur Auslösung eines Schaltsignales ausgenutzt wird.
  • Weitere vorteilhafte und wesentliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels werden die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erläutert.
  • In der einzigen Figur der Zeichnung ist schematisch der Teil eines Hydraulikbehälters dargestellt, in dem die der Überwachung und Abschaltung der Hydraulikanlage dienende Vorrichtung unt e rgebraciit ist. Die übrigen Teile der Hydraulikanlage wie Zu- und Ableitung zum Hydraulikbehälter, Hydraulikpumpe usw. sind nicht weiter dargestellt, weil sie zun Verstindnis der ~Erfindung nicht notwendig sind.
  • Im Hydraulikbehälter 1 sind ein relativ großer erster Schwimmer 2 und ein im Vergleich dazu kleiner zweiter Schwimmer 3 untergebracht.
  • Während der erste Schwimmer 2 direkt im Hydraulikbehälter 1 angeordnet ist, befindet sich der zweite Schwimmer 3 in einer vom eigentlichen Hydraulikbehälter 1 abgetrennten Hydraulikkammer, welche durch eine kleine Drosselöffnung 6 mit dem Hydraulikbehälter verbunden ist, so daß sich im Hydraulikbehälter 1 und in dieser Kammer 7 im stationären Fall der gleiche Hydraulikölstand, der in der Zeichnung mit 15 beziffert ist, ergibt. Diese separate Hydraulikkammer wird im AusfLihrungsbeispiel durch ein Rohr 7 gebildet, welches innerhalb des Hydraulikbehälters 1 angeordnet ist und sich annähernd bis auf den Behälterboden 8 erstreckt. Grundsätzlich könnte eine solche separate Kammer jedoch auch außerhalb des eigentlichen Hydraulikbehälters, beispielsweise seitlich am Behälter, angeordnet werden, doch bietet die im Ausführungsbeispiel gewählte Ausgestaltung den Vorteil, daß sich eine besonders kompakte Anordnung ergibt, die - im Vergleich zu her, kömmlichen Überwachungsvorrichtungen - kaum Änderungen am Hydraulikbehälter erforderlich macht. Im Ausführungsbeispiel wird das in den Rydraulikbehälter hineinragende Rohr gleichzeitig zur Führung des direkt im Hydraulikbehälter 1 angeordneten großen Schwimmers 2 ausgenutzt, der zu diesem Zweck ringförmig ausgebildet und um das Rohr herumgelegt ist. Der im Rohr angeordnete kleine Schwimmer 3 besitzt entsprechend eine an die Form des Rohres 7 angepaßte zylindrische Gestalt, so daß auch dieser Schwimmer durch das Rohr geführt wird.
  • Man erkennt, daß die beiden Schwimmer 2 und 3 entsprechend dem Ölstand 15 im Hydraulikbehälter 1 mehr oder weniger angehoben oder abgesenkt werden. Da das die separate lIydraulikkammer bildende Rohrinnere nur durch die kleine Drosselöffnung 6 mit dem eigentlichen Hydraulikbehälter 1 in Verbindung steht, wird der Ölstand im Rohr 7 plötzlichen Ölstandsänderungen im Hydraulikbehälter 1 nur verzögert folgen. Dieses verzögerte Absinken des Ölstandes in der separaten Hydraulikkcammer wird ausgenutzt, um plötzlich auftretende starke Ölverluste schnell zu erkennen und die Anlage bereits abzuschalten bevor der Ölstand einen plininalvert erreicht hat, bei dem die Anlage bei herkömmlichen Überwachungsvorrichtungen erst abgeschaltet werden würde.
  • Die beiden Schwimmer 2 und 3 sind zu diesem Zweck jeweils mit einem stabförmigen Trägerglied 9 beziehungsweise 10 ausgerüstet, welche durch den Behälterhimmel 11 des Hydraulikbehälters 1 hindurchgefXlrt sind. Am freien Ende der Tragglieder sind miteinander zusammenwirkende Schaltelemente, ein elektrisches Schaltglied 4 und ein dieses Schaltglied gegebenenfalls auslösendes Betätigungsglied 5, befestigt. Im Ausführungsbeispiel ist das elektrische Schaltglied am Trägerglied 10 des großen Schwimmers und das Betätigungsglied am Trägerglied 9 des kleinen Schwimmers 3 befestigt. Prinzipiell könnte jedoch auch die umgekehrte Anordnung gewählt werden. Das elektrische Schaltglied 4 ist als elektronischer Annäherungsschalter (Initiator) und das Betätigungsglied 5 als Blechfahne o. ä. ausgebildet. Sowie diese als Bedämpfung dienende Blechfahne aus dem unmittelbaren Bereich des Annäherungsschalters 4 - dieser Zustand ist im Ausführungsbeispiel gezeigt -verschwindet, wird vom Annäherungsschalter ein Schaltsignal ausgelöst, welches zur Abschaltung der Anlage und/oder zur Anzeige der Störung ausgenutzt werden kann. Wie aus der Zeichnung leicht zu erkennen ist, befindet sich die Blechfahne 5 normalerweise im unmittelbaren Schaltungsbereich des Annciherungsschalters 4. llenn der Öl stand im Hydraulikbehälter jedoch infolge eines Rohrbruches o. ä. plötzlich abfüllt gerüst die Bleciifahne aus dem Schaltungsbereich des Annäherungsschalters, so daß ein Schaltsignal ausgelöst wird. Der mit dem großen Schwimmer 2 in Verbindung stehende Annäherungsschalter 4 wird in diesem Falle nämlich ebenfalls sehr schnell abgesenkt, während der im Rohr 7 befindliche, die Blechfahne 5 tragende kleine Schwimmer 3 nur langsam abgesenkt wird, da das im Rohr 7 befindliche Öl wegen der kleinen Drosselöffnung 6 nur langsam dem Abfall des Öls im Hydraulikbehälter 1 folgen kann.
  • Man erkennt, daß die Hydraulikanlage aufgrund der vorgeschlagenen Anordnung sehr viel früher abgeschaltet wird als bei herkömmlichen Anlagen, weil nicht die absolute Höhenlage eines einzigen Schwimmers, sondern seine relative Verschiebung zu einem zweiten Schwimmer als auslösendes Moment ausgenutzt wird. Nicht die Höhe des Ölstandes selbst, sondern die Absenkgeschwindigkeit des Ölspiegels im Hydraulikbehälter spielt die entscheidende Rolle.
  • Um mit der vorgeschlagenen Vorrichtung auch dann eine zuverlässige Abschaltung zu erreichen, wenn der Ölstand 15 aufgrund üblicher Leckverluste langsam auf eine Minimalhöhe abgesunken ist, ist ein mechanischer Anschlag 14 vorgesehen, durch welchen die Abwärtsbewegung des in der Hydraulikkammer befindlichen Schwimmers 3 so frühzeitig begr nzt wird, daß der mit dem absinkenden Ölstand ebenfalls weiter absinkende Schwimmer 2 gerade dann, wenn im Hydraulkbehälter der minimale Ölstand erreicht ist, eine Lage annimmt, in der die Blechfahne 5 aus dem Schaltungsbereich des Annäherungsschalters 4 verschwindet und somit ein Schaltsignal ausgelöst wird. Es versteht sich, daß abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel auch die Abwärtsbewegung des äußeren Schwimmers 2 begrenzt werden könnte. Die gezeigte Anordnung besitzt jedoch den Vorteil, daß plötzliche Leitungsbrüche bis zum Erreichen des minimalen Öl standes frühzeitig erkannt werden.
  • Im Ausführungsbeispiel ist das als separate Hydraulikkammer und als Führung dienende Rohr 7 an einem Deckel 12 befestigt, mit dem eine im Behälterhimmer 11 befindliche Öffnung 13 - beispielsweise mittels nicht wetter dargestellter Schrauben - lösbar verschlossen ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders günstig zu montierende und zu demontierende Vorrichtung. Wenn die im Behälterhimmel 11 vorgesehene Öffnung 13 genügend groß ausgeführt wird, kann die gesamte Vorrichtung zum Abschalten der Hydraulikanlage, das heißt Rohr 7 mit den beiden Schwimmern 2 und 3 vormontiert und als kompletter Bausatz in dem Hydraulikbehälter 1 eingebaut werden.

Claims (8)

  1. ANSPRtiCHE 1. Vorrichtung zum Abschalten einer Hydraulikanlage oder Teilen davon beim Auftreten unzulässig hoher Hydraulikölverluste mittels einer im Hydraulikbehälter angeordneten Schwimmervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Schwimmer (2) mit einem fest damit verbunaenen elektrischen Schaltglied (4) und ein zweiter Schwimmer (3) mit einem fest damit verbundenen, mit dem elektrischen Schaltglied (4) zusamenirkenden 3etätigungsglied (5) vorgesehen sind, und daß der eine Schwimmer (z.B. 2) direkt im Hydraulikbehälter (1) und der andere Schwimmer (z.B. 3) in ein3r vom eigentlichen Hydraulikbehälter (1) getrennten und mit diesem nur durch eine Drosselöffnung (6) verbundenen Hydraulikkammer (7) untergebracht ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikkammer als innerhalb des Rydraulikbehälters (1) angeordnetes und annähernd bis auf den Behälterboden (8) reichendes Rohr (7) mit einer am Rohrboden befindlichen Drosselöffnung (6) ausgebildet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der direkt im Hydraulikbehälter (1) untergebrachte Schwimmer (2) ringförmig ausgebildet und um das Rohr (2) herumgelegt ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Schwimmern (2, 3) jeweils ein stabförmiges Trägerglied (9, 10) o. ä. befestigt ist, wobei am einen Trägerglied (10) das elektrische Schaltglied (4) und am anderen Trägerglied (9) das Bctätigungsgliod (5) befestigt ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die stabförmigen Trägerglieder (9, 10) durch den Behälterhimmel (11) hindurchgeführt und das elektrische Schalt- sowie das Bet tigungsglied (4 bzw. 5) außerhalb des Hydraulikbehälters (1) angeordnet sind.
  6. 6 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (7) an einem eine Öffnung (13) im Behälterhimmel (11) verschließenden lösbaren Deckel (12) befestigt ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, gekennzeichnet durch einen die Abwärtsbewegung in der Hydraulikkammer (7) untergebrachten Schwimmers (3) auf ein Mindestniveau begrenzenden mechanischen Anschlag (14).
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche l - 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Initiator (elektronischer Annäherungsschalter) als elektrisches Schaltglied (4) und eine Blechfahne o. ä. als Betätigungsglied (5) dienen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0120152A1 (de) * 1983-03-17 1984-10-03 British Gas Corporation Vorrichtung zur Verminderung der Menge der austretenden Leckflüssigkeit aus einer Komponente eines hydraulischen Systems bei Störung
EP0271702A2 (de) * 1986-12-18 1988-06-22 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Ölbehälter zur Ölversorgung von hydraulischen Arbeitskreisen mit Speicherfunktion und zur Wiederaufnahme rückgeleiteten Öles

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0120152A1 (de) * 1983-03-17 1984-10-03 British Gas Corporation Vorrichtung zur Verminderung der Menge der austretenden Leckflüssigkeit aus einer Komponente eines hydraulischen Systems bei Störung
EP0271702A2 (de) * 1986-12-18 1988-06-22 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Ölbehälter zur Ölversorgung von hydraulischen Arbeitskreisen mit Speicherfunktion und zur Wiederaufnahme rückgeleiteten Öles
EP0271702A3 (en) * 1986-12-18 1990-04-25 Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Oil container for supplying hydraulic working circuits serving for accumulation and resumption of returned oil

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