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Druckschaltgerät
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Die Erfindung bezieht sich auf Druckschaltgeräte zur Aufrecherhaltung
des gewünschten Druckes in einem Druckmittelsystem.
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Bei Druckmittelanlagen (hydraulisch oder pneumatisch) wird häufig
fijr lange Zeit ein konstanter Druck benötigt, z. B. zum Einspannen von Werkstücken.
Der gewünschte Druck wird an einem Druckminderventil oder einem Maximaldruckventil
eingestellt und muß bei Bedarf nachgefordert werden.
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Es sind Druckschaltgeräte bekannt, bei denen der Druck sowohl am
maximaldruckventil als auch am Schaltgerät selbst von Hand eingestellt werden muß,
d. h. die Einstellung des Schaltbereiches des Druckschaltgerätes (Maximum und Minimum)
muß jeweils dem an Maximaldruckventil des Druckmittelsystems eingestellten Solldruck
von Hand angepaßt werden. Dabei muß aber darauf geachtet werden, daß das Maximaldruckventil
etwas höher eingestellt werdsr, muß. Wenn die Einstellung nicht genau vorgenomlnen
wird, können Druckspitzen entstehen, die unerwünscht sind. Solche Einstellungen
können jedoch meistens nur von Fachleuten durch geführt werden.
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Der Erfindung liegt die AuFgabe zugrunde, ein Druckschaltgerät der
genannten Gattung so auszubilden, daß es vom eingestellten Solldruck der Druckmittelanlage
unabhängig die Regulierung des Druckes automatisch überrlimmt und sich somit selbsttätig
dem Solldruck anpaßt, ohne daß am Druckschaltgerät bei anderen Druckbereichen eine
Neueinstellung erforderlich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen mit dem Druckmittelsystem
verbundenen Steuerzylinder, in dem ein federbelasteter, dem Druck des Druckmi tte
lsystems ausgesetzter Steuerkolben verschiebbar gelagert ist, auf dessen Kolbenstange
ein Steuerblock mit Reibungsschluß sitzt, sowie durch einen durch den Steuerblock
betätigbaren Mikroschalter, wobei die Bewegung des Steuerblocks durch Anschläge
auf einen kleinen Hub begrenzt ist.
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In Weiterbildung der Erfindung kann ein über den Mikroschalter erregbarer
Elektromagnet mit einem an dessen Anker sitzenden Verriegelungsstück vorgesehen
werden, das mit einem Schaltstück an der Kolbenstange eines Schaltkolbens zusammenwirkt,
welcher durch den überflieBenden Druck vom Maximaldruckventil bzw. Reduzierventil
des Druckmittelsystems beaufschlagt wird.
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Eine sehr enge Einstellung des Ansprechbereiches kann durch eine
dem Mikroschalter zugeordnete Stellschraube zur Einstellung der Ansprechempfindlichkeit
des Druckschaltgerätes erreicht werden.
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Vorteilhaft ragt ein Ende des Ankers des Elektromagneten aus einem
das Schaltgerät umgebenden Gehäuse heraus und trägt einen Auslöseknopf zum manuellen
Auslösen der Verriegelung.
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Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Druckschaltgerätes liegt
darin, daß keine Einstellung zur Anpassung an den jeweiligen Druck der hydraulischen
oder pneumatischen Druckmittelanlage, der allein am Maximaldruckventil oder Druckminderventil
der Anlage eingestellt wird, notwendig ist. Das erfindungsgemäBe Gerät ist für einen
sehr großen Bereich von Druckwerten (z. B. von 5-400 atü) einsetzbar. Fehleinstellungen
und Druckspitzen werden vermieden.
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Die Zeichnung zeigt im Schnitt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Druckschaltgerätes.
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An einer Platte 1 sind ein Steuerzylinder 2 und ein Schaltzylinder
3 befestigt. Im Steuerzylinder 2, der dem Druck P der Druckmittelanlage ausgesetzt
ist, befindet sich ein Steuerkolben 4, der unter der Einwirkung einer Druckfeder
5 steht, die dem Druck P entgegenwirkt. Eine lange Kolbenstange 6 des Steuerkolbens
4 erstreckt sich durch eine Führungsbuchse 7 hindurch. Auf dem äußeren Ende der
Kolbenstange 6 sitzt mit ReibungsschluB, der durch zwei Reibringe 8 hergestellt
wird, ein Steuerblock 9, der zwischen zwei Anschlägen eine nur kurze Hubbewegung
mit der Kolbenstange 6 ausführt. Die Anschläge werden durch die Führungsbuchse 7
und eine Traverse 10 gebildet. Am Steuerblock 9 befindet sich ein Mikroschalter
11, der mit einer Stellschraube 12 an der Traverse 10 zusammenwirkt.
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Im Schaltzylinder 3 befindet sich ein Schaltkolben 13, der unter
der Wirkung einer Feder 14 steht. Auf dem äußeren Ende der Kolbenstange 15 des Schaltkolbens
13 sitzt ein Schaltstück 16, mit welchem ein Endschalter 17 betätigt wird, wenn
sich der Schaltkolben 13 in ausgefahrener Stellung befindet.
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Quer zum Schaltstück 16 ist ein Verriegelungsstück 18 angeordnet,
das auf dem einen Ende eines Magnetankers 19 eines Zugmagneten 20 sitzt. Eine Druckfeder
21 hat das Bestreben, das Verriegelungsstück 18 gegen das Schaltstück 16 zu drucken.
wenn sich dieses in der eingefahrenen Stellung befindet und sich das Druckschaltgerät
in einem bestimmten Schaltzustand befindet, wie nachfolgend noch beschrieben wird.
Auf dem anderen, aus einem das Gerät umgebenden, abnehmbaren Gehäuse 22 herausragenden
Ende des Magnetankers 19 befindet sich ein Au8löseknopf 23 zur manual len Betätigung
des MagnetBhkers 19, d. h. zum manuellen L6sen der Verriegelung zwischen dem Schaltstück
16 und dem Verriegelungsstück 18.
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Die Wirkungsweise des oben beschriebenen Druckschaltgerätes ist folgende:
Das Druckschaltgerät ist in einem Zustand dargestellt, in dem es sich im Augenblick
eines Druckabfalls im Druckmittelsystem befindet. Der Steuerkolben 4 hat sich nach
unten bewegt, und zwar auch schon bei geringstem Druckabfall im System. Mit der
Kolbenstange 6 hat sich auch der Steuerblock 9 mit dem Mikroschalter 11, der als
Ruhekontakt-geschaltet ist, nach unten, d. h. von der Stellschraube 12 weg, bewegt.
Der Mikroschalter 11 schließt den Stromkreis für den Zugmagneten 20, der Magnetanker
19 wird entgegen der Kraft der Druckfeder 21 zusammen mit dem Verriegelungsstück
18 zurückgezogen, wie dargestellt, so daß der Schaltkolben 13 mit dem Schaltstück
16 den Endschalter 17 freigibt, der ebenfalls als Ruhekontakt geschaltet ist und
nunmehr Druck für das Druckmittelsystem anfordert, indem er den Stromkreis entweder
für eine Pumpe (nicht dargestellt) oder für ein Magnetventil (ebenfalls nicht dargestellt)
schließt.
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Steigt der Druck nun im System wieder an, so bewegt sich der Steuerkolben
4 wieder nach oben, durch die Stellschraube 12 werden die Kontakte des Mikroschalters
12 wieder geöffnet, und der Zugmagnet 20 wird stromlos. Die Druckfeder 21 bewegt
den Magnetanker 19 und damit das Verriegelungsstück 18 gegen das Schaltstück 16,
das sich zunächst noch in der zurückgezogenen Stellung, wie dargestellt, befindet.
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Der Schaltzylinder 3 steht mit dem Ablaß des Maximaldruckventils
bzw. des Reduzierventils der Anlage in Verbindung, an dem der gewünschte, an einem
Manometer ablesbar Druck eingestellt ist.
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Sobald nun dieser Solldruck erreicht ist, wird der Schaltkolben 13
durch den Überströmdruck Pü vom Maximaldruck- bzw. Reduzieru ventil her entgegeh
der Kraft der Feder 14 bewegt, so daB das Schaltstück 16 den Endschalter 17 und
damit die Druckzufuhr abschaltet. Das Schaltstück 16 wird nun in dieser Abschaltstellung
durch
das Verriegelungsstück 18 gehalten, das durch die Feder 21 an die Kolbenstange 15
hinter das Schaltstück 16 geschoben wird, da ja der Zugmagnet stromlos ist. Beim
nächsten Druckabfall wiederholt sich dieser Zylkus. Der Überströmdruck P.. kann
über u einen Ablan A entweichen, der bei einem hydraulischen System in den drucklosen
Vorratsbehälter und bei einem pneumatischen System in die Atrnosphäre führt.
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Der Schaltweg des Mikroschalters 11 kann sehr kurz eingestellt werden,
z. B. auf wenige Zehntel oder gar wenige Hundertstel eines Millimeters, so daß der
Druck des Druckmittels innerhalb des Systerns in sehr engen Grenzen zwischen Maximum
und Minimum konstantgehalten werden kann. Dabei spielt es für das beschriebene Druckschaltgerät
keine Rolle, wie hoch der gewünschte Druck des Systems eingestellt wird. Wenn ein
höherer Druck eingestellt wird, so kann sich der Steuerkolben 4 in folge des Reibungsschlusses
zwischen der Kolbenstange 6 und dem Steuerblock 9 weiter über clie Traverse 10 hinaus
verschieben, so daß sich die Schal tvorgc')nge lediglich bei einer anderen Stellung
des Steuerkolbens 4 innerhalb des Steuerzylinders 2, aber genaIJso präzise abspielen.