DE3037259A1

DE3037259A1 - Vorrichtung zur druckbegrenzung mit selbsthaltung fuer fluessigkeitsfoerdereinrichtungen

Info

Publication number: DE3037259A1
Application number: DE19803037259
Authority: DE
Inventors: Lutz 4800 Bielefeld Droitsch; Josef 7918 Illertissen Kränzle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-10-02
Filing date: 1980-10-02
Publication date: 1982-04-15
Also published as: GB2084661B; GB2084661A; DE3037259C2; US4435127A

Description

30.09.1980 K 1005

Beschreibung

VORRICHTUNG ZUR DRÜCKBEGRENZUNG MIT SELBSTHALTUNG FÜR FLÜSSIGKEITSFÖRDEREINRICHTUNGEN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Druckbegrenzung mit Selbsthaltung für Flüssigkeitsfördereinrichtungen, insbesondere Hochdruckwaschanlagen, bei denen von einer Pumpe Flüssigkeit zu einer absperrbaren Abgabestelle gefördert wird, mit einer in den Förderweg eingefügten Ventilanordnung, bestehend aus einem bei überhöhtem Abgabedruck aufgesteuerten Umleitventil, dessen Umleitausgang mit einer Rückkopplung sleitung verbunden ist und einem Ruckschalgventil im Hauptförderweg der Flüssigkeit.

Bei Flüssigkeitsfördereinrichtungen, wie Hochdru-kwaschanlagen, hydraulischen Steuerungen und dergleichen, besteht das Problem, daß bei plötzlicher Unterbrechung der Förderung, etwa durch Schließen eines Ventils oder eines Schalter, infolge eines raschen Anstiegs des Drucks ein Schlag auftritt, der einmal ein unangenehmes Geräusch erzeugt,zum anderen aber auf die Dauer die Bauelemente der Anlage beschädigt. Es muß deshalb eigens ein Speichergefäß, etwa in Form eines Hydro- oder Blasenspeichers, vorgesehen sein, um die Druckspitzen abzufangen.

Es ist bekannt, diesen Schlag dadurch zu vermeiden, daß in den Förderweg der Flüssigkeit eine Ventilanordnung eingefügt wird, die ein Umleitventil enthält, welches bei überhöhtem Abgabedruck aufgesteuert wird und die Flüssigkeit in eine Rückkopplungsleitung zum Behälter umleitet, aus dem die Pumpe die Flüssigkeit abzieht. Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß die Pumpe die Flüssigkeit dauernd durch den Rück-

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kopplungsweg fördert, was nicht nur au einer übermäßigen Abnützung der Pumpe und einem erhöhtem Stromverbrauch führt, sondern auch einen zusätzlichen Energieverlust dann zur Folge hat, wenn die umlaufende Flüssigkeit auf hoher Temperatur gehalten wird.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung zur Druckbegrenzung mit Selbsthaltung derart weiterzubilden, daß einerseits der schädliche Druckschlag vermieden wird, daß aber andererseits auch die Pumpe bei Flüssigkeitsbedarf an der Abgabestelle automatisch ein-bzw. ausgeschaltet wird.

Gemäß der Erfindung wird dies durch eine Vorrichtung zur Druckbegrenzung gemäß dem Patentanspruch 1 erzielt.

W.eitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Druckbegrenzung

Fig. 2 eine um 90 gegenüber der Darstellung nach Fiq. 1 versetzte schematisierte Darstellung der Vorrichtung nach Fig. 1, zur Veranschaulichung des Anschlußes der beiden Druckschalter und

Fig. 3a bis 3e die verschiedenen Schaltstellungen entsprechend der möglichen Zustände der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezieht sich auf einen Druckwächter, der insbesondere bei Hochdruckwaschanlagen Verwendung finden kann, wobei als Druckschalter elektrische Schalter verwendet werden.

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Andere Möglichkeiten der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich bei hydraulischen Steuerungen und Flüssigkeitsgetrieben oder dergleichen. Die beim Ausführungsbeispiel verwendete Pumpe wird mittels eines Elektromotors angetrieben und die Druckschalter wirken auf elektrische Weise. Es könnten jedoch auch elektromagnetische/ kapazitive oder optoelektronische Schalter in Frage kommen. Bei hydraulischen Antrieben wären hydraulische Schalter anwendbar. Die bei den Schaltern verwendeten Druckfedern sind austauschbar, wodurch sich der Ansprechdruck je nach Härte der Feder verändern läßt.

Allgemein gesprochen/ liefert eine durch einen Elektromotor betriebene Pumpe Flüssigkeit aus einem Behälter über einen Förderweg zu einer Abgabestelle, an der eine Absperrmöglichkeit gegeben ist, etwa eine Waschpistole angeordnet ist. In den Förderweg ist einmal ein Umleitventil UV und in Reihe dazu ein Rückschlagventil RV angeordnet. Bei geöffnetem Umleitventil fließt Flüssigkeit in die Rückkopplunasleitung oder By-Pass BP zum Behälter zurück. Hinter dem Rückschlagventil ist eine Steuerleitung SL vorgesehen, die den Abgabedruck zu einem Kolben K leitet an dem der Stößel RT für den Ventilkörper VK angebracht ist. Eine Überdruckschwelle für das Umleitventil UV ist einstellbar über das Handrad HR und die Druckfeder DF gegeben.

Ein erster Druckschalter P1 steht mit der Steuerleitung SL in Verbindung und wird durch den Abgabedruck gesteuert, Ein zweiter Druckschalter P2 steht unter dem Druck, der in der Ventilkammer des Umleitventils herrscht.

Obwohl die angeführten Einheiten getrennt diskrete Einheiten sein können, sind sie gemäß der Erfindung in einem einzigen Ventilkörper vereinigt.

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Die Druckschalter P1 und P2 sind über Gewindebohrungen im Ventilkörper in diesen einschraubbar. Sie können auch an eingeschlagenen oder eingegossenen Zylindern am bzw. im Ventilkörper befestigt werden. Vorzugsweise sind diese Gewindebohrungen durchgehend, so daß auf der Rückseite eine Druckmeßvorrichtung anbringbar ist. Auch könnte dort der herrschende Druck für andere Steuerzwecke entnommen werden. Andernfalls ist die Bohrung mittels eines Stopfens verschlossen.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, welche Stellungen die Druckschalter P1 und P2 einnehmen können. Der Druckschalter P1 ist in seiner druckbeaufschlagten Stellung gezeigt, während der Druckschalter P2 sich in derjenigen Stellung befindet, in der er mit geringem Druck beaufschlagt ist.

Die Fig. 3a bis 3e zeigen fünf unterschiedliche Zustände der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezüglich ihrer elektrischen Schaltung.

Der an einer Spannungsquelle liegende Einschaltkreis für den elektrischen Motor besteht aus der Reihenschaltung eines Hauptschalters HS, des Schalters P2 (Niederdruck), des Schalters P1 (Niederdruck) und des Pumpenschützes PS zur Einschaltung des Motors. Die Kontakte C der Hochdruckstellungen der Druckschalter sind über ein Magnetventil mit der einen Klemme der Spannungsquelle verbunden. Das Magnetventil dient zur Einschaltung eines ölbrenners für die Erwärmung der Flüssigkeit.

Anhand der Fig. 3a bis 3e wird nun die Funktion des erfindungsgemäßen Druckwächters im einzelnen beschrieben.

Fig. 3a zeigt die Anlage in ausgeschaltetem Zustand. Der Hauptschalter HS ist geöffnet, während sich die Druckschalter P1 und P2 in durchgeschaltetem Zustand (A-B) befinden, da sie

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mit keinem oder nur einem geringen Druck beaufschlagt sind. Es fließt kein Strom, so daß das Pumpenschütz PS und das Magnetventil MV nicht erregt sind. Wird der Hauptschalter HS geschlossen, so fließt ein Strom durch das Pumpenschütz PS und die Pumpe wird eingeschaltet. Hierdurch baut sich an der Abgabestelle ein Druck auf, der bei einem bestimmten Wert den Druckschalter P1 in seine Stellung AC umschaltet (Fig. 3b), hierdurch wird der Stromkreis unterbrochen und Pumpenmotor abgeschaltet. Das Magnetventil bleibt nach wie vor ohne Strom. Die'Anlage ist nun betriebsbereit. Wird nun an der Abgabestelle die Waschpistole geöffnet, so entweicht der Druck aus dem Schlauch, der Schalter P1 kommt wieder unter geringen Druck, so daß er in seine Stellung AB umschalten kann, was zur Erregung des Pumpenschütz PS führt (Fig. 3c). Im weiteren Verlauf baut sich durch die Zuführung von Flüssigkeit durch die Pumpe Druck auf. Bei einem bestimmten Wert schalten beide Druckschalter P1 und P2 in ihre Stellungen AC um (Fig. 3d)., Dies ist die Dauerbetriebsstellung in der auch das Magnetventil erregt und der ölbrenner gezündet wird. Die Pumpe läuft nach wie vor weiter.

Beim Schließen der Pistole entsteht ein plötzlicher überhöhter Druck an der Abgabestelle, so daß über die Steuerleitung SL der Kolben K gegen die Kugel VK gedrückt wird, und sich das Umleitventil UV öffnet. Somit wird zuerst das Druckspitzen erzeugende Medium aus der Umleitventilkammer UK um die geöffnete Kugel VK zur Rückkopplungsleitung BP abgeleitet. V**3-J Dadurch bricht der Druck in der Umleitventilkammer UK zusammen und der Elektroschalter P2 schaltet um, so daß über die zugeordneten Schütze der Ölbrenner und der Pumpenmotor abgeschaltet werden. Dies bedeutet, daß das Ventil zuerst mechanisch umschaltet und der Motor erst nach dem Abbau der Druckspitze ausgeschaltet wird, so daß kein Zug auf dem Antriebsriemen der Pumpe und kein Staudruck auf den Auslöseventilen der Pumpe lastet (Fig. 3e); es ist damit wieder der Zustand gemäß Fig. 3b

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erreicht, der in dem Zustand gemäß Fig. 3c seine Fortsetzung finden kann.

über das Handrad HR läßt sich die Vorspannung für den Ventilkörper VK derart einstellen, daß bei Verwendung von zwei Pistolen die Abschaltung einer Pistole lediglich eine geringfügige öffnung des Umleitventils UV zur Folge hat und daß keine Pumpenabschaltung erfolgt.

Claims

DlPL-ING. KURT KAHLER Augsburg, den 30.09 .1 980

Ulmer Straße 160 PATENTANWALT _{Te| (0821) 4Q5}.₈₂ 55

FS über 053749

zugelassener Vertreter beim Europäischen Patentamt

Mein Zeichen: K 1005 kk-bt

Anmelder:

Josef KränzIe

Auerstraße 42, 7918 Illertissen

und

Lutz Droitsch

Bussardweg 25, 4800 Bielefeld

Patentansprüche;

Vorrichtung zur Druckbegrenzung mit Selbsthaltung für Flüssigkeitsfördereinrichtungen, insbesondere Hochdruckwaschanlagen, bei denen von einer Pumpe Flüssigkeit zu einer absperrbaren Abgabestelle gefördert wird, mit einer in den Förderweg eingefügten Ventilanordnung, bestehend aus einem hei überhöhtem Abgabedruck aufgesteuerten Umleitventil, dessen Umleitausgang mit einer Rückkopplungsleitung verbunden ist und einem Rückschlagventil im Hauptförderweg der Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster unter Abgabedruck stehender Druckschalter (P1) und ein zweiter unter Eingangsdruck GLm Umleitventil (UV) stehender Druckschalter (P2) vorgesehen sind, und daß die beiden Druckschalter (P1, P2) derart in den Einschaltkreis der Pumpe geschaltet sind, daß bei niedrigem Abgabedruck die Pumpe eingeschaltet und bei überhöhtem Abgabedruck wieder ausgeschaltet wird.
2. Druckbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckschalter (P1, P2) derart in Reihe in den Pumpeinschaltkreis geschaltet sind, daß letzterer immer dann geschlossen istjwenn sich die beiden Druckschalter (P1, P2) in der jeweils gleichen ihrer beiden Stellungen befinden.

ORIGINAL INSPECTED
3. Druckbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umleitventil und das Rückschlagventil in einem gemeinsamen Ventilkörper angeordnet sind, <tn dem auch die beiden Druckschalter (P 1, P2) angebracht sind ο
4. Druckbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Umschalter (P1) an den Flüssigkeitssteuerweg angeschlossen ist, der abgabeseitig hinter dem Rückschlagventil beginnt und zu einem Aufsteuerorgan .für das ijmleitventil führt.
5. Druckbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Druckschalter (P2) an die Ventilkamitier des Umleitventils angeschlossen ist.
6. Druckbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufsteuerorgan für das Umleitventil unter einstellbarer Vorspannung steht=
7. Druckbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Umschalter (P2) in seiner mit druckbeaufschlagten Stellung einen Erregungskreis für eine Wärmequelle, etwa einen Ölbrenner, schließt.
8. Druckbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschalter (P1, P2) in Gewindebohrungen im Ventilkörper eingeschraubt sind.
9. Druckbegrenzungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschalter (P1, P2) an dem Ventilkörper eingeschlagen bzw. angeformt sind=