DE3037259C2

DE3037259C2 - Vorrichtung zur Druckbegrenzung mit Selbsthaltung für eine Flüssigkeitsfördereinrichtung

Info

Publication number: DE3037259C2
Application number: DE3037259A
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: 1982-09-23
Also published as: GB2084661A; GB2084661B; DE3037259A1; US4435127A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Druckbegrenzung mit Selbsthaltung für eine Flüssigkeitsfördereinrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Bei Flüssigkeitsfördereinrichtungen, wie in Hochdruckwaschanlagen, 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 auftrift, 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 Voi richtung besteht darin, daß die Pumpe die Flüssigkeit dauernd durch den Rückkopplungsweg fördert, was nicht nur zu 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.

Die DE-PS 9 09 296 beschreibt eine selbsttätig wirkende Pumpenfernsteuerung in hydraulischen Kraftsystemen, bei der die Kraftzufuhr zu einer Pumpe bei Erreichen eines vorbestimmten Betriebsdruckes unterbrochen und bei Unterschreiten desselben wieder hergestellt wird. Hierzu wird der Speisekreis für den Kraftantrieb der Pumpe durch ein druckempfindliches Organ erregt oder abgeschaltet, das eine Verbindung mit der Druckseite der Pumpe aufweist. Es ist eine größere Anzahl von Anschlüssen vorgesehen, so daß plötzliche Druckspitzen beim Schließen eines oder auch mehrerer Auslässe nicht auftreten.

Die DE-AS 26 58 851 betrifft eine automatische Pumpenregel- und -Schutzvorrichtung, die die Stromzuführung zu einem Pumpenmotor unterbricht, wenn beispielsweise Luft angesaugt wird. Die verhältnismäßig komplizierte Anordnung besteht aus zwei Druckmeßkammern, einem Tauchankermagneten und einem Gestänge, wobei diese zueinander beweglichen Teile bei

Überschreiten eines oberen bzw. Unterschreiten eines unteren Druckwertes einen Schalter öffnen.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung zur Druckbegrenzung mit Selbsthalturw 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.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen

so und der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Druckbegrenzung,
Fig.2 eine um 90° gegenüber der Darstellung nach F i g. 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 eine Vorrichtung zur Druckbegrenzung, die insbesondere bei Hochdruckwaschanlagen Verwendung finden kann, wobei als Druckschalter Umschalter verwendet werden.

Andere Möglichkeiten der Anwendung der erfindungF»emäßen Vorrichtung ergeben sich bei hydrauli-

sehen Steuerungen und Flüssigkeitsgetrieben oder dergleichen. Die beim Ausführungsbeispiel verwendete Pumpe wird mittels eines Elektromotors angetrieben und die Druckschalter sind übliche Schalter mit Kontakten. 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 Absperrmögl'chkeit 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 Rückkopplungsleitung oder By-Pass ÄPzum Behälter zurück. Hinter dem Rückschlagventil ist eine Steuerleitung SL vorgesehen, die den Abgabedruck zu einem Kolben K leitet an dem der Stößel ST für den Ventilkörper VK angebracht ist. Eine Überdruckschwelle für das Umleitventil UV ist einstellbar über das Handrad HR und die Druckfeder DFgegeben.

Ein erster Druckschalter Pi 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 Venlilkörper vereinigt

Die Druckschalter Pl 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 Pi und P2 einnehmen können. Der Druckschalter Pi ist in seiner dn.ckbeaufschlagten Stellung gezeigt, während der Druckschalter P2 sich in derjenigen Stellung befindet, in der er mit geringem Druck beaufschlagt ist

Die Fig.3a bis 3e /-zigen fünf unterschiedliche Zustände der erfingungsgemäßen Vorrichtung bezüglich ihrer elektrischen Schaltung.

Der an einer Spannungsquelle liegende Einschaltstromkreis für den Elektromotor besteht aus der Reihenschaltung eines Hauptschalters HS, des Schalters P2 (Niederdruck), des Schalters Pi (Niederdruck) und des Pumpenschützes PS zur Einschaltung des Motors. Die Kontakte C der Hochdruckstellungen der Druck-

schalter 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 F i g. 3a bis 3e wird nun die Funktion des erfindungsgemäßen Druckwächters im einzelnen beschrieben.

F i g. 3a zeigt die Anlage in ausgeschaltetem Zustand. Der Hauptschalter HS ist geöffnet, während sich die Druckschalter Pi und P2 in durchgeschaltetem Zustand (A-B) befinden, da sie 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 Pi 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 PI kommt wieder unter geringen Druck, so daß er in seine Stellung AB umschalten kann, was zur Erregung des Pumpenschütz PS führt (F i g. 3c). Im weiteren Verlauf baut sich durch die Zuführung von Flüssigkeit durch die Pumpe Druck auf. Bei einem bestimmten Wert schalten ^J0 beide Druckschalter Pl 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. Dadurch bricht der Druck in der Umleitventilkammer UK zusammen und der Umschalter 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 F i g. 3b 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 UVzur Folge hat und daß keine Pumpenabschaltung erfolgt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Druckbegrenzung mit Selbsthaltung für eine Flüssigkeitsfördereinrichtung, insbesondere bei einer Hochdruckwaschanlage, bei der von einer elektromotorisch angetriebenen Pumpe Flüssigkeit zu mindestens einer absperrbaren Abgabestelle gefördert wird, mit einer in den Förderweg eingefügten Ventilanordnung, bestehend aus einem bei überhöhtem Abgabedruck aufgesteuerten Umleiiventil, dessen Umleitausgang mit einer Rückkopplungsleitung verbunden ist, und einem Rückschlagventil im Hauptförderweg der Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster unter Abgabedruck stehender Druckschalter (Pl) und ein zweiter unter Eingangsdruck am Umleitventil (UV) stehender Druckschalter (P2) vorgesehen sind, und daß die beiden Druckschalter (PX, P2) in den Einschaltstromkreis der Pumpe eingefügte Umschalter enthalten, die im Sinne einer Weehselschaltiiiig rniteinander in Reihe liegen, wobei der Einschaltsiromkreis geschlossen ist, wenn beide Umschalter sich entweder in ihrer Niederdruckstellung oder beide sich in ihrer Hochdruckstellung befinden.

2. Druckbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umleitventil (LJV) und das Rückschlagventil (RV) in einem gemeinsamen Ventilkörper angeordnet sind, an dem auch die beiden Druckschalter (PX, P2) angebracht sind.

3. Druckbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch

2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Druckschalter (Pl) an denjenigen rlüssigkeitsförderweg angeschlossen ist, dei abgabeseitig hinter dem Rückschlagventil (RV) begir it und zu einem Aufsteuerorgan (K) für das Umleitventil (UV) führt.

4. Druckbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Druckschalter (P2) an die Ventilkammer des Umleitventils (UV)angeschlossen ist.

5. Druckbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufsteuerorgan (K)für das Umleitventil (UV)unter einstellbarer Vorspannung steht.

6. Druckbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschalter (P 1, P2) in Gewindebohrungen im Ventilkörper eingeschraubt sind.

7. Druckbegrenzungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschalter (Pl, P2) an dem Ventilkörper eingeschlagen bzw. angeformt sind.