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Umschaltvorrichtung für ununterbrochen laufende Pumpen von Akkumulatoren
zum Betriebe hydraulischer Pressen Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine
Umschaltvorrichtung für den Leer- und den Arbeitslauf ununterbrochen laufender Pumpen
von Akkumulatoren zum Betriebe hydraulischer Pressen. Bei den bisher bekannt gewordenen
Anlagen wurde die Pumpe mittels einer geeigneten Vorrichtung dadurch auf Leerlauf
geschaltet, daß vom Akkumulator aus beispielsweise die Saugventile angehoben oder
ein besonderes Umlaufventil geöffnet wurde, wenn der Akkumulatorkolben seine höchste
Stellung erreicht hatte. Umgekehrt wurde die Pumpe bei tiefstehendem Akkumulatorkolben
durch Betätigung der obenerwähnten Ventile wieder auf Lieferung von Preßwasser geschaltet,
Es ist nun bekannt, daß bei Entnahme von Preßwasser aus dem Akkumulator infolge
der in Bewegung befindlichen Masse des Akkumulatorgewichtes und der Wassersäule
in der gesamten Anlage stoßweise Druckerhöhungen weit über den hydrostatischen Druck
hinaus auftreten, die zu hohen Belastungen der gesamten Anlage und, da die Pumpen
gewöhnlich nur zur Überwindung des hydrostatischen Druckes gebaut sind, zu Überbelastungen
der Pumpen führen, es sei denn, daß letztere für einen wesentlich höheren Druck
als den Hydrostatischen bemessen sind. Diesen Nachteil weisen die oben angeführten,
bisher bekannt gewordenen Anlagen auf. Die Erfindung bezieht sich auf eine Umschaltvorrichtung
für den Leer- und Arbeitslauf ununterbrochen laufender Pumpen, die bezweckt, die
obenerwähnten Druckerhöhungen von der Pumpe fernzuhalten und es möglich zu machen,
die Pumpen nur für die Überwindung des hydrostatischen Druckes zu bemessen. Sie
erreicht dies dadurch, daß die Umschaltvorrichtung außer in bekannter Weise vom
Akkumulator auch noch durch die Presse oder die Pressensteuerung beeinflußt wird,
indem während des Preßvorganges der Presse die Umschaltvorrichtung auf Leerlauf
für die Pumpe geschaltet wird. Der Akkumulator schaltet durch die L'nischaltv orrichtung
die Pumpe in seiner höchsten Kolbenstellung auf Leerlauf und in seiner tiefsten
Stellung auf Arbeitslauf, und unabhängig hiervon schaltet die Presse oder die Pressensteuerung
während der Zeit, wo sie Wasser aus dem Akkumulator entnimmt, auf Leerlauf.
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Der besseren Verständlichkeit halber ist auf den Zeichnungen in den
Abb. i bis 8 an mehreren Ausführungsbeispielen die Neuheit dargestellt. Es zeigt
Abb. i eine Umschaltvorrichtung, bei welcher ein Umlaufventil in
der
bisher bekannten Weise durch eine durch den Akkumulator betätigte hydraulische Vorsteuerung
beeinflußt wird, während außerdem ein zweites Umlaufventil durch einen Hubkolben
betätigt wird, der gleichzeitig mit dem Preßzylinder durch dessen Steuerung Preß-%vasser
erhält. Abb. 2 bis 5 zeigen die Anordnung einer Umschaltvorrichtung mit einem Umlaufventil,
das sowohl durch eine durch den Akkumulator betätigte hydraulische Vorsteuerung
als auch durch eine von der Handventilsteuerung der Presse betätigte hydraulische
Vorsteuerung beeinflußt wird. Abb. 6 zeigt die Anordnung einer Umschaltvorrichtung
mit einem Umlaufventil und einer Vorsteuerung, wobei die Beeinflussung der Vorsteuerung
sowohl vom Akkumulator als auch von der Pressensteuerung erfolgt. Abb. 7 zeigt die
Anordnung einer Umschaltvorrichtung mit zwei Umlaufventilen, wobei das eine Umlaufventil
von dem Akkumulator aus und das andere Umlaufventil von der Pressensteuerung aus
durch starrgliedrige Gestänge betätigt wird. Abb. 8 zeigt die Anordnung einer Umschaltvorrichtung
mit einem Umlaufventil, welches sowohl durch den Akkumulator als auch durch die
Steuerung mittels starrer Zwischenglieder beeinflußt wird.
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In Abb. i ist i das Gehäuse der Umschaltvorrichtung, 2 ein Rückschlagventil,
3 ein mit einem Kolben q. versehenes Ventil, 5 die Anschlußrohrleitung zur Vorsteuerung
am Akkumulator, 6 ein durch die Spindel 7 und den Kolben 8 betätigtes Ventil mit
der Anschlußrohrleitung 9, die zu dem Raum der Handventilsteuerung führt, welcher
bei den Stellungen der Pressensteuerung auf Preßdruck und auf Rückzug mit dem Preßzylinder
ungehindert in Verbindung steht. i o ist die Anschlußleitung der Preßpumpe. Die
Leitung i i führt zum Akkumulator und zur Pressensteuerung und die Leitung 12 zum
Abwasser oder zum Saugbehälter der Pumpe.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Befindet sich der Akkumulator in seiner
untersten Lage, so ist die Vorsteuerung des Akkumulators in der bisher bekannt gewordenen
Weise so geschaltet, daß die Anschlußleitung 5 mit der Preßwasserleitung in Verbindung
steht, so daß sich oberhalb vom Kolben d. Preßwasser befindet und das Ventil 3 auf
seinen Sitz drückt. Steht die Handventilsteuerung der Presse auf Rückzug, dann ist
der Preßzylinderraum mit dem Abwasser verbunden und demzufolge auch über die Leitung
9 der unter dem Kolben 8 befindliche Raum. Die Pumpe, die über die Leitung io Wasser
schickt, drückt also das Ventil 6 auf seinen Sitz und hebt das- Ventil 2 an, so
daß das Preßwasser über die Leitung i i zum Akkumulator gelangt. Erreicht der Akkurnülator
seine höchste Stellung, dann schaltet er die Vorsteuerung derart um, daß die Leitung
5 mit dem Abwasser in Verbindung steht, wodurch der Raum oberhalb vom Kolben q.
ebenfalls mit dem Abwasser verbunden ist, so daß der von der Leitung io aus auf
das Ventil 3 wirkende Druck dieses anhebt, wodurch das Wasser in der Leitung io
und damit auch in der Pumpe spannungslos wird und über die Leitung 12 ins Abwasser
oder in den Pumpensaugraum abfließt. Der in der Leitung i i herrschende Druck schlägt
das Ventil 2 zu, so daß aus dem Akkumulator kein Wasser entweichen kann. Wird nun
die Pressensteuerung auf Preßdruck gestellt, so tritt das Druckwasser aus dem Akkumulator
über die Pressensteuerung in den Preßzylinder, erhöht dort die Spannung und tritt
auch. gleichzeitig über die Leitung 9 unterhalb des Kolbens 8, wodurch dieser hochgetrieben
und das Ventil 6 geöffnet wird, so daß durch dieses geöffnete Ventil ebenfalls das
von der Pumpe geförderte Wasser ins Abwasser oder in den Pumpensaugraum abfließen
kann. Dieser Zustand bleibt auch bestehen, wenn der Akkumulator seine tiefste Stellung
eingenommen hat und die Vorsteuerung für das Ventil 3 auf Preßwasser geschaltet
hat. Dann tritt das Preßwasser über die Leitung 5 oberhalb des Kolbens :4 und schließt
das Ventil 3. Es ist aber die Pumpe noch über die Leitung io und das geöffnete Ventil
6 mit dem Pumpensaugraum oder dem Abwasser verbunden. Stöße oder Druckerhöhungen,
die in der aus Presse, Akkumulator und Steuerung bestehenden Verbindung auftreten,
gelangen über die Leitung i i bis zum Rückschlagventil2, können hier aber nicht
weiterkommen, da dieses Ventil durch den auf ihm lastenden Druck geschlossen ist.
Es bleibt also während der Auswirkung des Preßdruckes, gleich welche Stellung der
Akkumulator einnimmt, unabhängig von diesem die Pumpe über die Leitung io, das geöffnete
Ventil 6 und die Leitung 12 mit dem Abwasser in Verbindung und wird vor Druckerhöhungen,
Wasserschlägen usw. bewahrt.
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In Abb. 2 bis 5 ist i das Gehäuse der Um-
schaltvorrichtung,
2 das Rückschlagventil, 3 das mit dem Kolben 4 versehene Ventil, die Anschlußrohrleitung
zur Vorsteuerung am Akkumulator, io die Anschlußleitung der Preßpumpe. Die Leitung
i i führt zum Akkumulator und zur Pressensteuerung und die Leitung 12 zum Abwasser
oder zum Saugbehälter der Pumpe. 13 ist der Akkumulatorkolben, 1 4 die durch ihn
betätigte Vorsteuerung, i 5 die Pressensteuerung mit dem Handhebel 17, 16 die gleichzeitig
mit der Pressensteuerung betätigte Vorsteuerung.
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Die Arbeitsweise ist folgende: In Abb. 2
ist der Akkumulator
kurz vor Erreichung seiner Höchststellung gezeichnet. Der Handliebel 17 der Steuerung
15 befindet sich in der Stellung auf Rückzug. Dann kann das Preßwasser über die
Leitung 18, die Vorsteuerurig 16, die Leitung i g, die Vorsteuerung 1:I und die
Leitung 5 ungehindert in den über dem Kolben d. befindlichen Raum gelangen, wodurch
das Ventil 3 auf seinen Sitz gedrückt wird, so daß die Pumpe über die Leitung io,
das Rückschlagventil 2 und die Leitung i i ungehindert Preßwasser zum Akkumulator
13 schaffen kann. Geht der Akkumulator noch höher, dann nimmt die Vorsteuerung 1.4
die Stellung nach Abb. 3 ein, wodurch der über dem Kolben 4. befindliche Raum über
die Leitung 5 und die Vorsteuerung 1.4 mit der Abwasserleitung 12 verbunden ist.
Vermöge des unter dem Sitz des Ventils 3 befindlichen Druckes öffnet sich dieses,
so daß das Ventil 2 durch den auf ihm lastenden Druck zuschlägt und die Pumpe über
die Leitung 1o, das Ventil 3 und die Leitung 12 das Wasser in das Abwasser oder
in den Pumpensaugraum fördert. Die Pumpe läuft leer. Wird in dieser Stellung die
Presse durch Bedienen der Steuerung 15 auf Preßdruck geschaltet, dann nimmt die
Vorsteuerung 16 die Stellung nach Abb. 4. ein. Der Raum über dem Kolben 4. bleibt
hierbei mit dem Abwasser verbunden, so daß die Pumpe wie vor ungehindert in den
Pumpensaugraum oder ins Abwasser fördern kann. Durch die Entnahme des Preßwassers
aus dem Akkumulator fällt letzterer, schaltet die Vorsteuerung 14 um, so daß diese
die Stellung nach Abb.5 einnimmt. Da aber die Vorsteuerung 16 durch die Stellung
des Handhebels in Stellung nach Abb. d. verblieben ist, bleibt auch weiter der Raum
über dein Kolben 4 über die Leitung 5, die Vorsteuerung 1,4, die Leitung 1g, die
Vorsteuerung 16 und die Leitung 2o in Verbindung mit der Abwasserleitung i2, so
daß auch in dieser Stellung die Pumpe durch das geöffnete Ventil 3 ungehindert mit
dem Pumpensaugraum oder dem Abwasser in Verbindung bleibt. Es wird also auch die
Umsteuerung vom Akkumulator und von der Pressensteuerung aus beeinflußt, derart,
daß während des Preßvorganges (Abb. d und 5) die Pumpe vor Druckstößen und Druckerhöhungen
bewahrt bleibt.
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Bei dem Beispiel nach Abb. 6 wird die Vorsteuerung zur Umschaltvorrichtung
sowohl vom Akkumulator als auch von der Steuerung aus betätigt. Es bezeichnet hier
i das Gehäuse der Umschaltvorrichtung, 2 das Rückschlagventil, 3 das Umlaufventil
mit seinem Kolben ,4. io ist die Anschlußleitung der Preßpumpe. Die Leitung i i
führt zum Akkumulator und zur Pressensteuerung und die Leitung 12 zum Abwasser oder
zum Saugbehälter der Pumpe. 13 ist der Akkuiiiulator, 15 die Pressensteuerung, 17
ihr Handhebel, 21 die Vorsteuerung. 22 und 23 sind die durch den Akkumulator betätigten
Umsteuerhebel, die um die ortsfesten Drehpunkte 24. und 25 schwingen und mit der
Lenkstange 26 verbunden sind.
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Die Arbeitsweise ist folgende: In der gezeichneten Stellung befindet
sich der Akkumulator kurz vor seiner höchsten Stellung und beginnt durch Betätigung
des Hebels 22 die Vor steuerung 21 umzuschalten, wobei der Raum über dem Kolben
d. des Ventils 3 ungehindert über die Leitung 27, die Vorsteuerung 21 und die Leitung
28 mit dem Preßwasser in Verbindung steht, so daß das Ventil 3 auf seinen Sitz gedrückt
wird und die Pumpe ungehindert über das Rückschlagventil 2 und die Leitung i i Wasser
in den Akkumulator 13 schaffen kann. Durch Höhersteigen des Akkumulators wird der
Hebel 22 betätigt und dadurch die Vorsteuerung 21, wobei wegen des stillstehenden
Handhebels 17 das Gelenk 29 als Drehpunkt für das Gestänge 30 und 31 dient.
Hierdurch wird der Raum über dein Kolben 4. über die Vorsteuerung 21 und die Leitung
32 mit der Abwasserleitung 12 in Verbindung gebracht, so daß sich das Ventil 3 anhebt,
das Ventil 2 schließt und die Pumpe über die Leitung 1o, das Ventil 3 in die Abwasserleitung
12 oder in den Saugraum fördert. Die gleiche, obenerwähnte Stellung des Steuerschiebers
21 wird erreicht, wenn die Pressensteuerung iS bedient wird und durch Abwärtsbewegung
des Handhebels 17 auf Preßdruck geschaltet wird. In diesem Falle dient das Gelenk
33 als Drehpunkt für das Gestänge 31 und 34. Der Steuerschieber in 21 wird also
ebenfalls nach rechts umgeschaltet, so daß der obenerwähnte Wasserlauf stattfindet
und die Preßpumpe in Verbindung mit dein Saugraum der Pumpe gebracht wird. Hierdurch
wird ebenfalls erreicht, daß während des Preßvorganges die Pumpe auf Umlauf geschaltet
wird, so daß sie vor Stößen, die während des Preßvorganges auftreten und sich in
der Presse und ini Akkumulator bemerkbar machen, bewahrt bleibt. Es ist noch zu
erwähnen, daß die Drehpunkte 24 und 25 mit Bremsen versehen werden müssen, da durch
die Umstellung der Vorsteuerung 2i Drehmomente in den Drehpunkten 24., 25 auftreten.
Es kann aber auch das Festhalten der Hebel 22 und 23 dadurch erreicht werden, daß
man selbsttätig wirkende, durch den Akkumulator betätigte Feststellvorrichtungen
anbringt.
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Abb. 7 zeigt ein weiteres Beispiel, und
zwar an einer
durch starre Glieder betätigten Umschaltvorrichtung, wobei zwei beispielsweise von
unten angehobene Umlaufventile 35 und 36 zur Anwendung kommen. Das Ventil 35 wird
durch die Abstellvorrichtung des Akkumulators und das Ventil 36 durch die Pressensteuerung
betätigt. 2 ist das zum Akkumulator hin öffnende Rückschlagventil, ro die Anschlußleitung
der Preßpumpe, während die Leitung i2 mit der Abwasserleitung oder dem Pumpensaugraum
in Verbindung steht.
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Die Arbeitsweise ist im Grunde genommen die gleiche wie bei den vorher
erwähnten Beispielen und ohne weiteres aus der Zeichnung erkennbar.
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Das Beispiel in Abb. 8 zeigt eine Pumpenumschaltvorrichtung mit nur
einem, und zwar sowohl durch den Akkumulator als auch durch die Pressensteuerung
beeinflußbaren Umlaufventil 37. 2 ist das zum Akkumulator hin sich öffnende Rückschlagventil,
zo die Anschlußleitung für die Pumpe, während die Leitung 12 zum Abwasser oder zum
Saugbehälter der Pumpe führt. Die Wirkungsweise ist wiederum die gleiche wie bei
den erwähnten Beispielen, da die Umschaltvorrichtung sowohl vom Akkumulator als
auch von der Handventilsteuerung der Presse aus . beeinflußt wird.
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Es ist möglich, mit den in den Beispielen erwähnten Elementen die
verschiedenartigsten Zusammenstellungen zu schaffen, um die Umschaltvorrichtung
sowohl durch den Akkumulator als durch die Handventilsteuerung zu beeinflussen.
Weiter ist. es möglich, mehrere Pumpen, mehrere Pressen und mehrere Akkumulatoren
in der beschriebenen Weise gleichzeitig auf eine oder mehrere Umschaltvorrichtungen
wirken zu lassen, ohne .an der Erfindung etwas zu ändern.