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Druckluftakkumulator für den Betrieb von hydraulischen Pressen Die
Erfindung bezieht sich auf Druckluftakkumulatoren für den Betrieb von hydraulischen
Pressen, bei denen entsprechend dem tiefsten und einem höheren Flüssigkeitsstand
ein Schnellschlußventil geschlossen wird, und bezweckt mit ihrer besonderen elektrischen
Ausgestaltung Verbesserungen im Sinne einer Erhöhung der Betriebssicherheit und
Schonung der Steuerungsvorrichtungen.
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Es hat sich bei Druckluftakkumulatoren für den Betrieb von hydraulischen
Pressen die Notwendigkeit ergeben, Vorsichtsmaßregeln zu treffen, die ein Eindringen
von Luft in die Verbrauchsleitung unbedingt verhindern, um Betriebsstörungen umfangreicher
Natur auszuschließen.
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?ür Lösung dieser Aufgabe sind die verschiedensten mechanischen und
elektrischen Voi richtungen ausgestaltet worden, die ein Sc linellschlußventil der
Verbrauchsleitung bei Erreichung eines Gefahrenpunktes, beispielsweise des tiefsten
Wasserstandes, im Druckluftakkumulator schließen und erst wieder öffnen, wenn ein
vorher festgelegter höherer M7asscrstand erreicht wird.
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So ist in den verschiedensten Formen unmittelbar ein Schwimmer im
Druckluftakkumulator selbst oder in einem mit dem Wasserstand des Druckluftakkumulators
in Verbindung stehenden Steuerrohr schwimmend angeordnet, der entweder durch seine
Hubkraft unmittelbar eine Steuerung des Ventils herbeiführt oder durch Ausgestaltung
des Schwimmers als Eisenkern in eine Spule beim Schwimmen gleitend eingeführt wird,
so daß der Magnetismus dieser Spule im Augenblick des Durchganges des Schwimmers
durch den Kern der Spule an magnetischer Wirkung gewinnt und mittels der hierdurch
auftretenden Magnetkraft Steuerkontakte eingeschaltet werden können.
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Der Nachteil aller dieser von einem Schwimmer unmittelbar oder über
das Mittel eines Solenoides gesteuerten Ein- oder Ausschaltkontakte ist der, daß
der Schwimmer sämtliche Bewegungen des Flüssigkeitsspiegels, sei es im Druckluftakkumulator
selbst, sei es in der kommunizierenden Röhre, mitmacht und daher in bezug auf den
Durchgang durch einen Meldepunkt keine eindeutig festgelegte Lage gibt, vielmehr
um diesen Meldepunkt herumpendelt.
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Werden daher wie bei den bisher verwandten Formen elektrischer Steuerungen
und Schnellschlußventile bei Druckluftakkumulatoren diese Steuerungen von Meldepunkten
abhängig gemacht, indem auf elektrischem Wege Auslösemagnete oder Hubmagnete betätigt
werden, so ergab sich bei der Anwendung dieser Formen der außerordentliche Nachteil,
daß der vom Schwimmer bewirkte Stromschluß kein Dauerstromschluß war, da, wie gesagt,
der Schwimmer mit den Bewegungen des Flüssigkeitsspiegels
urn den
Meldepunkt herumpendelte. Somit wurde bei jedem Durchgang durch den Meldepunkt ein
Stromschluß ausgelöst, der die Hubmagnete oder-die Klinkenauslösungen betätigte.
Dementsprechend wurden die elektrischen und mechanischen Einrichtungen des Schnellschlußventils,
die aus Sicherheitsgründen in empfindlicher Bauart auszugestalten waren, hin und
her betätigt, so daß - abgesehen von den Stoßgeräuschen, die durch diese Betätigung
hervorgerufen wurden -Beanspruchungen auftraten, die die Lebensdauer dieser empfindlichen
Vorrichtungen auf das erheblichste herabsetzten.
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Die Erfindung beseitigt diese Mängel grundsätzlich dadurch, daß sie
nach einmal erfolgter Auslösung entsprechend dem tiefsten und einem höheren Flüssigkeitsstand
des Druckluftakkumulators das die Meldung empfangende Gerät durch Anordnung eines
Hilfskontaktes ausschaltet, so daß Schwankungen des Schwimmers um den Meldepunkt
herum sich nicht mehr auf die Steuerungsvorrichtung übertragen können. Gleichzeitig
macht sie durch Anordnung eines von der Stellung des Schnellschlußventils abhängigen
zweiten Hilfskontaktes nunmehr nur noch die zweite Meldestelle, d. h. also nach
Durchgang durch den tiefsten Flüssigkeitsstand die Meldestelle des höheren Flüssigkeitsstandes
empfindlich für den Durchgang des Eisenkernes durch diese.
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Die Erfindung sieht daher vor, jeder Stellung des Schnellschlußventils
selbsttätig gesteuerte Unterbrecher zuzuordnen, die in der einen Ventilstellung
nur die Steuerung für die andere Ventilstellung bei entsprechender Schwimmerbewegung
dadurch freigeben, daß der eine in dem beim tiefsten Wasserstand ausgelösten Steuerstromkreis
liegende Unterbrecher durch Schließen des Schnellschlußventils zwangläufig geöffnet
und der andere in dem beim höheren Wasserstand ausgelösten Steuerstromkreis liegende
Unterbrecher über die elektromagnetische Steuerung selbsttätig geschlossen und durch
Öffnen des Schnellschlußv entils umgekehrt der Unterbrecher zwangläufig geöffnet,
während der andere wieder geschlossen wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen erläutert.
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Abb. i zeigt schematisch die Stellung des Schwimmers, des Schnellschlußventils
und <lie Anordnung der Stromkreise bei einem höheren als dem tiefsten Flüssigkeitsstande
im Akkumulator und Abb. ? die Stellung dieser Teile, wenn der tiefste Flüssigkeitsstand
erreicht ist.
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Abb. 3 entspricht der Abb. i und zeigt einen Motor zur Bewegung des
Schnellschlußventils in die -Öffnungsstellung statt des in Abb. r dargestellten
Elektromagneten. Das Schnellschlußventil i ist in Abb. i in der Öffnungsstellung
dargestellt, in der es durch eine mit einer Nase der Ventilkörperstange a zusammenwirkende
winkelförmige Klinke 5, 5a gehalten wird. An den Hebelarm 5 dieser Klinke ist der
Lenker eines Ankers 4. angeschlossen, der mit einem Elektromagneten 3 zusammenwirkt.
Der Lenker dieses Ankers 4 steuert gleichzeitig- einen Stromuntcrbr:ch°r 14. Zu
ticmElektromagneben 3 g--hört ein Einschaltschütz g, das von einem Stromkreis überwacht
wird, der mittels der Spule 15 auf die tiefste Stellung des Schwimmers 18 dadurch
anspricht, daß der Eisenkern 17 des Schwimmers 18 das Feld der Spule 15 beeinflußt.
Mit der V entilkörperstange a wirkt ein Hubhebel 6 zusammen, der von dem Anker 8
einer zweiten Magnetspule 7 oder nach Abb. 3 von einem Motor ig mittels einer Kurbel
2o und eines Lenkers 2f gesteuert wird und dazu dient, den Ventilkörper i aus der
Schließstellung nach Abb. a -,nieder in die Öffnungsstellung nach Abb. i zu überführen,
wenn zu dein Zweck der mit dem Anker 8 zusaininenwirkende Elektromagnet 7 erregt
wird. Mit der Ventilstange 2 ist kraftschlüssig oder in anderer Weise ein Stromunterbrecher
13 verbunden, der in dem von Spule 15 erregten Stromkreise des Schützes g liegt,
unwirksam ist, wenn der Ventilkörper i in der in Abb. i dargestellten Öffnungsstellung
sich befindet und wirksam wird, sobald die Ventilstange durch Schwenkung des Winkelhebels
5 und der Klinke 5" befreit ist und sich gegen die Ventilschließstellung zu bewegt.
Der Elektromagnet 7 oder an dessen Stelle der Elektromotor ig nach Abb. 3 wird von
einem Einschaltschütz io überwacht, das in einem zweiten durch die Spule 16 erregten
Stromkreise mit dein Unterbrecher 14 liegt und von der Spule 16 nur dann erregt
werden kann, wenn der Unterbrecher 14 unwirksam ist, welche Stellung in Abb. a schematisch
angedeutet ist.
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An die Spulen 15 und 16 sind Verstärker ii und 1z angeschlossen, und
oberhalb der Spulen 15 und 16 können weitere Spulen zur Ein- und Ausschaltung der
Pumpen und dgl. angeordnet werden.
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Sobald die Klinke 5" die Ventilstange 2 freigibt, bewegt die letztere
sich unter dem auf sie einwirkenden Flüssigkeitsdruck abwärts, drückt den Ventilkörper
i gegen den Ventilsitz und sperrt den Flüssigkeitsdurchgang (vgl. Abb. a).
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Die Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet wie folgt: Wird von der
in Abb. i dargestellten Stellung ausgegangen, so befindet sich dabei das Schtiellschlußventil
i in geöffneter Stellung und ist in dieser Stellung durch Ventilstange 2 und die
Klinke 5a des Klilikhebels
5 gesichert. Der Eisenkern 17 des Schwimmers
18 befindet sich zwischen den Spulen 15 und 16. Fällt infolge zunehmender Flüssigkeitsentnahme
der Stand bis auf die tiefste zulässige Höhe, so beeinflußt der Eisenkern 17 des
Schwimmers i8 das Feld der Spule 15 und den durch den unwirksamen Unterbrecher 13
geschlossenen Stromkreis des Einschaltschützes g. Der Elektromagnet 3 erhält Strom,
zieht den Anker 4 an, der die Klinke 5, schwenkt und gleichzeitig den Unterbrecher
14 unwirksam macht, so daß der letztere die in Abb. 2 angedeutete Stellung einnnimmt,
in welcher er den Stromdurchgang zum Einschaltschütz io sichert. Die von der Klinke
5, freigegebene Ventilstange 2 bewegt sich unter dem auf sie einwirkenden Flüssigkeitsdruck
schnell nach abwärts, schließt den Ventilkörper i und unterbricht den Flüssigkeitsdurchgang_und
gleichzeitig den Stromkreis des Einschaltschützes g durch Wirksammachung des Unterbrechers
13. Die Teile nehmen jetzt die in Abb. 2 dargestellte Stellung ein. Steigt der Flüssigkeitsspiegel
im Akkumulator durch Druckmittelzufuhr von einer Pumpe oder dgl. her, so steigt
im gleichen Maße der Schwimmer 18 mit dem Eisenkern 17. Sobald der letztere das
Feld der Spule 16 beeinflußt, wird der Stromkreis des Schützes io erregt und der
Elektromagnet 7 dadurch wirksam, der den Anker 8 anzieht und dabei den Hebel 6 schwenkt.
Durch die Schwenkbewegung des letzteren wird die Ventilstange 2 an der Kante der
Klinke 5" entlang gehoben, bis diese Klinke wieder hinter die Nase der Ventilstange
2 einfallen kann. Dadurch wird der Anker .4 des Elektromagneten 3 wieder frei, geht
zurück und unterbricht den Stromkreis des Schützes io bei 14. Beim @ Heben der Ventilstange
2 ist der Unterbrecher 13 im Stromkreis des Schützes g wieder unwirksam geworden,
so daß dieser Stromkreis sich wieder im Bereitschaftszustande für eine Erregung
durch das Feld der Spule 15 des tiefsten Flüssigkeitsstandes befindet.
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Da der Stromkreis des Schützes io durch den Unterbrecher 14 unterbrochen
ist, so kann darin auch kein Stromimpuls entstehen, so oft auch bei schwankendem
Flüssigkeitsstande im Akkumulator der Eisenkern 17 durch die Spule 16 hindurchgeht.
Erst nachdem der tiefste Flüssigkeitsstand wieder erreicht ist und der Eisenkern
in Spule 15 steht, wird der Unterbrecher 14 wieder unwirksam und nur in diesem Falle
kann der Stromkreis des Schützes io vermittels der nächsthöheren Spule 16 beeinflußt
werden.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung hat auch zur Folge, daß ein größerer
Stromverbrauch nur dann eintritt, wenn ein Anheben des Schnellschlußventils erforderlich
ist, und diese Bewegung des Schnellschlußventils kann nur dann herbeigeführt werden,
wenn das letztere zuvor in seiner Schließstellung gewesen ist.