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Steuervorrichtung für kalben- und schwimmerlose druckluftbelastete
' Flüssigkeitsakkumulatoren Die Erfindung betrifft eine Steuerung von kalben- und
schwimmerlosen Druckluftakkumulatoren, die mittels einer vorzugsweise in einem einzigen
Steuergehäuse untergebrachten Ventilanordnung unmittelbar in Abhängigkeit vom Druck
im Akkumulator gesteuert werden. Es sind bereits Steuereinrichtungen für derartige
Akkumulatoren bekanntgeworden, welche mittels Hilfskolben, die auf einen bestimmten
Druck eingestellt sind, den Wasserzu- und -abfluß von der Pumpe zum Akkumulator
bzw. vom Akkumulator zur Maschine steuern.
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Die bekannten Einrichtungen dieser Art haben jedoch den Nachteil,
daß sie schon auf ganz geringe Flüssigkeitsspiegelschwankungen ansprechen, so daß
die Gefahr eines ständigen Öffnens und Schließens der Ventile vorhanden ist. Zur
Vermeidung dieser Nachteile ist man daher auch teilweise zu dem Bau volumenabhängiger
Steuerungen übergegangen, die den Wasserstand im Akkumulator mittels eines Schwimmers
regeln und bei denen es mit Hilfe besonderer Anordnungen möglich ist, das ständige
Öffnen und Schließen der Ventile nur mit größerer Verzögerung arbeiten zu lassen.
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Diese volumenabhängigen Steuerungen haben aber den großen Nachteil
daß sie auf irgendwelche Druckschwankungen nicht ansprechen, wodurch sich für den
praktischen Betrieb, so, z. B. beim Bedienen der Pressen, erhebliche Nachteile zeigen
können. Die vorliegende Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gemacht, die Vorteile
beider Steuerungsarten zu vereinigen, ohne deren Nachteile mit in Kauf nehmen zu
müssen, also eine druckabhängige Steuerung zu schaffen, welche in gleicher Weise
wie bei den volumenabhängigen Steuervorrichtungen die Entnahme einer vorher bestimmten
Wassermenge gestattet und das ständige Öffnen und Schließen der Ventile bei den
bisher bekannten druckabhängigen Steuerungen vermeidet.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur eigentlichen
Steuerung, also zur Regelung der Druckwasserzufuhr zur Steuervorrichtung der Arbeitsmaschine,
drei in der Leitung zwischen Pumpe und Akkumulator hintereinander angeordnete Rückschlagventile
vorgesehen sind, von denen das in Strömungsrichtung des Druckwassers zunächst und
das zuletzt liegende, den Pumpenumlauf beim höchst zulässigen Druck bzw. die Entnahme
aus dem Akkumulator beim niedrigst zulässigen Druck steuernde, jeweils nach ihrer
kraftschlüssigen Öffnung gegen einen beliebig einstellbaren Druck im Akkumulator
durch
zwei hydraulisch in Abhängigkeit vom Akkumulatordrud gesteuerte und in ihrer Belastung
regelbare Steuerkolben zwangsläufig offen .gehalten wird.
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Zwischen den beiden in ihrer Belastung regelbaren Steuerkolben ist
ein viertes Rückschlagventil angeordnet, das über ein Hebelgestänge o. dgl. von
dem beim niedrigstzulässigen Akkumulätordruck absinkenden anderen Steuerkolben zwangsläufig
geöffnet wird und so das beim Erreichen des Höchstdruckes in Tätigkeit tretende
Ventil für den Pumpenumlauf nach Unterschreiten dieser Grenze erst wieder bei einem
wesentlich niedrigeren Druck umschaltet.
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Eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist in der
Zeichnung schematisch dargestellt.
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Die Pumpe i fördert in üblicher Weise auf den Akkumulator 2. Zwischen
Pumpe und Akkumulator ist der Steuerblock 3; 4 angeordnet, von dem aus in üblicher
Weise das Druckwasser über die Handsteuerung 5 der hydraulischen Maschine zugeführt
wird. Die Druckseite der Pumpe ist über die Leitung 6, der Akkumulator über die
Leitung 7 mit dem Steuerblock 3, 4 verbunden. Die Akkumulatoranschlüßleitüng 7 ist
mit einer Abzweigung 8 versehen. Über die Leitung 9 wird die Druckflüssigkeit der
Handsteuerung 5 zugeführt, die mit zwei Ventilen 28; 29 versehen ist, die in bekannter
Weise durch den Handhebel 3o betätigt werden. Der Pumpensumpf ist über die Leitung
io mit der Steuervorrichtung :3, 4 verbunden, während :die Handsteuerung 5 über
die Leitung i i mit dem Pumpensumpf verbunden ist: Der Steuerblock 3, 4 ist mit
drei Ventilen 12, 13, 14 ausgerüstet, von denen das Ventil 12 den Leerlauf der Pumpe
steuert, so daß während des Leerlaufes bei geöffnetem Ventil 12 die durch die Leitung
6 zufließende Druckflüssigkeit über die Leitung io in den Sumpf zurückfließen kann
und so eine Förderung zur Maschine und zum Akkumulator vermieden wird. Das Ventil
13 wirkt als reines Rückschlagventil und sperrt sowohl den Akkumulator als auch
die Maschine gegen die Pumpe ab. Das Ventil 14 dient zum Öffnen oder Schließen der
Flüssigkeitszufuhr oder Entnahme zum Akkumulator, gleichgültig, ob diese von der
Maschine oder von der Pumpe kommt.
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Das Ventil 12 kann mittels der Stange 15, die durch einen Hilfskolben
16 angetrieben wird, gegen einen herrschenden Druck geöffnet und offen gehalten
werden. Der Hilfskolben 16 ist mit einem auf dem Hebel 17 einstellbaren Belastungsgewicht
18 versehen. Auch das Ventil 14 ist mit einer ähnlichen Einrichtung ausgerüstet;
wobei die durch den Kolben 2o angetriebene Stange i9 das Ventil , öffnen bzw. offen
halten kann. Auch der Hilfskolben 2o ist mit einem auf dem Hebel 21 einstellbaren
Gegengewicht 22 versehen.
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Die Druckräume der Hilfskolben 16 und 2o werden durch die von der
Akl:umulatorleitung 7 abgezweigte Leitung 8 mit dem Akkumulator verbunden und sind
untereinander in ihrer Verbindung durch das Rückschlagventil z3 getrennt. Dieses
Rückschlag-Ventil z3 kann in Abhängigkeit von der Bewegung des Kolbens 2o über das
Hebel-Betriebe 24, 25, 26 geöffnet und offen gehalten werden und hat den Zweck,
den Druckraum des Hilfskolbens 16 zeitweise von dem des Hilfskolbens 2o zu trennen.
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Das von dem Hilfskolben 16 betätigte Ventil 12 dient zur Steuerung
des Leerlaufs; während das durch den Hilfskolben 2o betätigte Ventil 14 die Akkumülatorleitung
7 in Abhängigkeit vom Druck im Innern des Akkumulators öffnet oder schließt. Mittels
der Belastungsgewichte i8 bzw. 22 werden die Hilfskolben 16 bzw. 2o auf je einen
bestimmten Druck eingestellt, und zwar derart, daß der Kolben 16 auf den höchsten
im Akkumulator auftretenden Druck anspricht und bei Erreichung dieses Druckes das
Ventil 12 öffnet, so daß die Pumpe leer arbeitet. Der Hilfskolben 20 ist durch das
Belastungsgewicht so eingestellt, daß allein der niedrigstzulässige Druck im Akkumulator
den Kolben 2o unter der Wirkung des Belastungsgewichtes 22 zum Absinken bringt,
während bei jedem höheren Druck der Kolben 2o das Ventil 14 stets offen hält: Die
Arbeitsweise der neuen Vorrichtung ist dabei folgende: Es sei ,angenommen, daß gerade
der höchstzulässige Flüssigkeitsstand bzw. Druck im Akkumulator erreicht ist. In
diesem Augenblick öffnet der über die Hilfsleitung B mit dem Akkumulator in Verbindung
stehende Hilfskolben 16 das Ventil 12 und schaltet so die Pumpenförderung vom Akkumulator
ab. Das Ventil 14 ist bei diesem Druck ebenfalls geöffnet und wird durch den Hilfskolben
2o so lange offen gehalten, bis der niedrigste Flüssigkeitsstand bzw. Druck im Akkumulator
erreicht ist. Wird nun Druckflüssigkeit aus dem Akkumulator entnommen, was mit einem
Druckabfall im Akkumulator verbunden ist, dann hat der Kolben 16 das Bestreben,
unter der Wirkung seines Belastungsgewichtes 18 abzusinken und so wieder die Pumpenförderung
auf den Akkumulator zu schalten. Hieran wird er durch das Rückschlagventil 23 verhindert,
welches einen Abfluß der Druckflüssigkeit aus denn Druckraum des Hilfskolbens 16
nicht zuläßt. Der Kolben 16 ist also in seiner Bewegung hydraulisch gesperrt. Erst
nachdem die unterstzulässige Grenze
des Druckabfalles im Akkumulator
erreicht ist, wird durch den absinkenden Kolben 20 über das Hebelgetriebe 2r, 26,
25, 24 das Rückschlagventil 23 geöffnet, so daß der Kolben 16 absinken und dadurch
die Pumpenförderung wieder auf den Akkumulator schalten kann.