DE1525857C - Überwachungseinrichtung für die Gasmenge eines hydropneumatischen Speichers - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft eine Oberwachungseinrich- gestellt ist, daß kein Öl in den Gasraum eindringt,

tung für die Gasmenge eines hydropneumatischen Hierdurch würde nämlich ein größeres Gasvolumen

Speichers, insbesondere für die hydraulische Betäti- vorgetäuscht, als tätsächlich vorhanden ist, ohne daß

gung elektrischer Schalter, der mit einer Pumpe zum die Überwachung dies feststellen könnte.

Füllen des Speichers mit Hydraulikflüssigkeit und 5 Es ist Aufgabe der Erfindung, die genannten Nach-

mit einem Manometer zum Messen des Speicher- teile zu vermeiden und eine Überwachungseinrichtung

druckes versehen ist. zu schaffen, die die vorhandene Gasmenge genau

Solche Speicher bestehen üblicherweise aus einem erfaßt, ohne daß der Speicher entleert werden muß. druckfesten Behälter aus Stahl, dessen Inneres durch Zur Lösung dieser Aufgabe erfaßt die Übereine Trennwand in zwei Räume geteilt ist. Die Trenn- io wachungseinrichtung beim betriebsmäßigen Nachwand ist beweglich. Sie ist entweder als Kolben aus- füllen der Hydraulikflüssigkeit den Zusammenhang gebildet (Kolbenspeicher) oder als Kunststoffmem- zwischen der in den Speicher gelangenden FüIImenbran (Membran- oder Blaserspeicher). gen und dem Anstieg des Druckes im Speicher und

Der eine Raum des Speichers wird entsprechend liefert bei nicht ausreichender Gasmenge ein Signal,

dem für den Speicher vorgesehenen Arbeitsdruck mit 15 Dabei braucht der Speicher zur Überwachung der

einem Gas, ζ. B. Stickstoff, gefüllt. Anschließend för- Gasmenge nicht entleert zu werden. Außerdem kann

dert eine Pumpe in den anderen Raum des Speicher die Überwachung ohne großen Aufwand automatisch

bis zu einem gewünschten Betriebsdruck die Hydrau- erfolgen, weil der Speicher ohnehin von Zeit zu Zeit

likflüssigkeit, üblicherweise Mineralöl. Hierbei wird mit einer Pumpe nachgefüllt werden muß, wenn er

das Gas zusammengedrückt und der Druck des Spei- 20 im Betrieb benutzt wird.

chers erhöht. Die in dem unter Druck stehenden Gas Anders ist es dagegen bei einem aus der deutschen gespeicherte Energie kann dann über die Hydraulik- Auslegeschrift 1 228 874 bekannten hydropneumaflüssigkeit abgegeben werden. Sie hängt bei gegebenen tischen Speicher mit einer flexiblen Membran ais Druck von der Größe der Gasmenge ab. Die Energie, Trennwand zwischen Gas und Flüssigkeit (Blasendie auch als Arbeitsvermögen bezeichnet wird, kann 25 speicher). Zur Schonung der Blase sind in dem besieh somit ändern, wenn das Gas aus dem dafür vor- kannten Speicher Trennwände vorgesehen, die die gesehenen Raum des Speichers entweicht. Verformung der Blase bei entweder starkem Flüssig-

Zur Kontrolle der Gasmenge soll man nach der keits- oder starkem Gasverlust begrenzen. Damit die Seite 13 der von der Firma Bosch herausgegebenen Blase in solchen Grenzfällen aber auch durch den Druckschrift »Bosch Hydrospeicher«, vom Mai 1966, 30 Druckunterschied nicht zu sehr beansprucht werden den sogenannten Gasvorspanndruck messen. Mit kann, ist eine Verbindung zwischen Gas- und Flüs-Gasvorspanndruck ist der Druck gemeint, den das sigkeitsraum vorgesehen, die bei einer bestimmten Gas aufweist, wenn es das gesamte Speichervolumen Druckdifferenz geöffnet wird. Ein Maß für die Gasausfüllt. Dieser Druck sinkt mit abnehmender Gas- menge im Speicher läßt sich aus diesem Übertritt der menge. 35 Medien in den anderen Speicherteil jedoch nicht ge-

Zum Messen des Vorspanndruckes geht man so winnen, weil die Füllmenge, die dazu geführt hat, vor, daß man den Speicher durch Öffnen des für die nicht bekannt ist. Im übrigen muß der Speicher dann Hydraulikflüssigkeit vorgesehenen Ventils langsam ohnehin außer Betrieb genommen werden,
entleert und hierbei den Druck der Hydraulikflüssig- Die Überwachungseinrichtung nach der Erfindung keit mit einem an der Flüssigkeitsleitung angebrach- 40 kann grundsätzlich nach zwei Richtungen hin ausgeten Manometer überwacht. Ist die gesamte Hydraulik- bildet sein. Es ist einmal möglich, daß die Überflüssigkeit aus dem Speicher herausgedrückt, so wird wachungseinrichtung die einer bestimmten Füllmenge ein am Speicher sitzendes Ventil selbsttätig geschlos- zugeordnete größte zulässige Druckdifferenz erfaßt, sen, und der Druck in der Hydraulikleitung fällt dann Je kleiner die Gasmenge, desto größer ist nämlich die plötzlich auf Null. Der vor dem Druckabfall am 45 Drucksteigerung pro Füllmenge. Zum anderen kann Manometer festgestellte Druck ist der sogenannte man so vorgehen, daß die Überwachungseinrichtung Vorspanndruck und, wie gesagt, ein Maß für die im die einer bestimmten Druckdifferenz zugeordnete Speicher vorhandene Gasmenge. kleinste zulässige Füllmenge erfaßt.

Das vorgenannte Verfahren besitzt den Vorteil, Bei der Verwirklichung der zuerst genannten Ausdaß man ohne zusätzliche Teile die Gasmenge be- 50 führungsform kann man die bestimmte Füllmenge stimmen kann, denn ein Manometer zur Überwachung mit einer Pumpe mit einem definierten Fördervoludes Druckes der Hydraulikflüssigkeit ist üblicher- men aufbringen, z. B. durch einen einmaligen Hub weise am Speicher vorgesehen. Ebenso gehört ein einer Kolbenpumpe. Man kann aber auch eine Pumpe Ablaßventil zur notwendigen Ausrüstung eines sol- kleinerer Förderleistung pro Hub eine bestimmte chen Speichers. Es ist jedoch mühselig, den Speicher 55 Zeit lang arbeiten lassen, um eine gewünschte Fülllangsam zu entleeren und hierbei das Manometer zu menge zu erhalten. Dieses Verfahren ist besonders beobachten. Vor allem aber ist diese Überwachung bei sehr hohen Drücken günstiger. Ferner kann man notwendigerweise mit einer Betriebsunterbrechung auch in die Fülleitung des Speichers eine Meßeinrichverbunden. Aus diesem Grunde kommt sie nicht für tung für die Füllmenge einbauen. Man ist dann von die hydraulischen Antriebe elektrischer Schaltgeräte 60 der Pumpe unabhängig, so daß eine eventuelle Abin Betracht, die, sofern sie in Betrieb sind, ständig nutzung der Pumpe keine Verfälschung des Meßerschaltbereit sein müssen. gebnisses hervorbringen kann.

Als Abhilfe hat man versucht, bei Kolbenspeichern Die genannte Meßeinrichtung wird zweckmäßig am die Kolbenstellung zu erfassen (deutsche Auslege- Speicher angeordnet. Sie kann mit dem Speicher schrift 1 223 185). Hierfür ist jedoch ein bestimmter 65 baulich vereinigt werden. Als Meßeinrichtung ist insmechanischer Aufwand erforderlich, der den Speicher besondere ein Raum mit einer beweglichen Trennunerwünscht versteuert. Darüber hinaus ist eine sol- wand geeignet, die bei der Bewegung zwischen einer ehe Überwachung nur dann zuverlässig, wenn sicher- Ruhelage und einem Anschlag ein bestimmtes VoIu-

men verdrängt. Das Ende der Verdrängungsbewegung kann man z. B. dadurch kenntlich machen, daß die Trennwand beim Anlaufen an den Anschlag die Fülleitung für den Speicher sperrt. Daraufhin stellt sich, wenn die Pumpe weiterfördert, in dem Raum S vor der Trennwand ein steigender Druck ein, während der Druck im Raum hinter der Trennwand gleichbleibt. Die Differenz zwischen dem Anfangsdruck beim Pumpen und dem gleichbleibenden Enddruck nach dem Schließen der Fülleitung ist dann ein Maß für die im Speicher vorhandene Gasmenge, und zwar ist die Gasmenge um so größer, je kleiner die Druckdifferenz ist.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Trennwand beim Anlaufen an den Anschlag einen Signalschalter betätigt. In diesem Moment kann wieder, gegebenenfalls automatisch, der Druck gemessen werden, so daß die für die Gasmenge kennzeichnende Druckdifferenz feststellbar ist. Man kann aber auch den Signalschalter so mit einem Manometer kombinieren, daß nur dann ein Signal gegeben wird, wenn beim Betätigen des Signalschalters ein bestimmter Druck überschritten ist. Dieses Signal kann unmittelbar als Anzeige dafür verwendet werden, daß die im Speicher enthaltene Gasmenge zu gering ist. Für den Fall, daß der kritische Druck beim Fördern der bestimmten Füllmenge nicht erreicht ist, kann man, um eine maximale Füllung des Speichers zu sichern, in der Trennwand der Meßeinrichtung ein Ventil vorsehen, das beim Anlaufen an den Anschlag öffnet. Die Pumpe kann dann durch das geöffnete Ventil den Speicher weiter bis auf einen gewünschten Enddruck füllen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß man ein bestimmtes Volumen zusätzlich einspritzt, indem man beispielsweise mit einem Kolben, der seinerseits hydraulisch betätigt werden kann, unabhängig von der sonst üblichen Pumpe Hydraulikflüssigkeit in den Speicher drückt. Hierbei kann man auch mit einem Differentialkolben arbeiten. Das Hineindrücken kann willkürlich geschehen, wobei die Drucksteigerung durch einfache Kontaktmanometer erfaßt werden kann. Die Schaltung der Kontaktmanometer kann zur Auslösung einer automatischen Überwachung mechanisiert werden, indem der Stellung des Kolbens ebenfalls Kontakte zugeordnet werden. Man braucht dann nur noch ein Kommando für den Beginn der Kolbenbewegung zu geben und erhält eine automatische Überprüfung mit Hilfe einer Zusatzeinrichtung, die unter Umständen zur Prüfung von Speichern wiederholt und an verschiedenen Stellen verwendet werden kann.

Wie bereits erwähnt, kann man eine bestimmte Flüssigkeitsmenge auch dadurch nachfüllen, daß man eine mit einer Pumpenwelle ausgerüstete Pumpe, z. B. eine periodisch arbeitende Kolbenpumpe mit geringem Hubvolumen eine bestimmte Zeit lang laufen läßt. Die Fördermenge der Pumpe kann man bei dieser Ausführungsform der Erfindung aber auch als eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen der Pumpenwelle über ein Getriebe erfassen, das eine Übersetzung ins Langsame ergibt. Bei einer einfachen Ausgestaltung wird von dem Getriebe während einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen der Pumpenwelle einmal ein Schalter betätigt. Die Schalterbetätigung kann sich periodisch wiederholen, wenn die langsame Welle des Getriebes wiederum eine Umdrehung gemacht hat, die jeweils einer bestimmten Füllmenge entspricht. Hierbei kann man eine räumliche Trennung und damit einen freizügigen Aufbau durch eine elektrische Welle erhalten, über die das Getriebe mit dem Pumpenmotor gekoppelt wird.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind.

Wie in F i g. 1 gezeichnet, soll der hydropneumatische Speicher 1 als Druckmittelquelle für den nicht dargestellten hydraulischen Antrieb eines elektrischen Leistungsschalters dienen, der über die Leitung 10 mit dem Speicher 1 verbunden ist. Der Speicher 1 kann ein Blasen- oder ein Kolbenspeicher sein. Sein Druck wird durch ein Kontaktmanometer 2 überwacht. Zum Nachfüllen der Hydraulikflüssigkeit aus einem Sumpf 3 dient eine Pumpe 4, die mit dem Speicher 1 über die Fülleitung 5 verbunden ist. Die Pumpe ist beispielsweise eine Kolbenpumpe, wie sie als Einspritzpumpe für Kraftfahrzeuge verwendet wird.

Die Pumpe 4 ist mit einem Antriebsmotor 6 gekuppelt, der von einer nicht dargestellten Spannungsquelle über die Leitung 7 gespeist wird. Im Zuge der Leitung 7 liegt der Schaltkontakt 8 des Kontaktmanometers 2. Der Kontakt 8 schließt beim Absinken des Druckes bei einem Wert von z. B. 280 at und öffnet mit steigendem Druck bei 300 at.

Mit dem Kontakt 8 des Manometers 2 sind beim Ausführungsbeispiel zwei weitere Kontakte 11 und 12 gekoppelt, die ebenfalls an die Leitung 7 angeschlossen sind. Der Kontakt 11 ist ein Wischkontakt, der bei einem Druck von 280 at kurzzeitig geschlossen, sonst aber geöffnet ist. Er führt zu einem Zeitrelais 13. Das Relais schließt, wenn es Spannung bekommt, nach einer vorgegebenen Zeit von beispielsweise 30 Sekunden einen Kontakt 14, der mit dem Kontakt 12 in Reihe liegt. An den Kontakt 14 ist eine Hupe 15 angeschlossen. Der Kontakt 12 ist bei kleineren Drücken als 300 at geöffnet, bei höheren dagegen geschlossen.

Wenn der auf den Betriebsdruck gefüllte Speicher 1 sich durch Leckverluste an seinem Ventil od. dgl. langsam entleert, so wird der Kontakt 8 geschlossen, sobald der Druck unter 280 at absinkt. Dadurch bekommt der Motor 6 Spannung. Er setzt die Pumpe 4 in Bewegung, bis der Druck 300 at erreicht. Überschreitet der Druck diesen Wert, wird der Motor 6 vom Kontakt 8 ausgeschaltet.

Beim Absinken des Druckes auf 280 at schaltet außerdem der Kontakt 11 das Zeitrelais 13 ein. Das Zeitrelais schließt seinen Kontakt 14, der zur Hupe 15 führt, und öffnet ihn nach einer vorgegebenen Zeit. Diese Zeit ist so bemessen, daß bei ausreichender Gasmenge im Speicher 1 der Motor 6 noch läuft, weil der Druck noch nicht 300 at erreicht hat. Für diesen Fall ist der Kontakt 12 noch geöffnet, solange der Kontakt 14 geschlossen ist.

Ist die Gasmenge im Speicher 1 infolge von Leckverlusten des Gases aber zu klein geworden, so erreicht der Druck 300 at, bevor das Zeitrelais seinen Kontakt 14 geöffnet hat. Die auf die Druckdifferenz von 20 atü bezogene Fördermenge der Pumpe 4 ist dann kleiner als der zuverlässige Grenzwert, der mit dem Zeitrelais 13 vorgegeben wird. In diesem Fall gelangt Spannung über den Kontakt 12 und den Kontakt 14 des Zeitrelais 13 zur Hupe 15. Mithin wird bei unzureichender Gasfüllung ein Signal gey

5 6

ben. Hierfür werden zusätzlich zu der normalen Ein- Manometer 36 zeigt dagegen keine Druckerhöhung richtung eines Hydraulikspeichers lediglich zwei mehr. Der Enddruck des Manometers 36 ist ein Maß weitere Kontakte des Manometers 2 und ein Zeit- für die im Speicher 1 vorhandene Gasmenge,
relais 13 benötigt. Die Prüfung der Gasmenge erfolgt Die in den F i g. 6 und 7 gezeigte Anordnung unterselbsttätig bei jedem Nachfüllen des Speichers. Statt S scheidet sich von der Anordnung nach den F i g. 4 einer Hupe kann auch eine andere Meldung, z. B. und 5 durch den Ersatz der Membran 31 durch einen über ein Fallklappenrelais, vorgesehen worden sein. Kolben 40.

Bei der Überwachung des Gasvolumens kommt es Die in den F i g. 8 und 9 dargestellte Ausführungs-

nicht auf die Stellung einer Membran oder eines form der Erfindung entspricht im Prinzip der Anord-

Kolbens an, die den Gasraum des Speichers 1 von io nung nach den F i g. 4 bis 7. Ein Unterschied besteht

dem mit Flüssigkeit gefüllten Teil trennt. darin, daß das Manometer 36 auf der Gasseite des

In der F i g. 2 ist angedeutet, daß zusätzlich zu der Speichers 1 angeordnet ist. Vor allem aber wird die Pumpe 4 bei der Anordnung nach F i g. 1 noch eine Membran 31 zugleich als Trennwand zwischen dem Pumpe 20 mit einem eigenen Antriebsmotor 21 ver- Gas- und dem Flüssigkeitsraum des Speichers bewendet werden kann, wobei das elektrische Über- 15 nutzt. Dies ergibt eine beträchtliche Vereinfachung, wachungssystem im Prinzip das gleiche ist. Der Die in den F i g. 4 bis 9 gezeichneten Anordnun-Grund dieser Anordnung liegt darin, daß für die gen setzen voraus, daß die Anfangslage der Mem-Messung von Zeitdifferenzen, die den Gasinhalt bran 31 bzw. des Kolben 40 vor dem Fördern der kennzeichnen, bestimmte Fördermengen in bezug auf Pumpe genau definiert ist. Um dies zu erreichen, das Speichervolumen nicht überschritten werden 20 kann man z. B. den Motor der Pumpe durch einen können. Ist nämlich das Fördervolumen in bezug auf Kontakt steuern, der von der Membran oder dem den Speicher sehr groß, so ist die zum Nachfüllen Kolben betätigt wird.

benötigte Zeit entsprechend klein und eine Zeitdiffe- In den Fig. 10 und 11 ist eine andere Möglichkeit

renz, die den Gasverlust berücksichtigt, noch kleiner dargestellt, bei der die Messung der Druckdifferenz

und somit nur schlecht zu erfassen. Das Ausführungs- 25 in bezug auf eine konstante Füllmenge für den

beispiel nach F i g. 2 besitzt deshalb außer der Speicher als Maß für die Gasmenge im Speicher ver-

Pumpe 4, die nur für Leckverluste vorgesehen ist, für wendet wird. Die Fig. 11 zeigt hierbei die elektrische

das Nachfüllen bei betriebsmäßigem Druckmittelver- Steuerung.

brauch, also beim Betätigen des elektrischen Schal- An den Speicher 1 ist über die Leitung 10 der nicht ters, die zusätzliche Pumpe 20 mit einer größeren 30 dargestellte Schalterantrieb angeschlossen. Das Kon-Förderleistung, taktmanometer 2 überwacht den Speicherdruck und

Um zu vermeiden, daß die Pumpen 20 und 4 zu- steuert den Motor 6 für die Pumpe 4, die die unter gleich ansprechen, kann man der Pumpe 4 einen Niederdruck im Sumpf 3 vorhandene Hydraulikhöheren Ansprechdruck geben als dem Schaltpunkt flüssigkeit ansaugt, wenn der Antriebsmotor 6 eingedes Kontaktes 19 für die Pumpe 20. Außerdem kann 35 schaltet wird. In der Fülleitung 5 zwischen Pumpe man eine in der F i g. 2 nicht gezeichnete Verriege- und Speicher ist als Meßeinrichtung 46 für eine belung vorsehen, die die Pumpe 4 ausschaltet, wenn der stimmte Füllmenge ein Zylinder 47 eingebaut, in dem Motor 21 läuft. ein Kolben 48 als bewegliche Trennwand verschieb-

Die in der F i g. 3 ohne die elektrische Steuerung bar ist. Der Kolben 48 ist mit einer Rundschnurgezeichnete Anordnung entspricht im Prinzip der 40 dichtung 49 ausgerüstet. Er enthält eine Bohrung 50, Anordnung nach F i g. 2. Aus Ersparnisgründen wird in der ein Kugelrückschlagventil 51 angeordnet ist. jedoch nur ein einziger Antriebsmotor 6 verwendet, Ein Stößel 52 kann das Rückschlagventil öffnen, der mit der Pumpe 4 und der Pumpe 20 über eine wenn der Kolben das dem Speicher 1 zugekehrte elektromagnetische Kupplung 22 bzw. 23 verbunden Ende des Zylinders 47 erreicht. Die Feder 53 drückt werden kann. Ein Rückschlagventil 24 bzw. 25 ver- 45 den Kolben 48 jedoch normalerweise in die dargehindert das Eindringen der Hydraulikflüssigkeit in stellte entgegengesetzte Endlage. Der Sumpf 3 ist mit die nicht arbeitende Pumpe. dem Speicher 1 über ein Rückschlagventil 55 ver-

Die elektrische Steuerung der Anordnung nach bunden, das parallel zur Meßeinrichtung 46 liegt und F i g. 3 stimmt sinngemäß mit der Anordnung nach über ein zweites Rückschlagvental 56 an die Leitung F i g. 2 überein. Zusätzlich zu der Erregung des An- 50 10 führt. An der Meßeinrichtung 46 ist ein Signaltriebsmotors 6 wird jedoch die Kupplung 22 einge- schalter 60 vorgesehen, der über den Stößel 61 belegt, wenn die Pumpe 4 zur Deckung von Leckver- tätigt wird, wenn der Kolben 48 seine dem Speicher lusten in Betrieb gesetzt werden soll. zugekehrte Endlage erreicht.

Die Anordnung nach den Fig. 4 und 5 erfaßt die Der in der Fig. 11 dargestellte Stromlauf plan der

Füllmenge nicht über die Fördermenge der Pumpe. 55 elektrischen Steuerung, die zu der Anordnung nach

In die Fülleitung5 der nicht gezeichneten Pumpe ist Fig. 10 gehört, zeigt den Antriebsmotor6 mit dem

am Speicher 1 ein Behälter 30 eingebaut, dessen zugehörigen Motorschütz 62. In der Leitung des

Inneres durch eine Membran 31 in zwei Räume 32 Motorschützes liegt der Kontakt 63 eines Relais 64

und 33 getrennt ist. Vor dem Behälter 30 ist ein und der Ruhestromkontakt 65 des Relais 66. Ein

Manometer 35 und dahinter ein Manometer 36 an 60 weiteres Relais 67 steuert die Hupe 15 über einen

der Fülleitung angebracht. Kontakt 68.

Die Membran 31 verschiebt sich beim Nachfüllen Der Kontakt 8 des Kontaktmanometers 2 ist bei des Speichers. Sie erreicht die dem Speicher 1 züge- Drücken von mehr als 280 at geöffnet, sonst gekehrte Öffnung 37 des Behälters 30, wie in F i g. 5 schlossen. Deshalb wird das Relais 64 erregt, wenn gezeigt ist, wenn ein bestimmtes Flüssigkeitsvolumen 65 der Druck kleiner als 280 at ist. Das Relais 64 hat in den Speicher 1 hineingedrückt wurde. In diesem außer dem Kontakt 63 noch die Arbeitsstromkontakte Augenblick steigt der am Manometer 35 ablesbare 69, 70 und 71. Zu dem Relais 66 gehört der Ruhe-Druck stark an, wenn die Pumpe weiter fördert. Das Stromkontakt 72 und die Arbeitsstromkontakte 73

und 74. Ferner enthält der Stromlaufplan den Kontakt 60 als Darstellung des Schalters 60 in Fig. 10. Der Kontakt 60 ist normalerweise geschlossen. Er wird geöffnet, wenn der Kolben 48 die dem Speicher zugekehrte Endlage erreicht. Der Kontakt 12 ist bei 5 Werten über 300 at geschlossen, bei kleineren Werten geöffnet. Ein Druckknopfschalter 75 dient zum Abschalten der Anordnung, wie im folgenden noch beschrieben wird.

Wenn der Kontakt 8 des Manometers 2 bei kleineren Druckwerten als 280 at schließt, erhält das Relais 64 über den Kontakt 72 Spannung. Es zieht an und geht über den Kontakt 70 in Selbsthaltung. Hierdurch wird über den Kontakt 63 das Motorschütz 62 erregt. Der Motor 6 treibt die Pumpe 4, so daß der Speieher 1 gefüllt wird. Wenn der Druck 300 at erreicht, schließt der Kontakt 12. Dadurch zieht das Relais 66 an, da der Kontakt 69 des Relais 64 geschlossen ist. Das Motorschütz 62 wird über den Kontakt 65 entregt, so daß der Motor ausgeschaltet wird. Wenn der Kolben 48 der Meßeinrichtung 46 bis dahin den Kontakt 60 geöffnet hat, also eine bestimmte Füllmenge in den Speicher gelangt ist, ist das Nachfüllen des Speichers beendet. Durch das Ansprechen des Relais 66 wird nämlich der Ruhestromkontakt 72 geöffnet, so daß der Strompfad für das Relais 64 unterbrochen ist.

Für den Fall, daß die Gasmenge im Speicher 1 durch Leckverluste zu klein geworden ist, wird ein Druck von 300 at jedoch erreicht, bevor der Kolben 48 bei seinem Hub den Schalter 60 geöffnet hat. In diesem Falle wird beim Schließen des Kontaktes 12 zwar auch der Motor 6 über den Kontakt 65 des Relais 66 abgeschaltet, zugleich kommt aber für das Relais 64 ein Strompfad über den Kontakt 73 und den Kontakt 60 zustande, so daß das Relais 64 angezogen bleibt. Deshalb wird über den Kontakt 74 das Relais 67 erregt, das nunmehr den Kontakt 68 für die Hupe 15 schließt. Es ertönt also ein Signal, das so lange bestehenbleibt, bis der Strompfad für das Relais 64 mit dem Druckknopfschalter 75 unterbrochen wird. Die Überwachung der Gasmenge im Speicher erfolgt wiederum automatisch bei jedem Nachfüllen des Speichers.

Das Rückschlagventil 55 der in der Fig. 10 dargestellten Anordnung hat nur den Zweck, im Ruhezustand der Pumpe 4 die Bewegung des Kolbens 48 vom Speicher zur Pumpe zu ermöglichen, ohne daß ein Unterdruck entsteht. Die Pumpe 4 muß dabei das vom Kolben verdrängte Öl durchlassen können. Anderenfalls muß eine geeignete Überbrückung der Pumpe vorgesehen werden.

In der Fig. 12 ist das hydraulische Schema, in Fig. 13 der zugehörige elektrische Schaltplan einer anderen Ausführung der Überwachungseinrichtung dargestellt, die ebenfalls mit einer einzigen Pumpe auskommt.

Der Speicher 1, der die zum Schalter führende Leitung 10 speist, wird von einer Pumpe 4 über das Rückschlagventil 56 und ein Absperrventil 78 gefüllt. In der Saugleitung, die zum Sumpf 3 führt, sitzt ein Filter 79. Zwischen dem Rückschlagventil 56 und dem Absperrventil 78 ist ein Überdruckventil 80 vorgesehen, dessen Auslaßleitung in den Sumpf 3 führt.

Mit dem Antriebsmotor 6 der Pumpe 4 ist ein Getriebe 83 gekoppelt, das die Motordrehzahl ins Langsame übersetzt. Das Übersetzungsverhältnis von z. B. 200:1 ist so gewählt, daß bei einer für das normale Nachfüllen von 280 auf 300 at erforderlichen Pumpendrehzahl eine mit der langsamen Welle des Getriebes 83 gekoppelte Scheibe 84 eine einzige Umdrehung ausführt. Nach der einen Umdrehung der Scheibe 84 wird ein Schalter 85 betätigt.

Der Motor 6 ist, wie Fig. 13 zeigt, wiederum ein Drehstrommotor, der über das Schütz 62 betätigt wird. Zum Schütz 62 gehört ein Ruhestromkontakt 87 und ein Arbeitsstromkontakt 88. Die Kontakte 8 und 11 des Kontaktmanometers 2 werden bei 280 at bzw. bei 300 at geschlossen. Die Scheibe 84 öffnet den Kontakt 85, sobald sie aus der gezeichneten Lage gedreht wird, und schließt ihn wieder, wenn sie die gezeichnete Lage nach einer Umdrehung erneut erreicht. Mit dem Kontakt 8 ist ein Relais 90 in Reihe geschaltet, das zwei Ruhestromkontakte 91 und 92 aufweist. Der Kontakt 11 ist der Hupe 15 zugeordnet.

Die Anordnung ist druck- und spannungslos gezeichnet. Wird durch Einlegen eines nicht gezeichneten Hauptschalters die Steuerspannung angelegt, so erhält das Schütz 62 über die Kontakte 85, 92 und 87 Spannung und schaltet den Motor 6 ein. Gleichzeitig geht das Schütz 62 über den Kontakt 88 in Selbsthaltung. Der Motor 6 öffnet bei seiner Drehung über das Getriebe 83 den Kontakt 85 und schließt ihn nach 200 Umdrehungen der Pumpenwelle, wenn die Scheibe 84 wieder die gezeichnete Stellung einnimmt. Dies ist so lange bedeutungslos, bis der Druck 280 at übersteigt. Dann schließt nämlich der Kontakt 8 des Kontaktmanometers 2. In diesem Falle wird beim Schließen des Kontaktes 85 das Relais 90 erregt, so daß über den Kontakt 91 das Schütz 62 abgeschaltet wird. Diese Schaltung ist als Ruhestromschaltung ausgeführt, d. h. das Relais 90 bleibt erregt, solange der Druck 280 at oder mehr beträgt. Sinkt der Druck dann durch Leckverluste, so öffnet der Kontakt 8. Der Motor 6 kommt wieder, wie vorher beschrieben, in Gang. Er läuft aber nur so lange, bis der Kontakt 85 wieder schließt, weil der Kontakt 8 dann wieder geschlossen ist, so daß das Relais 90 erneut Spannung erhält. Im Normalbetrieb wird somit die Motorbewegung durch den Manometerkontakt 8 eingeleitet und durch den Kontakt 85 unterbrochen, wenn eine bestimmte Fördermenge in den Speicher gefördert wurde.

Wenn der Gasinhalt des Speichers abnimmt, steigt der mit der Fördermenge der Pumpe hervorgerufene Enddruck. Im Grenzfall wird bei einer Umdrehung der Scheibe 84, also noch vor dem Schließen des Kontaktes 85, ein Druck von 300 at erreicht. In diesem Falle betätigt der Kontakt 11 des Manometers die Hupe 15. Dadurch ergibt sich wiederum eine selbsttätige Überwachung der im Speicher vorhandenen Gasmenge, die bei jedem Nachfüllen des Speichers 1 wirksam ist.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Überwachungseinrichtung für die Gasmenge eines hydropneumatischen Speichers, insbesondere für die hydraulische Betätigung elektrischer Schalter, der mit einer Pumpe zum Füllen des Speichers mit Hydraulikflüssigkeit und mit einem Manometer zum Messen des Speicherdruckes versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung beim betriebsmäßigen Nachfüllen der Hydraulikflüssigkeit den Zusammenhang zwischen der in den Speicher gelangenden Füllmenge und dem Anstieg des Druckes

   109 519/108

   10

   im Speicher erfaßt und bei nicht ausreichender Ga§menge ein Signal liefert. :

   > 2*^^ -Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, • dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung die einer bestimmten Füllmenge zugeordneten größte zulässige Druckdifferenz erfaßt.

   ;. ■ 3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung die.: einer bestimmten Druckdifferenz zugeordnete- kleinste Füllmenge erfaßt.

   4. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine in die Fülleitung des Speichers (1) eingebaute Meßeinrichtung (30, 46) für die Füllmenge.

   5. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,, daß die Meßeinrichtung (30, 46) am Speicher (1) angeordnet ist.

   6; Überwachungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (30, 46) aus einem Raum mit einer beweglichen Trennwand (31, 48) besteht, die bei der Bewegung zwischen einer Ruhelage und einem Anschlag ein bestimmtes Volumen verdrängt.

   7. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (31) beim Anlaufen an den Anschlag die Fülleitung (5) für den Speicher sperrt.

   8. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (48) beim Anlaufen an den Anschlag einen Signalschalter (60) betätigt. ...-.:■;,-

   9. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch (gekennzeichnet, daß die Trennwand ein Kolben (48) mit einem Ventil (51) ist, das beim Anlaufen an den Anschlag öffnet.

   10. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine Erfassung der Füllmenge durch die Überwachung der Förderdauer der Pumpe (4).

   11. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen der Pumpenwelle über ein Getriebe (83) erfaßt wird, das eine Übersetzung ins Langsame ergibt.

   12... Überwachungseinrichtung nach Anspruch 11,. dadurch gekennzeichnet, daß von dem Getriebe (83) während mehrerer Umdrehungen der Pumpenwelle einmal ein Schalter (85) betätigt wird. . . ■ · . , .

   13. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (83) mit dem Pumpenmotor (4) in an sich bekannter Weise über eine elektrische Welle gekoppelt ist.

   14. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Pumpe mit einem konstanten Fördervolumen, insbesondere eine Kolben- oder Membranpumpe.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen