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Druckmittel-Strömungsmelder Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckmittel-Strömungsmelder,
der den Beginn und die Beendung einer Druckmittelströmung elektrisch meldet und
als ein hydraulisch-elek-trisches Steuergerät für die fortschreitende Automation
den Einsatz elektrischer Endschalter ersetzt.
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Mit der weiterschreitenden Anwendung der Hydraulik in automatisch
arbeitenden Maschinen durch den Einsatz elektrisch gesteuerter, Druckmittel betriebener
Liniarmotoren, nimmt der Aufwand für die elektrische Signalisierung ausgefijhrter
Hubbewegungen immer mehr zu.
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So wird beispielsweise in der Adjustageanlage eines Walzwerkes das
fertige Walzgut auf einem ollgang transportiert, in Sägeanlagen auf geforderte Längen
gesagt, nach Längengruppen geordnet und durch Druckmittelbetriebene Liniarmotoren,
quer zu diesem Rollgang auf rrreitere Rollgänge transnortiert. Dabei ist es erforderlich,
daß der Liniarmotor zur genauen Transportgutpositionierung den vollen mechanisch
begrenzten Hub aus- oder einfährt, was mit elektrischer Signalgabe durch elektrische
Endschalter an den hebenden deshalb kaum möglich ist, weil der Endschalter kurz
vor Erreichen des Hubendes betätigt sein muß.
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Deshalb ist als zusätzliches elektrisches Steuergerät ein Zeitrelais
erforderlich, das die elektrische Signalweitergabe verzögert feiterleitet und somit
dafür sofl:t, daß der Liniarmotor vor einer elektrisch gesteuerten Hubumkehr seine
mechanische Hubbegrenzung erreicht ha-tte.
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Außerdem ist es notwendig, die elektrischen Endschalter in der Maschine
an den Ilubenden des jeweiligen Liiarmotores mit aufwendigen Befestigungs- und Betätigungseinrichtungen
zu montieren, was mit der zusätzlichen elektrischen Leitungsführung zu diesen Endschaltern
die Kosten für eine solche Maschine nicht unwesentlich erhöht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckmittelströmungsmelder
so einzurichten, daß dieser in Ntihe oder unterhalb eines elektrisch gesteuerten
Drtlckmittel-Steuerventiles montiert, die Hubausführung eines Druckmittel-Liniarmotores
ebenso elektrisch meldet, wie die Itubbewegung nach Anstieg des Hubwiderstandes
auf die maximal vorbestimmte Hubkraft, wobei der Hubwiderstand aus einem mechaiiischen
Anschlag bestehen kann.
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Die Erfindung betrifft einen für beide Strömungsrichtungen geeigneten
Druckmittel-Strömungsmelder, dessen federnder Strömungswiderstand einen Differenzdruck
aufbaut, der rnit der Funktion eines Differenzdruckschalters so abgestimmt is, daß
dieser nur vor Beginn oder nach Beendigung einer Strömung betätigt wird, und daß
innerhalb der Differenzdruckschaltereinrichtung der Betätigungsbolzen fiir den elektrischen
Endschalter nicht mit einseitigen Druckmittelkräften beaufschlagt wird.
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Damit ist sichergestellt, daß mit diesem Druckmittel-Strömungsmelder
ein Hub oder Stillstand des gesteuerten Liniarmotores elektrisch klar signalisiert
wird, um elektrische Steuerkommandos für elektrisch betätigte Druckmittel-Steuerventile
zur weiteren automatischen Steuerung einer Maschine weiterzuleiten.
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Deshalb werden beispielsweise bei Einsatz solcher Druckmittel-Strömmungsmelder
in der Adjustageanlage eines Walzwerkes für den Quertrausport des fertigen walzgutes
von einem zum anderen @ollgang iilr die jeweilige eletrische Hubendpositions-Meldung
der druckmittelbetriebenen Liniarmotoren keine elektrischen Endschalter und Zeitrelais
mehr benötigt.
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Hierbei übernimmt der jeweilige Durckmittel-Strömungsmelder dadurch
diese Aufgabe, da dieser nach Liniarmotor-Hubbeendung an der mechanischen Hubbegrenzung
durch ein elektrisches Signal die weitere folgerichtige elektrische Steuerung in
dieser Adjustageanlage mit geringem kostenaufwand ermöglicht.
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Dabei kann bei einer Hubkraftüberschreitung der vorbestimmten Hubkraft
ein eingeleiteter Hub des Liniarmotores beeiidet werden vor Erreichen der mechanischen
Hubbegrenzung und damit zu einem elektrischen Fehlsignal des Druckmittel-Strömungsmelders
fiihren, was auch beim eingangs beschriebenen Einsatz elektrischer Endschalter,
folie von Los teilen und/oder FlLissigkeiten fehlbetätigt werde: können, erfolgen
kann.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs beispieles
mit drei darstellenden Zeichnungen ausführlicher erläutert.
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Es zeigen: figur 1 einen Schnitt durch die litte einer Zischenplatte,
die mit Durchflußbohrungen Nennweite 10 nach internationalen Anschlußmaßen und dem
eingebauten Druckmittel-Strömungsmelder versehen ist, mit Sicht auf die Druckmittel-Anschlußbohrungen.
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Figur 2 einen Schnitt der Zwischenplatte von Figur 1 um .Oo nach unten
geklappt, durch die Druckmittel-Anschlußbohrungen A und B.
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Figur 3 einen Schnitt der Zqischenplatte von Figur 1 um je 90 nach
unten und nach rechts geklappt, durch den drucklosen Anschluß r.
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Die in Figur 1, 2 und 3 dargestellte Zwischenplatte mit Durchflußbohrungen
Nennweite 10 und internationalen Anschlußmaßen besitzt einen eingebauten Druckmittel-Strömungsmelder
und wird vorzugsweise zwischen itohrleitungs-Anschlußplatte und elektrisch zu betätigendem
Druckmittel-Steuerventil montiert. Damit sind elektrische Steuerleitungen für diese
Geräte nur bis dahin zu verlegen.
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Der Druckmittel-Strömungsmelder, dessen Gehäuse in diesem Beispiel
als Zwischenplatte ausgebildet ist, besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau zunächst
aus dem Gehäuse 1, versehen mit den Druckmittel-Durchflußbohrungen p (Druckmittel-Zufluß),
T (Druckloser Rückfluß zum Sank), A (gesteuerter Druckmittel-Arbeitsanschluß), B
(gesteuerter Druckmittel-Arbeitsanschluß, mit der in diese Bohrung quer hineinragenden
Aufnahmebohrung für die Differenzdruck-Schalteinrichtung) und daran mit Schrauben
23 befestigt,
den Abschlußdeckel 24, an den weiterhin das Endschaltergeh-iuse
25 nicht elektrischer Kabeleinfiihrung 27 befestigt ist, -elches als schutz fiir
den oder die elektrischen Endschalter 2 dient.
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Zur Betätigung des Druckmittel-Strömungsmelders dient nur die Druckmittelströmung
im Druckmittel-Arbeitsanschluß B, für beide Strömungsrichtungen.
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Funktionsgemäß verursacht ein gesteuerter Druckmittel-Durchfluß in
Pfeilrichtung 40 durch die Druckmittelbohrung B zunächst einen Druckmittel-Druckaufbau
vor dem Durchfluß-abs @erren en Drosselkugelkopf 15 auf den maximalen Druckmitteldruck,
bis dieser durch die Bohrungen 28 und 30 in der Ringkammer 29, zwischen Ringkolben
1f) und 14, wirksam wird und den lilzkolben 17 bis zum Stufenbohrungsanschlag in
der Federkammer 4 gegen die Druckfeder 16 verschoben hat, wobei sich der Ringkolben
19 auf der Zylinderhülse 21 als Gegenlager abs tützt.
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Dabei bleibt das @ückschlagventil 41 durch den schliessenden maximalen
Druckmitteldruck geschlossen und das iitckschiagventil 3 läßt durch die Aussparung
5 in den Druckmittel-Bohrungsabschnitt B, nach Pfeilrichtung 40, hinter den abslzerrenden
Drosselkugelkopf 15, gegen den dort vorhandenen geringen Druckmitteldruck, vorhandenes
Druckmittel aus der Federkammer 4, ringkammer 7 und (ingkammer 42, durch die Bohrungen
8 und 6 gedrosselt entlfeichen Gleichzeitig folgt der Stufenkelben 22 mit seinem
Betätigungsende 14 der Be@egung des Pilzkolbens 17 und enttätigt den elektrischen
Endschalter 26, mit der gleichzeitigen elektrischen Signalgabe "Die Druckmittel-Strömung
beginnt" durch die Wirkung des geringen Druclunitteldruckes in der Ringkammer 42
gegen das drucklos ausfließende Druckmittel
aus der Ringkammer 9,
durch die Bohrungen 10, 11, 3) und 38 in die Bohrung des drucklosen Rüclcflußanschlusses
T zum Tank.
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Nach diesem Vorgang haben sich die Druckmittel-Druckverhältnisse innerhalb
der Differenzdruck-chalteinrichtung 3 bis 24, 41 und 42 beruhigt, die auf den Drosselkugelkopf
15 im Sinne einer Druckmittelabserrung in der Bohrung B lfirken und in ihrer Kraftwirkung
soweit verringert, daß das in der gesamten Bohrung B wirkende Druckmittel den Drosselkugelkopf
15 gegen die Druckfeder 16 verschiebt und damit die Druckmittel-Strömung durch die
Bohrung B ermöglicht.
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Dieser Zustand bleibt bei richtiger Durchmesserwahl cLes Drosselkugelkopfes
15 zu dem @ilzkolben 17, den lkingkolben 1, 1?? und dem Stufenkolben 22 solange
stabil erhalten, wie eine Druckmittelströmung durch die Bohrung B erfolgt.
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Erst nach Beendung dieser Druckmittel-Strömung durch die Bohrung B
schiebt die Druckfeder 16 den Drosselkugelkopf 15 im Sinne einer Druckmittel-Absperrung
in die Bohrung B, ohne in dieser eine Druckdifferenz in Pfeilrichtung 40 zwischen
dem Druckmittel-Druck vor und hinter dem Drosselkuelkopf 15 zu verursachen. Deshalb
schiebt die Druckfeder 16 auch den Pilz-kolben 17 bei gleichzeitigem zusammendrücken
der Ringkolben 18 und 19 mit dem Stutenkolben 22 und 13etätigungsende 14 bis zum
Anschlag in wichtung des elektrischen Endschalters 26 mit gleichzeitiger 13etätigung
und elektrischer Signalgabe "Die Druckmittel-Strömung ist beendet".
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.-it dieses elektrischen signal kann nun das Druckmittelsteuernde,
elektrische Steuerventil ausgeschaltet und eitere Steueroperationen innerhalb des
automatischen Ablaufes einer Maschine eingeleitet werden.
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Wird mit der vorbeschriebenen elektro-hydraulischen Steuereinrichtung
ein Liniarmotor druckmittel-gesteuert, so bedeutet das elektrische Signal "Die Druckmittel-Start
und beginnt", die kolbenstange des Liniarmotores beginnt aus- oder einzufahren und
das elektrische Signal "Die Druckmittel-Strömung ist beendet", die kolbenstange
des Liniarmotores ist bis an einen mechanischen Widers-tand aus- oder eingefahren.
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Dabei karin elektrisch eine klare Aussage über das Aus-oder Einfahren
der kolbenstange eines Liniarmotores dadurch erfolgen, daß die elektrisch bestimmte
Einschaltung eines Elektromagnetes des elektrischen Druckmittel-Steuerventiles mit
dem elektrischen Signal "Die Druckmittel-Strömung beginnt", als eindeutige Aussage
zur Verfügung steht.