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Schaltgerät für Zweileitungs-Zentralschmieranlagen
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Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät für die Umsteuerung einer Zweileitungs-Zentralschmieranlage
in Abhängigkeit von der Leitungsdruckdifferenz, bestehend aus einem beiderseits
federbelasteten Kolben, an dessen Zylinderräume je eine Speiseleitung anschließbar
und dessen Bewegung einen elektrischen Schaltimpuls zur Umsteuerung auslöst. Derartige
Schaltgeräte finden bei Zentralschmiereinrichtungen Verwendung, die mit zwei abwechselnd
gespannten und entspannten Speiseleitungen versehen sind. Solche Zweileitungs-Zentralschmieranlagen
bestehen im wesentlichen aus einer Pumpe, einem 4/2-Wege- oder zwei 3/2-Wege-Umsteuerventilen,
den beiden Speiseleitungen, den in Reibstellennähe angebrachten Verteilern, zu den
Reibstellen führenden Reibstellenleitungen, dem Schaltgerät ca. am Ende der beiden
Speiseleitungen und einer Steuerung. Die Pumpe ist durch ein Druckbegrenzungsventil
vor Uberdruck geschützt.
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Die in diesen Anlagen eingesetzten Schmiermittelverteiler werden durch
den Druckwechsel in den beiden Speiseleitungen hydraulisch angetrieben, wodurch
gleichzeitig eine bestimmte Schmiermittelmenge in die Reibstellenleitungen zu den
Schmierstellen gefördert wird. Die Druckumsteuerung, d.h. der Druckwechsel in den
beiden Speiseleitungen, wird in Abhängigkeit vom Differenzdruck vom Leitungsende
her durch das Schaltgerät eingeleitet.
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Bei einem bekannten Schaltgerät gemäß DE-AS 1 164 763, welches aus
einem beiderseits federbelasteten Kolben besteht, an dessen Zylinderräume je eine
Speiseleitung anschließbar ist und dessen Bewegung einen elektrischen Schaltimpuls
zur Umsteuerung auslöst, ist die Schaltdruckdifferenz fest auf einen Wert von 50
bar eingestellt, d.h. das Schaltgerät gibt bei einer Druckdifferenz
von
50 bar zwischen den beiden Speiseleitungen einen Impuls zur Umsteuerung des Wegeventils
der Zweileitungs-Zentralschmieran lage. Nachteilig ist, daß dieser 50 bar Differenzdruck
nicht für alle Zweileitungs-Zentralschmieranlagen ausreichend ist.
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Bei sehr kurzen Gesamtanlagen von beispielsweise 3 bis 4 m Länge reicht
die Umsteuerzeit aus, daß die jeweilige Entspannungslei tung auf ca. 0 bar entlasten
kann. Es stehen folglich als Abschmierdruck vom Verteiler bis zur jeweiligen Schmierstelle
nur 50 bar in der unter Druck stehenden Leitung zur Verfügung. Dies hat konstruktiv
zur Folge, daß die von den Verteilern zu den Reibstellen führenden Reibstellenleitungen
aufgrund der Rohrreibungswiderstände bei Fetten nur von kurzer Länge, beispielsweise
1 m Länge, sein dürfen. Da die Anwendungsgebiete von Zweileitungs-Zentralschmieranlagen
von Hüttenwerken, Kraftwerken, über Brauereien zu Baumaschinen reichen, ist erkennbar,
daß oftmals bauseitig nicht mit so kurzen Reibstellenleitungen gearbeitet werden
kann, so daß die Anordnung der Verteiler nicht mehr frei wählbar ist, sondern praktisch
durch die Länge der Reibstellenleitungen vorgegeben ist, sollen nicht Unterschmierungen
oder Schmierausfälle in Kauf genommen werden.
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Bei günstigeren Gesamtanlagenlängen kommt zum Differenzdruck von 50
bar in der Addition noch der verbleibende Restdruck der vorhergehenden Abschmierung
hinzu, so daß im Mittel mit einem Abschmierdruck von 250 bar gerechnet werden kann.
Neben der bereits beschriebenen ungünstigen kurzen Gesamtanlage bei fest eingestelltem
Differenzdruck von 50 bar, bereiten aber auch die Anlagen Schwierigkeiten, bei denen
die Reibstellenleitungen vom Verteiler bis zur Schmierstelle extrem lang sind, so
daß der übliche Differenzdruck plus Restdruck nicht ausreichend ist.
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Hier kann es zu Teilschmierungen oder Mangelschmierungen kommen.
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Die beschriebenen Nachteile machen sich vor allem dann bemerkbar,
wenn Schmierstellen einen extrem hohen Gegendruck haben oder Reibstellenleitungen
sich in einer von den Speiseleitungen verschiedenen, ungünstigeren Umgebungstemperatur
befinden. Dies ist z. B. bei der Versorgung von Schmierstellen in Kühlbereichen
der Fall, wo die Rohrreibungswiderstände derart wachsen können, daß der Abschmierdruck
nicht ausreicht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Meidung der beschriebenen
Nachteile ein Schaltgerät der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die
Differenzdruck-Einstellung variabel ist.
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Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schaltgerät
an seinen Speiseleitungs-Eingängen mit je einem Regelventil versehen ist, welches
stufenlos auf Werte zwischen 10 und 160 bar einstellbar ist. Hierdurch lassen sich
die beschriebenen Probleme an kurzen Gesamtanlagen wie auch an Anlagen mit extrem
langen Reibstellenleitungen in einfacher Weise durch individuelle Einstellung des
Arbeits-Differenzdrucks des Schaltgeräts lösen, wobei auch eine Anpassung vorgenommen
werden kann, wenn Schmierstellen eines extrem hohen Gegendrucks abzuschmieren sind
oder Reibstellenleitungen in der Anlage verlegt sind, die sich in einer höheren
oder niedrigeren Umgebungstemperatur als die Speiseleitungen befinden. Insgesamt
gesehen hat die Verwendung eines Schaltgerätes mit stufenlos einstellbarem Differenzdruck
gemäß der Erfindung ferner den Vorteil, daß bei schwankenden Umgebungstemperaturen
bei der Gesamtanlage sich immer nur der Betriebsdruck (durch Veränderung der Rohrreibungswiderstände)
einstellt, welcher den Erfordernissen entspricht. Eine Schonung der Schmierstoffversorgungspumpe
wird hiermit erzielt.
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Vorzugsweise ist das Regelventil ein Druckbegrenzungsventil mit einem
in einem Gehäuse angeordneten, gegen eine Feder vom Schmierstoffdruck der Speiseleitung
in eine Öffnungsstellung verschiebbaren Schließkolben, deren Federspannung stufenlos
einstellbar ist. Zur Einstellung kann eine Stellschraube vorgesehen sein, die als
Widerlager für die Feder dient und axial im Gehäuse verschraubbar ist. Mit ihr ist
zur Erhöhung des Einstelldrucks ein Hereinschrauben und zur Verringerung ein Herausdrehen
durchführbar, welches die Feder im Inneren spannt bzw. entspannt.
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Der Aufbau dieses Druckbegrenzungsventils als Regelventil am erfindungsgemäßen
Schaltgerät ist einfach, so daß es preisgünstig herstellbar, wartungsfrei und leicht
einstellbar ist. Es ist für alle Schmier- und Hydrauliköle auf Mineralölbasis sowie
für alle Schmierfette bis zur Penetrationsstufe 3 geeignet und hat einen Arbeitsbereich
von -300 C bis +800 C.
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Gemaß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
die Zylinderräume des Schaltgeräts mit gegenüber den Einlässen der Speiseleitungen
angeordneten Auslässen zu versehen, an welche über T-Stücke sowohl Rückführungsleitungen
zu den beiden Speiseleitungen als auch ein letzter Verteiler als Schmierstoffverbraucher
angeschlossen sind. Hierbei kann es vorteilhaft sein, zwischen den Auslässen und
den T-Stücken Rückschlagventile anzuordnen, damit kein Gegendruck im Schaltgerät
entsteht.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der
ein erfindungsgemäßes Schaltgerät schematisch dargestellt ist. In der Zeichnung
zeigt: Fig. 1 ein Schaltgerät schematisch im Anschluß an zwei Speiseleitungen einer
Zweileitungs-Zentralschmieranlage und
Fig. 2 den Aufbau eines vorgeschalteten
Druckbegrenzungsventils im Schnitt und Fig. 3 eine Zweileitungs-Zentralschmieranlage
mit dem Schaltgerät der Fig. 1 schematisch.
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Das in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Schaltgerät 1 wird als Differenzdruckschalter
bei Zweileitungs-Zentralschmieranlagen eingesetzt und gibt bei einer variabel stufenlos
einstellbaren Druckdifferenz von z.B. 60 bar bis 210 bar einen Impuls zum Umsteuern
des Wegeventils der Schmieranlage, die in Fig. 1 der Zeichnung mit dem Bezugszeichen
2 schematisch verdeutlicht sein soll und in Fig. 3 näher dargestellt ist. Das Schaltgerät
1 weist zu diesem Zweck einen Kolben 3 auf, der beidseitig durch je eine Feder 4,
5 belastet ist, an dessen Zylinderräume 6, 7 die beiden Speiseleitungen I und II
angeschlossen sind. Auf diese Weise wird Schmierstoff unter Druck z. B. über die
Speiseleitung I zugeführt, wobei dann die andere Speiseleitung II entlastet ist.
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Sobald die Druckdifferenz den eingestellten Wert erreicht, bewegt
sich der Kolben 3 nach unten. Uber einen Stift 31 wird die Bewegung auf einen Schalter
32 übertragen, dessen Kontaktpaare 33 bzw. 34 zu einem Schaltkasten 35 geführt sind,
von wo aus ein 4/2-Wegeventil 11 das Umsteuern von der Speiseleitung I auf die Speiseleitung
II einleitet.
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Damit wird der zweite Schmiertakt eingeleitet. Sobald die eingestellte
Druckdifferenz in der Speiseleitung II erreicht ist, bewegt sich der Kolben 3 nach
oben und es werden die anderen Kontakte 33 geschlossen, so daß ein erneuter Impuls
das Umsteuern des Wegeventils einleitet.
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Um die erwünschte stufenlose Einstellbarkeit des Differenzdrucks zu
ermöglichen, ist das Schaltgerät 1 an seinen Speiseleitungseingängen
16,
17 mit dem in Fig. 2 der Zeichnung dargestellten Druckbegrenzungsventil 18 bzw.
19 versehen. Im Ausführungsbeispiel öffnen die Druckbegrenzungsventile bei einem
Leitungsdruck von 30 bar, so daß unter Berücksichtigung des Schaltdifferenzdrucks
von 50 bar des Schaltgeräts 1 ein Gesamtbetätigungsdruck von 80 bar vorliegt. Der
Einbau in die Speiseleitung I bzw. II erfolgt zur Speiseleitung hin mittels Rohrverbinder
36, 37 und zum Speiseleitungs-Eingang 16 bzw. 17 hin mittels einer geraden Einschraubverschraubung
38, 39. Der innere Aufbau eines Druckbegrenzungsventils ist Fig. 2 entnehmbar.
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Jedes Druckbegrenzungsventil 18, 19 besteht aus einem Gehäuse 20,
in welchem ein durch eine Feder 21 in Schließrichtung belasteter Schließkolben 22
angeordnet ist. Zur stufenlosen Verstellbarkeit ist eine Stellschraube 23 vorgesehen,
die in das Gehäuse mittels eines Innensechskants eindrehbar und herausschraubbar
ist, wodurch die Vorspannung der Feder 21 verändert wird.
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Die Einbaulage des Druckbegrenzungsventils 18/19 am Schaltgerät 1
ergibt sich aus der symbolischen Kennzeichnung in Fig. 1. Die Förderrichtung für
die Durchflußmedien, d.h. Schmieröle und Schmierfette ist durch die Pfeile in Fig.
2 der Zeichnung verdeutlicht. Im Ausführungsbeispiel ist die Einstellung der Stellschraube
derart vorgenommen, daß ei bffnungsdruck von 30 bar gegeben ist. Der generelle Verstellbereich
jedes Ventils 18/19 reicht von 10 bar bis 160 bar. Dabei ist zur Erhöhung des Einstelldrucks
die Innensechskantstellschraube 23 im Uhrzeigersinn bzw. zur Verringerung entgegen
dem Uhrzeigersinn zu verdrehen.
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Die in Fig. 3 der Zeichnung dargestellte Zweileitungsanlage ist mit
dem Schaltgerät der Fig. 1 ausgerüstet. Sie besteht im wesentlichen aus einer durch
einen Motor M angetriebenen Pumpe 10, einem 4/2-Wegeventil 11, den zwei Speiseleitungen
8, 9, in
Reibstellennähe angebrachten Verteilern 12, zu den Reibstellen
führenden Reibstellenleitungen 13, die schematisch ganz kurz gezeichnet sind, dem
Schaltgerät 1 am Leitungsende und der Steuerung in Form des Schaltkastens 35. Zur
Vermeidung des Entstehens ruhender Schmierstoffzonen im Schaltgerät ist dieses mit
Auslässen 24, 25 versehen, die über Rückschlagventile 30 und je ein T-Stück 26,
27 mit Rückführungsleitungen 28 verbunden sind, die zu den Speiseleitungen 1 und
II geführt sind. An die T-Stücke 26, 27 ist ein letzter Verteiler 29 als Schmierstoffverbraucher
angeschlossen.
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B e z u g s z e i c h e n 1 i s t e: 1 Schaltgerät 2 Zweileitungs-Zentralschmieranlage
3 Kolben 4 Feder 5 Feder 6 Zylinderraum 7 Zylinderraum 8 Speiseleitung I 9 Speiseleitung
II 10 Pumpe 11 4/2-Wegeventil 12 Verteiler 13 Reibstellenleitung 14 Steuerung 15
Druckbegrenzungsventil 16 Speiseleitungseinlaß 17 Speiseleitungseinlaß 18 Druckbegrenzungsventil
19 Druckbegrenzungsventil 20 Gehäuse 21 Feder 22 Schließkolben 23 Stellschraube
24 Auslaß 25 Auslaß 26 T-Stück 27 T-Stück 28 Rückführungsleitungen 29 letzter Verteiler
30 Rückschlagventil 31 Stift 32 Schalter 33 Kontaktpaar 34 Kontaktpaar 35 Schaltkasten
36 Rohrverbinder 37 Rohrverbinder 38 Einschraubverschraubung 39 Einschraubverschraubung
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