DE610311C - Schalteinrichtung fuer elektrisch-hydraulische Anlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen selbsttätigen Schalter für elektrisch-hydraulische Anlagen, der zum Schutz der elektrischen Antriebsmaschine gegen Überlastung dient. Bei derartigen Anlagen, insbesondere bei Rudermaschinenanlagen, ist es üblich, einen Sperrschieber und zu dessen Steuerung einen federbelasteten Steuerschieber vorzusehen. Bei Eintreten eines Überdruckes in den Arbeits-, zylindern wird der Steuerschieber durch diesen Druck verhältnismäßig langsam bewegt und gibt je nach der Größe des Überdruckes die zu dem Sperrschieber führenden Kanäle teilweise frei. Diese schleichende Bewegung des Steuerschiebers bedingt eine zu langsame Bewegung des Sperrschiebers, so daß die Überlastung der Pumpe oder der elektrischen Antriebsmaschine nicht rasch genug beseitigt wird. Außerdem wirkt auch

20= die durch die Querschnittsverringerung auftretende Drosselung des Arbeitsmittels ungünstig auf die Belastung der Maschinen ein, und es ist z. B. ein Schwebezustand möglich, bei dem die Pumpe durch Drosselung dauernd

as höher belastet wird, als es dem zu überwindenden Rudermoment entspricht.

Diese Nachteile werden durch die Schaltvorrichtung nach der Erfindung vermieden, indem zur Betätigung des Steuerschiebers eines Sperrorgans eine unter der Wirkung des Druckes in den Arbeitszylindern stehende Vorrichtung vorgesehen ist, die im Augenblick des Eintretens eines bestimmten Überdruckes in den Arbeitszylindern den Steuerschieber aus seiner normalen Schließstellung in die volle Öffnungsstellung bewegt.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Schaltvorrichtung aus einem von dem Überdruck in den Arbeitszylindern betätigten elektrischen Schalter und einem in dessen Stromkreis liegenden Elektromagneten, z. B. Hubmagneten, dessen Kern mit dem Steuerschieber z. B. durch eine Hebelübersetzung verbunden ist und diesen bei Betätigung des Schalters in die volle Öffnungsstellung und bei Sinken des Überdruckes unter einen bestimmten Wert in die Schließstellung bewegt.

Diese Vorrichtung ermöglicht eine rasche Bewegung des Steuerschiebers in die volle Öffnungsstellung, damit eine rasche Bewegung des Sperrschiebers und eine sofortige Entlastung der Pumpe.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise an einem Steuerschieber für eine elektrisch-hydraulischeRudermaschinenanlage veranschaulicht. Es stellt dar:

Fig. ι die Schalteinrichtung nach der Erfindung mit Steuer- und Sperrschieber, zum Teil im Schnitt gezeichnet, und die hydraulischen Verbindungsleitungen, schematisch angedeutet,

Fig. 2 ein Schaltungsschema einer Rudermaschinenanlage,

Fig. 3 einen Einzelteil der Einrichtung nach Fig. ι im vergrößerten Maßstab, im Schnitt gezeichnet.

In der Zeichnung bedeutet ι das „Gehäuse für einen Sperrschieber 2. Mit 3 und 4 sind die Anschlüsse der zu den Arbeitszylindern führenden Leitungen und mit 5 und 6 die Anschlüsse der Leitungen zu den Pumpen angedeutet.

Aus Fig. 2 ist die Verbindung von zwei Pumpen A, B mit vier Arbeitszylindern C, D₁ E, F derart angedeutet, daß nur die unmittelbaren Arbeitsrohrleitungen ohne weitere sonst mit einer solchen Anlage verbundenen Einzelheiten, wie Ausgleichsleitungen, Überdruckventile u. dgl., angegeben sind, α und b sind die Leitungen, die die Pumpen A und B mit dem Gehäuse 1 des Sperrschiebers 2 verbinden, während Leitungen c und d, die sich ao in die Leitungen c', c" und d' und d" verzweigen, eine Verbindung zwischen Sperrschiebergehäuse und den Zylindern C, F und Ό, B herstellen. Die Kolben dieser Zylinder arbeiten auf ein zu bewegendes Organ, as zum Beispiel eine Ruderpinne.

Die mit den Arbeitszylindern C, F in Verbindung stehenden Räume 7 und 8 im Sperrschiebergehäuse sind durch Leitungen 9 und 10 mit dem Steuerschiebergehäuse 11 verbunden, und der Raum vor dem linken Ende des Sperrschieberkolbens ist mit dem Steuerschiebergehäuse durch die Leitung 12 verbunden. Mit 13 ist ein Elektromagnet bezeichnet, dessen Kern 14 über einen Lenker 15 und einen doppelarmigen, bei 16 gelagerten Hebel 17 mit dem Ende eines Steuerschiebers 18 verbunden ist. Der Elektromagnet ist an einem Netz N angeschlossen, an dem gleichzeitig der Elektromotor für die Pumpen Hegt. Der Stromkreis des Magneten enthält einen Schalter 19, der als Hebelschalter ausgebildet ist. Dieser Schalter steht mit den Arbeitszylindern durch eine Druckleitung 20 in Verbindung, die sich an die Leitung 9 anschließt und zu einem Gehäuse 21 führt. Dieses enthält einen Kolben 22 von geringem Durchmesser, dessen eines Ende sich gegen eine in ihrer Längsrichtung verschiebbare Stange 23 legt, die mit dem Hebel 24 des Schalters 19 gelenkig verbunden ist. Die Stange 23 trägt einen Teller 25 für eine Feder 26, die sich mit ihrem einen Ende gegen 'eine Scheibe 27 stützt, die ihrerseits von einem in dem Gehäuse 21 mittels Gewindes verstellbaren Teil 28 gehalten wird. In diesem Teil ist die Stange 23 geführt.

Die Wirkung der im wesentlichen aus dem Elektromagneten 13 und dem Schalter 19 bestehenden Schaltvorrichtung nach .der Erfindung ist die folgende:

Sobald in den Arbeitszylindern ein überdruck auftritt, wirkt dieser über die Räume 7 und 8 des Sperrschiebergehäuses 1 und die Druckleitung 20 auf den Kolben 22, der die Stange 23 entgegen der Federkraft nach oben verschiebt. Wenn ein bestimmter Überdruck erreicht ist, wird der Schalter 19 ausgeschaltet, wie mit der gestrichelt gezeichneten Stellung des Hebels 24 angedeutet, und damit der Stromkreis des Magneten 13 geöffnet, so daß der Kern 14 durch sein Eigengewicht herunterfällt und mittels der Hebelübersetzung 15 bis 17 den Steuerschieber 18 nach oben reißt, so daß der Hebel 17 in die gestrichelt gezeichnete Lage und der Steuerschieber aus seiner normalen Schließstellung (Fig. 1) in seine volle Öffnungsstellung (Fig. 3) gebracht wird. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Steuerschieber die Öffnung 29 völlig freigibt, so daß die Flüssigkeit unter der Wirkung des in den Arbeitszylindern herrschenden Überdruckes unbehindert und ohne jede Drosselwirkung über die Leitung 9, öffnung 29 und Leitung 12 zur linken Seite des Sperrschiebergehäuses strömen und den Sperrschieber nach rechts in seine Schließstellung bewegen kann. Diese Bewegung erfolgt sehr rasch, da sich der Steuerschieber bei diesem Vorgang in der vollen öffnungsstellung befindet. Damit tritt eine rasche Entlastung der Pumpe und der elektrischen Antriebsmaschine ein. Bei der Schließstellung des Sperrschiebers sind die Arbeitszylinder von der Pumpe abgesperrt, Sauge- und Druckseiten der Pumpen sind kurzgeschlossen, und diese arbeiten im Kreislauf ohne Belastung. Durch die Absperrung der Zylinder wird das Ruder auch bei großen Momenten durch die in den Zylindern abge- too sperrte Flüssigkeit festgehalten. Wenn der Überdruck in den Zylindern nachläßt, bewirkt die Feder 26 bei einem bestimmten Druck das Einschalten des Stromes für den Hubmagneten, der Kern wird angezogen und der Steuerschieber 18 nach unten in seine Schließstellung gedruckt. Damit wird der im linken Teil des Gehäuses 1 befindlichen Flüssigkeit der Abfluß zur Zylinderunterdruckseite freigegeben. Dem Drucköl der Zylinderüber- no druckseite ist der Zufluß'zur rechten Seite des Sperrschiebers freigegeben, und dieser kehrt nach links in seine normale Arbeitsstellung zurück.

Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Schalteinrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß diese auch bei ausfallendem Strom .die gesamte Anlage vor jedem Schaden sichert. In diesem Fall tritt der gleiche Vorgang ein, der im normalen Betrieb durch Überdruck in den Arbeitszylindern mittels des Schalters 19 erfolgt, indem der Elektro-

magnet stromlos wird und der Kern 14 nach unten fällt. Bei ausfallendem Strom wirkt somit der Magnet als Sicherheitsorgan, und die hydraulische Anlage wird mittels Steuer- und Sperrschieber verriegelt.

Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform beschränkt, bei der die Betätigung des Steuerschiebers durch eine elektrische Schaltvorrichtung erfolgt. Die Bewegung des Steuerschiebers in die volle Öffnungsstellung bei einem bestimmten Überdruck kann auch durch eine rein mechanische Schaltvorrichtung bewirkt werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Schalteinrichtung für elektrischhydraulische Anlagen, insbesondere für

   ao Rudermaschinenanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber eines Sperrorgans durch eine unter der Wirkung des Druckes in den Arbeitszylindern stehende Vorrichtung verstellt wird, die

   as bei einem bestimmten Überdruck in den Arbeitszylindern den Steuerschieber aus seiner normalen Schließstellung in die volle Öffnungsstellung bewegt.
2. 2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem von dem Überdruck in den Arbeitszylindern abhängigen elektrischen Schalter und einem in dessen Stromkreis liegenden Elektromagneten, z. B. Hubmagneten, besteht, dessen Kern mit dem Steuerschieber z. B. durch eine Hebelübersetzung verbunden ist.
3. 3. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schalter als Hebelschalter ausgebildet und dessen Hebel mit einem unter dem Druck in dem Arbeitszylinder stehenden Kolben verbunden, ferner eine Feder vorgesehen ist, die der Bewegung des Kolbens entgegenwirkt und diesen sowie den Schalterhebel bei Nachlassen des Überdrucks in die Normalstellung zurückbewegt.
4. 4. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern des Elektromagneten so mit dem Steuerschieber verbunden ist, daß der Elektromagnet bei ausfallendem Strom als Sicherheitsorgan wirkt und die hydraulische Anlage mittels des Sperrschiebers verriegelt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen