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Vorrichtung zum Verstellen von Absperrvorrichtungen, insbesondere bei Winderhitzern, in geregelter Reihenfolge.
Es ist insbesondere bei Winderhitzern bekannt, die verschiedenen, in geregelter Reihenfolge zu öffnenden bzw. zu schliessenden Absperrorgane mit Hilfe von Druckluftkolben zu bewegen und dabei den Druckmittelstrom durch die Betätigungskolben selbst und besondere Steuerkolben derartig zu steuern, dass die verschiedenen Betätignngskolben selbsttätig in der richtigen Reihenfolge und Richtung angetrieben werden, nachdem die Hauptsteuerorgane eingestellt sind. Bei diesen Anlagen besteht der Übelstand, dass die einzelnen Steuerkolben,
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tragungsvorrichtnng, eingestellt werden müssen. Da nun aber die Steuerzylinder und ihre Einstellvorrichtung nicht unmittelbar an den im Anschluss an die Schieber anzuordnenden Betätigungszylinder angeordnet werden können, ergeben sich verhältnismässig lange Druckmittelleitungen in grösserer Anzahl.
Die Erfindung betrifft eine Einstellvorrichtung dieser Art für die Ausführung beliebiger Schaltvorgänge, insbesondere bei Winderhitzern, bei welcher der genannte Übelstand dadurch beseitigt ist, dass die Steuerzylinder in unmittelbarer Nähe der Betätigungskolben bzw. der einzustellenden Organe angebracht werden können.
Nach der Erfindung werden die einzelnen Steuerkolben durch den den Betätigungszylindern zugeführten Druckmittelstrom selbst eingestellt, so dass sich ihre Einstellung von Hand erübrigt. Die Steuerzylinder sind dabei zweckmässig mit den Betätigungszylindern derart in Reihe geschaltet, dass das Druckmittel jeweils zunächst durch den Steuerzylinder strömt, dabei den Steuerkolben verschiebt und dann in den zugehörigen Betätigungszylinder eintritt, aus dem es dann nach Verschiebung des Betätigungskolbens in an sich bekannter Weise weiterströmt.
Dadurch, dass der Druckmittelstrom jeweils zuerst den Steuerkolben verschiebt und sich dadurch den Weg zum Betätigungszylinder freimacht, wird in einfacher Weise bewirkt, dass nach Einstellung des Hauptsteuerorgans alle Steuerkolben die Stellung einnehmen, welche der gewählten Strömungsrichtung des Druckmittels angepasst ist.
Es besteht oft das Bedürfnis, zunächst nur einen Teil der Absperrvorrichtungen zu bedienen und die andern erst nach einer bestimmten Zeitspanne in der vorgeschriebenen Reihenfolge einzustellen. So kann es beispielsweise beim Betrieb von Winderhitzern wünschenswert sein, nach dem Abstellen der Brenngas-, Brennluft-und Abgasleitung zunächst den Kaltwindschieber und den Heisswindschieber noch geschlossen zu halten. Um auch diese Arbeitsweise mit der Anlage gemäss der Erfindung zu ermöglichen, kann man in die Verbindungsleitungen zwischen einem Betätigungszylinder und dem folgenden Steuerzylinder eine Absperrvorrichtung einschalten.
Wird diese geschlossen gehalten, so erreicht der selbsttätige Schaltvorgang an dieser Stelle sein Ende und die Schaltung wird erst dann weiter ausgeführt, wenn das Hilfsorgan geöffnet wird. Dieses Hilfssteuerorgan kann mit dem Hauptsteuerorgan gekuppelt oder auch mit ihm vereinigt sein ; man kann beispielsweise ein Küken mit mehreren Durchgangskanälen, die zu entsprechenden Kanälen des Gehäuses gehören, versehen,
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so dass je nach der Einstellung des Hauptregelkükens der Druckmittelstrom in einer bestimmten Richtung in die Leitung eintritt und dabei sämtliche Betätigungskolben oder nur einen Teil derselben erreichen kann.
Um ein vollkommenes Öffnen bzw. Schliessen der Absperrkörper zu erzielen und trotzdem ein hartes Aufschlagen der Teile zu vermeiden, wird die zu dem Zylinder des Druckmittelkolbens führende Leitung an je zwei Stellen der Zylinderenden, nämlich unmittelbar am Zylinderdeckel und in gewisser Entfernung davon, angeschlossen ; während beim Rückgang des Kolbens beide Leitungen für das Einströmen des, Druckmittels zur Verfügung stehen, wird vor Erreichung des Hubendes eine Ableitung vom Kolben überlaufen.-so dass, da die zweite Leitung danach bemessen ist, ein Luftpolster entsteht, welcher erst allmählich verschwindet und ein stossfreies Überführen des Absperrkörpers in die Endlage gewährleistet.
In die zum Zylinderdeckel führende Leitung ist ein Rückschlagventil eingeschaltet, das auch in der Verschlusslage noch einen gewissen, am vorteilhaftesten regelbaren Leitungsquerschnitt freilässt.
Bei dieser Anordnung ergibt sich nur dann eine Stauwirkung, wenn die Leitung als Ausströmleitung benutzt wird, während das Einströmen unbehindert durch das Ventil erfolgen kann.
Um eine zu schnelle Verschiebung des Absperrkörpers zu verhindern, werden zweckmässig in die zum Zylindermantel führende Leitung regelbare Stauscheiben eingebaut. Diese sind insbesondere bei einer gemeinsamen Regelung mehrerer Absperrvorrichtungen, deren Zylinder hintereinander geschaltet. sind, bedeutungsvoll.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt. Es zeigen die Fig. 1 und 2 die Gesamtanordnung, u. zw. für die Einstellung in den beiden entgegengesetzten Richtungen, die Fig. 3 und 4 besondere Einstellungen des Hauptregelorgans. Fig. 5 die Gesamtanordnung der Druckmittelleitungen an einem Zylinder, Fig. 6 das Ende eines Druckmittelzylinders in vergrössertem Massstabe, die Fig. 7 und 8 Ausführungsformen des Rückschlagventils und Fig. 9 eine andere Ausführung der Leitung.
In Fig. l sind sieben Absperrorgane dargestellt. Die Schaltzylinder lava mit ihren
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angebracht. Bei der Betätigung der in Fig. 1 dargestellten sieben Absperrorgane tritt die Luft durch einen Mehrweghahn c in der Pfeilrichtung durch die Leitung 1 d in den ersten Steuerzylinder 1a ein und drückt den Steuerkolben 1 b nach rechts, wodurch die Pressluft ihren Weg nach dem oberen Zylinderende des Betätigungszylinders 1 e vom ersten Absperrorgan durch die Leitung 2 d antritt und den Betätigungskolben 1 f nach unten drückt, so dass dieses Organ geschlossen wird.
Gleichzeitig wird in dieser Stellung des Steuerkolbens der Raum unterhalb des Kolbens lof mit der Aussenluft in Verbindung gesetzt, so dass die zu verdrängende Luft durch den Steuerzylinder über die Leitung 15 ins Freie austreten kann. Das Pressmittel tritt nun, sobald der Kolben 1 f in der unteren Endstellung angelangt ist, durch die Leitung 3 cl in den Steuerzylinder 2 a ein und drückt dort selbsttätig den Steuerkolben 2 b nach rechts, so dass das Pressmittel durch die Leitung 4d zum Betätigungszylinder 2e des zweiten Organs strömt. Auch dieser Kolben. 3/' wird nach unten gedrückt und das Organ dadurch geschlossen.
In derselben Weise strömt das Pressmittel hinter die andern jeweiligen Betätigungszylinder zum nachfolgenden Steuerzylinder und stellt so auch die Steuerkolben 3b-7b jeweils in der richtigen Reihenfolge zwangläufig selbsttätig in diejenige Lage, welche zur Betätigung der einzelnen Absperrorgane erforderlich ist. Sobald das letzte Absperrorgan 7 betätigt ist, d. h. in diesem Falle, sobald dieses Organ geöffnet und der Kolben 7f in der oberen Endstellung angelangt ist, hört der Zufluss des Pressmittels durch den Hahn c auf, da dasselbe nicht mehr weiter fliessen kann.
In Fig. 2 sind dieselben Organe dargestellt, jedoch ist hier der Weg des Pressmittels umgekehrt. Hier tritt das Pressmittel über den Mehrweghahn c in die Leitung 1 g und in den Steuerzylinder 7a ein und drückt den Kolben 7b nach links, wodurch die Pressluft ihren Weg nach dem oberen Zylinderende des Betätigungszylinders 7e vom letzten Absperrorgan durch die Leitung 2g nimmt und den Betätigungskolben 7f nach'unten drückt und das Organ schliesst. Gleichzeitig wird in dieser Stellung des Steuerkolbens der Raum unterhalb des Kolbens 7f mit der Aussenluft in Verbindung gesetzt, so dass die zu verdrängende Luft über die Leitung 15d durch den Steuerzylinder ins Freie treten kann.
Das Pressmittel tritt nun, sobald der Kolben 7 in der unteren Endstellung angelangt ist, durch die Leitung 3g in den Steuerzylinder ssa ein und drückt dort selbsttätig den Steuerkolben 6b nach links, wodurch das Pressmittel durch die Leitung 4 g zum Betätigungszylinder sse des sechsten Organs strömt.
Auch dieser Kolben 6f wird nach unten gedrückt und das Organ dadurch geschlossen. In derselben Weise strömt das Pressmittel hinter die andern jeweiligen Betätigungszylinder zum nachfolgenden Steuerzylinder und stellt so auch die Steuerkolben 5b-1b jeweils in der richtigen Reihenfolge zwangläufig selbsttätig in diejenige Lage, welche zur Betätigung der einzelnen Absperrorgane erforderlich ist.
Nachdem das letzte Absperrorgan betätigt bzw. der
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wie es beispielsweise im Hochofenbetrieb vorkommt, nur die drei ersten Organe 1, 2 und 3 geschlossen werden, während die übrigen Organe nicht betätigt werden. dürfen, dann wird der Steuerhahn c nach Fig. 3 so verstellt, dass das Pressmittel wohl wieder durch die Leitung 1 d nach dem ersten Steuerzylinder und bis zum dritten Betätigungszylinder strömt, jedoch nicht mehr zu dem vierten Steuerzylinder durch den Hahn weiter strömen kann, weil dieser die Verbindung zwischen der Leitung 7 d und 8 unterbricht. Das vierte Absperrorgan, welches in geöffneter Stellung war, wird also nicht geschlossen, und die übrigen drei Ahsperrorgane 5,6 und 7 bleiben geschlossen.
Auch bei Schaltung nach Fig. 2 besteht die Möglichkeit, nur einen Teil der Absperrorgane zu betätigen. In diesem Falle wird der Hahn c nach Fig. 4 gestellt, wodurch das Pressmittel nur bis Leitung ssy strömen kann und hier sein Weiterströmen durch den Hahn c unterbrochen wird. Dadurch werden also nur die Organe 7. 6, 5, 4 betätigt, während die Organe 3, 2, 1 in ihrer Stellung unverändert bleiben.
Der Hahn c kann selbstverständlich jede andere Leitung unterbrechen, wenn eine andere Reihenfolge gewünscht wird. Er kann an beliebiger Stelle eingeschaltet werden. Der Aufstellungsort des Hahnes c kann je nach den Betriebsverhältnissen in der Nähe der Absperrorgane oder in grösserer Entfernung in einer Zentralstelle gewählt werden.
In den Fig. 5-9 sind besondere Anordnungen der Druckmittelleitungen dargestellt, die dazu dienen, um ein vollkommenes Öffnen bzw. Schliessen der Absperrkörper zu erreichen, ohne dass die Teile zu hart aufeinander aufschlagen. Der in dem Gehäuse s, angeordnete Schieber b ist unmittelbar mit der Kolbenstange n des in den Zylinder d angeordneten Kolbens e verbunden. Die Druckmittelleitungen f bzw. i, die in gewisser Entfernung von dem Zylinderdeckel an den Zylinder angeschlossen sind, haben eine Zweigleitung g bzw. zu die unmittelbar vor dem Deckel in den Zylinder mündet. Sowohl beim Öffnen wie beim Schliessen überläuft somit der Kolben die Druckmittelleitung f bzw. fi bevor der Schieber die Endstellung erreicht hat.
Dabei bildet sich ein Luftpuffer, da die vor dem Kolben befindliche Druckluft lediglich durch die Zweigleitung g bzw. gl ausströmen kann. In diesen Zweigleitungen ist ein Rückschlagventil angeordnet, das bei Benutzung der Leitungen als Ausströmleitungen geschlossen ist, aber auch dann noch einen gewissen Leitungsquerschnitt freilässt. Zu dem Zweck ist der in dem Ventilgehäuse h verschiebbare Ventilkörper i beispielsweise mit einem Kanal k versehen, wie Fig. 8 zeigt, oder er wird gemäss Fig. 7 durch eine Stellschraube m an der völligen Schliessung des Ventils verhindert.
Fig. 9 zeigt die Anordnung einer Stauscheibe o mit Einstellschraube p in den Leitungen f bzw. fi. Durch diese Stauscheiben wird verhindert, dass eine zu schnelle Bewegung im Augenblick der Freigabe der Ein- bzw. Ausströmöffnungen f, fl erfolgt. Bei der Hintereinanderschaltung mehrerer Hubzylinder von Absperrvorrichtungen kann die Einströmung in jeden Zylinder den jeweiligen Verhältnissen dadurch angepasst werden, dass man in ihre Leitungen entsprechende Stauscheiben einschaltet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Verstellen von Absperrvorrichtungen, insbesondere bei Winderhitzern, in geregelter Reihenfolge mittels eines Druckmittels, bei welcher die zum Verstellen der Absperrvorrichtung dienenden Kolben gleichzeitig als Steuerorgan für das Druckmittel dienen, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Steuerzylinder jeweils durch den auf die Betätigungskolben einwirkenden Druckmittelstrom erfolgt.