CH533245A

CH533245A - Sicherheitsschaltung

Info

Publication number: CH533245A
Application number: CH10171A
Authority: CH
Inventors: Voegeli Ernst
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1970-05-21
Filing date: 1971-01-06
Publication date: 1973-01-31
Also published as: DE2025836B2; DE2025836A1; CH524076A; NL7009137A; ES391370A1

Description

Sicherheitsschaltung
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung mit einem hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinder mit einem doppelt wirkenden Kolben, welcher beim Abfall des Mediumdruckes im Arbeitszylinder unter dem Einfluss einer Energiequelle in eine Sicherheitsstellung läuft, wobei die beiden durch den Kolben getrennten Zylinderräume durch ein Absperrorgan miteinander verbunden sind, welches unter dem Einfluss eines Sicherheitssignals steht. Nach Patentanspruch des Hauptpatentes ist in dem Weg des Sicherheitssignals ein Kraftverstärker angeordnet, welcher über eine selbsttätige Auswahlschaltung mit der Druckmediumquelle und mit der Seite des Arbeitszylinders, welche der Sicherheitsstellung des Kolbens entspricht,. verbunden ist.

Bei der Sicherheitsschaltung nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes wird das Absperrorgan - welches, um die Verluste des hydraulischen Mediums klein zu halten, mit kleinen Spielen ausgeführt sein muss - mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit betätigt, sobald das Sicherheitssignal auftritt. Die Anwesenheit des Kraftverstärkers gewährleistet die Betätigung des Absperrorgans auch dann, wenn dies nach langer Ruhezeit verharzt wäre. Sollte im Augenblick des Auftretens eines Sicherheitssignals der Mediumdruck abfallen oder unter den Wert sinken, der nötig ist, um den Kolben des Arbeitszylinders in die Sicherheitsstellung zu fahren, so tritt die Auswahlschaltung in Wirkung und bewerkstelligt, dass der Kolben doch in die Sicherheitsstellung gelangt. Der Kolben kann z. B. auf die Ventilstange eines Ventils, z.

B. eines Überströmventils oder eines Abblasventils einer Dampferzeugungsanlage, wirken.

Bei der im Hauptpatent behandelten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sind die beiden durch den Kolben getrennten Zylinderräume des Arbeitszylinders über ein Absperrorgan verbunden, wobei im Leitungsabschnitt zwischen dem der Sicherheitsstellung des Kolbens entsprechenden Zylinderraum und dem Absperrorgan ein diesem entgegengeschaltetes Rückschlagventil angeordnet ist.

Demgegenüber ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückschlagventil derart zwischen dem zweiten Zylinderraum, welcher dem der Sicherheitsstellung des Kolbens entsprechenden ersten Zylinderraum gegenüber liegt, und dem Absperrorgan angeordnet ist, dass das Rückschlagventil nur eine Strömung vom ersten Zylinderraum zum zweiten Zylinderraum zulässt, und dass die Betätigung des Absperrorgans von jener Strörnungsseite des Absperrorgans her erfolgt, welche zwischen diesem und dem Rückschlagventil liegt. Der Vorteil besteht darin, dass der Leitungsabschnitt zwischen dem Absperrorgan und dem Rückschlagventil im Normalbetrieb, d. h. bei geschlossenem Absperrorgan, kein Druckmedium enthält, so dass keine Leckverluste im Absperrorgan auftreten können.

Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Kraftverstärker als einfaches Umschaltorgan ausgebildet. Das Umschaltorgan kann ein Steuerschieber mit Einfachkolben sein. Der Vorteil besteht gegenüber dem Kraftverstärker mit Mehrfachkolben des Hauptpatents darin, dass der Kraftverstärker nur ein einziges Kolbenspiel aufweist, an dem Druckmedium auf die Entlastungsseite übertreten kann. Dieser Vorteil kommt dann zur Geltung, wenn als Druckmedium das vom obengenannten Ventil beherrschte Medium verwendet wird.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird anhand der Zeichnung erläutert.

Zwischen den Leitungen 30 und 31, welche an den Zylinderräumen 2a bzw. 2b beidseitig des Kolbens 3 des Stellmotors oder Arbeitszylinders 1 angeschlossen sind, sind zwei Rückschlagventile 60 und 61 in Serie angeordnet. Ein Kolben 62 des Rückschlagventils oder Absperrorgans 60 ist mit einem durch eine Feder 63 belasteten Ventilkörper 64 verbunden.

Dem Rückschlagventil 60 wird über eine Leitung 70 von einem hydraulischen Kraftverstärker in der Form eines Steuerschiebers 65 mit Einfachkolben oder eines anderen einfach wirkenden Umschaltorgans gesteuert. Der Steuerschieber wird seinerseits von einem Elektromagneten 66 in Ruhestromschaltung mit Tauchanker 67, welcher mit dem Einfachkolben 68 verbunden ist, gesteuert. Der Steuerschieber 65 ist über eine Leitung 42- und die Verteilerleitung 43 mit der Auswahlschaltung, gebildet durch die Rückschlagventile 50 und 52, und mit der Druckölleitung 20 verbunden.

Das Rückschlagventil 61 verhindert, dass im Normalbetrieb - wenn das Rückschlagventil 60 geschlossen ist - dieses Rückschlagventil 60 bei ausrei chender Druckdifferenz von Zylinderraum 2b gegenüber 2a gegen den verhältnismässig geringen Druck der Feder 63 geöffnet wird und Druckmedium aus dem Zylinderraum 2b in den Zylinderraum 2a übertritt. Dem Rückschlagventil 60 und dessen zugehörigem Steuerschieber 65 sind Redundanzelemente 60, 65 bzw. 60, 65 parallel geschaltet, welche der erhöhten Sicherheit der Anlage dienen.

Das Rückschlagventil 61 verhindert, dass im Normalbetrieb - wenn das Rückschlagventil 60 geschlossen ist - Druckmedium in den Leitungsabschnitt zwischen den beiden Rückschlagventilen 61 und 60 übertreten kann, so dass auch kein Leckverlust im letztgenannten Ventil über dessen Niederdruckleitungen übertreten kann. Ausserdem verhindert das Rückschlagventil 61, dass das Rückschlagventil 60 im Normalbetrieb bei ausreichender Druckdifferenz zwischen den beiden Zylinderräumen 2a und 2b gegen den verhältnismässig geringen Druck der Feder 63 geöffnet wird und Druckmedium aus dem Zylinderraum 2b in den Zylinderraum 2a übertritt. Da der Kraftverstärker 65 nur einen Einfachkolben 68 aufweist, kann nur über diesen Druckmedium zur Niederdruckseite des hydraulischen Systems weglecken, so dass die Leckverluste sehr gering bleiben.

Erreicht ein Sicherheitssignal den Elektromagneten 66, so dass dieser stromlos wird, so gibt der Einfach-Kolben 68 des Kraftverstärkers 65 die Verbindung über die Leitung 70 zwischen der Leitung 42 und dem Rückschlagventil 60 frei, so dass die Seite 62a des Kolbens 62 mit Drucköl belastet wird.

Das Rückschlagventil 60 öffnet sich somit. Dann kann Drucköl aus dem mit der Leitung 30 verbundenen Zylinderraum 2a des Stellmotors 1 über das Rückschlagventil 60, dessen Ausströmseite 71 und das Rückschlagventil 61 in die Leitung 31 übertreten und in den mit dieser Leitung verbundenen Zylinderraum 2b des Stellmotors gelangen. Der ÖIdruck auf der Kolbenseite 3a des Stellmotors nimmt dadurch schnell ab und der Kolben bewegt sich unter der Wirkung der im Stellmotor angeordneten auf dem Kolben lastenden Feder 10 schnell nach oben und in die Sicherheitsstellung. Der Stellmotor öffnet dabei das mit der Kolbenstange 4 verbundene Ventil und hat damit seine Sicherheitsaufgabe erfüllt.

Sollte aus irgend einem Grunde im Augenblick des Auftretens des Sicherheitssignals am Elektromagneten 66 die Belieferung der Leitung 20 mit Drucköl ausfallen oder der Öldruck unterhalb eines bestimmten Wertes sinken und sollte ausserdem der Kolben 3 des Stellmotors 1 nicht unter dem Einfluss der Feder 10 in die gewünschte Sicherheitsstellung fahren, so tritt auch in dieser Schaltung das Rückschlagventil 52 in Wirkung, indem es sich öffnet. Der Kraftverstärker 65 wird nun über das Rückschlagventil 52 und die Leitungen 51, 43 und 42 mit dem sich im Zylinderraum 2a des Stellmotors befindlichen Drucköl versorgt. Der Kraftverstärker 65 öffnet das Rückschlagventil 60, wie oben beschrieben, so dass wiederum durch dieses und das Rückschlagventil 61 Drucköl aus der Leitung 30 in die Leitung 31 übertreten und von dort in den Stellmotor gelangen kann.

Der Kolben des Stellmotors fährt wieder unter dem Einfluss der Feder 10 in die Sicherheitsstellung.

Claims

PATENTANSPRUCH

Sicherheitsschaltung nach Patentanspruch des Hauptpatentes, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückschlagventil (61) derart zwischen dem zweiten Zylinderraum (2b), welcher dem der Sicherheitsstellung des Kolbens (3) entsprechenden ersten Zylinderraum (2a) gegenüber liegt, und dem Absperrorgan (60) angeordnet ist, dass das Rückschlagventil nur eine Strömung vom ersten Zylinderraum (2a) zum zweiten Zylinderraum (2b) zulässt, und dass die Betätigung des Absperrorgans (60) von jener Strömungsseite des Absperrorgans (60) her erfolgt, welche zwischen diesem und dem Rückschlagventil (61) liegt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Sicherheitsschaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftverstärker (65) als einfaches Umschaltorgan (65) ausgebildet ist.

2. Sicherheitsschaltung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltorgan ein Steuerschieber (65) mit Einfachkolben (68) ist.