DE1055092B

DE1055092B - Steuereinrichtung fuer Regler, insbesondere fuer Bremsdruckregler von Foerdermaschinen

Info

Publication number: DE1055092B
Application number: DES54658A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Rudolf Genthe
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-08-07
Filing date: 1957-08-07
Publication date: 1959-04-16

Description

DEUTSCHES

Für die Fernsteuerung elektrischer, mechanischer oder pneumatischer Regler können Einrichtungen verwendet werden, die nach dem Prinzip der elektrischen Welle arbeiten. Hierbei wird die jeweilige Stellung des Steuerhebels mit Hilfe der elektrischen Welle zum eigentlichen Regler übertragen. Mit derartigen Einrichtungen ist es nur schwer möglich, eine bestimmte Reglerstellung mehrfach genau zu reproduzieren. Da bei Ausfall der elektrischen Energie die Stellmotoren der elektrischen Welle eine bestimmte Stellung einnehmen sollen, müssen die Stellmotoren mit einer Rückstellvorrichtung ausgerüstet werden. Zwischen Rückstellkraft und dem Drehmoment des Stellmotors Normalbetrieb muß das Verhältnis so gewählt werden, daß der Stellmotor noch in der Lage ist, schnell alle Reglereinstellungen einzustellen, d. h. also, die Rückstellkraft muß verhältnismäßig niedrig gewählt werden. Bei Ausfall der Energie wird der Stellmotor durch seine Rückstellkraft in eine definierte Lage gebracht. Da die Rückstellkraft verhältnismäßig klein ist, ist dieser Vorgang sehr träge. Insbesondere bei Bremsdruckreglern für Fördermaschinen besteht dadurch die Gefahr, daß der notwendige Einfalldruck nicht zur Verfugung steht.

Durch die neue Steuereinrichtung werden diese ^a5 Nachteile beseitigt. Ihr Wesen besteht darin, daß sie mehrere Speicher für die Steuerkraft enthält, die in Abhängigkeit von je einem ferngesteuerten Verriegelungsglied auf das Steuerglied des Reglers einwirken, und daß eine vorgegebene Zahl dieser Verriegelungsglieder nach dem Ruhestromprinzip und die übrigen nach dem Arbeitsstromprinzip aufgebaut sind, so daß bei Ausfall der Stromversorgung die nach dem Ruhestromprinzip arbeitenden Verriegelungsglieder ihre zugeordneten Steuerkraftspeicher freigeben und sich im Regler eine definierte Regelstellung einstellt. Als Speicher für die Steuerkraft können Druckfedern oder andere mechanische Energiespeicher vorgesehen werden. Als Auslöser für die Verriegelungsglieder kommen Hubmagnete oder Magnetventile unter Verwendung eines Druckmittels in Betracht. Die Steuereinrichtung wird dabei direkt am Regler aufgebaut und über elektrische Leitungen und ein Steuergerät betätigt.

Zur näheren Erläuterung wird auf die Ausführungs- +5 beispiele in der Zeichnung verwiesen; es zeigt

Fig, 1 einen Steuerkraftspeicher mit einem Verriegelungsglied, das nach dem Arbeitsstromprinzip arbeitet,

Fig. 2 einen Steuerkraftspeicher mit einem Verriegelungsglied, das nach dem Ruhestromprinzip arbeitet,

Fig. 3 eine schematisohe Darstellung der Steuereinrichtung mit mehreren Steuerkraftspeichern.

Steueremrichtung für Regler,

insbesondere für Bremsdruckregler

von Fördermaschinen

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dr.-Ing. Rudolf Genthe, Erlangen,
ist als Erfinder genannt worden

In der Fig. 1 ist mit 1 die Gehäusewand der Steuereinrichtung bezeichnet. Die Gehäusewand trägt den Kraftspeicher, der aus einer Druckfeder 2 b und einem Federbolzen 3 b besteht. Die Druckfeder 2 & stützt sich einmal an einer Schraube 4 & in der Gehäusewand 1 und zum anderen an einem Ringansatz 5 b des Federbolzens 3b ab. Die Schraube 4 & ist mit Hilfe einer Stellmutter 6 & an der Gehäusewand 1 festgelegt, so daß der Druck der Feder 2 b verstellt werden kann. Die Schraube 4& enthält eine Bohrung, in der der Federbolzen 3 & gleitend geführt ist. Der Ringansatz Bb des Federbolzens 3 b liegt unter dem Druck der Druckfeder 2 b auf einer bei 8 drehbar gelagerten-Hebelgabel 7 b auf. Die Hebelgabel 7 b und der Auslöser 9 b, hier ein Magnetventil, bilden zusammen das Verriegelungsglied. Der Stellstift 106 des Auslösers 9 b ruht in einer Auskerbung der Hebelgabel 7b. An die Hebelgabel 7 & ist ferner ein Rückhaltebolzen, 11 angelenkt, über den eine Rückhaltefeder 12 geschoben ist. Die Rückhaltefeder 12 stützt sich an ihrem unteren Ende an einer Federhülse 13, die fest mit der Gehäusewand 1 verbunden ist und an ihrem oberen Ende gegen zwei Muttern 14 ab, die auf den Rückhaltebolzen 11 geschraubt sind. Der Federbolzen 3 b drückt auf eine Hebelplatte 15, die bei 16 einseitig gelagert ist. Die Hebelplatte 15 ihrerseits drückt auf das Steuerglied 17 des Reglers 18. Zum Ausgleich des Eigengewichtes der Hebelplatte dient die Druckfeder 19 mit Stellschraube 20.

Die Wirkungsweise des Kraftspeichers mit Verriegelungsglied ist folgende: Befindet sich der Auslöser, das Magnetventil 9 b, in Ruhestellung, so ist der

80? 790/3901

Claims

Stellstift 10& in seiner, oberen Lage (Ruhelage). Die Hebelgabe! 7 b wird über den Rückhaltebolzen 11 durch die Rückhaltefeder 12 nach oben geschoben. Die Rückhaltefeder 12 besitzt dabei eine größere Federkraft als die Druckfeder 2 b. Der Federbolzen 3 & berührt somit die Hebelplatte 15 nicht, die — durch die Kraft der Ausgleichsfeder 19 in der Ruhelage gehalten — auf das Steuerglied 17 des Reglers 18 nicht einwirkt. Wird das Magnetventil 9δ an Spannung gelegt, so drückt der Stellstift 10 & gegen den Druck der Rückhaltefeder 12 die Hebelgabel 7 b nach unten. Damit wird der Weg für den,,Federbolzen 35 frei, der nun mit der Kraft der Druckfeder 2 & auf die Hebelplatte 15 und damit auf das Steuerglied 17 einwirkt. Wird die Steuerenergie für den Auslöser weggenommen, so wird der Federbolzen 3 b über seinen Ansatz 5b, die Hebelgabel 7& und den Rückhaltebolzenil wieder angehoben und gibt die Hebelplatte 15 frei, die ihrerseits durch den Druck der Ausgleichsfeder 19 in eine vorgegebene Lage zurückgelenkt wird. In Fig. 2 ist ebenfalls ein Kraftspeicher mit Verriegelungsglied dargestellt, jedoch arbeitet dieses Verriegelungsglied nach dem Ruhestromprinzip. Die gleichen Einzelelemente d«s Kraftspeichers in der Fig. 2 erhalten die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1. Zum Unterschied von Fig. 1 ist jedoch an die Hebelgabel la kein Rückhaltebolzen mit Rückhaltefeder angelenkt. Die Feder 22 mit Ausgleichsbolzen 21 dient dazu, das Gewicht der Hebelgabel 7 α auszugleichen oder, wie gezeichnet, eine zusätzliche Kraft zu erzeugen. Der Stellstift 10a des Auslösers 9 a drückt nicht von oben auf dje Hebelgabel, sondern von unten, d. h., bei Betätigung des Magnetventils 9 α-hebt der Stellstift die Hebelgabel Ta in die Höhe, die ihrerseits über den Ansatz 5 a des Federbolzens 3 a die Druckfeder 2 a· nach Oben bewegt und zusammendrückt. Der Kraftspeicher -arbeitet dabei so, daß der Federbolzen 3 α bei unerregtem Magnetventil 9 ο auf die Hebelplatte 15 einwirkf.und diese wiederum mit dem Druck der Druckfeder "2α das Steuerglied des Reglers 18 betätigt. Die Vorrichtung arbeitet also nach dem Ruhestromprinzip: Fig. 3 zeigt eine Gesamtdarstellung der neuen Steuereinrichtung mit sieben Steuerkraftspeichern. Mit 1 ist wiederum die Gehäusewand bezeichnet, in der die Federbolzen der einzelnen Steuerkraftspeicher geführt sind. Es sind nur zwei Steuerkraftspeicher im ■einzelnen dargestellt, während die übrigen Steuerkraftspeicher durch strichpunktierte Linien angedeutet sind. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die Federbolzen 3a bis 3 g· durch ihre zugeordneten Schrauben 4a bis 4 g mit Schraubmuttern 6α bis 6 g in der Gehäusewand 1 gehalten. An die Schrauben 4a bis 4g stützen sich die Druckfedern 2a bis 2g ab, die ihrerseits über den Ringansatz an den Federbolzen auf die Hebelgabeln 7a bis 7g drücken. Für die Steuereinrichtung sind vier Steuerkraftspeicher nach dem Ruhestromprinzip und drei Steuerkraftspeicher nach dem Arbeitsstromprinzip verwendet, und zwar arbeiten die Verriegelungsglieder der Steuerkraftspeicher mit den Buchstaben a, c, e und g nach dem Ruhestromprinzip und die der Steuerkraftspeicher mit den Buchstaben b, d und / nach dem Arbeitsstromprinzip. Die Federbolzen 2a bis 2g drücken auf die Hebelplatte 15, die ihrerseits das Steuerglied 17 des Reglers 18 betätigt. Wie aus der Zeichnung ersichlich, nehmen alle Federbolzen den gleichen Radius zum Drehpunkt der Hebelplatte ein. Die Wirkungsweise der Steuereinrichtung ist dabei folgende: Sind alle Auslöser erregt, so wird über den Stellstift der Auslöser 9a, 9c, 9e und 9g die jeweils zugeordnete Hebelgabel 7a,7c,7e und7g· aufgehoben. Die genannten Hebelgabeln heben ihrerseits über den Ringansatz der Federbolzen die Druckfedern an. Die Federbolzen berühren die Hebelplatte 15 nicht. Dagegen drücken die Steuerstifte der Auslöser 9b, 9d und 9/ auf die ihnen zugeordnete Hebelgabel und überwinden damit die Rückhaltekräfte der Rückhaltefedern 12 b, 12 d und 12 f. Der Ringansatz der Federbolzen 3b, 3d und 3/ wird durch die Druckfedern nach unten geschoben, und die Federbolzen Sb1 3d, 3f drücken mit der Federkraft der ihnen zugeordneten Federn 2d,2b,2f auf die Hebelplatte. Die Hebelplatte ihrerseits drückt auf das Steuerglied 17 des Reglers 18, und zwar mit der Kraft der Federn von drei Steuerkraftspeichern. In unerregtem Zustand der Auslöser steht die Hebelplatte unter dem Druck der Federbolzen 3a, 3 c 3e und 3g, da dann die Auslösestifte der Auslöser 9a, 9c,9e und 9g den Weg des Federbolzens freigeben. Mit Hilfe eines Meisterschalters ist es somit möglich, die Zahl der wirksamen Kraftspeicher zwischen 0 und 7 zu variieren, so daß die Steuereinrichtung in sieben Stufen arbeitet. Fällt die elektrische Stromversorgung der Auslöser aus, sei es nun durch einen Fehler oder durch einen Wächter, so wird sich der Regler immer in eine ganz bestimmte Regelstellung einstellen, da die nach dem Ruhestromprinzip arbeitenden Steuerkraftspeicher stets zur Wirkung kommen. Im vorliegenden Beispiel beeinflussen also im unerregten Zustand die Steuerkraftspeicher a, c, e und g das Steuerglied des Reglers, so daß dieser mit der Kraft von vier Druckfedern nach unten gedrückt wird. Werden, wie im gezeichneten Beispiel angenommen:, die Radien der Druckpunkte auf der Hebelplatte zum Drehpunkt der Hebelplatte bei allen Steuerkraftspeichern gleich groß gewählt und erhalten alle Druckfedern gleiche Federkraft, so sind auch die einzelnen Steuerstufen gleich groß. Durch Änderung der Radien oder durch Verwendung von Federn mit verschiedener Federkraft läßt sich praktisch jede beliebige Stufung der einzelnen Steuerstufen erzielen. Der besondere Vorteil der neuen Steuereinrichtung besteht darin, daß die einzelnen Stufen in kürzester Zeit eingestellt werden können und daß sich bei einem Fehler stets eine definierte Steuerstufe einstellt. Letzteres ist vor allen Dingen bei der Fernsteuerung von Fördermaschinenbremsen notwendig, damit im Fahrbremszylinder im Gefahrenfall stets Einfalldruck vorhanden ist. Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für Regler, insbesondere Bremsdruckregler von Fördermaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Speicher (2 a bis 2 g·) für die Steuerkraft enthält, die in Abhängigkeit von je einem ferngesteuerten Verriegelungsglied (7a bis 7g-, 9a- bis 9g-) auf das Steuerglied (17) des Reglers (18) einwirken, wobei eine vorgegebene Zahl dieser Verriegelungsglieder nach dem Ruhestromprinzip und die übrigen nach dem Arbeitsstromprinzip aufgebaut sind, so daß bei Ausfall der Stromversorgung die nach dem Ruhestromprinzip arbeitenden Verriegelungsglieder ihre zugeordneten Steuerkraftspeicher freigeben und sich im Regler eine definierte Regelstellung einstellt.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerkraftspeicher Druck-

federn (2a, 2 b ...) vorgesehen sind, die über je einen Federbolzen (3 a, 3 b ...) in Einstellverbindung mit dem Steuerglied (17) des Reglers (18) stehen.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbolzen in Einstellverbindung mit einer einseitig drehbar gelagerten Hebelplatte (15) stehen, die ihrerseits mit dem Steuerglied (17) des Reglers (18) gekuppelt ist.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Auslöser für die Verriegelungsglieder Hubmagnete (9a,9b ...) vorgesehen sind.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Auslöser für die Verriegelungsglieder Magnetventile vorgesehen sind.

6. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Verriegelungsglied eine Hebelgabel (7 b) vorgesehen ist, die durch eine Rückhaltefeder (12) in einer fixierten Stellung gegen den Druck des Federbolzens (3 b) gehalten ist und bei Betätigung des Auslösers (9&) den Federbolzenweg freigibt, so- daß der Federbolzen (3&) auf das Steuerglied (17) des Reglers einwirkt (Arbeitsstromprinzip).

7. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Verriegelungsglied eine Hebelgabel (7 a) vorgesehen, ist, die unter dem Druck des Federbolzens steht und durch den Auslöser (9a) in einer fixierten Stellung gehalten ist, so daß bei energielosem Auslöser (9a) der Federbolzenweg freigegeben ist und der Federbolzen (3 a) auf das Steuerglied des Reglers einwirkt (Ruhestromprinzip).

8. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig Verriegelungsglieder gemäß Anspruch 6 und 7 verwendet sind.

9. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgleichsfeder (22) vorgesehen ist, die das Eigengewicht der Hebelgabel (7 a) aufhebt.

10. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgleichsfeder (19) vorgesehen ist, die das Eigengewicht der Hebelplatte (15) aufhebt.

11. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbolzen auf verschiedenen Radien zum Drehpunkt (16) der Hebelplatte (15) angeordnet sind.

12. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedlich dimensionierte Druckfedern vorgesehen sind.

13. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbolzen auf verschiedenen Radien zum Drehpunkt der Hebelplatte angeordnet sind und die Druckfedern unterschiedlich dimensioniert sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen