DE1198155B

DE1198155B - Device for hydraulic remote actuation of gate valves or the like, in particular on tankers

Info

Publication number: DE1198155B
Application number: DES78182A
Authority: DE
Inventors: Victor Pomper
Original assignee: Sigma
Current assignee: Sigma
Priority date: 1957-12-27
Filing date: 1958-07-14
Publication date: 1965-08-05

Description

Einrichtung zur hydraulischen Fernbetätigung von Absperrschiebern od. dgl., insbesondere auf Tankschiffen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur hydraulischen Fernbetätigung vorzugsweise mehrerer Absperrschieber od. dgl., die eine Druckmittelquelle, einen jedem Absperrschieber od. dgl. zugeordneten und mit diesem mechanisch verbundenen hydraulischen Antrieb, einen zwischen der Druckmittelquelle und jedem hydraulischen Antrieb eingeschalteten Steuerschieber sowie einen Flüssigkeitsbehälter aufweist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung dieser Art zur Fernsteuerung der Absperrschieber von Tankschiffen, bei denen die Füllung. Entleerung oder Umfüllung der einzelnen Tankbehälter gesteuert und überwacht werden muß.Device for hydraulic remote control of gate valves or the like, in particular on tankers. The invention relates to a device for hydraulic remote control, preferably several gate valves or the like, the one pressure medium source, one od each gate valve. The like. Associated and with this mechanically connected hydraulic drive, one between the pressure medium source and each hydraulic drive switched on control slide as well as a liquid container having. In particular, the invention relates to a device of this type for remote control of the gate valve of tankers, where the filling. Emptying or the filling of the individual tank containers must be controlled and monitored.

Bei einer solchen Einrichtung braucht die Druckmittelquelle in dem hydraulischen Kreislauf des Systems der fernbetätigten Schieber mit voller Leistung nur während der Ausführung der Bewegungen der Schieber od. dgl. zu arbeiten. Während der übrigen Zeit, d. h. also meistens, braucht die Druckmittelquelle aber nur mit einer geringeren Leistung zu arbeiten, um eventuelle Leckverluste in dem Druckmittelkreislauf der Einrichtung auszugleichen. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin, eine Einrichtung zu schaffen, bei der die zur Druckmittelquelle gehörende Pumpe nur dann beansprucht wird, wenn die Inanspruchnahme des Kreislaufs die Lieferung von Druckmittel in entsprechenden Mengen erfordert; während der Kreislauf in der Zwischenzeit anderweitig versorgt wird.In such a device, the pressure medium source needs in the hydraulic circuit of the remote valve system at full power to work only during the execution of the movements of the slide or the like. While the rest of the time, d. H. so mostly, but only needs the pressure medium source to work with a lower power to avoid possible leakage losses in the pressure medium circuit to balance the establishment. The object on which the invention is based exists thus in creating a device in which the pressure medium source belonging to Pump is only used when the use of the circuit makes delivery of pressure medium required in appropriate quantities; while the circulation in the In the meantime, is otherwise supplied.

Es sind bereits Einrichtungen zur hydraulischen Fernbetätigung bekannt, bei der die Druckmittelquelle aus einer ständig angetriebenen Pumpe und einem Druckspeicher besteht. Es ist ferner eine hydraulische Ventilbetätigungseinrichtung bekannt, die als Druckmittelquelle eine Pumpe hat, welche ebenfalls normalerweise ständig von einem Elektromotor angetrieben wird. Diese Pumpe steht über ein Rückschlagventil mit einem Speicher in Verbindung. Schließlich ist es bekannt, den Motor einer Pumpe gleichzeitig mit einem hydraulischen Antrieb zu schalten.Devices for hydraulic remote control are already known, in which the pressure medium source consists of a constantly driven pump and a pressure accumulator consists. It is also known a hydraulic valve actuator which as a pressure medium source has a pump, which is also normally constantly from driven by an electric motor. This pump is available via a check valve associated with a memory. After all, it is known the motor of a pump to switch at the same time with a hydraulic drive.

Demgegenüber wird die Erfindungsaufgabe dadurch gelöst, daß die Druckmittelquelle in an sich bekannter Weise aus einer Pumpvorrichtung und einer Speichervorrichtung kombiniert ist, die beide von einem in zwei Stellungen bringbaren Schaltschieber od. dgl. so gesteuert werden, daß bei der Betätigung der Absperrschieber od. dgl. die Speichervorrichtung abgetrennt und die Pumpvorrichtung in Gang gesetzt wird, während in der Stillstandsstellung der Absperrschieber od. dgl. nur die Speichervorrichtung in den Kreislauf eingeschaltet ist. Dadurch wird erreicht, daß die Pumpvorrichtung lediglich dann arbeitet, wenn dies zur Ausführung von Bewegungen der Steuerschieber od. dgl. wirklich notwendig ist. Beim Stillstand der Absperrschieber wird dagegen die geringe, zur Kompensierung von Leckverlusten notwendige Leistung aus der Speichervorrichtung gedeckt. Auf diese Weise erhält man eine erhebliche Ersparnis an Antriebskraft und eine Verringerung der Abnutzung der Pumpe und ihres Antriebs.In contrast, the object of the invention is achieved in that the pressure medium source in a manner known per se from a pumping device and a storage device is combined, both of a slide switch that can be brought into two positions or the like. Controlled so that when the gate valve is actuated or the like. the storage device is disconnected and the pumping device is started, while in the standstill position of the gate valve or the like, only the storage device is switched on in the circuit. It is thereby achieved that the pumping device only works when this is necessary to execute movements of the control slide or the like is really necessary. When the gate valve comes to a standstill, however the low power from the storage device necessary to compensate for leakage losses covered. In this way one obtains a considerable saving in driving force and a reduction in wear and tear on the pump and its drive.

Normalerweise reicht die Leistung der Speichervorrichtung vollkommen aus, um etwaige Leckverluste auszugleichen. Sollten diese Leckverluste aber doch einmal eine gewisse Höhe überschreiten und/oder längere Zeit andauern, so könnte die Gefahr bestehen, daß der Druck in der Speichervorrichtung nicht mehr ausreicht. Um auch für diesen Fall vorzusorgen, ist gemäß einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine druckabhängige Schaltung vorgesehen, die von dem Schaltschieber zur Wirkung gebracht wird und die ihrerseits die Pumpvorrichtung zwischen einem vorbestimmten Maximaldruck und einem vorbestimmten Minimaldruck des hydraulischen Kreislaufes in Gang setzt, wobei vorzugsweise eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, welche anzeigt, wenn der Druck des hydraulischen Kreislaufes einen unter dem Minimaldruck liegenden Wert erreicht.Normally, the performance of the storage device is sufficient to compensate for any leakage losses. But these leakage losses should once exceed a certain height and / or last a long time, so could there is a risk that the pressure in the storage device is no longer sufficient. In order to also take precautions for this case, according to an advantageous further embodiment the invention a pressure-dependent circuit provided by the slide switch is brought into effect and in turn the pumping device between a predetermined maximum pressure and a predetermined minimum pressure of the hydraulic Cycle sets in motion, a display device preferably being provided is, which indicates when the printing of the hydraulic circuit reaches a value below the minimum pressure.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand der nachfolgenden Beschreibung in einer Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt die einzige Figur der Zeichnung schematisch teils im Schnitt, teils in Ansicht die hydraulische Fernbetätigungseinrichtung für die Absperrschieber eines Tankschiffes.In the drawing, the invention is based on the following description illustrated in one embodiment, for example, showing the only one Figure of the drawing schematically, partly in section, partly in view of the hydraulic Remote control device for the gate valve of a tanker.

Die einzelnen Tankbehälter des Tankschiffes sind mit Absperrschiebern Al, A, usw. versehen, die von einer gemeinsamen Zentrale B mit Druckmittel versorgt werden und von entsprechend vielen Steuervorrichtungen Cl, C, usw. aus gesteuert werden, welche z. B. auf einem gemeinsamen Kommandostand vereinigt sind. Diese Steuervorrichtungen Cl, C2 usw. sind nicht Gegenstand der Erfindung, sondern werden nur der Vollständigkeit halber mit erläutert.The individual tank containers of the tanker are provided with gate valves Al, A, etc., which are supplied with pressure medium from a common center B and are controlled by a corresponding number of control devices Cl, C, etc., which z. B. are united on a common command post. These control devices C1, C2, etc. are not the subject of the invention, but are only explained for the sake of completeness.

Jeder der z. B. mittels Drucköl betätigten Absperrschieber Al, A, usw. besteht aus einem Schiebergehäuse 1 und einer Schieberplatte 2, welche mit einer Kolbenstange 3 und dem doppeltwirkenden Antriebskolben 4 eines auf dem Schiebergehäuse 1 befestigten Antriebszylinders 5 verbunden ist. Zwischen dem Antriebszylinder 5 und dem Schiebergehäuse` 1 isf eine Diehtung 6 angeordnet. Der Antriebskolben 4 unterteilt den Antriebszylinder 5 in eine obere Druckkammer 7 und eine untere Druckkammer B. Each of the z. B. by means of pressure oil operated gate valve Al, A, etc. consists of a valve housing 1 and a valve plate 2, which is connected to a piston rod 3 and the double-acting drive piston 4 of a drive cylinder 5 attached to the valve housing 1. A wire 6 is arranged between the drive cylinder 5 and the slide housing 1. The drive piston 4 divides the drive cylinder 5 into an upper pressure chamber 7 and a lower pressure chamber B.

Die Druckmittelzentrale B enthält eine Pumpvorrichtung und eine Druckspeichervorrichtung.The pressure medium center B contains a pumping device and a pressure storage device.

Die Pumpvorrichtung umfaßt zwei Pumpenaggregate, von denen das eine als normales Betriebsaggregat und das andere als Hilfs- oder Notaggregat dient. Die beiden Aggregate sind parallel geschaltet, und die Auswahl des wirksamen Aggregates wird von der Bedienungsperson mittels eines in der Zeichnung nicht näher dargestellten Umschalters getroffen. Beide'Aggregate, von denen jedes aus einem Elektromotor 9 und einer @ümpe 10 mit konstanter Liefermenge besteht, saugen das in einem Behälter 11 befindliche Öl an und fördern es in eine Leitung 12. Die Förder- bzw. Druckseiten der beiden Aggregate sowie die gemeinsame Leitung 12 sind mit Rückschlagventilen 13 ' versehen. Ein regelbares Ausgleichsventil 14 begrenzt den Förderdruck der Pumpvorrichtung auf einen bestimmten Wert Po, z. B. auf 40 kg/cm3.The pumping device comprises two pump units, one of which serves as a normal operating unit and the other as an auxiliary or emergency unit. The two units are connected in parallel, and the selection of the effective unit is made by the operator by means of a switch not shown in detail in the drawing. Both 'aggregates, each of which consists of an electric motor 9 and an umpe 10 with a constant delivery rate, suck in the oil in a container 11 and convey it into a line 12. The delivery or pressure sides of the two aggregates as well as the common one Line 12 are provided with check valves 13 '. An adjustable compensating valve 14 limits the delivery pressure of the pumping device to a certain value Po, e.g. B. to 40 kg / cm3.

Die Druckspeichereinrichtung besteht aus einer Batterie von Behälterre 15, die mit einem Gas wie z. B. Stickstoff gefüllte Kammer 16 mit veränderlichem Volumen umschließen. Die im Inneren eines jeden Behälters 15 ton der Kammer 16 frei gelassenen Räume 17 enthalten Öl und sind parallel an eine Leitung 18 angeschlossen.The pressure storage device consists of a battery of container 15, which is supplied with a gas such as. B. enclose nitrogen-filled chamber 16 with variable volume. The spaces 17 left free inside each container 15 ton of the chamber 16 contain oil and are connected in parallel to a line 18 .

In diese Leitung 18 ist ein Ventil eingeschaltet, das mit einer kalibrierten Bohrung 20 versehen und von einer Feder 21 in einem solchen Sinne belastet ist, daß das aus den Druckspeichern kommende Öl durch die kalibrierte Bohrung 20 strömen muß und dadurch gebremst oder gedrosselt wird, während das den Druckspeichern zuströmende Öl das Ventil 19 ent= gegen der Wirkung der Belastungsfeder 21 zurückdrückt und infolgedessen keiner Brems- bzw. Drosselwirkung unterworfen ist.In this line 18 a valve is switched on, which is provided with a calibrated bore 20 and is loaded by a spring 21 in such a way that the oil coming from the accumulators must flow through the calibrated bore 20 and is thereby braked or throttled while the oil flowing into the accumulators pushes the valve 19 back against the action of the loading spring 21 and consequently is not subjected to any braking or throttling action.

Die Leitungen 12 und 18 sind durch eine gemeinsame Leitung 22 mit den Steuervorrichtungen Cl, C2 usw. verbunden. Ein elektrischer Umschalter speist in einer ersten, der Betätigung der Absperrschieber entsprechenden Stellung einerseits den Erregerstromkreis 24 eines Elektromagnetschiebers 25 und andererseits den Erregerstromkreis 26 des Elektromotors 9 des Betriebsaggregates, während er in einer zweiten, der Haltstellung der Absperrschieber entsprechenden Stellung die Speisung des Erregerstromkreises des Schiebers 25 unterbricht und einen sekundären Erregerstromkreis 27 des betreffenden Motors 9 einschaltet.The lines 12 and 18 are connected to the control devices C1, C2, etc. by a common line 22. In a first position corresponding to the actuation of the gate valve, an electrical changeover switch feeds on the one hand the excitation circuit 24 of an electromagnetic slide 25 and on the other hand the excitation circuit 26 of the electric motor 9 of the operating unit, while in a second position corresponding to the stop position of the gate valve it feeds the excitation circuit of the slide 25 interrupts and a secondary excitation circuit 27 of the relevant motor 9 is switched on.

Der Elektromagnetschieber 25 ist derart eingerichtet, daß in der ersten Stellung die Leitung 18 und damit die Druckspeichereinrichtungen 15, 16 abgeschaltet sind, wobei dann die Betriebspumpe 10 kontinuierlich und lediglich in die Leitung 22 Öl mit dem vom Ausgleichsventil 14 kontrollierten Druck liefert, während in der dargestellten zweiten Stellung die Leitung 18 und damit die Druckspeichereinrichtungen 15, 16 mit den Steuervorrichtungen Cl, C2 usw. durch die Leitung 22 verbunden sind, wobei dann die Betriebspumpe 10 intermittierend zugleich Öl in die Druckspeicher 15, 16 und zu den Steuervorrichtungen fördert, wenn der sekundäre Erregerstromkreis 27 in Tätigkeit ist.The solenoid slide 25 is set up in such a way that in the first position the line 18 and thus the pressure accumulator devices 15, 16 are switched off, the operating pump 10 then delivering oil continuously and only into the line 22 at the pressure controlled by the compensating valve 14 , while in the Second position shown, the line 18 and thus the pressure accumulator devices 15, 16 are connected to the control devices Cl, C2, etc. through the line 22, the operating pump 10 then intermittently conveys oil into the pressure accumulator 15, 16 and to the control devices when the secondary excitation circuit 27 is in operation.

Dieser sekundäre Erregerstromkreis hängt von zwei druckbetätigten Kontakten 28, 29 ab, welche durch eine Leitung 30 unter dem Einfluß des in den Druckspeichern herrschenden Druckes stehen. Dabei löst der Kontakt 28 die Inbetriebsetzung des Betriebsmotors 9 aus, wenn der erwähnte Druck unterhalb eines ersten Grenzwertes P1 (z. B. 25 kg/cm2) fällt, während der Kontakt 29 die Stillsetzung des gleichen Motors hervorruft, wenn dieser Druck einen zweiten Grenzwert P2 überschreitet, der oberhalb des ersten Grenzwertes liegt und z. B. 30 kg/cm2 beträgt. Dieser zweite Grenzwert liegt aber selbst unter dem Regeldruck Po des Ventils 14. This secondary excitation circuit depends on two pressure-actuated contacts 28, 29 which, through a line 30, are under the influence of the pressure prevailing in the pressure accumulators. The contact 28 triggers the start-up of the operating motor 9 when the mentioned pressure falls below a first limit value P1 (e.g. 25 kg / cm2), while the contact 29 causes the same motor to stop when this pressure reaches a second limit value P2 exceeds, which is above the first limit value and z. B. 30 kg / cm2. However, this second limit value is itself below the control pressure Po of the valve 14.

Ein dritter Druckkontakt 31, der auf einen unter dem Druck P1 liegenden Druck P3 eingestellt und parallel zu den beiden anderen Druckkontakten angeordnet ist, kann vorgesehen werden, um auf dem Kommandostand ein optisches oder akustisches Alarmsignal zu erzeugen, wenn der Druck in den Druckspeichern unter den Regeldruck des Druckkontaktes 28 fällt, was als Folge einer Betriebsstörung des arbeitenden Motor-Pumpen-Aggregates eintritt. Dieses Alarmsignal zeigt der Bedienungsperson an, daß es notwendig ist, das Hilfs- oder Notaggregat der Pumpvorrichtung in Betrieb zu setzen, um die Druckspeicher aufzufüllen.A third pressure contact 31, which is set to a pressure P3 below the pressure P1 and is arranged parallel to the two other pressure contacts, can be provided in order to generate an optical or acoustic alarm signal on the command post if the pressure in the pressure accumulators is below the The control pressure of the pressure contact 28 falls, which occurs as a result of a malfunction of the working motor-pump unit. This alarm signal indicates to the operator that it is necessary to put the auxiliary or emergency unit of the pumping device into operation in order to fill up the pressure accumulator.

Es ist hierbei vorteilhaft, einen hydraulischen Widerstand 32 vorzusehen, der beispielsweise aus einer Rohrschlange mit verhältnismäßig kleinem Querschnitt besteht und der in die Leitung 30 eingeschaltet wird, um unerwünschte Schläge auf die Druckkontakte 28, 29, 31 zu verhindern.It is advantageous here to provide a hydraulic resistor 32 which consists, for example, of a pipe coil with a relatively small cross section and which is switched into the line 30 in order to prevent undesired impacts on the pressure contacts 28, 29, 31 .

Was die Steuervorrichtungen Cl, C2 usw. betrifft, so enthält jede von ihnen einen Steuerschieber 33, dessen Kolben 34 mittels eines Handhebels 35 oder eines anderen Betätigungsmittels in zwei Stellungen einstellbar ist. In der einen, bei der Vorrichtung Cl in ausgezogenen Linien gezeichneten Stellung des Kolbens 34 verbindet der Steuerschieber 33 einerseits die Leitung 22 mit der oberen Druckkammer 7 des Absperrschiebers Al über eine Leitung 36 und andererseits die untere Druckkammer 8 desselben über eine Leitung 38 mit einer Leitung 37. In der anderen, bei der Steuervorrichtung C2 in ausgezogenen Linien eingezeichneten Stellung des Kolbens 34 verbindet der Steuerschieber 33 einerseits die Leitung 22 über eine Leitung 38 mit der unteren Druckkammer 8 und andererseits die obere Druckkammer 7 über die Leitung 36 mit der Rücklaufleitung 37.As regards the control devices C1, C2, etc., each of them contains a control slide 33, the piston 34 of which is adjustable in two positions by means of a hand lever 35 or other actuating means. In the one position of the piston 34, shown in solid lines in the device Cl, the control slide 33 connects on the one hand the line 22 to the upper pressure chamber 7 of the gate valve A1 via a line 36 and on the other hand the lower pressure chamber 8 of the same via a line 38 with a line 37. in the other, is recorded in the control device C2 in the full line position of the piston 34 of the spool 33 on the one hand, the line 22 connects through a line 38 to the lower pressure chamber 8 and on the other hand, the upper pressure chamber 7 via the line 36 to the return line 37th

Eine zur Unterbringung auf dem Kommandostand geeignete Kontrollvorrichtung wird dadurch geschaffen, daß in die Rücklaufleitung 37 ein Anzeiger eingeschaltet wird. Wie man sieht, wird das Öl entweder aus den Druckkammern 7 erst dann herausgedrückt, und es strömt infolgedessen erst dann in die Rücklaufleitung 37 ab, wenn die Schieberplatte 2 ihre Bewegung ausführt bzw. vollendet.A control device suitable for placement on the command post is created in that an indicator is switched on in the return line 37 will. As you can see, the oil is either pressed out of the pressure chambers 7 only then, and as a result it only flows into the return line 37 when the slide plate 2 executes or completes its movement.

Ein solcher Anzeiger besteht beispielsweise aus einem Zylinder 39, in dem ein mit kalibrierten Bohrungen 41 versehener Tauchkolben 40 entgegen der Wirkung einer Feder 42 verschiebbar ist, wobei die Stange 43 des Kolbens durch die Zylinderwandung nach außen durchgeführt ist.Such an indicator consists, for example, of a cylinder 39, in which a plunger 40 provided with calibrated bores 41 counter to the Action of a spring 42 is displaceable, the rod 43 of the piston through the Cylinder wall is carried out to the outside.

Außerdem wird in die jeden Steuerschieber 33 mit der unteren Druckkammer 8 verbindenden Leitungen 38 ein Halteventil 44 eingebaut, welches den Abfluß des aus dieser Druckkammer kommenden Öles erst dann gestattet, wenn sein Druck einen bestimmten Grenzwert erreicht oder überschreitet, der höher ist als derjenige, welcher dem Gewicht der beweglichen Teile 2, 3, 4 des Absperrschiebers entspricht. Dieses Halteventil ist parallel zu einem Rückschlagventil 45 angeordnet, welches den Abüuß des Öles in einer der vorstehenden Richtung entgegengesetzten Richtung, d. h. nach der Druckkammer 8 hin gestattet.In addition, each control slide 33 is connected to the lower pressure chamber 8 connecting lines 38 built a holding valve 44, which the drain of the Oil coming out of this pressure chamber is only permitted if its pressure is a reaches or exceeds a certain limit value which is higher than the one which corresponds to the weight of the moving parts 2, 3, 4 of the gate valve. This Holding valve is arranged parallel to a check valve 45, which the Abüuß of the oil in a direction opposite to the above direction, d. H. after the pressure chamber 8 allowed out.

Claims

Claims: 1. Device for hydraulic remote control, preferably several gate valves or the like, in particular on tankers, with a pressure medium source, a hydraulic drive assigned to each gate valve or the like and mechanically connected to it, a control valve connected between the pressure medium source and each hydraulic drive and a liquid container, dadur chge, that the pressure medium source (B) is combined in a manner known per se from a pumping device (9, 10) and a storage device (15, 16), both of which can be brought into two positions by a slide switch (24 , 25) or the like are controlled so that when the gate valve (A1, A2) or the like is operated, the storage device is disconnected and the pumping device is started, while in the standstill position the gate valve or the like only the storage device is switched on in the circuit.

2. Device according to claim 1, characterized in that the slide switch (24, 25) od. The like. A pressure-dependent circuit (27 to 30) brings into effect, which in turn controls the pumping device (9, 10) between a predetermined maximum pressure and a predetermined one Minimum pressure of the hydraulic circuit sets in motion, a display device (31) preferably being provided which indicates when the pressure of the hydraulic circuit has reached a value below the minimum pressure. Considered publications: German Patent Specifications No. 728 436, 951677; USA: Patent Nos. 2,264,375, 2,420,394, 2698717.