DE1285822B

DE1285822B - Einrichtung zur Fernsteuerung von mehreren Ventilen od. dgl., insbesondere von Absperrschiebern auf Tankschiffen

Info

Publication number: DE1285822B
Application number: DES76537A
Authority: DE
Inventors: Trichot Gabriel; Gasquet Rene
Original assignee: Sigma
Current assignee: Sigma
Priority date: 1960-11-07
Filing date: 1961-11-02
Publication date: 1968-12-19
Also published as: NL271083A; DK115023B; US3156255A; GB929370A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Fernsteuerung von mehreren Ventilen oder dergleichen tätigen Verschlüssen, insbesondere von Absperrschiebern auf Tank-,--oder sonstigen Schiffen, mit einer gemeinsamen liruckmittelquelle, je einem für jedes Ventil od. dgl. vorgesehenen doppeltwirkenden hydraulischen Antrieb, einem zwischen der Druckmittelquelle und jedem hydraulischen Antrieb eingeschalteten Steuerschieber und Mitteln zur Druckminderung zwecks Erzeugung unterschiedlicher Drücke für die öffnungs- und Schließbewegung.
Gemäß einem älteren Vorschlag ist bei einer derartigen Einrichtung für' jedes Ventil od. dgl. nur eine einzige Druckkarnmer vorgesehen und dabei ein Druckminderer jeweils _zwischen zwei Behälter geschaltet. Nur diese einzige Druckkammer wird mit Bezug auf den Betriebsdruck mit unterschiedlichen Drücken gespeist. Did'gewünschten niederen Drücke werden von den vorgesehenen Druckminderern erzeugt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mehrere Ventile oder Absperrschieber mit gleichem Druckmittel unterschiedlichen Druckes für die öffnungs- und Schließbewegung zu versorgen, wobei aber öffnungs- und Schließdruck aller Absperrschieber oder Ventile derselben Anlage gleich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an sich bekannte hydraulische Antriebszylinder mit zwei mit verschieden hohen Drücken zu beaufschlagenden Zylinderkammern für die Schließung bzw. öffnung jedes Verschlußteiles jedem Ventil, Absperrschieber od. dgl. zugeordnet sind, wobei jeder Steuerschieber in einer ersten Stellung in an sich bekannter Weise die Druckmittelquelle direkt mit der zweiten Zylinderkammer und die erste Zylinderkammer mit einem Rücklauf, dagegen in einer zweiten Stellung die Druckmittelquelle über einen einzigen, gemeinsamen Druckminderer mit der ersten Zylinderkammer und die zweite Zylinderkammer mit dem Rücklauf verbindet. Auf diese Weise können mehrere fernzusteuernde Ab- sperrschieber oder sonstige Ventile über einen einzigen, gemeinsamen Druckminderer mit verrnindertem Druck gespeist werden. Die Einrichtung wird dadurch entsprechend vereinfacht und in der Herstellung und Montage verbilligt. Auch wird die Regelung und überwachung dementsprechend einfacher.
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 eine hydraulische Fernbetätigungseinrichtung für die Absperrschieber eines Tankschiffes.
Die einzelnen Tankbehälter des Tankschiffes sind mit Absperrschiebern A" A, usw. versehen, die von einer gemeinsamen ZentraleB mit Druckmittel versorgt werden und von entsprechend vielen Steuervorrichtungen Cl, C2 usw. aus gesteuert werden, 1 welche z. B. auf einem gemeinsamen Kommandostand vereinigt sind. Diese Steuervorrichtungen C" C2 usw. sind nicht Gegenstand der Erfindung, sondern werden nur der Vollständigkeit halber mit erläutert.
Jeder der z. B. mittels Drucköl betätigten AbsperrschieberAl,A. usw. besteht aus einem Schiebergehäuse 1 und einer Schieberplatte 2, welche mit einer Kolbenstange 3 und dem doppeltwirkenden Antriebskolben4 eines auf dem Schiebergehäusel befestigten Antriebszylinders5 verbunden ist. Zwischen dem Antriebszylinder 5 und dem Schiebergehäuse 1 ist eine Dichtung 6 angeordnet. Der Antriebskolben 4 unterteilt den Antriebszylinder 5 in eine obere Zylinderkammer 7 und eine untere Zylinderkammer 8.
Die Druckmittelzentrale B enthält eine Pumpvorrichtung und eine Druckspeichervorrichtung.
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 Pumpe 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 P., z. B. auf 40 kg/cm2.
Der Vorratsbehälter 11, in welchen die Rücklaufleitung mündet, ist mit einem Schwimmer 46 ausgerüstet, welcher einen Schalter 47 betätigt, der in den Stromkreis einer optischen und/oder akustischen Signalvorrichtung eingeschaltet ist, um die Bedienungsperson auf ein unzulässiges Absinken der Druckflüssigkeit in dem Vorratsbehälter 11 aufmerksam zu machen.
Die Druckspeichereinrichtung besteht aus einer Batterie von Behältern 15, die mit einem Gas, wie z. B. Stickstoff, gefüllte Kammern 16 mit veränderlichem Volumen umschließen. Die im Inneren eines jeden Behälters 15 von der Kammer 16 frei gelassenen Räume 17 enthalten öl und sind parallel an eine Leitung 18 angeschlossen.
In diese Leitung 18 ist ein Ventil 19 eingeschaltet, das mit einer kalibrierten Bohrung20 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 entgegen der Wirkung der Belastungsfeder 21 zurückdrückt und infolgedessen keiner Brems- bzw. Drosselwirkung unterworfen ist.
Die Leitungen 12 und 18 sind durch eine gemeinsame Leitung 22 mit den Steuervorrichtungen Cl, C, usw. verbunden. Ein elektrischer Umschalter speisi in einer ersten, der Betätigung derb 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.
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 C" C, 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.
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 P, (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 P, des Ventils 14.
Ein dritter Druckkontakt 31, der auf einen unter dem Druck Pl liegenden Druck P, eingestellt und parallel zu den beiden anderen Druckkontakten an-M aeordnet 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.
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.
Jede Steuervorrichtung C" C, enthält einen Steuerschieber 48, dessen Kolbenschieber 49 durch einen Hebel 35 oder ein anderes Betätigungsglied betätigt wird. In einer der Stellungen des Kolbenschiebers 49 (welche für die Steuervorrichtung C2 dargestellt ist) leitet der Steuerschieber 48 Druckmittel zu der oberen Zylinderkammer 7 des Antriebszylinders 5 des entsprechenden Absperrschiebers über eine Leitung 36 (wie durch die gestrichelten Pfeile angegeben) und setzt die untere Zylinderkammer 8 des Antriebszylinders mit einer Abflußleitung 37 über eine Leitung 38 in Verbindung (wie durch die strichpunktierten Pfeile dargestellt). In der anderen Stellung des Kolbenschiebers 49 (welche für die Steuervorrichtung C, dargestellt ist) leitet der Steuerschieber 48 Druckmittel zu der unteren Zylinderkammer 8 des Antriebszylinders 5 über die Leitung 38 (wie durch die voll ausgezogenen Pfeile dargestellt) und setzt die obere Zylinderkammer 7 des Antriebszylinders 5 über die Leitung 36 mit der Leitung 37 in Verbindung (wie durch die strichpunktierten Pfeile dargestellt).
Auf dem Kommandostand ist eine Kontrollvorrichtung angeordnet, welche von einem Durchflußmengenanzeiger gebildet wird, der in die Leitung 37 eingeschaltet ist, durch welche die Druckflüssigkeit bei beliebiger Verstellrichtung der Schieberplatte 2 aus dem Antriebszylinder 5 abgeführt wird. Dieser Anzeiger hat einen Zylinder 39, in welchem ein mit kalibrierten Bohrungen 41 versehener Tauchkolben 40 entgegen der Wirkung einer Feder 42 verschiebbar ist, wobei die Stange 43 des Kolbens 40 durch die Wand des Zylinders 39 nach außen geführt ist, so daß jeder Zufluß von Druckflüssigkeit ein Austreten dieser Stange zur Folge hat. Mit 137 ist der zwischen dem Steuerschieber 48 und dem Zylinder 39 liegende Teil der Leitung 37 bezeichnet. Ferner ist jeder mit einem Absperrschieber A" A2 usw. ausgerüstete Tank mit einem Spiegelstandanzeiger versehen.
Schließlich kann an den einen jeden Steuerschieber 48 mit der unteren Zylinderkammer 8 des entsprechenden Antriebszylinders 5 verbindenden Leitungen 38 ein parallel mit einem Rückschlagventil 45 geschaltetes Halteventil 44 angebracht werden.
Da der Antriebszylinder 5 über dem Absperrschieber liegt, so daß das Druckmittel auf dem Antriebskolben 4 über eine Fläche wirkt, welche infolge des Vorhandenseins der Kolbenstange 3 in der Ab- wärts- oder Schließrichtung größer als in der Aufwärts- oder Öffnungsrichtung ist, besteht die Gefahr, daß die Schieberplatte 2 sich in der Schließstellung verklemmt. Um dies zu verhindern, ist die Einrichtung so ausgebildet, daß das Druckmittel mit einem geringeren Druck in der die Schließung des Absperrschiebers bewirkenden oberen Zylinderkammer 7 wirkt als in der unteren, seine öffnung bewirkenden Zylinderkammer 8. Hierfür ist in die die gemeinsame Druckmittelquelle B mit der oberen Zylinderkammer 7 verbindende Leitung 22, 36 ein in der Nähe der Steuerschieber liegender Druckminderer eingeschaltet, so daß der volle Druck der Druckmittelquelle B in der Zylinderkammer 8 wirksam werden kann, während in der Zylinderkammer 7 nur ein geringerer Druck wirkt.
Erfindungsgemäß ist ein einziger, allen Steuerschiebern 48 gemeinsamer Druckminderer 50 vorgesehen, und jeder Steuerschieber ist so ausgebildet, daß er entweder unmittelbar die Leitung 22 mit der die öffnung des Absperrschiebers bewirkenden Zylinderkammer 8 über die Leitung 38 (für die SteuervorrichtungC1 dargestellte Stellung) oder die Ausgangsleitung 51 des Druckminderers 50 mit der die Schließung des Absperrschiebers bewirkenden Zylinderkammer 7 über die Leitung 36 (für die Steuervorrichtung (7, dargestellte Stellung) verbinden kann. Der Druckminderer 50 ist vorzugsweise einstellbar, z. B. mittels einer Schraube 52, welche unter anderem gestattet, in der Leitung 51, d. h. in der die Schließung des Absperrschiebers bewirkenden Zylinderkammer 7, einen Druck herzustellen, welcher etwa gleich der Hälfte des von der Druckmittelquelle B entwickelten und in der gegenüberliegenden Zylinderkammer 8 des Antriebszylinders 5 zur Einwirkung gebrachten Höchstdrucks ist. Die in der öffnungsrichtung auf die Schieberplatte 2 wirkende Kraft ist daher größer als die in der Schließrichtung wirkende, so daß ein Festklemmen der Schieberplatte in ihrer unteren Stellung mit Sicherheit vermieden wird.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform haben die Steuerschieber 48 nur zwei der öffnung bzw. der Schließung der Absperrschieber entsprechende Betriebsstellungen. Die Steuerschieber 48 können aber auch so ausgebildet sein, daß sie eine Zwischenstellung einnehmen können, in welcher sie die beiden Zylinderkammern 7 und 8 des entsprechenden Antriebszylinders 5 abschalten und gestatten, die Schieberplatte 2 in einer beliebigen Stellung ihres Hubes anzuhalten. Ein derartiger Steuerschieber kann mit einem zurückziehbaren Riegel 58 für jede der Stellungen, welche er einnehmen kann, versehen werden.
Die Einrichtung kann noch in der nachstehend beschriebenen Weise ausgestaltet werden, um eine Öff- nung verklemmter Absperrschieber oder Ventile zu gestatten. Hierfür sind an den Leitungen 36 und 38 Einrichtungen vorgesehen, welche gestatten, den Antriebszylinder von der übrigen Einrichtung zu trennen und ihn zeitweilig an eine Hilfsdruckmittelquelle anzuschalten, wobei diese Einrichtungen bei einer auf einem Tanker vorgesehenen Anlage vorzugsweise auf dem Deck60 des Schiffes angeordnet sind. Diese Einrichtungen können von einem Drehschieber61 gebildet werden, welcher bei normalem Betrieb (auf der linken Seite der Figur dargestellte Stellung) die Kontinuität der Leitungen36 und 38 sicherstellt.
Bei einer Störung der Zentrale oder der Fernsteuerschalttafel begibt sich die Bedienungsperson auf das Deck60 und dreht den Drehschieber61 in die auf der rechten Seite der Figur dargestellte Stellung (AbsperrschieberA.), in welcher er die zu der Steuerstelle führenden Abschnitte der Leitungen36 und 38 abtrennt und die anderen, mit 36b und 38b bezeichneten Abschnitte mit Verbindungsleitungen 62 verbindet. Es ist zu bemerken, daß die durch die cestrichelten Pfeile und die strichpunktierten Pfeile für die SteuervorrichtungC2 und den AbsperrschieberA, angedeutete Druckmittelströmung so dargestellt ist, als ob der Drehschieber 61 entgegen der dargestellten Stellung die Kontinuität der Leitungen 36 und 38 aufrechterhielte. Diese Verbindungsleitungen62 gestatten es, den Antriebszylinder zeitweilig an eine Hilfsdruckmittelquelle anzuschalten, welche z. B. von einer tragbaren, vorzugsweise handbetätigten Pumpe gebildet wird, die einen Druck erzeugen kann, welcher höher als der Höchstdruck der gemeinsamen Druckmittelquelle ist und insbesondere das Doppelte desselben beträgt. Wenn die Bedienungsperson den Absperrschieber zu öffnen wünscht, schließt sie die Druckleitung der tragbaren Pumpe an den Leitungsabschnitt 38 b an und verbindet den anderen Abschnitt 36 b mit dem Vorratsbehäfter der Pumpe. Für die Schließung des Absperrschiebers werden die Anschlüsse vertauscht. Die gewünschte Betätigung erfolgt, sowie die Bedienungsperson die Pumpe von Hand betätigt, und diese weiß, daß der Absperrschieber ganz offen oder geschlossen ist, wenn der Druck steigt, d. h. wenn sie fühlt, daß sie eine größere Kraft auf den Betätigungshebel der Handpumpe ausüben muß. Wenn die Pumpe einen Druckmesser besitzt, kann der Druck durch unmittelbare Ablesung kontrolliert werden, was der Bedienungsperson gestattet, mit dem Pumpen aufzuhören, sobald der Druck ansteigt.

Claims

Patentanspruch: Einrichtung zur Fernsteuerung von mehreren Ventilen oder dergleichen tätigen Verschlüssen, insbesondere von Absperrschiebern auf Tank-oder sonstigen Schiffen, mit einer gemeinsamen Druckmittelquelle, je einem für jedes Ventil od. dgl. vorgesehenen doppeltwirkenden hydraulischen Antrieb, einem zwischen der Druckmittelquelle und jedem hydraulischen Antrieb eingeschalteten Steuerschieber und Mittel zur Druckminderung zwecks Erzeugung unterschiedlicher Drücke für die öffnungs- und Schließbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte hydraulische Antriebszylinder (5) der Ventile od. dgl. (A" A2) mit zwei mit verschieden hohen Drücken zu beaufschlagenden Zylinderkammern(7,8) für die Schließung bzw. Öff- nung jedes Verschlußteils (2) jedem Ventil od.dgl. (ApA2) zugeordnet sind, wobei jeder Steuerschieber (48) in einer ersten Stellung in an sich bekannter Weise die Druckmittelquelle (B) direkt mit der zweiten Zylinderkammer (8) und die erste Zylinderkammer (7) mit einem Rücklauf (11), dagegen in einer zweiten Stellung die Druckmittelquelle (B) über einen einzigen, gemeinsamen Druckminderer (50) mit der ersten Zylinderkammer (7) und die zweite Zylinderkammer (8) mit dem Rücklauf (11) verbindet.