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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur hiffsweise manuellen Betätigung
eines drehbaren, durch einen Drehstellmotor angetriebenen Stellorgans, mit einer
zwischen Stellmotor und Stellorgan angeordneten, mit einem Verstellhebel verbundenen
und mit ihrem einen Ende in eine Aussparung der Stellmotorwelle einrastbaren, als
Kupplung dienenden Mitnehmerplatte.
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Die Notwendigkeit eines manuellen Eingriffs in einen Steuer- oder
Regelvorgang ist immer dann gegeben, wenn durch Störungen, z. B. infolge Stromausfalls,
die automatische Regelung versagt, aber- aus Gründen des Produktionsablaufes od.
ä. die vrgeschriebenen Sollwerter weiter eingehalten werden müssen.
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Dazu ist es bereits bekannt, die Kupplung zwischen Stellmotor und
Verstellorgan zu trennen und mit Handsteuerung weiterzuarbeiten. Nachteilig ist
dabei, daß nach Beseitigung der Störung der Stellmotor zwar wieder zu arbeiten beginnt,
jedoch infolge der noch bestehenden Trennung zum Stehorgan noch keinen Einfluß ausüben
kann. Es bedarf einer neuen, individuellen Einstellung der Zuordnung Stellmotor-Stellorgan
aller im Verfahrenskreis liegenden Verstelleinrichtungen. Diese Arbeit ist recht
zeitraubend. Außerdem sind weitere Störungen des Regelkreises dadurch zu erwarten,
daß die einzelnen Stellorgane zu verschiedenen Zeiten ihre Arbeit wiederaufnehmen.
Wünschenswert ist, die Rückkehr auf motorisch angetriebene Regelung gleichzeitig
an allen in Frage kommenden Stellen automatisch vorzunehmen, ohne daß es der Hilfestellung
des Bedienungspersonals bedarf. Dabei muß jedoch zugleich sichergestellt sein, daß
die Kupplung Stellmotor-Stellorgan wieder in der vor dem Eintritt der Störung vorhandenen
Zuordnung erfolgt.
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Es ist weiterhin ein kombinierter Fern- und Handantrieb für Ventile
bekannt, so z. B. aus der deutschen Auslegeschrift 1088 304. Bei diesem drückt eine
mit einem Steuerluftdruck beaufschlagte Membran gegen einen Winkelhebel, der seinerseits
auf den Verstellstift des Regelorgans drückt und selbst durch eine manuell verstellbare
Kurvenscheibe bewegbar ist.
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Auch ist ein durch ein Druckmittel angetriebenes Ventil mit zusätzlicher
Verstellmöglichkeit durch ein Handrad bekannt, so z: B. aus der deutschen Auslegeschrift
1021670. Nachteilig ist dabei, daß der Handverstellhebel auch auf den Stellmotor
bzw. auf dessen Untersetzungsgetriebe einwirkt, dieser also mit verstellt werden
muß. Auch ist eine selbsttätige Rückkehr auf Motorregelung nicht möglich, die Umschaltung
muß von Hand erfolgen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangsgenannten
Art zu schaffen, bei der nach Wiederherstellung der Arbeitsfähigkeit des Stellmotors
die Rückschaltung von Hand- auf Automatikbetrieb selbsttätig und in der richtigen
Zuordnung zwischen Stellmotor und Stellorgan erfolgt. -Diese Aufgabe wird bei der
erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, daß die Mitnehmerplatte samt Verstellhebel
fest mit dem Stellorgan verbunden und als doppelarmiger, um einen am Verstellhebel
befindlichen Stift schwenkbarer Hebel ausgebildet ist und bei im Betrieb befindlichem
Stellmotor unter dem Druck einer Feder mit ihrem einen Ende in eine Aussparung am
Umfang der Stellmotorwelle eingreift und bei nicht in Betrieb befindlichem Stellmotor
mittels eines Schaltknopfes entgegen dem Druck der Feder aus der Aussparung gedrückt
ist und Stellmotor und Stehorgan trennt und eine Verstellung des Stellorgans mittels
des Verstellhebels ermöglicht und daß bei losgelassenem Schaltknopf das andere Ende
der Mitnehmerplatte in eine von mehreren am Umfang eines ortsfesten Lagers des Stellorgans
angeordneten Aussparungen unter dem Druck der Feder eingreift und das eine Ende
auf dem nicht ausgesparten Umfang der Stellmotorwelle aufliegt, wobei nach Wiederinbetriebnahme
des Stellmotors das eine Ende in die Ausspareng der Stellmötorwelle einrastet und
das andere Ende die Aussparung im Lager freigibt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet folgende Vorteile. Erstens
erfolgt eine völlige Trennung vom Antriebsmotor, so daß das Stellorgan mittels des
Verstellhebels auch bei Stellmotoren mit selbsthemmendem Getriebe betätigt werden
kann. Zweitens läßt sich das Verstellorgan arretieren, und zwar in einer Anzahl
fester, durch Zahl und Lage der Aussparung gegebener Stellungen. Dieser Vorteil
ist insofern wichtig, als durch .die Trennung des Stellorgans vom selbsthemmenden
Antrieb anderenfalls die Gefahr besteht, daß durch Schläge, Stöße od. dgl. im Rohrsystem
die Lage des Stellorgans verändert wird. Drittens schließlich erfolgt die Wiederherstellung
der Kupplung zwischen Stellmotor und Stehorgan völlig selbsttätig, da in dem Augenblick,
in dem der wieder laufende Motor die Aussparung seiner Abtriebsspindel unter die
Mitnehmerscheibe gedreht hat, diese unter der Wirkung der Federspanneng sofort einrastet
und die automatische Regelung wieder wirksam wird.
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An Hand der Zeichnung werden Aufbau und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Vorrichtung näher erläutert.
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Die Welle 1 des Stellmotors 2 trägt an ihrem freien Ende eine Scheibe
3, die mit der Aussparung 4 versehen ist: Das Stellorgan 5 ist einerseits mit einem
Exzenter 6 verbunden, der seinerseits weitere, nicht dargestellte Elemente der Verstelleinrichtung,,
z. B. eines Ventils, betätigt. Das andere Ende des Stehorgans 5 ist mit dem Verstellhebel
7 ebenfalls starr verbunden. Im Inneren des Verstellhebels 7 befindet sich der durch
einen Schaltknopf 8 betätigbare und zweckmäßigerweise unter der Kraft einer Feder
9 stehende Stab 10; der an seinem unteren Ende eine um einen Stift 11 leicht drehbar
angebrachte Mitnehmerplatte 12 trägt. Das ortsfeste Lager 13 des Stellorgans 5 trägt
auf seinem äußeren Umfang eine Anzahl axial verlaufender Aussparungen 14.
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Unter normalen Betriebsbedingungen, d. h., wenn die Steuerung vom
Stellmotor vorgenommen wird, legt sich .die Mitnehmerplatte 12 infolge des Federdruckes
in die einzige Aussparung 4 am Umfang der Stellmotorwelle. Dadurch ist die mechanische
Verbindung Motor-Mitnehmerplatte-Stellorgan hergestellt. Da der Verstellhebel7 jede
Bewegung des Stellmotors 2 und damit auch des Stellorgans 5 mitmacht, 1äßt er sich
zweckmäßigerweise zugleich als Positionsanzeiger des Stellorgans ausgestalten, wodurch
dessen Arbeitsweise und augenblickliche Stellung auch auf gewisse Entfernung erkennbar
ist.
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Sobald nun eine Störung eintritt, die die motorische Steuerung des
Stellorgans unmöglich macht, kann sofort auf manuelle Verstellung übergegangen werden.
Zu diesem Zweck wird durch Druck auf den
Schaltknopf 8 unter Überwindung
der Federkraft 9 die Mitnehmerplatte 12 aus der Aussparung 4 herausgedrückt,
wonach das Stellorgan 5 sich mittels des Verstellhebels 7 in die für den Prozeß
erforderliche Position bringen läßt. Beim Loslassen des Schaltknopfes 8 wird die
Mitnehmerplatte 12 durch die Federkraft gegen die Scheibe 3 gedrückt, findet aber
infolge der vorgenommenen Verstellung keine Aussparung vor, in die sie einrasten
kann. Infolgedessen stützt sich das eine Ende der Mitnehmerplatte auf die Scheibe
3, was zu einer Drehung der Platte 12 um den Stift 11 führt.
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Durch eine geringe Hin- und Herbewegung des Verstellhebels 7 wird
erreicht, daß sich das andere Ende der Mitnehmerplatte 12 in die nächstgelegene
Aussparung 14 am Lager 13 legt; wodurch Handverstellhebel 7 und Stellorgan 5 arretiert
sind. Durch eine entsprechende Anzahl Aussparungen 14 wird eine genügend feinstufige
Veränderung gewährleistet.
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Nach Behebung der Störung, z. B. also nach Wiederkehr der Versorgungsspannung
für den Stell-Motor; wird sich der Stellmotor nach Maßgabe der zu diesem Augenblick
bestehenden Regelabweichung in Bewegung setzen, um den Regelkreis wieder abzugleichen.
Jedoch bleibt die Bewegung des Stell-Motors zunächst unwirksam, da Motor und Stellorgan
entkuppelt sind. Das hat zur Folge, daß' der Motor noch über das zur Beseitigung
der Regelabweichung erforderliche Maß hinausläuft, und zwar so weit, bis die Aussparung
4 der Mitnehmerplatte wieder gegenübersteht. Unter dem Einfluß der Federkraft 9
wird diese Mitnehmerplatte sofort in die Aussparurig 4 einrasten und zugleich die
Arretierung lösen. Damit ist erreicht, daß Motor und Stellorgan wieder miteinander
verbunden sind, und zwar in der richtigen und einzig möglichen Zuordnung.
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Unter ungünstigen Umständen kann es vorkommen, daß der Stellmotor
beim Wiederanlaufen nach der Seite läuft, die Mitnehmerplatte 12 und Aussparung
4 noch weiter auseinanderführt. In diesem Falle wird es: bis zum Anschlag weiterlaufen,
ohne wieder wirksam zu werden. Zur Vermeidung dieser Möglichkeit wird die Abtriebwelle
des Stellmotors zweckmäßigerweise mit einer Umsteuerungseinrichtung; z. B. zwei
Kontaktsätzen, versehen, die nach erfolglosem Lauf in der einen Richtung eine Umkehr
der Drehrichtung bewirken, so daß auch in diesem Fall eine selbsttätige Wiedereinkupplung
erfolgt.
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Um zu verhindern, daß bei plötzlich auftretenden extrem großen Regelabweichungen
der Stellmotor unerwünschterweise in den Ansprechbereich einer der beiden Umsteuereinrichtungen
gerät, ist der Drehbereich des Stellmotors etwas größer als der des Stellorgans
ausgelegt.