DE1576299A1 - Fernsteuer- und Kontrollanlage mit logischen pneumatischen Relais - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dipi.-ing. Leinweber

Dipi.-ine.Ziir.mermann

München2, Rosentol/ ?1 JUtIl 1957

Tel. 261989 '

GHAIiTIEIiS IiAVAI₁Ii DE IA CIÜ'^AS, Jean-Paul I¹ILIPPI, und Marc-Edouard ZUCCA

Pernsteuer- und Kontrollanlage mit logischen pneumatischen Relais

Priorität: Frankreich, vom 23· Juni 1966

Gegenstand der Erfindung ist eine Fernsteuer- und Kontrollanlage mit logischen pneumatischen Relais für die steuerung des Betriebes einer Wärmekraftmaschine von Hand oder auf automatischem Wege, insbes. eines pneumatisch angelassenen Schiffsdieselmotors mit einem Einlassventil für das Vorschmieröl, einen druckmittelgesteuerten Organ zur Brennstoffzufuhr, einem Einlassventil für die Anwurfluft, und einer gewissen Zahl von Sicherheitsapparaten, welche auf den Strömungsmitteldruck, die Temperatur der Luft, die Motordrehzahl usw. ansprechen und Aus-

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lösen sollen, sobald eine dieaer physikalischen Grossen einen bestimmten (frenzwert erreicht.

Gemäss einem Kennzeichen der Erfindung ist

diese Anlage insbesondere dadurch bemerkenswert, dass sie eine erste Speichervorrichtung aufweist, welche mit einem Steuerkreis für das Anlaesen ? verbunden und so ausgebildet ist, dass sie den Anlasskreis öffnet oder schliesst, sowie zwei Vorrichtungen, welche mit dem Anlasskreis über die Speichervorrichtung verbunden sind,und zwar die eine zur Steuerung des Vorschmierventils und die andere zur Steuerung des druckmitcelgesteuerten Organs zur Brennstoffzufuhr, wobei diese beiden letzteren Vorrichtungen dieses Ventil öffnen und das druckmittelgesteuerte Organ unter Druck setzen, wenn sie einen Anlaßsteuerimpuls empfangen, eine Vorrichtung zur Steuerung des Anwurfventils, eine, Verzögerungsvorrichtung mit einer bestimnten Ansprechzeit t.., welche die Vorrichtung zur Steuerung des Anwurfventils sowie die Vorrichtung zur Steuerung des Vorschmierventils steuert, eine Verstärkervorrichtung, welche ebenfalls nit dem Anlasskreis über die genannte Speichervorrichtung verbunden ist und, wenn sie einen Anlaßsteuerimpuls empfängt, einerseits die Verzögerungsvorrichtung, welche nach der Zeit t.. das Anlassluftventil öffnet und das Vorschmierventil schliesst, und andererseits die genannte Speichervorrichtung betätigt, welche nach einer Zeit tp>fc* den Anlasskreis schliesst und somit den Druck an dem Anlassluftventil und an dem &\'uckmittelgeoteuerten Organ zur Brennstoffzufuhr aufhebt, wobei die Sicherheitsapparate bei ihrer Einschaltung das Anlassluftventil schliessen und einen äicherheitsdruck an das druckmittelgesteuerte Organ zur Brennstoffzufuhr anlegen, derart, dass der Motor nach der

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Beendigung des Anlagsvorgangs im Betrieb gehalten v.'ird.

Die erfindungsgemässe Anlage benutzt eine

Folgeschaltung von Relais, welche ausschliesslich logische pneumatische Relais sind. Derartige Relais besitzen gegenüber elektrinchen Relais eine gewic'se Zahl von Vorteilen. Sie können gefahrlos arbeiten, selbst in einer explosiblen oder entzündlichen Atmosphäre. Ihre Instandhaltung ist erheblich leichter, so dass sie viel wirtschaftlicher sind. Ferner haben sie zeitlich praktisch konstante Kennlinien.

Ferner gestattet die Verwendung in der erfin-

dun_t;sgemäseen Anlage von Relais, welche praktisch augenblicklich arbeiten können, selbst wenn sie zur Herstellung einer Versögerungefunktion benutzt wurden, die Erzielung eines vollkommenen AutomatisQUS.

Gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung enthält die Speichervorrichtung ein erstes Relais, welches von dem Anlaßsteuerkreis über 4**· TJakehrrelais gespeist "wird, und ein zweites Relais, welches die überführung des ersten Heiais in die Ruhestellung steuert und durch die Verstärkervorrichtung über einen Strömungsmengenregler und einen Speicherraum gespeist wird,

Gemäss einem v/eiteren Konneeichen der Erfindung wird die Vorrichtung zur Steuerung des Vorsch:..ierventils durch ein Relais gebildet, welches von dem Anlaßsteuerkreis über el· σ erste Relais der Speichervorrichtung gespeist und aurcli die Verzögerungsvorrichtung gesteuert v.'ird, wobei dieses Relais el.¹.on mit dem'VorocLmierventil verbundenen Verteiler einen 3v..u^ . uc. liei'ert.

ü-enHss einem weiteren Kennzeirl.en "^: - --":·:'".■?;·- 00981 2/0903

dung weist die Vorrichtung zur Steuerung des druckmittelgesteuerten Organs zur Brennstoffzufuhr ein erstes von dem ersten Relais der Speichervorrichtung gesteuertes Relais und ein Bweites Relais auf, v/elches in den Nutzkreis des ersten Relais geschaltet ist und einem mit dem druckmittelgesteuerten Organ zur Brennstoffzufuhr verbundenen Verteiler einen Steuerdruck liefert.

Gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung

enthält die Vorrichtung zur Steuerung des Anwurfventils ein erstes Relais, welches über das erste Relais der Speichervorrichtung von dem Anlaßsteuerkreis gespeist und durch die Verzögerungsvorrichtung gesteuert wird, sowie ein zweites Relais, welches in den Nutzkreis des ersten Relais eingeschaltet ist und einem mit dem Anlassventil verbundenen Verteiler einen Steuerdruck liefert.

Gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird die Verzögerungsvorrichtung durch ein Relais gebildet, welches dem Vorsehmierrelais und dem ersten Relais der Vorrichtung zur Steuerung der Anlassluft Erregerdrücke liefert und durchidie Verstärkervorrichtung gesteuert wird.

Genäss einen v/eiteren Kennzeichen der Erfindung

wird die Verstärkervorrichtung durch ein Relais gebildet, v/elches durch das erste Relais der Speichervorrichtung gesteuert wird, das zweite Relais der Speichervorrichtung speist und dem Verzögerungsrelais einen Steuerdruck liefert.

Ferner weist die Anlage erfindungsgemäss eine Vorrichtung zur Abstellung des Motors von Hand auf, v/elche den Druck an dem druckmittelgesteuerten Organ zur Brennstoffzufuhr aufhebt und den Anlaßsteuerkreis unterbricht.

Es ist ferner wenigstens eine Vorrichtung

vorgesehen, welche ggfs. gestattet, wenigstens eine zusätzliche * · 0098 12/0903

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Polge von Anlassvorgäi.gen flu aen. Motor vorzunehmen, falls der Motor am Ende der ernten Anlassfolge nicht anspringu*

Die erfxndungsgemässe Ai-L age i^i ferner mit

einem Relais für "Informationen mit seitlicher Priorität" versehen, welches die Auslösung eines Alarmsystems, welches anzeigt,

das

dass/Anlassen nicht stattgefunden hat, vor dem Ende der zusätzlichen Anlassfolge oder Aulassfolgen"verhindert.

.Die Erfindung ist nachstehend unter Besugnahme auf die Zeichnung Deispielshalloer erläutert.

Fig. 1 zeigt das allgemeine Prinzipschema

einer auf einen Schiffsdieselmotor angewandten erfindungsgemassen 1? ernst euer- und Kontrollanlage.

Pig. 1a aeigt schenatisch ein logisches pneumatisches Relais der in der Anlage gemäss Pig. 1 benutzten Art.

Fig. 2 zeigt die logische Folge der Arbeitsschritte zur Inbetriebsetzung des Motors.

Pig. 3 zeigt eine erfindungsgemässe Relaisplatte ohne die normalerweise von dieser getragenen Relais.

Pig. 4 zeigt die Anlage der Relais auf der Relaisplatte.

Pig. 5 ist eine längs der Linie V-V der Pig.3 geschnittene Teilansicht.

Pig. 6 ist eine Draufsicht einer erfindungsgemassen Platte zur Herstellung der logischen Polge der Arbeits-• schritte.

Pig. 7 ist eine Ansicht der Platte der Pig. von unten.

Pig, 8 ist eine geschnittene !eilansicht der In Fig. 6 un.il 7 klargestellten Platte, welche den Querschnitt

(3 0 9 C; .: / C 9 ü 3

ein* ■ Sir ..ι:. ^f.,;-r:i"t "^v' .kandis -zeigt«

" sei.^t eine er^indungsgemässe Anschluse-

¹J s

Fig. 10 zeigt schaubildlich unter Wegbrechung von Teilen den Untersatz for erfindungsgemässe pneumatischen Relais.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausfuhrungsform enthält die auf die Fernsteuerung und Kontrolle eines Schiffsdieselmotors angewandte erfindungsgemässe Anlage sechsundzwanzig mit 1 bis 9 und 11 bis 27 bezeichnete logische pneumatische Relais.

Jedes dieser alle auf dem gleichen Arbeitsprinzip beruhenden Relais besitzt, wie in dem Prinzipschema der Fig. 1a dargestellt, zwei getrennte Kammern S und T, welche ein Dreiwegeventil bzw. das Betätigungsglied dieses Ventils bilden und durch eine dichte Wand U getrennt sind, an welcher eine Schwenkklappe V schwenkbar ist. Die Kammer T ist ihrerseits in zwei getrennte Kammern unterteilt, nämlich eine erste Kammer ^1, Erregerkammer genannt, und eine zweite Kammer Ϊ2, wobei die beiden Kammern Ϊ1 und T2 durch eine verformbare Membran W getrennt sind. Eine in der Kammer T2 untergebrachte Feder X hält normalerweise die Schwenkklappe V in der in Fig. 1a dargestellten Stellung.

Die Kammern T1 und 12 sind mit mit a bzy. b_

bezeichneten öffnungen versehen, während die das Dreiwegeventil bildende Kammer S mit einer ersten öffnung c_, Nutzöffnung genannt, und zwei öffnungen d und e. versehen ist, welche mit der Klappe V zusammenwirken und abwechselnd von dieser je nach ihrer Stellung ver8Chlo3J2ft werden icötrnen«

0 0 ? -M 2 /' '1 :· 0 ^J

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Die Arbeitsweise derartiger logischer pneumatischer Relais ist bekannt und braucht nicht mehr erläutert zu werden. Alle Relais 1 bis 27 der Pig. 1 entsprechen dem in Pig.'1a dargestellten Prinzipschema, so dass zur Verdeutlichung der Zeichnung die verschiedenen*Bezugszeichen der Pig. 1a nicht in Pig* 1 wiederholt sind, und zum Verständnis der Schaltweise irgendeines der Relais 1 bis 27 genügt es, auf Pig. 1a Bezug zu nehmen.

Ein allgemeiner Speisekreis 28, welcher ein

Druckmittel, z.B. unter einem Druck "von 7 Bar stehende Druckluft, liefert, speist einerseits über ein Filter 29 und zwei Druckminderer 30 und 31 zwei unter zwei verschiedenen Drücken arbeitende Steuerkreise 32 und 33, wobei der Kreis 32 unter einem Druck P1 von z.B. 1,4 Bar und der Kreis 33 unter einem erheblich kleineren Druck P2, z.B. von 0,8 Bar, arbeitet. Die Kreise 32 und 33 speisen die verschiedenen Relais der Anordnung, und zwar der erste über ein Mikroventil 34, welches gestattet, ihn in oder ausser Betrieb zu nehmen.

Der Kreis 32 speist ferner ein mit einem

Druckknopf versehenes Mikroventil 35 zur Wiederherstellung der automatischen Steuerung» ein Elektroventil 36, welches durch eine beliebige nicht dargestellte Detektorvorrichtung gesteuert wird, κ.Β· einen Spannungsausfalldetektor, falls der Motor einen elektrischen Stromerzeuger antreibt, v/elcher seinerseits das Verteilungsnetz bei einem Versagen der Hauptanlage speisen kann, ein Mikroventil 37 zur Inbetriebsetzung der automatischen Steuerung, welches gestattet, die Anlage von automatischer Steuerung auf Handeteuerung umzuschalten, und umgekehrt, ein mit einem Druckknopf versehenes Mikroventil 38 zur Steuerung des Anlassens von Hand, einen Verteiler 39 und schliesslich ein mit einem Druck-

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knopf versehenes Mikroventil 44, w;-·, .-,es iie Stillsetzung des Motorc and die Wiederherstellung α er Ee trjebsbereitschaft der Sicherheitsorgane steuert.

Der Verteiler 39 ~i?^Jw n>xt einem Druckmittel- , ■ kreis 40 verbunden, z.B. einem Kreis für unter einem Druck von 7 Bar stehende Luft, und zv/ar über drei in Reihe geschaltete Sicherheitsorgane, nämlich ein auf eine übermässige Drehzahl des Motors ansprechendes Sicherheitsorgan 41, ein Organ 42 zur Kontrolle des Öldrucks und ein Organ 43 zur Kontrolle der Wassertemperatur. *

Die Luft zum Anlassen des Motors kommt unter einen verhältnismässig hohen Druck von z.B. 25 Bar durch eine Leitung 45 an, welche über einen Druckminderer 46, welcher diesen Druck von 25 auf z.B. 7 Bar heruntersetzt, mit einer mit einem Verteiler 48 zur Steuerung des Ventils für die Anlassluft verbundenen Leitung 47, einem Verteiler 49 zur Steuerung des Vorschraierventils und einem Verteiler 50 zur Unterdrucksetzung des druckmittelgesteuerten Organs zur Brennstoffzufuhr zu dem Motor verbunden ist.

Eine Leitung 51, welche mit der Leitung 47

über einen Druckminderer 52 verbunden ist, v/elcher den Druck von 7 Bar auf den Wert des Drucks des Speisekreises 32 herabsetzt, d.h. auf 1,4 Bar, ist mit einen Verteiler 53 verbunden, welcher ausserdem mit dem Strömungskreis 28 über einen Strömungsmengenregler 54 verbunden ist.

Die Anlage enthält ausserdem zwei druckempfindliche Schalter, von denen der eine, 55, eine Alarmvorrichtung steuerx, welche anzeirt, dass das Anlassen nicht stattgefunden hat, während der andere, 56, anzeigt, dass sich die Sicherheits-• · 0098 1 2/0903

organe ausser Betrieb befinden.

In den Ströraungskreis gewisser Relais ist eine gewisse Zahl' von Strömungsmengenreglern und Speicherräumen so eingeschaltet, dass ein gewisser Zeitraum zwischen dem Augenblick, an welchem ein Impuls auf das Relais gegeben wird, und dem Augenblick, an welchem das Relais tatsächlich i:ippt, eingeführt wird. So sind die Relais 1 und 2, welche, wie weiter unten ausgeführt, eine Vorrichtung zur Erzeugung von quadratischen Signalen bilden, mit zwei Strömungsmengenreglern oder Einschnürungen 60 und 72 und einem Speieherraum 61 kombiniert. Das die Erregung der Relais 3 und 6 steuernde Relais 4 enthält in seinem Nutzkreis einen Regler 62 und einen Speicherraum 63, das Relais 12 ist mit einer Einschnürung 64 und einem Speicherraum 65 versehen, und das Relais 17 ist einem Regler 66 und einem Speicherraum 67 zugeordnet, welche ihm eine Erregerdauer von 18 Sekunden geben. Das Relais 20 besitzt einen Regler 68 und einen Speicherraum 69, welche ihm eine Verzögerung von 10 Sekunden geben. Schliesslich weist das Relais 24 einen Regler 70 und einen Speicherraum 71 auf, welche eine Erregerdauer von zehn Sekunden bestimmen.

Die Anlage ermöglicht die Steuerung des Ventils zur Zufuhr des Vor schmier Öls, des druckinittelgesteuerten Organs zur Brennstoffzufuhr, und des Ventils zur ²ufuhr der Anwurfluft über Verteiler 49, 50 und 48, wenn das Mikorventil 44 vorher gearbeitet hat, um z.B. den Motor abzustellen. Die Folgesteuerung dieser Ventile und dieses druckmittelgesteuerten Organa zur Brennstoffzufuhr bewirkt normalerweise das Arbeiten des Motors, was durch das Auftreten des Öldrucks in dem Schmierkreis festge-. stellt wird.

Die durch das Diagramm der logiaohen Arbeite- ' ' schritte der Fig. 2 dargestellte Anlaeefolge dee Motors ist

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folgende: .

- Unterdrucksetzung des druckmittelgesteuerten

Organs für die Brennstoffzufuhr und gleichzeitige öffnung des Vorschciierventils;

- 10 Sekunden später Schliessung des Vor-

schmierventils und gleichzeitige Öffnung des Ventils für die Anlassluft j

- 8 Sekunden spater Schliessung des Ventils

für die Anlassluft und gleichzeitig Schaltung des druckmittelgesteuerten Organs zur Brennstoffzufuhr auf Auslass;

- beim Anlaufen des Motors vor Beendigung

der Periode von 8 Sekunden sofortige Schliessung des Ventils für die Anwurfluft und Aufrechterhaltung des Drucks des druckmittelgesteuerten Organs für die Brennstoffzufuhr.

Diese Folge, welche dem normalen Anlassen

des Motors entspricht, wird durch Betätigung des Druckknopfs des Mikroventils 38 erzeugt, welches den Speisekreis 32 schliesst und einen Anlaßsteuerimpuls auf ein Relais der Anlage gibt, wie dies weiter unten erläutert ist, vorausgesetzt, dass sich das die Umschaltung "Handbetrieb - automatischer Betrieb" steuernde Mikroventil 37 in der Stellung "Handbetrieb" befindet.

Der Druckknopf des Mikroventils 44 zur Steuerung der Abstellung gestattet, entweder den Motor anzuhalten, oder die in Betrieb gesetzte Anlassfolgesteuerung in einem beliebigen erreichten Stadium zu unterbrechen. ^l

Wenn eines der Sicherheitsorgane 41, 42 oder

43 anspricht, wenn sich der Motor im Betrieb befindet, woduroh der Motor Stillgesetzt wird, kann eine andere Anlassfolge hervorgerufen werden, ohne vorher auf den Druckknopf des Mikroventile _t

44 zu drüoken, λ η « „

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Wenr> 'ich das Ifl^rovprit?.! Yl in der Stellung "automatischer Betrieb" befindet, ist die Betätigung des das Anlassen steuernden Druckknopfs des Mikroventils 38 wirkungslos* Der Motor kann dann nur z.B. bei einen Spannungsausfall in Be I rl.ab gesetzt werden.

Bei Auftreten dieses Spannungsausfalls firüet

eine erste Anlassfolge statt. Der Motor kann natürlich bei dieser erBten Anlassfolge anlaufen, wie dies bei dem Anlassen von Hand der Pail ist. Wenn jedoch der Motor nicht bei der ersten Anlassfolge anläuft, findet eine zweite Polge statt. Wenn diese zweite Folge zu keinem Ergebnis führt, wird ein Alarm durch die Vorrichtung gegeben, welche durch den Druckschalter 55 gesteuert wird und angibt, dass das Anlassen nicht stattgefunden hat, und der Motor wird nicht mehr angetrieben. Es genügt, dass der Motor angelaufen ißt, um die Zahl der für einen späteren Anwurf verfüg-

baren Versuche wieder auf zwei zu bringen.

Durch Zurückdrücken des Druckknopfs des Mikroventils 35 kann der Alarm, welcher anr.eirt, dass das Anlassen nicht stattgefunden hat, aufgehoben werden, so da.ss zwei neue Anlassfolgen erzeugt werden. Natürlich kann eine beliebige Zahl von Anlassfolgen vorgesehen werden, welche grosser als zwei ist.

Palis Anwurfluft verfügbar ist, aber keine

Luft zur Speisung der Polgeschältung unter einem Druck von 7 Bar, kann das drucknittelgesteuerte Organ für die Brennstoffzufuhr mittels des mit einem Druckknopf versehenen Verteilers 53 unter Druck gesetzt werden. Die -^nwurfluft muss dann von Hand zugeführt werden, und die Abstellung des Motors erfolgt durch Zurückziehen des Druckknopfs dieses Verteilers. Wenn jedoch die Luft zur Speisung der Polgeschältung von neuem verfügbar ist, wahrend der Motor

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läuft, kehrt der Druckknopf automatisch in seine zurückgezogene" Stellung zurück, und die Sicherheitsorgane 41 bis 43, welche ausser Betrieb waren, können von neuem arbeiten. Der Motor läuft dann normal weiter. Das Zurückziehen des Druckknopfs bei Fehlen '. des Sicherheitrrd rucks bewirkt die Stillsetzung des Motors.

Die Arbeitsweise der Anlage ist folgende. Anlassen von Hand:

Durch Drücken auf den Druckknopf des Mikroventils 38 gibt man einen Anlassimpuls auf die öffnung ä des Relais 14. Er gelangt nur zu dem Relais 15> wenn das Relais 14 erregt ist, d.h· wenn das Mikroventil 37 zur Inbetriebsetzung der automatischen Steuerung sich in der Stellung "Handbetrieb"

befindet. Venn das Relais 15 seinerseits erregt ist, d.h. wenn, wie dies weiter unten ausgeführt ist, das Hikroventil 44 vorher angesprochen hat, gelangt der Anlassimpuls zu der öffnung _e des Relais 16. Dieses als Speicher geschaltete Relais speist sich selbst und liefert einen Druck, welcher an folgende Stellen giangt:

- dia öffnung a des Relais 6, dessen Aufgabe weiter unten erläutert ist;

- die öffnung e_ des Relais 19> welches sich im Ruhezustand befindet und den Druck zu dem Vorschnierventil durchlässt;

- die öffnung a des Relais 22, welches den

Druck über das Relais 23 dem druckmittelgesteuerten Organ für die Brennstoffzufuhr zuführt;

- die öffnung a des Relais 25» welches als Verstärker geschaltet ist und einerseits das auf eine Dauer von 10 Sekunden eingestellte Verzögerungsrelais 20 speist und anderer-·

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aeits über das Relais. ') ? di;- .'-peicherrelai;-:. 15 rxach 18 Sekunden. abschaltet.

Pas ^r7:.i-.;K.^.r3'ungsreIaio 20 äiid-.-^;i't also seinen

Zustand nach 10 Sekunden. Es bringt dann das Relais 18 zum Kippen, welches über das Relais 21 das Anwurfluftventil und das die Vorschmierung «abstellende Relais 19 unter Druck setzt.

ITach den der Dauer des Speichers 16 entsprechenden 18 Sekunden ist ein Druck weder an den druckinittelgesteuerten Organ für die Brennstoffaufuhr noch an dem Anwurfluftventil vorhanden. Die Anwurfluft wird also während 18-10 Sekunden geliefert.

Wenn der Motor vor dem Bnde dieser 1b Sekunden anläuft, leitet die Vorrichtung der Sicherheiten einen Druck zu folgenden Stellen:

- der öffnung Jd des Speicherrelais 27, welches in den Ruhezustand übergeht, wie dies weiter unten erläutert ist;

- der öffnung e, des Relais 26, was den Ersatz

des Drucks des Relais 27 (welches gerade abgefallen ist) unddie Aufrechterhaltung der Erregung des Relais 15 ermöglicht;

- der öffnung e, des Relais 11, dessen Aufgabe weiter unten erläutert ist;

- der öffnung a les Relais 21, welches sofort die Zufuhr der ^nwurfluft unterbricht;

- der öffnung e, des Relais 22, was gestattet, .nach Abfall des Relais 16 nach 18 Sekunden den Druck an dem druckinittelgesteuerten Organ für die Brennstoffzufuhr aufrechtzuerhalten und somit die Speisung des Motors zu ermöglichen. Das etwaige Verschwinden des Sicherheitsdrucks bewirkt dann die Still setzung des Motore; , ·

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- der öffnung _b des Beiais 14, wodurch eine

spätere Betätigung des Diuckkrupis des Kxkroventils 38 unwirksam gemacht wird, wenn der Mcor lauft.
Stillsetzung des Motors

Man drückt auf den Druckknopf des Mikroventils 44, v/elches durch den Speicher 24 abgelöst wird, v/elcher einen kurzen au.: den Druckknopf dieses Mikroventils gegebenen Impuls in einen längeren Impuls von etwa 10 Sekunden umwandelt. Dieser Impuls hat zwei Wirkungen:

- durch Wirkung auf das Relais 23 hebt er

den Druck an dem druckmittelgesteuerten Organ zur Brennstoffzufuhr auf. Die vorgesehene Dauer von 10 Sekunden ist die Zeit, welche erforderlich ist, um eine genügende Verlangeaaung des Motors zu erhalten, um den Öldruck (d.h. den Sicherheitsdruck) zum Verschwinden zu bringen. Dies entspricht der Punktion des normalen Abstellens des Motors.

- durch Einwirkung auf das Relais 17

überbrückt er die Verzögerung von 15 Sekunden und bringt ggfs. das Relais 16 zum Abfallen. Die Betätigung des Druckknopfs des Mikroventils 44 gestattet also nicht nur die Abstellung des Motors, sondern auch die Abstellung der gerade ablaufenden Folge unabhängig von dem erreichten Zustand.

Der durch den Speicher 24 gegebene Impuls

macht ferner den Speicher 27 betriebsbereit, was durch Erregung des Relais 26 die Erregung des Relais 15 geatattet. Der Anlassimpuls kann also die Polgeschaltung nur auslösen, wenn der Motor durch Betätigung des Mikroventils 44 stillgesetzt wurde.

Wenn dagegen die Stillsetzung des Motors duroh das Ansprechen einer Sicherheit hervorgerufen wurde, kann ·

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eine neue Polge erst nach Bestätigung des entsprechenden Alarms, welcher an dem Gerat zur Anzeige der betriebsbereiten Sicherheiten sichtbar gemacht wird, durch Betätigung des Druckknopfs des Mikroventils 44 eingeleitet werden.
Durch den Motor seibat.gesteuertes automatisches Arbeiten.

Palis der Motor einen elektrischen Stromerzeuger antreibt, kann zweckmässig der Spannungsausfall in der normalerweise durch einen anderen Stromerzeuger versorgten Anlage benutzt werden, um automatisch diesen Motor zu steuern, v/elcher als Notaggregat vorgesehen ist und in dem Augenblick des Auftretens des Spannungsausfalls stillsteht. Die Steuerspannung wird dann an das Elektroventil 36 angelegt. Der Spannungsausfall wird nur wirksam, wenn das Relais 4 nicht erregt ist, d.h. wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:

- kein Druck an der öffnung e_ des Relais 9,

d.h. das Mikroventil 37 muss sich in der Stellung für automatischen Betrieb befinden;

- kein Druck an der öffnung a des Relais 8,

d.h. kein Druck an der öffnung e, des Relais 11, d.h. kein Sicherheitsdruck (Motor steh^ still);

- eine gewisse Zahl von anderen weiter unten erläuterten Fällen.

Der Spannungsausfall hat über das Relais 4 zwei Hauptwirkungen:

- er erregt das Relais 3i wodurch der durch

die Relais 1 und 2 gebildete Generator zur Erzeugung von quadratischen Signalen gespeist wird. Dieser Generator ist so eingestellt, dass er zwei Impulse in einem solchen Zeitabstand aussendet, dass der zweite Impuls erst nach Beendigung der ersten

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Sequenz von 1ö Sekunden auftritt. Dieser Zeitabstand kann z.B. 25 Sekunden betragen. Wenn der Motor gleich bei der ersten Folge anläuft, erregt der Si_cjierheitsdruck das Relais 4, wodurch das Relais -* in den Ruhezustand übergeführt und der Generator zur Erzeugung von quadratischen Signalen abgestellt wird.

- er erregt die Verzögerungsvorrichtung 6,

welche den Speicher 5 nach Ablauf von 35 Sekunden betriebsbereit macht, d.h. wäiirend der zweiten Anlassfolge. Dieser Speicher 5 bringt das Relais 3 in die Ruhestellung und unterbricht so den die quadratischen Signale erzeugenden Generator, welcher somit nicht die Vornahme von zwei Folgen gestattet.

- der Speicher 5 führt seinen Druck der öffnung _e des Relais 6 zu.

Es ist au bemerken, dass das Relais 6 eine

besondere Arbeitsweise hat. Der Speicher 5 wird nämlich während der zweiten Folge wirksam, d.r.. wenn der Motor noch eine AnlaufaussichO hat, so dass der Alarm des verfehlten Anlassens nicht vor dem Ende dieser zweiten Folge ansprechen darf. Der Druck dieser Folge wird nun an der öffnun.; a. des Relais 8 wirksam.

Dieses Relais wird also während der Folge

erregt, und der Druck des Speichers 5 kann nicht dieses Relais durchströmen und den Alarm des verfehlten Anlassens auslösen, d.h. dns Verctärkerrelais 13 erregen. Sobald jedoch das Relais in die Ruhestellung zurückgekehrt ist, d.h. am Ende der Folge, steht* die öffnung Jb unter Druck, undßas etwaige Auftreten eines neuen Folgedrucks kann es nicht von neuem zum Kippen bringen. Anders ausgedrückt, von den beiden bei _e und a v/irkenden Drücken ist der erste auftretende ausschlaggebend, von denen der eine die Erregung des Relais und der andere sein Verbleiben in der

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iu seitlicher Pricv^V:':." :_r.:.^:. -: alxet.

V^enn der 'Ίοtor an^el-~ufer.. x-t, sell ale

Anlage bei einer neuen Beuä^rXour;g zwei neue Aniasefclgtin Erlassen· Der Speicherraum 63 küss daher entleert v/erden, wtiin der Mc tor anläuft, Sr kann auch durch Betätii,ai'g des Druckknopf 3 dos Kikroventils 35 zur Wiederherstellung der Betriebsbereit-'schaft zur automatischen Steuerung entleer"- werden, welches lurch den Speicher 12 ab^e^ött v/ird.

In beiden fällen steht die öfiiiung e_ des Tieiais 11 unter Druck, was folgende Wirkungen hat:

- Der Speicher 5 fällt ab und der Speiolier-

raum 63 wird durch die .Erregung des Eeiais 7 entleert;, v/odurch das Relais 6 zum Abfallen georacht v/ird.

- Das Relais 9 wird erregt, v;as dieselbe

Wirkung wie die Einstellung "Handbetrieb" an den Umschalter "automatischer Betrieb - Handbetrieb" hat, d.h· das Relai3 4 wird erregt, und es wird verhindert, dasc ein Spannungsausfall wirksam wird. Hierdurch soll während eier Zeit der Wjsderherstellun^ der Betriebsbereitschaft veraieden v/erden, den Speicherraum up au füllen und su entleeren.

Die trosse Zahl der E.elais in der Anlage

würde, wenn diese Eeiais mit Hilfe von z.B. aus Kunststoff bestehenden Rohren verbunden wurden, su einer schwer herstellbaren .und schwer kontrollierbaren Zahl von Verbindungen führen·

lim diesen Schwierigkeiten abzuhelfen, .werden diese Verbindungen mittels eines Untersatzes ο»dgl, hergestellt, weicher die Relais trägt und eingebaute Strömungskreise aMfweist, welah; ciurch. an wenigstens einer starren Platte aus-.

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SAD ORfGlNAL

gearbeitete oier rravierte Äaaaic gec-xidet weruen. Dieser Um-ersatü fi-iml, ^. so aie Aiugaoe, .' lc he ir. der Elektronik ν«, λ ge ir UvI: cen Scnaltungen eriu^lt virct. Natürlich müssen die so gebildeten Kanäle voneinander unabhängig sein, d.h· sie dürren sicn nicht kreuzen, v/o bei zwei miteinander zu verbindenäe Kanäle entweder durch einen Verbindungskanal oder, wenn die Piaüte auf jeder Seite ein Hetz von Kanälen aufweist, durch ein die Pia true durchdringendes Loch verbunden werden können.

Ein derartiger Untersatz wird vorzugsweise mittels eines Plattenstapels verwirklicht, in welchem jede Platte eine bestimmte Funktion hat. Bei der in Fig. 3 bis 10 dargestellten Ausführung:;form besteht ein erfindungsgemässer Untersatz aus drei übereinanderliegenden Platten, nämlich einer Platte, auf welcher die Relais angebracht sind, und welche "Relaisplatte'¹ genannt ist, einer die verschiedenen Verbindungskanäle aufweisenden Platte, velobe also zur Herstellung der logischen Arbeitsschrit^e dient und "logische Platte" genannt ist, und schliesslicri eine Platte für den Anschluss an die verschiedenen Druckwellen, welche "Anschlussplatte" genannt ist.

Fig. 3 zeigt sine Relaisplatte 70 mit Gewindeblindbohrungen 71 zur Befestigung dar Relais, Gewindeblindbohrungen 72 zur Befestigung an den anderen Platten, und auf beiden Seiten der Platte mündenden Verbindungsbohrungen 73·

Pig. 4 zeigt eine bevorzugte Anordnung der Relais auf der Platte 70, Fig. 5 zeigt die durch die Platte gehenden Bohrungen 73»

Iu Fig. 6 und 7 ist eine logische Platte 74

mit Öffnungen 75 dargestellt} welche durch Kanäle 76 verbunden '·

sind, welche in die Masse der Platte eingraviert sind und die obigen Bohrungen so miteinander vereinigen« dass das Fetz zur Verbindung der Relais entsteht. Diese Kanäle 76 können vorzugsweise Hechteckquerschnitt haben, wie in Pig· 8 dargestellt. Die Offnungen 77 gestatten den Durchtritt von Schrauben zur Befestigung der logischen Platte an den anderen Platten.

Fig· 9 zeigt eine Anschlussplatte 78 mit Gewindebohrungen 79 fur die Anschlüsse zur Vornähme der Yerbindung der Relais mit den Luftquellen, den Informationsquellen und den gesteuerten Apparaten* Offnungen 80 dienen zur Befestigung der Anschiussplatte an der logischen Platte und der Relaisplatte .

Zur Bildung eines Untersatzes werden diese drei Platten miteinander (siehe fig· 10) durch Schrauben 81 oder Bolzen vereinigt, wobei die logische Platte 74- zwischen der Relaisplatte 70, auf welcher die Relais verteilt sind (von welchen ein einsiges bei 82 dargestellt ist) und der Anschluesplatte 7β angeordnet sind. Zwischen zwei benachbarten Platten können Dichtungen vorgesehen werden, um den Auetritt von Druckmittel zu verhindern. Die Verwendung derartiger Dichtungen kann vermieden werden, wenn die Platten einen tadellosen Oberflaohenzustand haben, welcher eine vollständige Abdichtung durch einen einzigen Festzug gewahrleistet· Die Zufuhr der verschiedenen Druckmittel zu dem Untersatz erfolgt durch in die Gewindebohrungen 79 der Anschluesplatte eingeschraubt β Anschlußstutzen 83.

Die drei Platten 70, 74, 78 können aus einem beliebigen Werkstoff hergestellt werden, z.B. aus Kunststoff oder auch aus einem Metall» wie Messung, Aluminium usw..

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Die drei einen Untersatz bildenden Platten können aus dem gleichen Werkstoff oder aus verschiedenen Werkstoffen bestehen.

Die Kanäle und die öffnungen der Platten können entweder mechanisch hergestellt werden, d.h. durch Bohren, Präsen usw., oder durch Formung, oder auf beliebige andere geeignete Weise.

Schliesslich können anstelle eines einzigen

Untersatzes für die gesamten Eelais mehrere Untersätze benutzt werden, an welohen eine gewisse Zahl von Relais angebracht ist, so dass Baugruppen entstehen, welche nebeneinandersetzbar sind, oder nicht.

Die dargestellte Aueführungsform kenn abgewandelt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann z.B. die Speisung der Relais unter beliebigen Drücken P1 und P2 erfolgen, vorausgesetzt, dass P1 grosser als P2 ist. Es können Relais beliebiger Bauart benutzt werden, insbes. Relais, deren bewegliches Glied nicht durch eine Schwenkklappe gebildet wird, sondern durch ein bewegliches Glied anderer Art, z.B. durch eine Kugel. Ferner kann für die Steuerung dieser Relais anstelle von Druckluft ein unter Druck stehendes Gas oder eine Flüssigkeit benutzt werden. Die Werte der gewählten Verzögerungen können von den angegebenen verschieden sein, vorausgesetzt natürlich, dass die Reihenfolge der Arbeitsschritte eingehalten wird. Ferner können mehr als zwei Anlassfolgen vorgesehen werden.

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Claims (1)

1. - 21 Patentansprüche · 5 76299

   1 ·) Fernsteuer- und Kontrollanlage mit

   logischen pneumatischen Beiais fur die Steuerung des Betriebes einer Wärmekraftmaschine von Hand oder auf automatischem Wege, insbesondere eines pneumatisch angelassenen Schiffsdieselmotors mit einem Einlassventil fur das Vorschmieröl, einem druckmittelgesteuerten Organ zur Brennstoffzufuhr, einem Einlassventil für die Anwurfluft, und einer gewissen Zahl von Sicherheitsapparaten, welche auf den Öldruck, die Lufttemperatur, die Drehzahl des Motors usw. ansprechen, gekennzeichnet durch eine Speichervorrichtung (16-17), welche mit einem Steuerkreis fur das Anlassen verbunden und so ausgebildet ist, dass sie den Anlasskreis öffnet oder schliesst, zwei Vorrichtungen, welche mit dem Anlasskreis über die Speichervorrichtung verbunden sind, und zwar die eine (19) zur Steuerung des Torschmierventils und die andere (22-23) zur Steuerung des druckmittelgesteuerten Organs zur Brennstoffzufuhr, wobei diese beiden letzteren Vorrichtungen dieses Ventil öffnen bzw. das druckmittelgesteuerte Organ unter Druck setzen, wenn sie einen Anlaßsteuerimpuls empfangen, eine Vorrichtung (18-21) zur Steuerung des Anwurfventile, eine Verzögerungsvorrichtung (20) mit einer bestimmten Ansprechzeit (t.j), welche die Vorrichtung (18-21) zur Steuerung des Anwurfventils sowie die Vorrichtung (19) zur Steuerung des Vorschmierventile steuert, eine Verstärkervorrichtung (25), welche ebenfalls mit dem AnIaaskreiβ über die genannte Speichervorrichtung verbunden ist und, wenn sie einen Anlaßeteuerirapuls tmpfängt, einerseits die Verzögerungsvorrichtung (20), welche nach der Zeit t₁. das Anlaeeluftventil (48) offntt und das

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   Vorschmierventil (49) schlieest, und andererseits die genannte Speichervorrichtung (16-25) betätigt, welche nach einer Zeit ±2>*ι den AnTasskreis schliesst und somit den Druck an dem Anlassluftventil und an dem druckmittelgesteuerten Organ zur Brennstoffzufuhr aufhebt, wobei die Sicherheiteapparate bei ihrer Einschaltung das Anlassluftventil schliessen und einen Sicherheitsdruck an das druckmittelgesteuerte Organ zur Brennstoffzufuhr anlegen, derart, dass der Motor nach Beendigung des AnIassvorgangs im Betrieb gehalten wird·

   2·) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichervorrichtung ein erstes Relais (16), welches von dem Anlaßsteuerkreis über Umkehrrelais (14, 15) gespeist wird, und ein zweites Beiais (17) enthält, welches die Oberführung des ersten Relais (16) in die Ruhestellung steuert und durch die Verstärkervorrichtung (25) über einen Strömungsmengenregler und einen Speicherraum (66-67) gespeist wird·

   3·) Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Steuerung des Vorschmierventils durch ein Relais 09) gebildet wird, welches von dem Anlaßsteuerkreis über das erste Relais (16) der Speichervorrichtung gespeist und durch die Verzögerungsvorrichtung (20) gesteuert wird, wobei dieses Relais einem mit dem Vorschmierventil verbundenen Verteiler (49) einen Steuerdruck liefert.

   4·) Anlage nach einem der Anspruohe 1 bis 3, daduroh gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Steuerung de» druokmittelgesteuerten Organs zur Brennstoffzufuhr ein erstes von dem ersten Relais (16) der Speichervorrichtung gesteuertes Relais (22) und ein zweit·· Relais (23) aufweist, welohts

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   den Hutzkreis des ersten Relais geschaltet ist und einem mit dem druekmittelgesteuerten Organ zur Brennstoffzufuhr verbundenen Verteiler einen Steuerdruck liefert·

   5·) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, daduroh gekennzeichnet"» dass die Vorrichtung zur Steuerung des Anvfurfventile ein erstes Heiais (18), welches über das erste Heiais (16) der Speichervorrichtung von dem Anlaßsteuerkreis gespeist und durch die Verzögerungsvorrichtung (20) gesteuert wird, sowie ein zweites Beiais (21) enthält, welches in den Nutzkreis des ersten Relais eingeschaltet ist und einem mit dem Anlassventil verbundenen Verteiler (48) einen Steuerdruck liefert.

   6.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsvorrichtung (20) durch ein Beiais gebildet wird, welches dem Vorschmierrelais

   (19) und dam ersten Beiais (18) der Vorrichtung zur Steuerung der Anwurfluft Erregerdrucke liefert und durch die Veratärkervorrichtung (25) gesteuert wird.

   7·) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkervorrichtung (25) durch ein Beiais gebildet wird, welches durch das erste Beiais (T6) der Speichervorrichtung gesteuert wird, das zweite Beiais (17) der Speichervorrichtung speist und dem Verzögerungsrelais

   (20) einen Steuerdruck liefert·

   8.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

   gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Abstellung des Motors von Hand, welche den Druck an dem druckmittelgesteuerten Organ zur Brennstoffzufuhr aufhebt und den Anlaßsteuerkreis unterbricht ·

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   9·) Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Abstellung des Motors durch ein Speicherrelais (24) gebildet wird, welches den Erregerkreis des zweiten Heiais (23) der Vorrichtung (22-23) zur Steuerung des druckmittelgesteuerten Organs zur Brennstoffzufuhr und das zweite Relais (17) der Speichervorrichtung (16-17) speist.

   10.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis

   9t gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, welche ggfs. zusatzliche Polgen von Arbeitsschritten zum Anlassen des Motors vornimmt, wenn der Motor am Ende der ersten Anlassfolge nicht anlauft.

   11.) Anlage nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Generator (1, 2) zur Erzeugung von quadratischen Signalen, welcher so eingestellt ist, dass er z.B. zwei Impulse liefert, welche in einem Zeitabstand aufeinanderfolgen, welcher grosser als die Einstellzeit derfersten Speichervorrichtung (16-17) ist, so dass eine zweite Anlassfolge erzeugt wird, falls der Motor am Ende der ersten Folge nicht anlauft.

   12.) Anlage nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein Verzögerungsrelais (6) und ein zweites Beiais (5)» welche den Generator (1, 2) zur Erzeugung von quadratischen Signalen abstellen, derart, dass nur zwei aufeinanderfolgende Polgen von Anlassvorgängen vorgenommen werden können.

   13.) Anlage nach Anspruch 11 und 12, gekennzeichnet durch ein Beiais (8), Beiais "für Informationen in zeitlicher Priorität" genannt, welches die Auslösung eines ein verfehltes Anlassen anzeigenden Alarmsignale vor dem Ende der zusatzlichen Anlasefolge oder Anlassfolgen verhindert.

   14.) Anlage nach Anspruch 13» dadurch gekenn-

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   zeichnet, dass die Vorrichtung "für Inform?ticnen in zeitlicher Priorität" durch ein äelaia (8) gebildet w'.rd, welches durch den Anlaßsteuerkreis über die erste Speichervcrrichtuüg (16-17} gesteuert wird, durch das Speicherrelais (5) zur Rückführung des Relais zur Speisung des Generators von quadratischen Signalen in die Ruhestellung gespeiet wird, und ein Yerstärkerrelais (13) zur Steuerung eines ein verfehltes Anlassen anzeigenden Alarms speist, wobei sich dieses Relais (8) ^Mfür Informationen in zeitlicher Priorität" während der Anlassfolge in erregtem Zustand befindet und am Ende derselben in die Ruhestellung zurückkehrt, derart, dass das etwaige Auftreten einer neuen Folge nicht sein Kippen bewirken kann.

   15·) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen logischen Relais auf einem Untersatz angebracht sind, welcher mit eingebauten Stromungskreisen zur Zufuhr von Stromungsmitteln versehen ist.

   16·) Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Untersatz vorzugsweise durch einen Stapel von Platten (70, 74, 78) gebildet wird, deren jede mit Öffnungen und Kanälen für den Durchtritt von verschiedenen Strömungsmitteln versehen ist«

   17·) Anlage nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Untersatz eine Platte (74) zur Herstellung einer logischen folge von Arbeitsschritten, kurz "logische Platte" genannt, aufweist, in welche die Zufuhrkanäle (76) für Strömungsmittel eingraviert sind, wobei diese logische Platte zwischen einer die Relais tragenden Platte (70) und einer Platte (73) angeordnet ist, an welcher mit den verschiedenen

   verbundene Anschluß stutzen befestigt sind. ü 0 9 8 1 2 / 0 9 0 3

   • a.) Anlage nacii Anspruch 15 bis 17» dadurch

   gekennzeichnet, dwS? die Platten aus einem Kunststoff oder einem Metall, i.B. Messing, Aluminium uei*,, bestehen, wobei die Offnungen oder Kanäle durch Formung oder Bearbeitung hergestellt

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