DE2026842B2

DE2026842B2 - Schaltungsanordnung fuer ein elektromotorisch betriebenes ventil

Info

Publication number: DE2026842B2
Application number: DE19702026842
Authority: DE
Inventors: der Anmelder lat
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-06-07
Filing date: 1970-06-02
Publication date: 1972-12-14
Also published as: DE2026842A1; DE2065199C3; DE2065199B2; DE2065199A1

Description

Schaltungsanordnungen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sind beispielsweise aus der USA.-Patentschrift 3 334 859 bekannt. Sie werden in Strömungssystemen für Flüssigkeiten oder Gase dazu verwendet, die zu Behandlungs- oder Speicheranlagen od. dgl. fließenden Ströme in Abhängigkeit von verschiedenen Zustandsgrößen zu steuern. Soll das Material angeliefert werden, dann wird das Ventil durch den Elektromotor geöffnet, indem dieses mittels des Hauptschalters eingeschaltet wird. Der Hauptschalter wird in Abhängigkeit von irgendeiner Ztistandsgröße manuell oder mittels geeigneter Steuersignale automatisch betätigt. Sobald das Ventil die Offenstellung erreicht hat, wird der Motor abgeschaltet, da der Endabschaltungskreis beim Erreichen dei Offenstellung des Ventils die Stromversorgung unterbricht. Wenn andererseits der Motor eingeschalte! werden soll, um das Ventil von der Offenstellung in die Schließstellung zu verstellen und eine weitere Anlieferung des Materials zu verhindern, dann wird dei Hauptschalter erneut betätigt, so daß sich die beschriebenen Vorgänge bis zum Erreichen dei Schließstellung des Ventils wiederholen.

Schaltungsanordnungen der beschriebenen ArI haben den Nachteil, daß der Hauptschalter während des Betriebs der Steuerschaltung dauernd in der jeweiligen Betriebsstellung gehalten werden muß, weil beim unbeabsichtigten oder vorübergehenden Verlassen dieser Stellung die Stromzufuhr zum VentUmotoi imterbrochen und infolgedessen die erwünschte Ventilstellung nicht oder nur mit Verzögerungen erreicht wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuerschaltung der bekannten Art derart zu verbessern, daß ihr Hauptschalter nicht während deganzen Bewegungsvorganges in seiner Stellung verbleiben braucht und der Bewegungsvorgang zu Ende geführt wird, auch wenn der Hauptschalter durch irgendwelche gewollten oder ungewollten Vorgänge umgestellt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit der Zeichnung an Ausführungsbeispielen beschrieben.

Fig.] ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung;

Fig.2 zeigt schematisch das Schaltbild einei Steuerschaltung für die Ventilanordnung nach Fig. 1;

Fig.3 und 4 zeigen weitere Ausführungsformer der Steuerschaltung.

Gemäß Fig. 1 enthält ein Ventil 1, hier ein Hahn, ein Gehäuse 2 mit einem Einlaß 3 und einem Auslaß 4. Zwischen Einlaß 3 und Auslaß 4 ist eine Kammer 5 vorgesehen, in der ein Küken 6 angeordnet ist. das um eine in F i g. 3 vertikale Achse drehbar ist. Das Küken 6 ist zwischen zwei Ventilsitzen 7 und 8 gehalten. Zwischen einem Absatz 10 der Kammer ί und dem Stützring 9 ist eine Druckfeder 11 vorgesehen, mittels der normalerweise eine solche Federkraft auf den Stützring 9 ausgeübt wird, daß dei Ventilsitze elastisch gegen das Küken6 gedrückt und das Küken 6 formschlüssig, jedoch drehbar zwischen den Ventilsitzen 7 und 8 eingespannt ist. Ir einer ringförmigen, in der Innenwand der Kammer 5 ausgebildeten Nut befindet sich ein O-Ring 12.

Die Kammer 5 ist an ihrem oberen Ende durch einen Deckel 13 verschlossen, der eine mittlere, nach unten ragende Hülse 14 aufweist. Innerhalb diesel Hülse 14 ist drehbar eine Ventilwelle 15 angeordnet Zwischen der Hülse 14 und der Ventilwelle 15 sine ein Dichtungsring 16 und eine Dichtungsmanschettf 17 vorgesehen.

Das Ventil 1 ist mittels eines Klemmrings 19 unc einer Befestigungsschraube 20 starr an einem Trägerblock 18 befestigt, wobei sich zwischen Klemmring 19 und Ventil 1 ein Bakelitband 21 od. dgl. zur thermischen Isolierung befindet.

Der Trägerblock 18 trägt außerdem ein Gehäusf

22, in welchem ein Elektromotor 23, ein Kondensatm 24 und ein Relais 25 angeordnet sind. Durch ein

kupphmg^{selement 27}' ^{das frei durcT}- Bohrungen im Soden des Gehäuses 22 und im Trägerblock 18 ragt. ^tein oberer Ansatz 28 der Ventilwelle 15 mit der Ausean^sweUe 26 des Motors 23 verbunden. In ein Handrad 29, das am Ansatz 28 der Ventilwelle 15 befestigt ist, kann ein geeignetes Werkzeug eingeführt werden, wenn die Ventilwelle 15 manuell verdreht werdensoll.

Am oberen Ende des Kupplungselementes 27 befindet sich eine Kurvenscheibe 30 mit zwei Kurvenelementen, die sich diametral gegenüberliegen und über je etwa 90° längs des Umfangs des Kupplungsdenotes 27 erstrecken. Am Trägerblock 18 ist mittels eines nicht gezeigten Wärmeisolators <ήη Endab-Sahcr 33, 40 oder 52 (Fi g. 2 bis4) für die Positionieruno des Kükens 6 befestigt. Der Endabschalter 33 _wt.ist einen Schalthebel auf, an dem ein Nachlaufelemun z.B. eine Rolle, befestigt ist. das zusammen S der Kurvenscheibe 30 zur Steuerung des Schalt-Standes des Endabschalters 33, 40 oder 52 in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilelementes6 St Der Endabschalter 33, 40 oder 52 bildet zusammen mit dem im Gehäuse 22 angeordneten Re-

ais 25 eine elektrische Steuerschaltung für den Mo_tor 23, die im folgenden an Hand F i g. 2 beschrieben

^W1Mit 52 ist zunächst ein zweipoliger Endabschalter mit mechanisch gekuppelten beweglichen Kontakten Mi und Ml sowie mit paarweise angeordneten FestKontakten Al, Al sowie B1 und B 2 bezeichnet. Der Endabschalter kann aus einem Mikroschalter mit Kurven^cheibensteuerung bestehen. Ein erstes Relais 53 enthält vier Paare von Festkontakten S3A1. SZAl, 53B1, 53ß2, 53Cl, 53C2, 53*71 und 53 H1 mit entsprechenden mechanisch gekuppelten beweglichen Kontakten 53 M, die mittels einer Spule 54 magnetisch betätigt werden können. Ein zweites Relais 55 enthält zwei Paare von Festkontakten 55 A 1, 55 A 2, 55 H1 und 55 H 2 mit entsprechenden mechanisch verbundenen beweglichen Kontakten 55 M, die durch eine Spule 56 magnetisch betätigt werden können. Außerdem sind ein Hauptschalter 38 und ein Elektromotor 23 vorgesehen.

Zur Darstellung der Betriebsweise sei angenommen, daß das Ventil 1 die Schließstellung einnimmt und sich die einzelnen Schaltungselemente in den in den Festkontakten 53 Λ 2, 53 B 2 ™^d_ f³^ ² J¹⁶If?' Die beweglichen Kontakte M1 und M 2 des cna*uschalters 52 sind mit den FestkontaktenAl uno dχ in Berührung. Das zweite Relais 55 be™det sicn m

dem in Fig.2 dargestellten Zustand. Unter cues» Umständen führt eine Öffnung des Haeptscnaixen, oo zur Entregung des ersten Relais 53, ™°^d™^c* °^ie °~~ weglichen Kontakte 53 M in die Ruhestellung * rückkehren bzw. mit den FestkontaKten dj<n .

„ 53Λ1, 53Bl vmd 53Cl to Beutajjgtoigwj Der Motor 23 wird somit über die KontaKie m» und 53 M des Relais 53 und die KontaKte *\™\ Ml des Endabschalter 52 mit^Strom versorg Gleichzeitig wird die Spule 56 des Relais » uoci

i_S Kontakte 53 M und 53Cl erregt, wodurch die beweglichen Kontakte 55 M des zweiten Keiaisjw die Festkontakte SS H2 ^aSSA 2 gezogen werden. Die Kontakte 55 M und 55 H 2 und die S»?™*⁸* nen Kontakte M1 und A 1 te Endabs«naroers a

ao schließen einen Haltekreis fur das Relais J»· * diese Weise kann das Ventil sett*t dan*^ wenn de Hauptschalter 38 wahrend derSchließbe^gung J Ventils vorübergehend geschlossen wire1 de^ au den Endabschalter 52 definierte Schließstellung

reichen. .

Gemäß F i g. 3 weist einjRetai^s £

^J^TS ü£er den

Hauptschalter 38 mit «»nei: ^

bonden ist, ™*^^%cJl der mit dem einen beweglichen Kontaki: zsc ^' _d . _Die einen Pol der Spannungsquelle_37 ™*™£ _deu Festkontakte ISA und 25ß sind dekmsch m Festkontakten 33/1 bzw.^33 ß des t,ndajjsen

verbunden. Der bewegliche ^Κοηί*¹ Jf^^e _des schalters 33 ist nut der ^^^^^ Motors 23 verbunden, dessen ^« f klemme mit dem emenJ de Sp^nu g q verbunden ist ,^De; ^^^

wähnt durch die J^^^Vg^teuert.

tes 27 befindliche *^?™*™£^_m steuerschal-Die Betneteweue der ^riebenen St ^

tung ist wie^^^^^^^ ken 6 in Schi ellung^
takt 33 C des Endabsciiaiters

takt 33 A in Bern"™^ηδ ¹^ _Anfangsbedingungen wird Beim Vorliegen te AnfaJg^edy^ ^

die Spule 36 des Relais ä α bewegliche

g2?

Kon

Kontakte53M durch Magnetkraft angezogen werden so daß die Festkontakte S3//2, 53^ 2. 53ß2 und 53C2 geschlossen werden. Hierdurch wird dem Motor 23 über die Kontakte Ml und A 2 des Endabschalters 52 und die Kontakte 53 M und 53 A 2 des Relais 53 Strom zugeführt. Außerdem wird durch die Spule 54, die Kontakte 53 M und 53 H 2 sowie die Kontakte ß2 und Ml des Endabschalter 52 ein Haltekreis für das Relais 53 hergestellt. Aus d.esem Grunde erreicht das Ventil selbst dann wenn der Hauptschalter 38 unbeabsichtigt oder vorübergehend wählend der Öffnungsbewegung geöffnet _W!rd, seme ^SSSrS Schließbewegung für das

fS 53 ts _E£_dabs*_haiters 33 _{das Küken6 in} die

25 C des Relais 25 und

nen Kontakte 33

?trom zugef^rt H^ ^ ^

in Fig. ge«^^„^g^ghiten Winkel geVentilwellJ « ™ «^ne^°^ _bewegliche Kontakt dreht w« ^rden ^^J'^^d _yom Festkontakt 33 A

33 C des ™1ο^£ 33 B umgeschaltet und die auf Jen^ Festkontakt ^B^ ^umf_{terbrochen>
da dcr} Stroinrafuh^r zum Mo^ _{33 dektrisch}

Fe tkonlakt 33Ö djst, η ^ _verbunden

mit dem,F«tkontaW äö α _de

ist, der z_U d^ r Zeigst cm ^ ^^

£ nti, 1 in die Ausgang, ^

entregt, so daß dessen beweglicher Kontakt 25 C auf den Festkontakt 25 B abfällt und durch die nunmehr in Berührung befindlichen Kontakte 25 B und 25 C des Relais 25 und die zuvor schon geschlossenen Kontakte 33 B und 33 C des Endabschalter 33 dem Motor 23 erneut Strom zugeführt wird. Eine Verdrehung des Kupplungselementes 27 um etwa 90° bewirkt dann, daß der bewegliche Kontakt 33 C des Endabschalters 33 auf den Festkontakt 33 Λ umschaltet, die Stromversorgung des Motors 23 unterbrochen und das Ventil 1 in seiner Schließstellung arretiert wird.

In F i g. 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Steuerschaltung zur Steuerung des Betriebszustandes des Ventils gemäß F i g. 1 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist ein elektrischer Reversiermotor 39 üblicher Bauart verwendet, wobei die Drehung des Reversiermotors in der einen Richtung zum öffnen und die Drehung des Reversiermotors in die andere Richtung zum Schließen des Ventils 1 dient. Ein Reversiermotor besitzt bekanntlich drei Anschlußklemmen, so daß seine Drehrichtung dadurch geändert werden kann, daß die Stromversorgungsleitung wahlweise an eine von zwei Anschlußklemmen gelegt wird. Die Steuerschaltung nach F i g. 4 unterscheidet sich außer durch den Reversiermotor 39 von der nach F i g. 3 noch dadurch, daß als Endabschalter ein zweipoliger Endabschalter 40 verwendet wird. Das Relais und der Hauptschalter 38 können die gleichen wie in F i g. 3 sein.

Gemäß F i g. 4 besitzt der zweipolige Endabschalter 40 Festkontakte A1, Al₁Bl und Bl sowie zwei bewegliche Kontakte Cl und Cl, die mit den Eingangsklemmen Z9A bzw. 39 B des Reversiermotors 39 verbunden sind. Der Reversiermotor 39 dreht sich in der einen Richtung, wenn die Betriebsspannung an den Anschlußklemmen 39 A und 39 C liegt, wohingegen seine Drehrichtung umgekehrt wird, wenn die Betriebsspannung an die Anschlußklemmen 39 B und 39 C gelegt wird. Die gleichzeitige Umschaltung der beweglichen Kontakte C1 und C 2 des zweipoligen Endabschalters 40 von den Festkontakten A 1

und B 1 auf die Festkontakte A1 und B 2 bzw. umgekehrt kann mittels eines Schalthebels erfolgen, der von der Kurvenscheibe 30 gesteuert wird.

Die Betriebsweise der Steuerschaltung nach F i g. 4 ist wie folgt. Es sei angenommen, daß das Ventil 1 in

ίο Schließstellung und die Steuerschaltung in dem in F i g. 4 gezeigten Betriebszustand ist. Durch Schließen des Hauptschalters 38 wird die Spule 36 erregt, wodurch der bewegliche Kontakt 25 C auf den Festkontakt 25,4 gezogen und dem Reversiermotor 39 über die zuvor geschlossenen Kontakte B1 und C 2 des Endabschalters 40 und die Anschlußklemme 39 B Strom zugeführt wird, so daß er sich in der einen Richtung dreht. Nach einer vorgewählten Drehung des Ventilelemenles 6 in die Offenstellung wer-

den die beweglichen Kontakte C1 und C 2 des Endabschalters 40 auf die Festkontakte A 1 bzw. B1 umgeschaltet. Hierdurch wird die Stromzufuhr zum Motor 39 unterbrochen, da die Stromversorgungsleitung beim offenen Festkontakt 25 B des Relais 36 unterbrochen ist. Wird der Hauptschalter 38 jedoch geöffnet, dann fällt der bewegliche Kontakt 25 C auf den Festkontakt 25 B ab, wodurch die Stromversorgung zur Anschlußklemme 39 A eingeschaltet wird. Der Reversiermotor 39 wird daher unter Schließung des Ventils 1 in die entgegengesetzte Richtung gedreht.

Um zu vermeiden, daß unbeabsichtigte oder vorübergehende Betätigungen des Hauptschalters 38 dazu führen, daß das Ventil die erwünschte Offen- bzw. Schließstellung nicht erreicht, sind den Steuerschaltungen gemäß F i g. 3 und 4 wie der Steuerschaltung nach F i g. 2 geeignete (nicht dargestellte) Relais mit Haltekreisen zugeordnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für ein elektromotorisch betriebenes, zwei Endstellungen aufweisendes Ventil, enthaltend einen Hauptschalter mit zwei möglichen Betriebsstellungen zum Schließen je eines den Elektromotor mit der Stromquelle verbindenden Strompfades zwecks Herstellung der einen oder anderen Ventilendstellung und einen derart mit dem Hauptschalter und dem Elektromotor verbundenen Endabschaltungskreis, daß der durch Umschaltung des Hauptschalters geschlossene Strompfad jeweils nach Erreichen der zugehörigen Ventilendstellung unterbrochen und gleichzeitig der zum Herstellen der anderen Endstellung dienende, durch erneutes Umschalten des Hauptschalters vollends schließbare Strompfad vorbereitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung so getroffen ist, daß der durch Umschaltung des Hauptschalters (38) jeweils geschlossene Strompfad durch Einschaltung von Relais (53, 55) unabhängig von dessen späterer Stellung bis zum Erreichen der erwünschten Ventilendstellung geschlossen bleibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschaltungskreis ein erstes Relais (53) mit umschaltbaren Festkontakten (53Λ1, 53 A2, 5351, 53B2, 53Cl, 53 C 2, 53Hl und 53 H 2) aufweist, dessen Spule (54) über den Hauptschalter (38) mit der Stromquelle (37) verbunden ist, und einen Endabschalter (52) mit umschaltbaren Festkontakten (52 Λ 1, SlA 2, 52 Bl, 52 B 2) aufweist, daß die Festkontakte des ersten Relais (53) mit den Festkontakten des Endabschalters (52) verbunden sind und daß dem ersten Relais (53) Haltekreise mit einem zweiten Relais (55) zugeordnet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erreichen der erwünschten Ventilendstellung auch die Haltekreise durch den Endabschalter (52) unterbrochen sind.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschalter (52) aus einem Umschalter besteht, der unter Steuerung einer an einer Ventilwelle (15) oder an einer Motorantriebswelle (26) angeordneten Kurvenscheibe (30) steht, die die Umschaltung des Endabschalters (52) jeweils beim Erreichen einer der Endstellungen des Ventils bewirkt.