DE2149145C3 - Steuersystem für Gasdruckregler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für Gasdruckregler der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Gattung.

Bei einem bekannten Steuersystem dieser Art sind nach der US-PS 28 32 367 zwei Regler parallel geschaltet und mit stromaufwärts gelegenen Abschaltventilen versehen, so daß beim Ausfall einer Einrichtung die jeweils andere Einrichtung zum Einsatz gelangen kann. Ein Ausfall eines Reglers dieser Art führt normalerweise stromabwärts zu einer Drucksteigerung, die sich durch automatisches Schließen der Schließventile begrenzen läßt. Hierdurch entsteht allerdings ein Druckabfall, der zur erneuten öffnung des Ventils führt. Somit kommt es zu Schwingungen, die nur eine ungleichmäßige Druckregelung beim Ausfall eines Reglers gestatten.

Ein weiteres, bekanntes Steuersystem nach der US-PS 32 13 875 besitzt /war parallele Gasleitungen mit Druckreglern, jedoch keine diesen zugeordnete Schließventile, so daß beim Ausfall ,.i'ies Druckreglers dessen Leitungszweig nicht absperrbar ist. Einen Druckregler mit einem Schließvcniil innerhalb einer einzigen Leitung ist nach der DE-OS 19 47 b78 bekannt. Hierbei ist beim Ausfall des Reglers die Fortsetzung des Betriebes nicht möglich.

Vom einleitend bezeichneten Stand der Technik ausgehend soll das Steuersystem durch die Erfindung derart verbessert werden, daß den Bedingungen beim Ausfall eines Reglers Rechnung getragen wird.

Diese Aufgabenstellung wird durch den Vorschlag gemäß Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs I gelöst, der durch die Kcnnzeichniingstcile der Unteransprüche 2 bis 10 weiterentwickelt wird.

Insbesondere wird auf diese Weise erreicht, daß ein Schließventil, wenn sein zugehöriger Regler ausfallen sollte, in einen bleibenden Schließz.ustancl überführt wird, bei welchem er eine öffnung des anderen Ventils bewirkt. Notlalls ist auch dann noch eine, wenngleich schlechtere Betriebsweise möglich, wenn beide Druck-

bo regler ausfallen sollten. In diesem Falle stellt sich das Schließventil des zuerst ausgefallenen Druckreglers zwischen seiner Öffnungsslellung und Schließstellung schwingend ein und ermöglicht dann zumindest noch die Fortsetzung der Betriebsweise.

h^r> Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung sei auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steuersystems dargestellt ist. Darin zeigl

F i g. 1 die Gesamtanordnung des Steuersystems, während

Fig.2 eines der Ventile des Systems gemäß Fig. I darstellt

Man erkennt eine Gasversorgungsleitung 10 mit einem Ausgang 11, wobei ein Paar paralleler Leitungen 12,13 vorgesehen sind. Ein Paar Gasdruckregler 14,15 sind in Reihe mit den entsprechenden Leitungen 12,13 geschaltet; weiterhin sind in den entsprechenden Leitungen 12, iZ ein Paar Ventile 16,17 den Reglern 14, 15 vorgeschaltet Die Ventile 16, 17 werden durch Betätigungsvorrichtungen in Form zweiseitig beaufschlagbarer Kolben-Zylinder-Einheiten 18, 19 betätigt, die jeweils Mitnehmer 20, 21 besitzen. Federbelastete Steuerventile 22,23 sind mit Kolben 24,25 versehen, die von den entsprechenden Mitnehmern 20, 21 betätigt werden, so daß dann, wenn die Ventile 16, 17 geschlossen sind, die entsprechenden Ventile 22, 23 offen sind.

Eine mit einem Filter 62 versehene Leitung 26 steht mit der Gasleitung an dercm Auslaß 11 in Verbindung. Ein Paar federbelastete, auf Druck ansprechende Ventile 27, 28 sind zwischen der Leitung 26 und den Anschlüssen 29, 30 eines Auswählventils 31 parallel angeordnet. Das Ventil 31 ist mit einem weiteren Paar Anschlüsse 32,33 ausgebildet und zwischen einer ersten Stellung, in welcher die Anschlüsse 29, 30 mit den entsprechenden Anschlüssen 33,32 verbunden sind, und einer zweiten Stellung, in welcher die Anschlüsse 29, 30 mit den Anschlüssen 32,33 verbunden sind, verstellbar, jo

Mit den Kolben-Zylinder-Einheiten 18, 19 sind ein Paar Steuerventile 34, 35 entsprechend verbunden; wie Fig.2 zeigt, besitzt jedes eine Einlaßöffnung 36, ein Paar Auslaßöffnungen 37, 38 und ein Paar Belüftungsöffnungen 39, 40. Mit den öffnungen wirkt ein spindelförmiger Kolben 41 zusammen, der einen Kolbenabschnill 42 im Zylinder 43 besitzt, welcher mit dem Steuerventil einheitlich ausgeführt ist. Der Kolben 41 ist zwischen einer Stellung, in welcher die Öffnungen 36, 37 entsprechend mit den öffnungen 38, 39 in Verbindung stehen, und einer weiteren Stellung, in welcher die Öffnungen 36, 38 mit den entsprechenden öffnungen 37, 40 in Verbindung stehen, beweglich. Dabei ist er mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden Anschlag 44 versehen.

Die öffnungen 37 der Steuerventile 34, 35 stehen mit den zugehörigen Einheiten 18, 19 derart in Verbindung, daß die Ventile 16, 17 geschlossen werden, wenn an diesen öffnungen ein hoher Druck besteht. Zur gleichen Zeit bewirkt ein hoher Druck an den Öffnungen 38 der Ventile 34, 35, daß die entsprechenden Ventile 16, 17 geöffnet werden. Zwischen den öffnungen 38 und den entsprechenden Einheiten 18, 19 befinden sich auf veränderbare Werte einstellbare Strömungsdrosseln 51, 52. Die Zylinder 43 der Ventile 34, 35 stehen mit den Anschlüssen 33, 32 des Auswählvcntils 31 in Verbindung. Die öffnungen 36 der Ventile 34, 35 stehen über einen Filter 63 und ein Dreiwegeventil 64 mit einem Reservoir 45 in Verbindung, welches Druckgas enthält. Das Reservoir 45 wird über ein Druckredtizierventil 65 <,< > vom Einlaß 10 gespeist.

Das Druckreservoir 45 steht weiterhin über ein Druckreduzierventil 46 mit dem Einlaß 47 eines weiteren Auswählvcmils 48 in Verbindung, welches ebenfalls ein Paar Ausgänge 49,50 besitzt. Das Ventil 48 ;,*, besitzt eine Stellung, in welcher der Eingang 47 mit dem Ausgang 49 verbunden ist, sowie eine weitere Stellung, in welcher der Eingang 47 mit dem Ausgang 50 in Verbindung steht. Das Ventil 48 ist darüber hinaus mit dem Ventil 31 mechanisch gekuppelt, so daß eine gleichzeitige manuelle Bedienung möglich ist und die Stellung des Ventils 48, in welcher der Eingang 47 und der Ausgang 49 zusammenwirken, der Stellung des Ventils 31 entspricht, in welcher die Anschlüsse 29, 33 und 30, 32 untereinander in Verbindung stehen. Die Ausgänge 49, 50 des Auswählventils 48 stehen über ein Steuerventil 23,22 entsprechend mit Zylindern 53,54 in Verbindung, in denen zugehörige Kolben 55, 56 verschieblich sind, um an Anschlägen 44 der Steuerventile 34,35 anzugreifen.

Während des Betriebes sprechen die Druckregler 14, 15 auf den hinter ihnen bestehenden Gasdruck an, wobei sie dann im Eingriff sind, wenn dieser hinter ihnen liegende Druck unter einen vorgegebenen Wert fällt. Die auf Druck ansprechenden Ventile 27, 28 sind auf vorgegebene Druckwerte in der Leitung 26 eingestellt, so daß das Gas zum Auswählventil 31 gelangen kann. Eines der Vjntile 27, 28, und zwar im Ausführungsbeispiel das Ventil 28, ist auf eine-· etwas höheren Druckwert ais das andere Ventil eingesiei.' .

Zunächst sind beide Ventile 16, 17 geöffnet, jedoch nur einer der Regler, zum Beispiel der Regler 14. steuert den Gasdruck, wohingegen der andere Regler 15 derart eingesteht ist, daß er in Eingriff gelangt, wenn der geregelte Gasdruck auf einen Wert zurückgeht, der unter demjenigen liegt, den der Regler 14 bereitstellt. Wenn er außer Betrieb ist, wirkt der Regler 15 derart, daß die Gasströmung durch die Leitung 13 geschlossen wird.

Wenn sich das Auswählventil 31 in der dargestellten Lage befindet, beaufschlagt der geregelte Gasdruck, falls er über dem Arbeitswert des Ventils 27 liegt, den Zylinder 43 des Steuerventils 34; der vom Reservoir 45 bereitgestellte Druck gelangt dann über die Öffnungen 36, 38 des Ventils und veranlaßt die Einheit 18. das Ventil 16 zu schließen. Der Anschlag 44 d<:s Ventils 34 verschiebt den zugehörigen Kolben 55 nach links, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. In diesem Augenblick besteht im Zylinder 53 kein Druck, um der Betätigung des v'entils 34 entgegenzuwirken, weil das Ventil 23 infolge der Öffnungsstellung des Ventils 17 geschlossen ist, obgleich sich das Auswählventil 48 in einer Stellung befindet, in welcher Druck vom Reservoir 45 zum Steuerventil 23 gelangt.

Beim Schließen des Ventils sinkt der Druck hinter den Reglern 14 und 15 ab. Sowie dieser Druck einen Wert erreicht, bei welchem der Regler 15 anspricht, gelangt Gas durch die Leitung 13. Der Regler 15 arbeitet dann als eine Bereitschafts-Drucksteuerung. Das Ventil 27 schließt sich und der Druck im Zylinder 43 des Ventils 34 strömt durch eine Ausströmöffnung 60 aus. Eine gleiche Ausströmöffnung 61 gehört zum Ventil 35. Wenn der geregelte Gasdruck weiterhin ansteigt und eine Höhe erreicht, bei welcher das Ventil 28 betätigt wird, wird das Steuerventil 35 in gleicher Weise wie das Ventil 34 betätigt und bewirkt, daß die Betätigungsvorrichtung 19 das Ventil 17 schließt. In dieser Stellung sind beide Ventile 16, 17 inittiin geschlossen. Jedoch bewirkt der Mitnehmer 21 des Ventils 17, daß sich das Ventil 23 öffnet und der Zylinder 53 mit Druck beaufschlagt wird. Der Kolben 55 verschiebt das Steuerventil 154 so. daß die Einheit 18 das Ventil 16 erneut öffnet. Der Regler 14 übernimmt dann wieder die Steuerung des Ciasdrucks

Kalis unter diesen Umständen der Gasdruck am Ausgang Il weiterhin auf einen Wert ansteigt, bei welchem das Ventil 27 betätigt bleibt, wird der erhöhte

Druck im Zylinder 43 des Steuerventils 34 größer als der Gegendruck im Zylinder 53, so daß sich das Ventil Ib erneut schließt. Der Druck am Ausgang Il sinkt dann auf einen Wert, bei welchem das Ventil 27 schließt und das Ventil 16 sich erneut öffnet. Das System fahrt dann in der Abtastung fort, wobei der Gasdruck am Ausgang Il durch das Einstellverhältnis der Arbeitsweise Ventils 16 gesteuert wird.

Die vorbeschriebenen Wirkungsweisen der V und Regler in den entsprechenden Leitungen 1 lassen sich durch die Betätigung der Auswählvcnli 38 in ihre jeweils anderen Stellungen umkehren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Steuersystem für einen Gasdruckregler, bei welchem eine Gasdruckleitung und ein hiermit in Reihe geschaltetes Paar parallel angeordneter Druckregler sowie ein Paar Schließventile unmittelbar vor den entsprechenden Druckreglern vorgesehen sind, welche Schließventile selbsttätig bei unzulässigen Druckabweichungen hinter den Druckreglern betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar Druckmeßfühler, die auf erste und zweite, vorgegebene Druckwerte ansprechen, den Reglern (14, 15) nachgeschaltet sind, um ein erstes und ein zweites Steuersignal auszulösen, und daß ein Paar entsprechender Betätigungseinrichtungen (18,19) für das Schließen der Ventile (16, 17) mit einem Paar Steuerorgane (34, 35) versehen ist, von denen jedes von einem ausgewählten Steuersignal derart angesprochen wird, daß die zugehörige Betätigungsvorrichtung (18, 19) das zugehörige /entil (16,17) schließt, und daß ein Paar entsprechender Fühler (22,23) mit den Ventilen (16, 17) verbunden sind, von denen der für das eine Ventil vorgesehene mit dem Steuerorgan des anderen Ventils in Wirkverbindung steht, so daß im geschlossenen Zustand des genannten Ventils das Steuerorgan für das andere Vertil dieses öffnet.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Auswählschalter (31) für den Anschluß des ersten und zweiten Steuersignals an das erste bzw. das zweite Steuerorgan in der einen Stellung vorgesehen ist, während in der zweiten Stellung das erste und zweite Steuersignal umgekehrt an das zweite bzw. das erste Steuerorgan angeschlossen ist.

3. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiler Auswählschalier betätigbar ist, um die Fühler (22, 23) wahlweise zu beaufschlagen.

4. Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Auswählschalter (3{, 48) während des Betriebes derart zusammenwirken, daß derjenige der Fühler angesprochen ist, der jeweils demjenigen Druckmeßfühler zugeordnet ist, welcher auf den höheren Druckwert eingestellt ist.

5. Steuersystem nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druekmeßfühlcr auf Druck ansprechende Ventile sind, und duß die ersten und zweiten Steuersignale Drucksignale des in der Leitung vorhandenen Gases sind.

6. Steuersystem nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtungen ()8, 19) in zwei Richtungen beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheiten sind.

7. Steuersystem nach den Ansprüchen 1 bis b, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler (22, 23) von den Betätigungsvorrichtungen (18, 19) betätigbare Ventile sind, die dann, wenn die zugehörigen Schließventile geschlossen sind, eine Druckbcaufschlagung der zugehörigen Sleuerorgane gewährleisten.

8. Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Steuerorgan aus einem spindelförmigen Steuerventil besieht, welches für die Weiterleitung von Drucksignalen auf die zugehörigen Betätigungsvorrichtungen bctiitigbar ist und aus einer einfach wirkenden Kolben-Zylinder-Einheit besteht, deren Kolben (41) von der Spindel des zugehörigen Steuerventils gegen den Flüssigkeitsdruck des zugehörigen Fühlers betätigbar ist, wenn das Steuerventil durch ein Steuerdrucksignal beaufschlagt ist.

9. Steuersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einfach wirkende Kolben-Zylinder-Einheit durch den Fluid-Druck betätigbar ist, um das zugehörige Steuerventil in eine I age zu

ίο bewegen, die das hiermit in Verbindung stehende Schließventil öffnet

10. Steuersystem nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar einstellbarer Strömungsdrosseln zwischen den Steuerventilen und ihren zugehörigen Betätigungsvorrichtungen vorgesehen sind.