DE2204478A1 - Sicherheits-steuersystem fuer einen pneumatischen oder hydraulischen steuerkreis - Google Patents

Description

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G.m.b.H. -1Π26-

8 München 13, Moosacher Str.80 ??Π Α Λ

Sicherheits-Steuersystem für einen pneumatischen oder hydraulischen Steuerkx*eis

Die Erfindung betrifft ein Sicherheits-Steuersystein für
einen pneumatischen oder hydraulisehen Steuerkreis mit wenigstens einer Steuerventilanordnung in Ver-bindung mit wenigstens einem Keßwertgeber zur Überwachung wenigstens einer
bestimmten Betriebsbedingung und zur Abgabe wenigstens eines Meßsignals ir. Abhängigkeit von der Betriebsbedingung an die Steuerventilanordnung,, die ein Steuersignal insbesondere
zur¹ Betätigung wenigstens eines pneumatischen oder hydraulischen Stellgliedes abgibt, sowie einen an die Steuerventilanordnung angeschlossenen Anzeigekreis zur Abgabe von eine Störung anzeigenden Warnsignalen, zumindest bei fehlerhafter Steuerventilanordnung.

Aufgabe der Erfindung ist es ein einfaches Sicherheits-Steuex'-system der eingangs genannten Art anzugeben, das eine Vorrichtung zur Abgabe einer Störungsanzeige einschaltet und/ oder den Steuerkreis von der ihn versorgenden Druckmittelquelle abtrennt, also ausschaltet wenn die Steuerventilanord·- nung unvorhergesehener Weise nicht funktionsfähig ist.

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Die Steuerung soll insbesondere zum Füllen und/oder Entleeren von Flüssigkeitsbehältern, beispielsweise Kesselwagen geeignet sein, die jeweils ein Überdruckventil und ein Bodenventil enthalten,durch das die Flüssigkeit zu- bzw. abfließt. Das hea.ßt, das Bodenventil soll geschlossen werden, wenn die Flüssigkeitsniveauabtastung nicht funktionsfähig ist oder wenn, je nachdem, ob es sich um einen Füll- oder Entleerungsvorgang handelt, der oder die Behälter voll bzw. leer sind. Handelt es sich um eine derartige Flüssigkeitsniveauabtastung, dann sollen vorzugsweise Fühlrohre verwendbar sein, die an eine Druckmittelquelle anschließbar sind, und in denen sich bei Abschluß der Fühlrohröffnungen durch die Flüssigkeit Staudrücke bilden, deren Vorhandensein oder Nichtvorhandensein sich auf die angeschlossene Steuerventilanordnung auswirkt. Dabei soll das Sicherhßits-Steuersystern eine einfache Möglichkeit bieten neben der Steuei-ventilanordnung auch di s Meßwex'tgeber auf ihre Funktionsfähigkeit zu untersuchen. Schließlich soll die Steuerventilanordnung in Verbindung· mit wenigstens einem Meßwertgeber zusammen mit dom Stellg3.ied beispielsweise zum Öffnen oder Schließen von Behälterventilen an eine gemeinsame Druckluftquelle anschließbar sein. Ziel der Erfindung ist es vor allem ein Sicherheits-Steuersystem zur Verfügung hu haben, das seine Funktionsfähigkeit jeweils vor Eintreten einer von ihr zu messenden bestimmten Betriebsbedingung, die beispielsweise ein Ab- oder Anschalten, eines Stellgliedes zur Folge haben muß, selbsttätig überprüft und die Steuerung abschaltet, sobald eine Störung vorliegt. Hierdurch soll beispielsweise bei einer Entleerung von Flüssigkeitsbehältern sicher gestellt sein, daß die Entleerung so rechtzeitig abgeschaltet wird, daß durch die Ent·- leerungsleitungen keine Luft angesaugt wird, was beispielsweise bei der Entleerung von mit flüssigen Brennstoffen gefüllten Kesselwagen, die einzeln oder in Gruppen zusammengefaßt entleert werden, erfüllt sein muß.

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Die Erfindung löst die Aufgabe in der Weise, daß zwischen dem Meßwertgeber und der Steuerventilanordnung ein von dieser gesteuertes Schaltventil angeordnet ist, das zur Überprüfung der Punktionsfähigkeit der Steuerventilanordnung jeweils vor Eintritt der zu messenden Betriebsbedingungen während eines Betriebsablaufes diese kurzzeitig simuliert und beim Ausbleiben eines der simulierten Bedingung entsprechenden Steuersignals eine Störungsanzeige ausgelöst und/oder das Stellgied (20) nicht betätigt ward.

Weitere Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird anhand eines Beispieles näher beschrieben und erläutert, das in der Zeichnung in einer Schaltung schematisch veranschaulicht ist. Dabei handelt es sich ohne jede Beschränkung um ein Sicherheits- Steuersystem zum Pullen und Entleeren von Flüssigkeitsbehältern. Pur den Pachmann ist es ohne weiteres klar, daß sich anhand der aufgezeigten Lehre zum Aufbau des speziellen Sicherheits-Steuersystems im Rahmen der Erfindung entsprechende Systeme ohne weiteres aufbauen lassen, die für analoge Steuerungen verwendbar sind.'

Eine mit einer Druckluftquelle in Verbindung stehende Versorgungsleitung 1 ist über eine Kupplung 2 an eine Hauptluftleitung 3 des erfindungsgemäßen Sicherheits-Steuersystems anschließbar. In der Hauptluftleitung 3 befindet sich ein Luftfilter 4 und ein Druckregler 5. Die auf einen bestimmten Druck geregelte Luft gelangt über einen Hauptabsperrhahn 6 in der Leitung 7 zu einem federbelastenden Ventil 8. Beim Einschalten der Druckluftversorgung befindet sich das Ventil 8 in der dargestellten, geöffneten Stellung und schließt die Leitung 7 an eine Leitung 9 an, über die sich ein Impulsventil 10 aus der dargestellten einen Stellung in eine noch zu beschreibende andere Stellung umschalten läßt.

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Eine von der Leitung 7 abzweigende Leitung 11 ist über eine einstellbare Drossel 12 und ein Zeitglied 13 zur Umschaltung an das Ventil 8 gelegt, das aus seiner dargestellten stabilen Stellung in seine instabile Stellung schaltbar ist, in der die Verbindung zwischen den Leitungen 7 und 9 unterbrochen ist. Die Drossel 12 ist durch ein Rückschlagventil 1k in der dargestellten Weise überbrückt. Bei Einschaltung der Druckluftversorgung wird das Ventil 8 im Beispxelsfalle nach 5 see. in seine Sperrstellung geschaltet, aus der es durch Federkraft nach Abschaltung der Druckluftversorgung selbsttätig wieder in die dargestellte Öffnungsstellung zurückgeschaltet wird.

Vor dem Hauptabsperrhahn 6 zweigt eine Leitung 15 zu dem Impulsventil 10 ab. In der dargestellten einen stabilen Stellung des Impulsventils 10 ist die Leitung 15 an eine Leitung 16 angeschlossen, die zur Umschaltung an ein weiteres Impulsventil 17 geführt ist. In der dargestellten Stellung des Impulsventils 10 ist eine anschließende Leitung 18 entlüftet, die über eine einstellbare Drossel 19 an einen Zylinder 20 geführt ist. Bei entlüftetem Zylinder 20 befindet sich der Kolben 21 durch die Kraft einer Feder 22 in seiner dargestellten einen Stellung. An der Kolbenstange 23 schließen nicht dargestellte Gestänge beispielsweise zur Umsteuerung an Entleerungsventile für ein oder mehrere Flüssigkeitsbehälter an. Die Drossel 19 ist durch ein Rückschlagventil Zh in der dargestellten Richtung überbrückt.

Vor der Drossel 19 zweigt eine Leitung 25 z« einem federbelasteten Ventil 26 ab, das in seiner dargestellten, stabilen Stellung die.Verbindung zu einer anschließenden Leitung 27 unterbricht und diese entlüftet. Hinter der Drossel 19 zweigt eine weitere Leitung 28 ab, die über eine einstellbare Drossel 29 und einen Zeitbehälter 30 zur Umsteuerung des Ventils 26 aus seiner dargestellten, stabilen Stellung in seine instabile Stellung geführt ist, in der die Leitungen 25 und 27 miteinander verbunden sind.

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Die Drossel 29 ist durch ein Rückschlagventil 28' in der dargestellten Richtung überbrückt. Die Drossel 29 und der Zeitbehälter 30 sind derart abgestimmt, daß nach der Umschaltung des Impulsventils 10 und Anschluß der Leitung 15 an die Leitung 16 zur Druckbeaufschlagung des Zylinders 20, im Beispielsfalle nach 20 see., das Ventil 26 zum Anschluß der Leitung 25 an die Leitung 27 umgeschaltet wird.

Von der Leitung 27 zweigt eine Leitung 28 zu dem Impulsventil 17 ab, das die Leitung 28 in der dargestellten Stellung an eine Leitung 29 anschließt, die über eine einstellbare Drossel 30 und ein Zeitglied 31 zur Umsteuerung an ein Ventil 32 geführt ist. Das Ventil 32 sperrt in der dargestellten Stellung eine von der Hauptluftleitung 3 abzweigende Leitung 33 zu einem Horn 34 ab, das bei Anschluß an die Leitung 33 in der anderen Stellung des Ventils 32 ein akustisches Warnsignal abgibt. Aus dieser Stellung kann das Ventil 32 durch Druck auf einen federbelasteten Entriegelungsknopf 32' in die dargestellte Stellung zurückgedrückt werden.

Von der Leitung 27 zweigt eine weitere Leitung 35 ab, die zur Umschaltung an zwei federbelastete Ventile 36, 37 geführt ist. In den dargestellten stabilen Stellungen der Ventile 36, 37 sperren diese jeweils ein Fühlrohr 38 bzw. 39 von einer Leitung 40 bzw. 41 ab. Die Leitung 29 ist über parallele Leitungen 43 und 33 an die Leitungen 40 und 41 angeschlossen. Dabei befinden sich in den Leitungen 43, 44 jeweils ein Rückschlagventil 45, bzw. 46 und eine Drossel 47 bzw. 48. Die Fühlrohre 38, 39 befinden sich in einem Flüssigkeitsbehälter. Das längere Fühlrohr 38 löst eine Schaltung aus, wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter das offene Fühlrohrende 49 freigibt. Das kürzere; Fühlrohr 39 löst eine Schaltung aus, wenn das Fühlrohrende 50 von dem Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter abgeschlossen wird.

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Die Leitung UO ist durch ein federbelastetes Ventil 51 in seiner dargestellten stabilen Stellung von einer Leitung 52 abgesperrt, die hierbei über das Ventil 51 entlüftet ist. Die Leitung 51 zweigt von der Leitung 27 ab. Der Abzweigungsstelle 53 ist ein Luftfilter $k vorgeschaltet, wie er zum störungsfreien Betrieb von fluidischen Strömungselementen ex-forderlich ist. In der Leitung 52 befinden sich zwei Drosseln 55» 56. Im Anschluß an die erste Drossel '55 zweigt von der Leitung 52 eine Leitung 57 zur parallelen Druckluftversorgung von zwei hintereinander geschalteten fliiidischen Negatoren 58,59 ab. Von der Leitung 57 zweigt eine Leitung 60 ab, die über eine Drossel 61 UTd anschließende Leitungen 62,63 an den Steuereingang des einen Negators 58 und an ein federbelastetes Ventil 64 geführt ist, welches in der dargestellten stabilen Stellung die Leitung kl von der Leittmg 63 abschließt.

Der Ausgang 65 des ersten Negators 53 ist über ein Ventil in der dargestellten Stellung an den Eingang des zweiten Negators 59 geschaltet. Im Anschluß an die zweite Drossel 56 zweigt von der Leitung 52 eine Leitung 67 ab, die an das Ventil 66 anschließt, das in der dargestellten Stellung eine Verbindung dex' Leitung 67 zu dem Steuereingang des Negators 59 unterbricht, der bei entsprechend umgeschalteten Ventil 66 von dem Ausgang des Negators 58 getrennt ist. Die Umschaltung des Ventils 66 von seiner dargestellten Stellung in seine andere Stellung und umgekehrt erfolgt im Beispielsfalle von Hand und zwar ist das Ventil 66 in die dargestellte Stellung geschaltet, wenn der Behälter gefüllt und das Fühlrohr 39 den Flüssigkeitsspiegel bei gefülltem Behälter abtasten soll. Das Ventil 66 muß in die andere Stellung geschaltet sein, wenn der Behälter entleert wird und dciö Fühlrühr 38 dar, unter das Fühlrohrende 4q go Flüssigkeitsspiegel anzeigen soll.

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Die Leitung 52 und die angeschlossene Leitung 6f ist über das federbelastete Ventil $Λ in seiner dargestellten stabilen Stellung entlüftet. Außerdem ist die Leitung kO von der Leitung 52 abgesperrt. In seiner anderen instabilen Stellung ist eine Verbindung zwischen der Leitung 52 und der Leitung 40 hergestellt. Entsprechend ist in der anderen instabilen Stellung des Ventils 6k die Leitung 63 mit der Leitung kl verbunden. Zur Umschaltung der Ventile 51 und 6k in seine instabilen Stellungen ist das Impulsventil 17 aus seiner dargestellten einen stabilen Stellung in seine andere stabile Stellung umsteuerbar, in der die Leitung 28 von der Leitung 29 getrennt und dafür an eine Leitung 68 angeschlossen ist. Die Leitung 68 ist somit parallel an die Ventile 51 und 6k zu deren Umschaltung geführt. Außerdem ist die Leitung 68 über eine einstellbare Drossel 69 zur Umschaltung an eiti federbelastetes Ventil 7»^ geführt, das in seiner dargestellten Stellung eine Leitung 71 zum Ausgang eines Verstärkers 72 von einer Leitung 73 absperrt, die über ein Rückschlagventil Jk der dargestellten Richtung an Leitungen 77 und 78 anschließt. Über die Leitung 7·? ist das Ventil 32 aus seiner dargestellten Stellung in die Stellung zur Abgabe eines Warnsignals umschaltbar.und über die Leitung 78 ist das Impulsventil 10 aus seiner dargestellten, einen stabilen Stellung in seine andere stabile Stellung umschaltbar. Der Verstärker 72 wird über die Leitung 27 mit Luft versorgt, die den Filter 5^ passiert hat. Der Ausgang 73 des Negators 59 ist an den Steuereingang des Verstärkers 72 geschaltet, der ein Strömungssignal in die Leitung 71 abgibt, wenn am Ausgang des Negators 59 ein Signal erscheint. Von der Leitung 71 zweigt eine Leitung Tk ab, die über eine einstellbare Drossel 75 und ein Zeitglied 76 air' das Impulsventil 17 für dessen Umschaltung in seine andere stabile Lage geführt ist. Wird in die Leitung 71 vom Verstärker 72 ein Strömungsimpuls abgegeben, so schaltet diese das Impulsventil aufgrund der Drossel 75 und dem Zeitglied 76 im Bei-

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spielsfalle nach 3 sec. um, in der die Leitung 28 an die Leitung 68 zur Umschaltung der Ventile 51, 64 und 70 angeschlossen ist. Während die Ventile 51 und 64 bei Anschluß der Leitung 68 an die Leitung 28 im wesentlichen unverzc— gert aus ihrer stabilen Stellung in die instabile Stellung umgeschaltet v/erden, wird das Ventil 70 aufgrund der Drossel 69 erst nach einer einstellbaren Zeit, im Beispielsfalle nach 2 see. umgeschaltet.

Das erfindungsgemäße Sicherheits-Steuersystem im Beispielsfalle zum Füllen und Entleeren von einem oder mehreren parallel geschalteten Flüssigkeitsbehältern arbeitet wie folgt:

Bei Anschluß derKupplung 2 an die Versorgungsleitung 1 steht die Leitung 2 und die ans chi aalenden Leitungen 33 und 15 unter Druckluft. Das Ventil 32 befindet sich in seiner dargestellten Stellung, in der die Leitung 33 von dem Signalhorn 34 abgesperrt ist. Zu Beginn eines Steuerayklusses befindet sich auch das Impulsventil 10 in der dargestellten Stellung, so daß der Zylinder 20 entlüftet ist und die Leitung 15 an die Leitung 16 angeschlossen ist. Hierdurch wird das Ventil 17 in seine dargestellte Stellung gedrückt, in der die Leitungen 27,28 an die Leitung 29 zum Ventil 32 und an die Leitung 43 und 44 in Verbindung mit den Leitungen 40 und 41 angeschlossen sind.

Beim Öffnen des Absperrhahnes 6 gelangt Druckluft in die Leitung 7 und über das durch Federkraft in der dargestellten Stellung gehaltene Ventil 8 auch in die Leitung 9, um das Impulsventil 10 aus seiner dargestellten SteliUng in seine andere Stellung umzuschalten, in der der Zylinder 20 über die Leitungen 3, 15 und 18 mit Druckluft beaufschlagt wird.

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Gleichzeitig wird die Leitung 16 über das umgeschaltete Impulsventil 10 entlüftet, sodaß das Iinpulsventil 17 über ein Signal von dein Verstärker 72 in seine andei'e Stellung geschaltet werden kann. Wie vorstehend beschrieben, wird das Ventil 8 nach einer eingestellten Zeit, im Beispiels— falle nach 5sec. während des Steuerzyklusses in seiner instabilen Lage gedrückt gehalten, in der die Leitung 7 von der Leitung 9 getrennt und letztere entlüftet ist, sodaß das Impulsventil 10 in seine dargestellte Stellung durch ein Signal über die Leitung J6 zurückgeschaltet werden kann.

Durch die Druckbeaufschlagung des Zylinders 20 werden die erforderlichen Bewegungen ausgeführt, um beispielsweise beim Füllen von Behältern die Bodenventile und das Überdruckventil mechanisch zu öffnen. Wie vorstehend beschrieben, wird bei Anschluß der Leitung 18 an die Leitung 15 das Ventil 26 nach einer einstellbaren Zeit, z.B. nach 20 see, in seine instabile Stellung umgeschaltet, in der die Leitungen 2,15, 18 und 25 an die Leitung 27 angeschlossen ist. Hierdurch gelangt Druckluft in die Leitungen 28,29,43,44 und 35, sowie in die Leitungen in Verbindungen mit den fluidischen Negatoren 58,59, dem Verstärker 72 und den Ventilen 51, 64. Über die Leitung 35 werden die Ventile 36 und 37 in ihre instabilen Stellungen gedrückt, in der die Leitung 41 an das Fühlrohr 39 und die Leitung 40 aii das Fühlrohr 38 angeschlossen sind. Hierdurch gelangt Luft über die Leitung 27,28,43,44, die Rückschlagventile 45,46 und die Drosseln 47,48, in die Leitungen 40 und 41 und weiter in die Fühlröhre 38 und 39» um diese auszublasen bevor sie in Funktion treten müssen.

Soll der Behälter gefüllt werden, dann ist das Ventil 66 in die dargestellte Stellung geschaltet,; Da sich das Ventil in seiner stabilen Sperrstellung befindet, in der die Leitung 63 von der Leitung 41 getrennt und außerdem gegenüber der

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Atmosphäre abgeschlossen ist, baut sich am Eingang des Negators 38 ein Druck auf. Hierdurch wird zu Beginn eines Fiillsteuerungszyklusses simuliert, daß der Behälter gefüllt ist, Donn ist später nach erfolgter Überprüfung des Steuersystems das Fühlrohr 1 an die Leitungen ki und 63 angeschlossen, dann baut sich gleichfalls am Eingang des Negators ein Druck auf, wenn das Fühlrohr an seinem Fühlrohrende durch den Flüssigkeitsspiegel abgesperrt worden ist, das heißt der Behälter gefüllt ist.

Baut sich am Eingang des Negators 58 ein Druck auf, so erschneint am Ausgang des Negators 58 und damit auch am Eingang des Negators 59 kein Drucksignal. Folglich erscheint am Ausgang des Negators 59 &±ώ Drucksignal, wodurch der Verstärker 72 ein Drucksignal in die Leitur.g 71 abgibt, das über die Leitung Jk nach einer einstellbaren Zeit, im Beispielsfalle nach 3 see. das Impulsventil 17 aus seiner dargestellten Stellung in die andere Stellung urusc haltet, in der die Leitung 28 von den Leitungen 29 > '+3 und kh abgesperrt und letztere entlüftet sind. Hierdurch wird die Ausblasung der Fühlrohre beendet. Das Ventil ,32 ist noch nicht in die Stellung zur Abgabe eines Warnsignals umgestellt worden, weil die durch die Drossel 30 und das Zeitglied 31 gewählte Verzögerungszeit zur Umstellung des Ventils 32 im Beispielsfalle von 6 see, langer ist als die mit der Drossel 75 und dem Zeitglied 76 eingestellte Verzögerungszeit von 3 see. zur Umstellung des Impulsventils 17·

Ist das Impulsventil 17 entsprechend umgeschaltet, so wird die Leitung 68 mit Druckluft beaufschlagt, wodurch die Ventile 51 und 6k und zeitverzögert auch das Ventil 70 in ihre instabilen Lagen gedruckt werden, in denen die Leitung 63 an fli R Leitung kl und die Leitung 52 an die Leitung kO sowie die Leitung 7I an die Leitung7J5,78angeschlossen sind.

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Damit wird die Simulierung des gefüllten Behälters beendet und die Fühlrohre 38 und 39 werden an die Leitungen 52 bzw. 63 angeschlossen.

Hierdurch verschwindet der Druckaufbau am Eingang des Negators 58. Die Folge ist, daß am Ausgang des Negators 58 und damit auch am Eingang des Negators 59 ein Signal auftritt, so daß am Ausgang des Negators 59 das Signal verschwindet. Damit verschwindet aber auch das von dem Verstärker 72 abgegebene Signal, und zwar verschwindet das Signal, bevor das Ventil 70 aufgrund der an der Drossel 69 eingestellten Verzögerungszeit mit z.B. 2 see·, aus seiner dargestellten Stellung in seine andere Stellung umgeschaltet worden ist, so daß das Impulsventil 9 nicht in seine Ausgangsstellung zurückgeschaltet wird.

Die verschiedenen Verzögerungszeiten sind nun so bemessen, daß bei intakter Steuerung das Signal des Verstärkers 72 wieder verschwindet, bevor der Behälter gefüllt ist. Wird nunmehr die Öffnung 50 des Fühlrohres von dem Flüssigkeitsspiegel bei gefülltem Behälter abgesperrt, so baut sich erneut am Eingang des Negators 58 ein Druck auf, der, wie vorstehend erläutert, zur Abgabe eines Signals am Verstärker führt. Das Signal gelangt erneut über die Leitung 71 und über das inzwischen umgeschaltete Ventil 70 in die Leitung 78, um das Impulsventil 10 in seine dargestellte Ausgangsstellung zurückzuschalten, in der der Zylinder in der vorbeschriebenen Weise entlüftet und damit der Füllvorgang abgeschlossen ist. Gleichzeitig wird über die Leitung 77 das Ventil 32 zum Anschluß der Leitung 33 an das Signalhorn 34 umgeschaltet.

Dieser Vorgang spielt sich ab, wenn das erfindungsgemäße Sicherheits-Steuersystem keine Störungen aufweist. Ist jedoch einer der·Negatoren 58, 59 oder der Verstärker 72 defekt, so daß während des Simulierungsvorganges am Verstärker "2 kein Signal auftritt, dann wird das Impulsventil 17 aus seiner dargestellten Stellung nicht umgeschaltet und nach

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einer an der Drossel 30 und dem Zeitglied 31 einstellbaren Zeit von beispielsweise 6 see.(also einer Zeit, die größer ist, als die an der Drossel 75 und dem Zeitlied 75 einstellbaren Zeit von beispielsweise 3 see), v;ird das Ventil 32 umgeschaltet, um die Leitung 33 zur Abgabe eines Warnsignals an das Horn 3^ anzuschließen. ¥ird daraufhin der Absperrhahn geschlossen, so gehen die verschiedenen federbelasteten Ventile selbsttätig in ihre Ausgangsstellung zurück. Durch Druck auf den Knopf 35 wird außerdem das Ventil 32 in seine Ausgangslage zurückgeführt. Wird dann der* Absperrhahn 6 erneut geöffnet, so kann ein Steuerzyklus erneut gestartet werden.

Soll der Behälter entleert werden, dann muß das Ventil 66 in seine andere Stellung geschaltet üein, in der die beiden Negatoren 58, 59 voneinander getrennt sind und die Leitung an den Steuereingang des Negators 59 gelegt ist, Wird jetzt die Steuerung geschaltet, so läuft diese zunächst bis zur Druckbeaufschlagung der Leitung 27 in dex gleichen Weise ab, wie bei der vorbeschriebenen Füllungssteuerung. Da das Ventil 51 sich in seiner dargestellten Ausgangsstellung befindet, ist die Leitung 52 über das Ventil 51 entlüftet. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich am Eingang des Negators kein Druck auf batit, was auch dann der Fall ist, wenn die Luft bei dem an das Fühlrohr 38 angeschlossenen Leitungen 52 und kO über das Fühlrohr bei leerem Behälter abzuströmen vermag. Das Ventil 51 simuliert somit in seiner dargestellten Stellung einen leer-en Behälter. Ist die Steuerung ungestört, so tritt während dieser Simulierung am Verstärker ein Signal auf, wodurch wie im vorbeschriebenen Falle das Durchblasen der Fühlrohre 37>38 beendet und die Ventile 51 und 6h umgeschal-

• νιε t werden. Auch hier sind die Verzögerungszei'ten so bemessen, daß die Umschaltung der Ventile 51 und 6h vorgenommen worden ist, bevor der Behälter entleert ist.

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Da also bei der Entleerung das Fühlrohr 33 in die Flüssigkeit ein feucht, baut sich, nach dem Umschalten der Ventile 5"! und 6k in dem Fühlrohr 38 und den angeschlossenen Leitungen 40,52 und 67 ein Druck auf, der dazu führt, daß am Ausgang des Negators 59 kein Signal abgegeben wird. Damit verschwindet das Signal am Verstärker und erscheint erst wieder, wenn der Flüssigkeitsspiegel so weit gesunken ist, daß die Öffnung des Fühlrohres freigegeben ist. Nunmehr wird, wie im vorbeschriebenen ^aIIe, ein Signal an das Impulsventil 10 abgegeben. Tritt jedoch während der Simulierung des entleerten Behälters aufgrund eines Defektes an dem Negator 59 oder an dem Verstärker 72 an dessen Ausgang kein Signal auf, so wird ebenfalls, wie im νorbeschriebenen Falle, nach einer· bestimmten Zeit ein Warnsignal von dem Horn 3^ abgegeben.

Im Beispielsfalle erfolgt die Simulierung der zu messenden ■ Betriebsbedingungen, bei denen eine Schaltung vorgenommen werden soll, bereits während der Füll- oder IDntleerungsvorgiing eingesetzt hat. Das ist deswegen möglich, weil im Beispielsfalle das Füllen und Entleeren mit Sicherheit wesentlich langer dauert, als die Zeit zur Überprüfung des Steuersystems. Es ist klar, daß die erfindungsgemäße Schaltung sich auch derart aufbauen läßt, daß der Zylinder 20 erst nach Ablauf der Px-üfzeit beaufschlagt wird.

Die erfindungsgemäße Schaltung läßt sich ohne weiteres auch derart abwandeln, daß auch dann ein Warnsignal abgegeben wird, wenn aus irgend einem Grunde die Fühlrohre 38,39 nicht durchblasen werden können, sich also in den Leitungen k3t ^ ein hoher Staudruck ausbildet. In diesem Falle könnten über Rückschlagventile und Drosseln Verbindungen zwischen den Leitung*... k3, kk und den Leitungen 71 und 29 bestehen, soda^ auch dann das Impuls veu til 10 gwsclialtet und ein W

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signal abgegeben wird, wenn das Impulsventil 17 bei intakter logischer Schaltung und intaktem Verstärker geschaltet worden ist.

Die Erfindung ist im übrigen nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel oder ähnliche Beispiele zur Abfüll- oder Entloerungssteuerung von Behältern beschränkt. Sie läßt sich analog überall dort mit Vorteil anwenden, wo aufgrund bestimmter Betriebsbedingungen, die von pneumatischen oder hydraulischen Meßwertfühlern abgetastet werden, logische Schaltungen vorgenommen werden, deren Funktionsfähigkeit erf indungsgeinäß durch eine vorherige Simulierung der zu messenden Betriebsbedingungen sich auf einfache Weise überprüfen läßt.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1.) Sicherheits-Steuersystem für einen pneumatischen oder hydraulischen Steuerkreis mit wenigstens einer Steuerventil anordnung in Verbindung mit wenigstens einem Meßwertgeber zur Überwachung wenigstens einer bestimmten Betriebsbedingung und zur Abgabe wenigstens eines Meßsignals in Abhängigkeit von der Betriebsbedingung an die Steuerventil an Ordnung, die ein Steuersignal insbesondere zur Betätigung wenigstens eines pneumatischen oder hydraulischen Stellgliedes abgibt sowie einen an die Steuerventilanordnung angeschlossenenAnzeigekreis zur Abgabe von eine Störung anzeigenden Warnsignalen zumindest bei fehlerhafter Steuerventilanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Meßwertgeber (38,39) und der Steueryentilanordnung (58,59»72) ein von dieser gesteuertes Sehaltventil (51,64) angeordnet ist, das zur Überprüfung der ITunktionsfähigkei-::; der Steuerventilanordnung (58,59_}72) jeweils vor Eintritt der zu messenden Betriebsbedingung während eines Betriebsablaufes diese kurzzeitig simuliert und beim Ausbleiben eines der simulierten Bedingung entsprechenden Steuersignals eine Störungsanzeige ausgelöst und/oder das Stellglied (20) nicht betätigt wird.

   2. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei der Meßwertgeber aus wenigstens einem offenen, an eine Strömungsmittelquelle angeschlossenen !Hüllrohr besteht, in deia sich bei Abschluß des offenen Fühlrohrendes ein Staudruck ausbildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (51,64) zur Simulierung der Betriebsbedingung den Strömungsmitteleinlaß in das Meßrohr unterbricht oder freigibt, je nachdem, ob die Stuerventilanordnung (58,59«72) bei Abschluß

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   oder Freigabe des Meßrohrs ein Signal abgibt.

   3» Steuersystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventilanordnung wenigstens ein Logikelement.(58,59) enthält, dessen Steuereingang mit dem Eingang des Schaltventils und dessen Ausgang mit dem Steuereingang eines Strömungsmittelverstärkers (72) in Verbindung steht und der Ausgang des Verstärkers an den Steuereingang eines Ventils (10) zur Betätigung des Zylinders (20) angeschlossen ist, wobei der Verstärker bei Eintritt der wirklichen oder simulierten Detriebsbedingung ein Signal an seinen Ausgang abgibt.

   k. Steuersystem nach den Ansprüchen 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Strörnungsmittelquelle (ij2,27) und dem Anzeigekreis (3^0 einerseits und dem Ventil (io) zum Anschluß von Strörnungsdrucktnittel an den Zylinder (20) andererseits ein von dem Verstärker (72) gesteuertes Ventil (17) geschaltet ist, das bei Inbetriebnahme des Steuersystems in seiner ersten Schaltstellung die Strömungsmittelquelle (27) über ein erstes Zeitglied (30,31) mit der Verzögerung t.. an den Anzeigekreis anschließt und ein Signal des Verstärkers (72) nach der Zeit tp<^t.. das Ventil in seine zweite Schaltstellung umschaltet,in der die Strömungsmittelquelle gegenüber dem Anzeigskreis abgesperrt und über ein Zeitglied (69) mit einer Verzögerung t„ an den Steuereingang eines Ventils (70) angeschlOssen ist, das bei Strömungr.mittelbeaufschlagung den Signalweg vom Verstärker (72) zum Steuereingang des Ventils (1O) zur Betätigung des Zylindex's (20) freigibt.

   5. Steuersystem nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einet· Strömungsniittclquelle (27) "ⁿd dem Steuereingang des Schaltventils (51»6*l·) ein Ventil (1?) geschaltet ist, das bei Inbetriebnahme des Systems eine Verbindung zwischen der Strömungsmittelquelle und dem

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   Schaltventil unterbricht und durch ein Signal des Verstärkers nach der Zeit tg die Verbindung zur Umschaltung des Schaltventils freigibt.

   6.· Steuersystem nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Meßwertgeber (38,39) und einer Strömungsmittelquelle (27) ein Ventil (17) geschaltot ist, das bei Inbetriebnahme des Systems zur Überprüfung des Meßwertgebers diesen an die Strömungsmittelquelle anschließt und ein Signal des Verstärkers (72) zur Unterbrechung dieser Verbindung zv;ischen dem Meßwertgeber und der Strömungsmittelquelle das Ventil umschaltet.

   7. Steuersystem nach den Ansprüchen 4,5 und 6, dadurch gekennzeichnet, caß die Ventile zum Anschluß der Strömungsmittelquelle an .lie Anzeigevorrichtung (34) das Schaltventil (51, 64) sowie das Ventil zur Überprüfung des Meßwertgebers durchein einziges Impulsventil (17) ersetzt sind, das' bei Inbetriebnahme durch ein Schaltsignal des Steuersystems in seine eine Stellung und durch ein Verstärkersignal in die andere Stellung geschaltet wird.

   8. Steuersystem nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Meßwertfühler (38,39) zur Abtastung zweier Grenzbedingungen vorgesehen sind, wobei jedem Meßwertfühler ein Schaltventil (51,64) vorgeschaltet ist, das zu Beginn eines Betriebsablaufs die zu inessende Betriebsbedingung simuliert, wobei das erste Schaltventil (64) in Verbindung mit dem ersten Meßwertfühler (39) zur Simulierung der einen G-renzbedingung den Anschluß einer Strömungsmittelquelle (27) zu dem ersten Meßwertfühler unterbricht und das zweite Schaltventil (51) in Verbindung mit dem zweiten Keßwertfühler (38) zur Simulierung der anderen Grensbedingung den Anschluß der Strömungsmittelquelle (27) freigibt, und daß der Eingang des ersten Schalt-

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   Ventils (64·) zusammen mit dein Steuereingang eines ersten Negators (58) unter Zwischenschaltung von Drosseln an die Ströraungsmittelqiuelle und der Ausgang des ersten Negators über ein Umschaltventil (66) in dessen einen Stellung an den Steuereingang eines zv/eiten Negators (59) angeschlossen sind, dessen Ausgang mit dem Steuereingang des Verstärkers (72) verbunden ist und ferner der Eingang des zweiten Schaltventils (51) über das Umschaltventil (66) in dessen anderen Stellung zusammen mit dein Steuereingang des zweiten Negators und unter Zwischenschaltung von Drosseln an die Strömungsinittelquelle (87) ang;e schloss en ist.

   9. Steuersystem nach den Ansprüchen 1 bis 8, insbesondere zum Pullen und/oder Entleeren von Flüssigkeitsbehältern beispielsv/eise Kesselwagen, die jeweils mit einem Überdruckventil und einem Bodenventil vorsehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Druckinittelquelle (1) ζ ir Versorgung des Steuersystems und zur Betätigung des oder der Zylinder (20) zur Verstellung der Überdruck- und Bodenventile vorgesehen ist, wobei zwischen der Drucksittelquelle einerseits und der Steuerventilanordnung und desi oder den Zylindern andererseits ein Impulsventil (10) geschaltet ist, das zur Steuerung in seine Einschaltstsllung über einen Impulsbegrenzer (8,12,13) an die Druckmittelquelle und zur Steuerung in seine Aus schalt st ellung mit dein Ausgang des Verstärkers (72) oder mit dein Anzeigekreis (32,33,34-) in Verbindung steht.

   10. Steuersystem nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Impulsventil (10) und der Steuerventilanordnung (58,59,72) ein Ventil (26) geschaltet ist, das über ein Zeitglied (29,30) bei geöffnetem Impulsventil (10) vom Druck der Druckmlttelqueile (1,3) in seiner öffnungsstellung gehalten ist.

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