DE2546154C3 - EndsteUungsanzeigeeinrichtung für ferngesteuerte Armaturen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Endstellungsanzeigeeinrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruches I. Bei den bekannten Stellungsan/.cigevorrichlungcn für ferngesteuerte Armaturen z. B. auf Tankschiffen, wird vor dem Steuerventil zur ßctäligung der ferngesteuerten Armatur in die Pumpen- oder Tanklcilung ein auf Strömung oder Druck ansprechendes Anzeigegerät vorgesehen. Ferner ist es bekannt, die Endstellungcn der ferngesteuerten Armaturen über Endschalter hydraulisch oder elektrisch /um Steuerstand /u übertragen. Weiter ist es bekannt, Meßzylinder /wischen den zum Antrieb der ferngesteuerten Armaturen führenden Arbeitsteilungen zu schalten, durch die die jeweilige Stellung der Armatur, also auch dessen Endslcllungen an dem Meßzylinder ab/niesen sind. All diesen Slcllungsan/cigccinrichtungcn liegt das gemeinsame Merkmal /ugnindc. niimlich die Arbeitsflüssigkeit zur Betätigung des Antriebes für die fernbcliitiglc Armatm gleichzeitig zur Betätigung der Anzeigevorrichtung mil hcran/ii/ichcn, wenn von einer elektrischen l.mlMel liingsan/cige abgesehen wird. Die Abhängigkeil der Anzeigevorrichtung von der Arbeitsfliissigkeil schränkt in vielen Anwendungsfällen, insbesondere auf Tankschiffen mit einer zentralen Stelle zur Betätigung der einzelnen auf dem Schiff befindlichen fernzusteuernden Armaturen, die wirtschaftlichste Lösung der gesamten Steuerungsanlage für die Ventile stark ein. So muß beispielsweise bei einer Anzeigevorrichtung nach der DE-PS 12 99 477 die Steuerflüssigkeit nicht allein einen dem Arbeitszylinder zugeordneten Steuerkolben verschieben, sondern gleichzeitig den Zylinderkolben des Arbeitszylinders für die zu verstellende Armatur. Die betreffende Leitung muß deshalb der erforderlichen Arbeitsflüssigkeilsmenge für den Arbeitszylinder angepaßt werden. Infolge der Kompressibilität der verhältnismäßig großen Arbeitsflüssigkeitsmenge kann die Anzeigevorrichtung nicht mit Sicherheit die jeweilige Endlage des Arbeitszylinders anzeigen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer von der Arbeitsflüssigkeit unabhängigen Endstellungsanzeigeeinrichtung für ferngesteuerte Armaturen, die ausschließlich die jeweilige Endstellung der Armatur sicher anzeigt und darüber hinaus einen geringen Lcitungsaufwand erfordert.

Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erreicht. Dadurch, daß die Anzeige auf strömendem Steueröl und dem damit verbundenen Druckgefälle innerhalb des Anzeigegerätes basiert, ist die Anzeige vom Verdrängungsvolumen des Arbeitszylinders, dessen Endlage angezeigt werden soll, unabhängig. Welche Endlage angefahren wird, läßt sich 'Während der Arbeitsbewegung des Arbeitszylinders am Anzeigegerät erkennen. Bei Verwendung eines Verdrängungsmotors als Anzeigegerät ergibt sich die anzufahrende Endlage aus der Drehrichtung derselben und bei Verwendung eines auf Differenzdruck ansprechenden Kolbens aus dessen Lage gegenüber seiner feder/entricrtcn Ausgangslagc.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der t-.ifindung ist in der Zeichnung im Schema dargestellt.

In der einzigen Figur bezeichnet 1 das hydraulische Antriebsaggregat. Von dem hydraulischen Antriebsaggregat 1 führt eine Druckleitung P\ sowie eine Tankleilung TI /u Schaltventil^ 2a, 2b. Diese Ventile befinden sich im .Steuerstand beispielsweise auf einem Tanker im Ladckontrollraum und sind als handbctaiigtc 3-Wcgcventile mit den Schaltstellungen a und b ausgebildet. Von den Schallventilcn 2a, 2b führen Stcuerleiltingcn 3a. Ib zu Steuerventilen Aa, Ab und 5;i. 5b. Während die Steuerventile 4«/. Ab als Zwci-Wegcvcntile mit zwei Schaltstellungen a und b ausgebildet find, isi das Steuerventil 5a als Drei-Wegeventil mit den Schaltstellungen a und h und das Steuerventil 5i> als Vier-Wegeventil mil den Schaltstellungen a und b ausgebildet. Die Steuerventile 'S./. %b sind in Richtung der Schallleitung a hydraulisch und in Richtung der Schiiltstclliing b von einer Feder /\\ betätigen. Die Steuer¹.entile An, Ab werden in dichtung der Schallstcllung .( von den Schaltnocken β,;, bb der durchgehenden Kolbcn.Miinpt 7 der als Arbeitszylinder 8·(, 8b ausgebildeten Antriebe ftir die fi rn/iisleucrnden Anna liiren 9 a, 9/> verschoben und in Richtung der Si nullstellung h von einer Feder

Diis in Richtung der Schallsiellung /> hydraulisch zu betätigende Steuerventil 5;) ist ills i -Wegeventil ausgebildet, wobei di ι elin Anschluß über die Arbeilslcilung Λ mil dem Zylinderraum 8«ia und die bilden .indricn Anschlüsse über die leitungen 10a. I Oft

mit der Druckleitung P2 bzw. der Tanklejtung T2 verbunden sind. Das ebenfalls in Richtung der Schaltstellung 6 hydraulisch zu betätigende Steuerventil 56 ist als Vier-Wegeventil ausgebildet, dessen einer Anschluß über die Arbejisleitung A mit dem Zylinderraum 86a und dessen anderer Anschluß über die Arbeitsleitung B mit dem Zylinderraum 866 des Arbeitszylinders Sb verbunden ist Die beiden restlichen Anschlüsse des Steuerventils 56 sind ebenfalls über Leitungen 10a, 106 mit der Druckleitung P2 bzw. der Tankleitung T2 verbunden. Mit den Steuerleitungen 3a, Zb sind auf Steuerölströmung ansprechende Anzeigegeräte 11a, 116 verbunden. Diese Anzeigegeräte bestehen aus kleinen Zylindern 12, deren Kolben 12a mittels Federn 126,12cin der Mitte des Zylinders zentriert sind. Ferner weisen die Zylinder eine durchgehende Kolbenstange 12t/ gleichen Druchmessers auf. Zwischen den Anschlußstellen 3c, Zd an den Steuerölleitungen Za, Zb für die zu den Zylinderräumen 12e, \2f führenden Leitungen 3e. 3.^ ist zur Erzielung einer merklichen Druckdifferenz bei strömendem Steueröl je eine Drossel 14a. 146 vorgesehen. Je nach Ströwiungsrichtung des Slcueröls verschieben sich die Kolben 12a mit Kolbenstange YId infolge dieser auch an den Kolben 12a wirksam werdenden Druckdifferenz in die eine oder andere Richtung.

Die Wirkungsweise der Endslellungsanzeigeeinrichtung ist folgende:

In der gezeigten Schaltstcllung b der von Hand zu betätigenden Schaltvcntilc 2a, 26 sind die Steuerleitungen 3a, 36 mit der Tankleitung 7"I verbunden. Damit befinden sich auch die in Schaltsicllung 6 von Federkraft belasteten Steucrkolbcn der das Arbeitsmittel zu den Arbeitszylindern 8a. 86 steuernden Steuerventile 5a, 56 in ihrer Schallstellung 6, in der bei dem Steuerventil 5a der Zylinderraum 8aa über die Leitung 10a mit der Tanklcitung T2 verbundene Leitung 106 abgesperrt ist. Durch die Kraft der den Kolben Bac in Richtung des Zylinderraumes 8aa belastenden Feder Bad wird der Kolben Sac mil Kolbcnsiange 7 in Schließrichtung der Armatur 9a verschoben. Während des Verschiebevorganges der Kolbenstange liegt der Schaltbol.xn 4a 1 des Steuerventils 4a außerhalb des Wirkungsbereiches des Schaltnockcns 66 der Kolbenstange, so daß der Sleuerkolbcn des Steuerventils 4a in Richtung der Schiefstellung 6infoigc der Federkraft verschoben wird. In der Schaltsicllung 6 des Steuerventils 4a ist die Druckleitung P2 über den l.citungsabschnitl 3.1 2, die Blende 15a sowie über das Steuerventil 4a und den l.cilungsabschnitt 3a I mit der Stcuerlcitung 3a und, da sich das handbctäligtc Schaltventil 2a in der Schaltstcllung 6 befindet, mit der Tankleitung Ti verbunden. Damit slrömt ein Stcucrölstrom von der Druckleitung /'2 zu derTanklcimng Ti. Durch die Drossel 14a in der Steucrlcitung in ergibt sich zwischen den Anschlußstellen 3</und 3c· ein Druckgcfällc, <l;is über die Leitungen 3c, Zf auch im Zylinder lla wirksam ist und dort den Kolben 12a mit der Kolbenstange I2dgegen die geringe Kraft der Feder 126 verschiebt. Sobald öle Armatur 9a ihre geschlossene Stellung erreicht hat, wird von dem Schaltnocken ha der Steucrkolbcn des Steuerventils 4a über den Schaltbol/en 4a 1 in die Schaltstcllung a verschoben und damit der Sleuerölslrom von der Druckleitung I'2 /ur Tanklcitung Π unterbrochen. Durch das Fehlen '"ines Slcucrölsirorncs stellt sich an den Anschlüssen Zc. Zd Druckgleichheit ein, so daß sich der Kolben 12a wieder zurück in seine Ausgangsstellung verschiebt und damit die Freistellung der Armatur 9a anzeigt.

Wird das von Hand zu betätigende Schaltventil 2a uns der Schaltstellung t in die Schaltstellung a verschoben, wird die Steuerleitung 3a mit der Druckleitung P\ verbunden. Damit verschiebt sich der Steuerkolben des Steuerventils 5a gegen die Federkraft in die Schaltstellung a und verbindet den Zylinderraum 8aa mit der Druckleitung P2, so daß sich durch die damit verbundene Druckbeaufschlagung des Zylinderraumes 8aa der Kolben 8ae gegen die Kraft der Feder Bad und der Armatur 9a über die Kolbenstange 7 in öffnungsrichtung verschiebt. Damit kommt der Schaltnocken 6a mit dem Schaltbolzen 4a 1 außer Wirkverbindung, so daß sich der Steuerkolben des Steuerventils 4a wieder in die Schaltstellung 6 verschiebt. Da der Druck in der Druckleitung P2 höher ist als in der Druckleitung Pi strömt aus der Druckleitung P2 über die Steuerleitung Za Steueröl in Richtung der Druckleitung P1. Durch das strömende Steueröl stellt sich an den Anschlüssen Zd, Zc wieder ein Druckgefälle ein und verhiebt den Kolben 12a mit Kolbenstange 12u des Zylinders 12 gegen die Kraft der Feder 126. Sobald die Armatur 9a ihre Offenstellung erreicht hat, wird mittels des Schaltnokkens 66 der Sleuerkolben des Steuerkolbens 4a wieder in die Schaltstcllung a verschoben, in der der Steuerölstrom zur Druckleitung PX unterbrochen wird. Durch das damit an den Anschlüssen 3c, Zd sich einstellende Druckgleichgewicht verschiebt sich der Kolben 12a mit Kolbenstange YId v^ieder zurück in seine Ausgangsiage und zeigt damit an, daß die Armatur 9a ihre Endstellung erreicht hat.

Wird der Druck in der Druckleitung P1 größer gehalten als in der Druckleitung P2 erfolgt in der Schaltstellung a des Schaltventils 2a und des Steuerventils 5a sowie in der Schal'.stcllung 6 des Steuerventils 4a eine Strömung des Steueröls aus der Druckleitung P1 in die Druckleitung P2 über die Steuerleir.ing 3a und damit eine Umkehrung des an den Anschlüsser· 3c, Zd wirkenden Druckgcfällcs, so daß sich der Kolben 12a mit Kolbenstange 12c/ in dieser Durchflußrichtung ge^cn die Kraft der Feder 12c verschiebt. Dadurch läßt sich an der Stellung des Kolbens mit Kolbenstange des Anzeigegerätes 11a erkennen, in welche Richtung sich die Armatur 9a bewegt, in die Öffnungs- oder Schließrichtung.

Durch die Anordnung einer Blende 15a, 156 in den Leitungsabschnitten 3a 2, 36 2 wird das zur Anzeige erforderliche Steueröl auf einem Kleinstwert gehalten.

Das mit der Steuerleitung 36 verbundene Anzeigegerät 116 arbeitet in der gleichen Weise wie das Anzeigegerät lla. Der Arbeitskolben 86zur Betätigung der Armatur 96 ist lediglich in beiden Bewcgungsrichtunpcn vom Druckmittel zu beaufschlagen, und zwar durch Verwendung des als Vier-Wegeventil ausgebildeten Steuerventils 56, das über den Steuerleitungsabschnii! 36 1 mit der Steuerleitung 36 verbunden ist. Die Steuerventile 5/?, 56 sind in unmittelbarer Nähe der Arbeitszylinder 8a,86angeordnet, so daß die Arbeitsleitungen A. B kurz ausgeführt werden können. Die Druck- und Tanklcitungcn P2, T2 sind in unmittelbarer Nähe der Steuerventile 5a, 56 verlegt, so daß auch die Abzweigleitungen 10a, 106 kurz ausgeführt werden können. tJie Steuerleitungen 3a, 36 lassen sich besonders klein dimensionieren, da zur Betätigung der Steuerventile 5a, Sb nur tine geringe Steucrölncnge erforderlich ist. ebenso /um Wirksamwerden der Anzeigegeräte lla, 116.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Endstellungsanzeigeeinrichtung für ferngesteuerte Armaturen mit einem auf strömende Hydraulikflüssigkeit ansprechenden Anzeigegerät, wobei in der jeweiligen Endstellung der ferngesteuerten Armatur ein mit dem Antrieb der ferngesteuerten Armatur bzw. mit der ferngesteuerten Armatur selbst in Wirkverbindung bringbares Ventil den Hydraulikflüssigkeitsstrom für das Anzeigegerät unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß das den Hydraulikflüssigkeitsstrom für das Anzeigegerät (11a, Wb) steuernde Ventil (4a, Ab) über eine den Hydraulikflüssigkeitsstrom für das Anzeigegerät führende Steuerleitung (3a, 3b) mit einem Schaltventil (2a, 2b) in Verbindung steht, das die Steuerleitung mit einer Druck- oder einer Tankleitung (P\, Ti) verbindet und wobei mit der Steuerleitung gleichzeitig ein Hydraulikantrieb eines Steuerventils (5a, 5b)zur Steuerung der Arbeitsflüssigkeil für den Antrieb (8a, Sb) der ferngesteuerten Armatur(9a,9tyin Wirkverbindung steht.

2. Hydraulische Endstellungsanzeigecinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Hydraulikflüssigkeitsstrom für das Anzeigegerät (11a, Mb) steuernde Ventil (4a, Ab) mit seinem zweiten Anschluß mit der das Arbeitsmittel für den Antrieb (8a,8tyder ferngesteuerten Armatur (9a, 9b) führenden Druckleitung (P2) in Verbindung steht, wobei der Druck des Arbeitsmittels in der Druckleitung (P2) größer ist als der Druck der Steuerflüssigkeit in der Steue-ieitung (3).

3. Hydraulische Endstellungsanzeigecinrichtung nach Anspruch 1, dadurch geN-nnzeichnet. daß das den Hydraulikflüssigkeilsstrom für das Anzeigegerät (11a, 116,J steuernde Ventil (4a. Ab) mit seinem zweiten Anschluß mit der das Arbeitsmittel für den Antrieb (8a,Sb)dcr ferngesteuerten Armatur (9a, 9b) führenden Druckleitung (P2) in Verbindung steht, wobei der Druck des Arbeitsmittels in der Druckleitung (Pl) kleiner ist als der Druck der Stcuerflüssigkeit in der Steuerleitung (3).