DE3316209C2 - - Google Patents
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- DE3316209C2 DE3316209C2 DE19833316209 DE3316209A DE3316209C2 DE 3316209 C2 DE3316209 C2 DE 3316209C2 DE 19833316209 DE19833316209 DE 19833316209 DE 3316209 A DE3316209 A DE 3316209A DE 3316209 C2 DE3316209 C2 DE 3316209C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
- F16K37/0025—Electrical or magnetic means
- F16K37/0033—Electrical or magnetic means using a permanent magnet, e.g. in combination with a reed relays
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
- F16K37/0025—Electrical or magnetic means
- F16K37/0041—Electrical or magnetic means for measuring valve parameters
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige
der Stellposition von Armaturen, insbesondere Rohr
armaturen wobei das Stellglied mit einem Geber in Ver
bindung steht, der mit einem entlang der Bahn des Ge
bers angeordneten Meßfühler zusammenwirkt.
Zur Anzeige der Stellposition von Armaturen, insbe
sondere Rohrarmaturen, wie sie beispielsweise in der
Erdölindustrie zum Einsatz gelangen, sind bereits
zahlreiche Vorrichtungen bekannt. Die Anzeige der je
weiligen Stellposition ist nämlich einerseits zur Kennt
nis des aktuellen Betriebszustandes, andererseits zur
Bestimmung und Vorbereitung erforderlicher Arbeitsgän
ge von Wichtigkeit.
Bekannt sind Vorrichtungen bzw. Apparate zur Positions
anzeige, die die Lage eines zu kontrollierenden Teiles
eines Apparates für einen bestimmten Kontrollpunkt zur
Anzeige bringen. Dies ist insbesondere bei Rohrleitungen
notwendig, wo die Offen-, Geschlossen- oder irgendeine
Zwischenstellung von Armaturen ermittelt und zur Vermei
dung von Betriebsstörungen zentral kontrolliert werden
muß.
Gemeinsames Merkmal der meisten Anzeigevorrich
tungen ist, daß die beweglichen Teile der Vorrichtung
durch Verbindungselemente an das Stellglied der zu über
wachenden Armatur, beispielsweise an die Spindel eines
Schiebers angeschlossen sind, dessen Verdrehung direkt
oder mittels einer Übersetzung kopiert wird, wobei die
in den Endstellungen angeordneten Mikroschalter oder
sonstige elektrische Meßfühler betätigt werden.
Diese kompletten Positionsanzeigevorrichtungen sind in
Folge ihrer Kompliziertheit und der Notwendigkeit ihrer
hochgenauen Bearbeitung kostenaufwendig und durch zahl
reiche Fehlermöglichkeiten belastet. So muß ihr beweg
licher Teil im allgemeinen mittels eines besonderen
Mechanismus an das sich bewegende Stellglied, bei
spielsweise die Spindel oder das Handrad der zu über
wachenden Rohrarmatur angeschlossen werden.
Eine weitere ungünstige Eigenschaft der bekannten
Vorrichtungen besteht darin, daß die sich anschlie
ßenden und die Bewegung übertragenden Mechanismen
sowie die sonstigen feinmechanischem Bauteile wie
Zahnräder, Schneckengewinde, Rollenhebel außerhalb
des Gerätegehäuses nur schwer und unvollständig ge
gen die schädlichen Witterungseinflüsse geschützt
werden können.
Aufgrund der vorstehend aufgeführten Tatsachen ist
offensichtlich, daß die Montage der bisher bekann
ten Positionsanzeigevorrichtungen an eine Rohrarmatur
nur in einer gut ausgerüsteten und mechanisierten Werk
statt mit präziser Facharbeit vorgenommen werden kann.
Dies führt dazu, daß sich die bekannten Anzeigevorrich
tungen in der Praxis schwer durchsetzen.
Die Anzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Pa
tentanspruch 1 ist durch das DE-GM 78 38 834 bekannt.
In diesem Fall ist oberhalb des Armaturengehäuses ein
motorischer Stellantrieb angeordnet. Er ist in einem
seperaten Gehäuse untergebracht, das an den Kopf des
Armaturengehäuses angeflanscht ist. Das Stellglied
der Armatur ist über ein Zwischenstück mit der Abtriebs
welle des Stellmotors verbunden. Diese Abtriebswelle
trägt außerdem eine Detektorscheibe, die als Geber
fungiert und mit entlang ihrer Bahn angeordneten Meß
fühlern korrespondiert. In diesem Fall ist also die
Anzeigevorrichtung im Gehäuse des Stellmotors unter
gebracht.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vor
liegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anzei
gevorrichtung zu entwickeln, die mit wesentlich gerin
gerem Platzbedarf auskommt, auch für Armaturen ohne
Stellantrieb geeignet ist und sich auch nachträglich
noch an bereits vorhandene Armaturen problemlos an
bauen läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß sowohl der Geber als auch der Meßfühler innerhalb
des Armaturengehäuses angeordnet sind, daß der Geber
am Stellglied montiert ist und der Meßfühler durch
die Wand des Armaturengehäuses abgedichtet heraus
geführt ist.
Im Gegensatz zum Stand der Technik sind also Geber
und Meßfühler unmittelbar im Armaturengehäuse mon
tiert mit entsprechend geringerem Platz- und Kosten
aufwand. Auch ist der Geber nicht unter Zwischen
schaltung einer Verlängerung, sondern unmittelbar
am Stellglied montiert, wodurch sich neben der Platz-
und Kostenersparnis auch eine erhöhte Anzeigegenau
igkeit ergibt. Schließlich ermöglicht die direkte
Befestigung des Gebers am Stellglied das nachträg
liche Ausrüsten genormter Armaturen mit der erfin
dungsgemäßen Anzeigevorrichtung.
Der Geber und die Meßfühler sind zweckmäßiger Weise
außerhalb des Druckraumes des Armaturengehäuses an
geordnet, können jedoch gegebenenfalls auch inner
halb dieses Raumes montiert werden. Die zur Anwen
dung gelangenden Geber können Dauermagnete, opto
elektronische Bauelemente, zylindrische Schaltnocken,
Eisenkerne oder Betätigungsbleche sein. Die Meßfüh
ler sind zweckmäßig als mit Reed-Relais versehene
Sonden, optoelektronische Elemente, als mit Mikro
schalter, Induktivschalter oder Differenzialspule
versehene Sonden ausgeführt.
Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand der
Zeichnung beschrieben; dabei zeigt
Fig. 1 einen Schieberverschluß in einer Gasrohr
leitung mit der erfindungsgemäßen Vorrich
tung;
Fig. 2 den Schnitt 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 eine mit zylindrischem Schaltnocken versehene
Armatur im Schnitt;
Fig. 4 Schnitt 4-4 von Fig. 3;
Fig. 5 Schnitt 5-5 von Fig. 4;
Fig. 6 den Querschnitt einer weiteren Ausführungs
form der erfindungsgemäßen Positionsanzeige;
Fig. 7 Schnitt 7-7 der in Fig. 6 dargestellten Aus
führung;
Fig. 8 den Schnitt einer kontinuierliche Endstellungs
wahrnahme sichernden Ausführung und
Fig. 9 Schaltschema der Spulen der in Fig. 8 darge
stellten Ausführung.
An die Spindel des auf Fig. 1 und 2 dargestellten
Gasfernleitungsschiebers ist über die zur Lenkung des
Magnetflusses dienende Eisenbasis 18 der Dauermagnet 11
befestigt. In die Schutzhülse des Schiebers hineinrei
chend sind die mit den Reed-Relais ausgerüsteten Meßfühler
durch die Halte- und Stellhülse 14 und die Meßfühler
befestigungs-Gegenmutter 13 angeordnet. An der Schutz
hülse sind Tragwarzen 15 vorgesehen und zwischen diesen
und der Halte- und Stellhülse 14 ist der Stellhülsen
dichtring 17 angeordnet. Die aus dem mit dem Reed-Relais
12 versehenen Meßfühler herausgeführte Leitung ist im Kabel
endrohr 19 angeordnet. Das in dem mit dem Reed-Relais
12 ausgeführten Meßfühler angeordnete Reed-Relais hat ein
Gehäuse mit der Schutzart IP 65.
Die Arbeitsweise der Positionsanzeigevorrichtung
gemäß vorstehender Ausführungsform beruht darauf,
daß im Verlaufe der Bewegung der Schieberspindel der
Dauermagnet 11 in die Nähe des einen Meßfühlers mit Reed-
Relais 12 gelangt und hierbei diese betätigt, d. h.
das darin angeordnete Reed-Relais zum Ansprechen
bringt. Auf diese Weise können die Endstellungen an
gezeigt und ferngemeldet werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 bis 5 ist
an die Spindel der zylindrische Schaltnocken 21
montiert. An die Schutzhülse ist das Stell- und Halte
blech 24, die Blechhalterwarze 25 und mittels der den
Mikroschalter befestigenden Schrauben 23 der mit dem
Mikroschalter 22 versehene Meßfühler montiert und mittels
des Meßfühlerdichtringes 27 angedichtet.
Die Arbeitsweise ist im wesentlichen der Arbeits
weise der mit Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungs
form vollkommen gleich mit der Abweichung, daß der
die Endstellung anzeigende Kontakt unter Einwirkung
des zylindrischen Schaltnockens 21 durch den der End
stellung entsprechenden mit dem Mikroschalter 22 aus
gerüsteten Meßfühler gesichert wird.
Bei der Positionsanzeigevorrichtung gemäß Fig.
6 und 7 ist auf dem Gehäuse des Kugelhahnes eine die
Tragwarze 35 bildende Gehäusebohrung vorgesehen und
in dieser die Stell- und Haltehülse 34 angeordnet und
mittels der diese fixierenden Schraube 36 befestigt.
Die Stell- und Haltehülse 34 ist mittels des Dicht
ringes 37 abgedichtet und darin ist der Meßfühler mit In
duktiv-Näherungsschalter 32 angeordnet und mittels der
Gegenmutter 33 fixiert. An das bewegliche Bauelement
des Kugelhahnes, zweckdientlicherweise an seine Kulisse
ist das Betätigungsblech 31 montiert.
Die Arbeitsweise der auf der Fig. 6 sichtbaren
Ausführung beruht darauf, daß sobald das Betätigungs
blech 31 sich einem der mit Induktiv-Näherungsschalter
32 versehenen Meßfühler nähert, verändert sich dessen Aus
gangssignal. Auf diese Weise kann die eine bzw. können
beide Endstellungen des Kugelhahnes eindeutig ange
zeigt werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 verläuft die
Positionsanzeige kontinuierlich mit der Wahrnahme der
Endstellung. Die wichtigsten Bauelemente dieser Aus
führungsform der Vorrichtung sind der an die Spindel
des Schiebers der Gasfernleitung im Spindelraum monti
erte eintauchende Betätigungseisenkern 41 und der mit
der Differentialspule 42 ausgeführte Meßfühler, der zweck
dienlicherweise in einer in einem Metallrohr ange
ordneten Kunstharzmasse ausgebildet ist. Dieser mit
Differentialspule 42 ausgeführte Meßfühler ist auch mit
Endstellungsanzeigespulen versehen und wird durch die
Meßfühlerbefestigungsschraube 43 fixiert. Die Zuleitung
des mit Differenzspule 42 ausgeführten Meßfühlers führt durch
die Tragwarze 45, in welcher die Hülsenfest
stellschraube 46 und die Zuleitungskabel-Stell- und
-Haltehülse 44 angeordnet sind. Die Zuleitungskabel-Stell-
und -Haltehülse 44 ist durch einen Hülsendichtring ab
gedichtet.
Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform beruht
darauf, daß sich die Induktivität des Spuen der
Differentialspulensonde 42 (deren Schaltbild in Fig. 9
dargestellt ist) in Abhängigkeit von der Lage des ein
tauchenden Betätigungseisenkernes 41 verändert und
dies zur kontinuierlichen Anzeige der jeweiligen Stel
lung des Schieberverschlusses geeignet ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Positions
anzeigevorrichtung besteht darin, daß sie einen
wesentlich einfacheren Aufbau als die bisherigen
Vorrichtungen aufweist, aus weniger Bauelementen
besteht und weniger Fehlermöglichkeiten aufweist.
Auf diese Weise ist ihre Arbeitsweise sicherer,
ihre Produktion und Montage einfacher und preiswerter,
wobei sie keine Wartung bzw. im Laufe der Bedienung
keine besonderen Fachkenntnisse erfordern die zum An
schluß der sondenartigen Meßfühler dienenden Warzen
können bereits bei der Fertigung ausgebildet werden,
und so können die Meßfühlersonden nach Entfernen der
Verschlußstopfen auch nachträglich eingesetzt bzw. im
Verlaufe des weiteren Betriebes gewechselt werden.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Anzeige der Stellposition von Armaturen,
insbesondere Rohrarmaturen, wobei das Stellglied mit einem
Geber in Verbindung steht, der mit einem entlang der Bahn des
Gebers angeordneten Meßfühler zusammenwirkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl der Geber (11, 21, 31, 41) als auch der Meßfühler
(12, 22, 32, 42) innerhalb des Armaturengehäuses (9) angeordnet
sind, daß der Geber (11, 21, 31, 41) am Stellglied (10) montiert
ist und der Meßfühler (12, 22, 32, 42) durch die Wand des
Armaturengehäuses (9) abgedichtet herausgeführt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der (die) Geber
und der (die) Meßfühler im Niederdruckraum des Armaturen
gehäuses angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der (die) Geber und der
(die) Meßfühler im Druckraum des Armaturengehäuses ange
ordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der (die)
Geber als Dauermagnet (11), als optoelektronisches
Bauelement, als zylindrischer Schaltnocken (21), ein
tauchender Betätigungseisenkern (41) oder als Betäti
gungsblech (31) ausgebildet ist (sind).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der (die)
Meßfühler als mit Reed-Relais versehene Sonde (12),
als optoelektronisches Bauelement, als mit Mikroschal
ter versehene Sonde (22), als mit Induktivschalter
versehene Sonde (32) oder als mit Differentialspule
versehene Sonde (42) ausgebildet ist (sind).
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- 1983-04-29 AT AT157083A patent/AT387833B/de not_active IP Right Cessation
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Also Published As
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