DE395051C

DE395051C - Device for the automatic regulation of electric motors for the drive of tension regulators

Info

Publication number: DE395051C
Application number: DET25975D
Authority: DE
Original assignee: THERMOGEN EQUIPMENT Co IN
Current assignee: THERMOGEN EQUIPMENT Co IN
Priority date: 1921-11-06
Filing date: 1921-11-06
Publication date: 1924-05-13

Description

Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung von Elektromotoren für den Antrieb von Zugreglern. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung von Elektromotoren für den Antrieb von Zugreglern für Dampfkessel. Gegenüber bekannten Vorrichtungen dieser Art kennzbiehnet sich die vorliegende Erfindung dadurch, daß eine Anzahl von Schaltern angeordnet sind, die unter dem Einfluß eines Einschalthebels stehen, während ein Umkebrschalter selbsttätig auf die Schalter derart einwirkt, daß bei Einschaltung irgendeines der Schalter in die eine oder andere Richtung der Antriebsmotor für den Zugregler sich in die entsprechende Richtung dreht.Device for the automatic control of electric motors for the Drive of tension regulators. The invention relates to a device for automatic Control of electric motors for driving draft regulators for steam boilers. Opposite to known devices of this type, the present invention is characterized in that that a number of switches are arranged under the influence of a switch-on lever stand while a reversing switch acts automatically on the switch in such a way that that when any of the switches are turned on in one direction or the other, the The drive motor for the tension regulator rotates in the corresponding direction.

Die Vorrichtung kann ohne Schwierigkeiten in bereits bestehenden Anlagen eingebaut werden, nimmt wenig Platz in Anspruch und ist außerdem zuverlässig im Betrieb.The device can be used without difficulty in existing systems installed, takes up little space and is also reliable in the Operation.

In den Zeichnungen wird eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.An embodiment of the invention is illustrated in the drawings.

Abb. i: ist eine schematische Ansicht der Vorrichtung.Fig. I: is a schematic view of the device.

Abb. 2 ist eine schematische Ansicht des elektrischen Teils der Vorrichtung.Fig. 2 is a schematic view of the electrical part of the device.

Abb. 3 ist eine schaubildliche Ansicht verschiedener Einzelheiten, und Abb. 4 ist eine Draufsicht auf gewisse Teile de#z Unikelirschalters. Nach Abb. i: wird der Kessel, dessen Zug geregelt werden soll, mit io und die Esse des Kessels mit ii bezeichnet. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf selbsttätige Antriebsmittel, die durch Änderung des Dampfdruckes, der Temperatur, der Geschwindigkeit o. dgl. geregelt werden. Solche Vorrichtungen können auch in Verbindung mit anderen als dem vorbeschriebenen Dampferzeugungskessel verwendet werden.Fig. 3 is a perspective view of various details and Fig. 4 is a plan view of certain parts of the universal switch. According to Fig. I: the boiler, the draft of which is to be regulated, is designated with io and the forge of the boiler with ii. The present invention relates to automatic drive means which are regulated by changing the steam pressure, temperature, speed or the like. Such devices can also be used in connection with other than the above-described steam generating boiler.

Ferner wird als Antriebsmittel eine sich hin und her bewegende, mit Gewinde ausgestattete Spindel 12 verwendet, an deren einem Ende eine Hülse 13 befestigt ist, welche auf einer Führung 14 gleitet, während das andere Ende der Stange in den Lagern 15 verschieblich ist. Eine zwischen den Lagern 15 auf der Spindel aufgeschraubte verstellbare Mutter 16 ist mit einem Schneckenrad 17 ausgestattet, das durch eine Schnecke 18 eines Elektromotors angetrieben wird. je nachdem die Mutter in die eine oder die andere Richtung gedreht wird, bewegt sich die Stange inach rechts oder links.Furthermore, a reciprocating, threaded spindle 12 is used as the drive means, at one end of which a sleeve 13 is attached which slides on a guide 14, while the other end of the rod is displaceable in the bearings 15. An adjustable nut 16 screwed onto the spindle between the bearings 15 is equipped with a worm wheel 17 which is driven by a worm 18 of an electric motor. depending on whether the nut is turned in one direction or the other, the rod moves to the right or left.

Der Antrieb des elektrischen Motors ig, welcher die Vorrichtung 12 betätigt, wird durch einen Haupthebel 25 bewirkt, dessen Einstellung von der Änderung des in dein Kessel io herrschenden Dampfdruckes abhängig ist. Dieser Hebel regelt eine Anzahl Ein- und Umschalter. Ein Arm 27 des in 26 drehbar gelagerten Hebels 2 ist mit einem b 5 Vorsprung28 ausgestattet, welcher durch einen Schlitz 29 in dem oberen Ende der Schiene 30 tritt, die einen Teil des in 32 drehbar gelagerten Hebels 31 bildet. Der Hebel 31 ruht z auf ein -r Schneide 33, welche einen Teil der biegsamen, Platte eines durch die Leitung 35 mit dem Kessel io verbundenen Federmanometers 34 ist. Der Hebel steht somit stets unter Wirkung des Dampfdruckes de., Kessels.The drive of the electric motor ig, which actuates the device 12, is effected by a main lever 25 , the setting of which is dependent on the change in the steam pressure prevailing in the boiler io. This lever controls a number of on and changeover switches. An arm 27 of the lever 2 rotatably mounted in FIG. 26 is provided with a b 5 projection 28 which passes through a slot 29 in the upper end of the rail 30 which forms part of the lever 31 rotatably mounted in 32. The lever 31 rests on a cutting edge 33 which is part of the flexible plate of a spring pressure gauge 34 connected to the boiler through the line 35. The lever is therefore always under the action of the steam pressure de., Boiler.

Der auf den Hebel 31 einwirkende Dampfdruck wird durch ein Gewicht 36 an dem in 38 gelagertün Hebelarm 37 und durch eine Feder 39 ausgeglichen. Die Feder 39 regelt die Einstellung des Hebels 31 zwischen Anschlägell 40 und 4r. Es i4 klar, daß eine Zunahme des Dampfdruckes den Schalthebel 25 in Richtung des Uhrzeigers ausschwingt, während eine Druckabnahnie die entgegengesetzte Einstellung des Hebels 25 bewirkt.The steam pressure acting on the lever 31 is balanced by a weight 36 on the lever arm 37 mounted in 38 and by a spring 39. The spring 39 regulates the setting of the lever 31 between the stop 40 and 4r. It is clear that an increase in the steam pressure swings the switching lever 25 in the clockwise direction, while a decrease in pressure causes the lever 25 to be set in the opposite direction.

Nach den Abb. i und 3 beherrscht der Hauptliebel :25 eine Anzahl Schalter, welche in einem Gehäuge 42 untergebracht sind. Einer dieser Schalter sowie Teile eines anderen sind in Abb. 3 veranschaulicht. Die anderen Schalter sind alle dem dargestellten in Ausführung gleich. jeder Schalter ist mit einer stromleitenden, wagerecht angeordneten Welle 43 ausgerüst(t, welche normalerweise in der gezeigten Lage durch das daran aufgehängte Gewicht der stromleitenden Platte44 und der Tatsache, daß ihre drehbare Lagerung über ihrer geometrischen Achse liegt, gehalten wird. Diese Platte steht in dauerndem Kontakt mit dem Quecksilber 43. Nahe dem vorderen Ende ist die Welle 43 mit einem quergerichteten, kurvenähnlich gebogenen Draht 46 ausgestattet, welcher normalerweise stromlos ist, der aber an dem einen oder dem anderen Ende mii dem Quecksilber 47 in Berührung gebracht werden kann, wenn die Welle 43 sich in die eine oder die andere Richtung dreht. Diese Bewegung, wodurch bei 47 Kontaktschluß hergestellt wird, wird durch den Finger 48 herbeigeführt, welcher auf einen Anschlag 49 der Wche 43 trifft. Um nun die gewünschte Einschaltung durch Einstellen des Hebels 25 herbeizuführen und ein Unterbrechen des Gesamtarbeitsstroms an den Quecksilberoberflächen (was schädliche Lichtbogen zur' Folge haben würde) zu verhindern, ist es zweckmäßig, die Schalter mit einer entsprechenden Anzahl elektromagnetischer Relais 50 (Abb. i) zu verbinden.. According to Figure 3 i and the Hauptliebel dominated: 25, a plurality of switches which are accommodated in a Gehäuge 42nd One of these switches and parts of another are illustrated in Fig. 3 . The other switches are all the same as the one shown in execution. Each switch is equipped with a current-conducting, horizontally arranged shaft 43 (t, which is normally held in the position shown by the weight of the current-conducting plate 44 suspended from it and the fact that its rotatable mounting is above its geometrical axis. This plate is in permanent contact with the mercury 43. Near the front end the shaft 43 is equipped with a transversely directed, curve-like bent wire 46 which is normally de-energized, but which can be brought into contact with the mercury 47 at one or the other end if the shaft 43 rotates in one or the other direction. This movement, which produces contact closure at 47, is brought about by the finger 48, which strikes a stop 49 of the roller 43. To now switch on the desired by adjusting the lever 25 bring about and an interruption of the total working current on the mercury surfaces (which is harmful To prevent an arc), it is advisable to equip the switches with an appropriate number of electromagnetic relays 50 (Fig. i) to connect.

Die Drehrichtung des Motors ig wird durch den Umkehrschalter bestimmt, dessen Ausführung und Arbeitsweise folgende ist: In einem Gehäuse 51 am unteren Ende des Hebels 25 (Abb. 3) ist eine leichte, der Wefle 43 ähnliche, drehbare Welle s2 gelagert, welche aber aus Isoliermaterial hergestellt ist. Unter dieser Welle, und zwar nahe d(m einen Ende ist eine kurvenartig gebogene MetallPlatte 53 befestigt, weiche mit einem herabhängenden Vorsprung 54 ausgerüstet ist, d(r in ständigem Kontakt mit dem Quecksilber 55 steht. Die Platte 53 ist außJdern mit vorspringenden Drahtenden 56, 57 ausgestattet, welche in das Quecksilber 58 und 59 eintauchen, wenn die Welle 52 in der einen oder anderen Richtung nach abwärts bewegt wird. Diese Welle 52 ist mit einer leichten Feder 59' verbunden und hat stets das Bestreben, in ihre Ursprungsstellung zurück7ukehren. An ihrem vorderen Ende ist die Welle 52 mit einer Metallplatte 6o ausgebildet, welche ebenfalls einen herabhängenden Teil 61 aufweist, der dauernd in das Quecksilber 62 eintaucht, während die beiden Drahtenden 63 und 64 entsprechend der Drehrichtung der Wel!e 52 in die Quecksilbermasse 65 oder 66 greifen. Die Abwärtsbewegung der Welle 52 wird duich. irgendeinen der fünf Anschläge 67 an dem Bogen 68, der an dem Hebel :25 befestigt ist, bei Einstellung des letzteren begrenzt.The direction of rotation of the motor ig is determined by the reversing switch, the design and mode of operation of which is as follows: In a housing 51 at the lower end of the lever 25 (Fig. 3) there is a light rotatable shaft s2 similar to the Wefle 43, but which consists of Insulating material is made. Under this shaft, near one end, a curved metal plate 53 is attached, which is equipped with a depending protrusion 54, which is in constant contact with the mercury 55. The plate 53 is also provided with protruding wire ends 56 57 , which immerse in the mercury 58 and 59 when the shaft 52 is moved downwards in one direction or the other. This shaft 52 is connected to a light spring 59 ' and always tends to return to its original position. At its front end, the shaft 52 is formed with a metal plate 6o, which also has a depending part 61 which is permanently immersed in the mercury 62 , while the two wire ends 63 and 64 according to the direction of rotation of the shaft 52 in the mercury mass 65 or 66. The downward movement of the shaft 52 will follow any one of the five stops 67 on the bow 68 attached to the lever : 25 at Setting of the latter is limited.

Die Teile sind so angeordnet und bemessen, daß die Unterbrechung bzw. das Schließen des Kontaktes zwischen dem Finger 48 und irgendeinem der Anschläge 49 genau mit der Kontaktdauer zwischen dem Anschlag 69 und dem entsprechenden Anschlag 67 an dem Bogen 68 zusammenfällt.The parts are arranged and dimensioned so that the interruption or closure of contact between the finger 48 and any one of the stops 49 coincides exactly with the duration of contact between the stop 69 and the corresponding stop 67 on the arch 68 .

Damit nun bei eingeschaltetem Umschalter der Stromkreis geschlossen bleibt, bis die selb;ttätige Arbeitsweise der Vorrichtung herbeigeführt ist, witd ein Stück Stahl oder Eisen 70 unter dem Mittelteil der Welle 52 befestigt, welche auf den betreffenden Pol des einen oder des anderen der Elektromagnete 71, 72 einwirkt.So that the circuit remains closed when the changeover switch is switched on, until the device is able to function properly, a piece of steel or iron 70 is fastened under the central part of the shaft 52 , which is attached to the relevant pole of one or the other of the electromagnets 71, 72 acts.

Es ist klar, daß bei Niedergehen irgendeiner der Umschalter in die eine oder andere Richtung eine elektrische Verbindung zwischen den beiden zu diesem Schalter gehörenden Quecksilbermengen hergestellt wird. Anderseits wird durch Senken des Umschalters in die Uhrzeigerrichtung die Masse 62 mit der Quecksilbermenge 66 und die Quecksilbermenge 65 mit dem Quecksilber 69 verbunden, während bei einer Bewegung in entgegengesetzter Uhrzeigerrichtung sich die Quecksilberrnagse 62 mit 65 und die Quecksilbermasse 55 mit der Quecksilbermasse 58 verbindet.It is clear that if any of the switches goes down in one direction or the other, an electrical connection is made between the two quantities of mercury associated with that switch. On the other hand, by lowering the switch in the clockwise direction, the mass 62 is connected to the amount of mercury 66 and the amount of mercury 65 is connected to the mercury 69 , while when moving in the counterclockwise direction, the mercury ring 62 connects to 65 and the mercury mass 55 connects to the mercury mass 58.

Während die Bewegung des Antriebsmittels durch die eben beschriebene Einrichtung erfolgt, kann diese Bewegung selbsttätig begrenzt werden, so daß die Vorrichtung stillgesetzt wird. Dies kann zweckmäßig durch die folgende Einrichtung herbeigeführt werden: Längs der Bewegungsbahn der Spindel i?, sind eine Anzahl Unterbrecher angeordnet. Nach Abb. i sind sieben Stromunterbrecher ,vorgesehen, fünf arbzüen mit den Relais 5o bzw. den Schaltern 82 zusammen, und die beiden Unterbrecher 73 und 79 an den Enden dienen zur Unterbrechung des Stromkreises, durch welchen der Anker 86 des Motors ig, wie später beschrieben, erregt wird. Auf diese Weise wird die Bewegung der Spindel i?, in beiden Richtungen begrenzt.While the movement of the drive means is carried out by the device just described, this movement can be automatically limited so that the device is stopped. This can expediently be brought about by the following device: A number of interrupters are arranged along the movement path of the spindle i? According to Fig. I, seven circuit breakers are provided, five arbzüen with the relays 5o and the switches 82 together, and the two breakers 73 and 79 at the ends are used to interrupt the circuit through which the armature 86 of the motor ig, as later described, is excited. In this way the movement of the spindle is limited in both directions.

Die Stromkreisimterbrecher 73 bis 79 sind auf einer Schiene 8o verstellbar befestigt, Die Rolle 81, welche mit der Spindel 12 sich bewegt, dient dazu, jeden Schalter züi unterbrechen.The circuit breakers 73 to 79 are adjustably fastened on a rail 8o. The roller 81, which moves with the spindle 12, is used to interrupt each switch.

Die Größe der Bewegung, welche einem Regler erteilt werden sollte, ist durch Versuch festgestellt, wobei hauptsächlich die Erzielung eines Höchstertrages CO, in Betracht gezogen wird. Ist dies festgestellt, so können die Schalter 73 bis 77 so eingestellt werden, daß sie die Spindel 12 in bestimmten Stellungen des Zugreglers ausschalten. Diese Einstellbarkeit ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung.The amount of movement that should be given to a controller is determined by experiment, mainly taking into account the achievement of a maximum CO, yield. Once this has been determined, the switches 73 to 77 can be set so that they switch off the spindle 12 in certain positions of the tension regulator. This adjustability is an important feature of the invention.

Die Arbeitsweise der ganzen Einrichtung soll nun mit Bezug auf Abb. 2 beschrieben werden - Angenommen, der Hebel --5 wird bei Ab- nahme des Dampfdruckes in die in die Uhrzeigerrichtung entgegenge,#etzte Richtung eingestellt, so daß die Welle der Einschalter 82 nach abwärts bewegt wird, wodurch eine Bewegung der Welle 52 des Umkehrschalters in Richtung des Uhrzeigers erfolgt.The operation of the whole device will now be described with reference to Fig. 2 - Assume that the lever is set at --5 waste of the vapor pressure in the acquisition entgegenge in the clockwise direction, # AST D direction so that the wave of the power switch 82 to is moved downward, whereby a movement of the shaft 52 of the reversing switch takes place in the clockwise direction.

Die FeldmagneÜpulen 83 des Motors 1:9 sind an die Speiseleitung 84 und 85 angeschlossen. Wird der Stromkreis bei 82 geschlossen, so wird der Anker 86 des Elektromotors durch den folgenden geschlossenen Stromkreis erregt.-Leitung 84, Unterbrecher 79, Magnet 71, Quecksilber 66, 62, Anker 86 (von rechts nach links), Draht 87, Anlaßwiderstand 88, Draht 89, Spule go einer der Serien 5o des Relaisdrahtes gi, Schalter 82, Draht 92, Unterbrecher 76, Leitung 93, Quecksilber 55, 59, Draht 94, Quecksilber 65, Draht 95, Speiseleitung 85. The field magnet coils 83 of the motor 1: 9 are connected to the feed lines 84 and 85 . If the circuit is closed at 82 , the armature 86 of the electric motor is excited by the following closed circuit. Line 84, breaker 79, magnet 71, mercury 66, 62, armature 86 (from right to left), wire 87, starting resistor 88 , Wire 89, coil go one of series 5o of relay wire gi, switch 82, wire 92, breaker 76, line 93, mercury 55, 59, wire 94, mercury 65, wire 95, feed line 85.

Dadurch wird die Spindel 12 in Pfeilrichtung der Abb. 2 bewegt, und der Zug wird verstärkt.As a result, the spindle 12 is moved in the direction of the arrow in FIG. 2, and the train is reinforced.

Der Arbeitsstrom fließt durch -das Relais go und schließt Schalter 96, so daß der Widerstand 88, die Spule go und der Schalter 82 durch die Leitung 92 kurzgeschlossen werden. Wenn daher der Hebel 25 so eingestellt wird,' daß dadurch der Schalter 82 ausgeschaltet wird, so wird nur eine geringe Strommenge in einem Teilstromkreis unterbrochen und jede Lichtbogenbildung verhüten. Der Hauptstrom bleibt so lange durch die Spule 97 eingeschaltet; bis er durch die den Schaltet 76 ausschaltende Rolle 81 unterbrochen wird.The working current flows through the relay go and closes switch 96, so that the resistor 88, the coil go and the switch 82 are short-circuited by the line 92. If, therefore, the lever 25 is adjusted so that the switch 82 is switched off, only a small amount of current is interrupted in a partial circuit and any arcing is prevented. The main current remains switched on through the coil 97 for so long; until it is interrupted by the roller 81 switching off the switch 76 .

Nach Abb. 2 ist der Schalter 75 ausgeschaltet. Natürlich schließen sich alle Schalter 73 bis 79 selbsttätig, wenn sie nicht in Kontakt mit der Rolle 81 stehen.According to Fig. 2, the switch 75 is switched off. Of course, all switches 73 to 79 close automatically when they are not in contact with roller 81.

Nach Abb. 2 wird durch jede Einstellung des Hebels 25 nach i echts infolge der Zunahme des Dampfdruckes der Anker 86 erregt, so daß der Motor umgekehrt und der Zugregler teilweise geschlossen wird.According to Fig. 2, each time the lever 25 is adjusted to i real, the armature 86 is excited as a result of the increase in vapor pressure, so that the motor is reversed and the tension regulator is partially closed.

Die Erfindung sieht somit eine selbsttätig arbeitende Antriebsvorrichtung vor, wodurch der Zugregler in die eine oder andere Richtung von irgendeiner Stelle, ausgenommen von der gänzlich geöffneten oder geschlossenen Stellung, eingestellt werden kann, in welchem Falle er stets in einer Richtung verstellbar ist. Außerdem ist diese Bewegung eine begrenzte, welche die gänzlich geschlossene oder geöffnete Stellung nicht einschließt. Außerdem ist die Bewegung veränderlich.The invention thus provides an automatically operating drive device before, causing the draft regulator in one direction or the other from any point, except for the fully open or closed position can be, in which case it is always adjustable in one direction. aside from that this movement is limited, which is completely closed or open Position does not include. In addition, the movement is changeable.

Ein weiterer Vorzug ist die Einstellung der Unterbrecher an ihrer Befestigungsschiene 8o. Ein anderer Vorzug wird darin erblickt, daß bei Gebr#,uch der Relais 50 und der Magnete 71, 7-, die vollständige Durchführung eines besonderen Arbeitsvorganges möglich ist trotz der möglichen Unregelmäßigkeiten in der Einstellung des Hebels 25 infolge Störungen.Another advantage is the setting of the interrupters on their mounting rail 8o. Another advantage is seen in the fact that when the relay 50 and the magnets 71, 7- are used, a special operation can be carried out in full despite the possible irregularities in the setting of the lever 25 as a result of malfunctions.

Claims

PATRNT CLAIMS: i :. Device for the automatic control of electric motors for the drive of tension regulators, characterized by the arrangement of a number of switches (87,) which are under the influence of a switch-on lever (-25), and a reversing switch (38, 59) which automatically operates on the switches (82 ) acts in such a way that when any one of the switches (S: z) is switched on in one direction or the other, the drive motor for the tension regulator rotates in the corresponding direction.

2. Apparatus according to claim i, characterized by the arrangement of adjustable switches (73 to 79).