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Vorrichtung zur selbsttätigen Überwachung von Gaserzeugungsanlagen
Die Erfindung betrifft eine Überwachungs-Vorrichtung für die Betätigung der verschiedenen
Ventile, die bei der Herstellung von Gas, insbesondere bei Wassergasanlagen, gebraucht
werden. Insbesondere ist die Erfindung anwendbar bei Wassergasanlagen, bei denen
jedes der Ventile durch eine Kraftquelle, z. B. einem hydraulischen Motor, angetrieben
und in Übereinstimmung mit der Bewegung einer Kontrollvorrichtung mittels elektromagnetischer
Vorrichtungen in Tätigkeit gebracht wird. Alle die elektromagnetischen Vorrichtungen
sind in einem Stromkreis eingeschlossen, der eine Reihe von Verriegelungsschaltern
umfaßt, so daß kein einziger Arbeitsvorgang ausgeführt werden kann, ohne daß der
vorhergehende Arbeitsvorgang ordnungsgemäß beendet ist. Ferner ist ein Absperrschalter
vorhanden, um die Anlage außer Betrieb zu setzen, wenn irgendeins der Ventile nicht
ordnungsgemäß arbeitet.
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In den bekannten Ausführungsarten ist der Absperrschalter in einen
normalerweise offenen Stromkreis eingeschaltet. Die vorliegende Erfindung unterscheidet
sich von diesen bekannten Einrichtungen dadurch, daß der Absperrschalter während
der normalen Arbeit der Gaserzeugungsanlage in einem Stromkreis liegt, der dauernd
geschlossen ist. Falls der Strom in diesem Stromkreis wegen nicht regelmäßigen Arbeitens
eines der Teile der Anlage unterbrochen wird, wird die ganze Anlage selbsttätig
abgeschaltet. Ebenso wird die Anlage außer Betrieb gesetzt, wenn die Stromzufuhr
von außen aufhört, so daß auch beim Wiedereinsetzen der Stromzufuhr keine Schäden
eintreten können. Durch diese Maßnahme wird die Betriebssicherheit gegenüber den
mit einem offenen Stromkreis arbeitenden Anlagen ganz erheblich erhöht.
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Von ganz besonderer Wichtigkeit bei Anlagen gemäß der Erfindung ist
die Anordnung eines Schalters, der zusammen mit der Hauptkontrollvorrichtung betätigt
wird und der einen unabhängigen Stromkreis für den den Absperrschalter geschlossen
haltenden Elektromagneten für eine regelbare Anzahl von Sekunden bei Beginn jeder
Ventilumstellung schließt. Durch diesen Schalter wird der Stromkreis am Schluß dieser
Zeitperiode für die Dauer einer Sekunde geöffnet.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. x eine perspektivische Darstellung der für die selbsttätige
Kontrollvorrichtung benötigten Teile; Abb.2 zeigt ein Schaltschema.
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Die Abb. 2- stellt beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung
dar, bei welcher drei Ventile untereinander verriegelt sind.
Eine
derartige Ausführung ist etwa die bei Wassergasanlagen gebräuchliche, es kann...aber
eine beliebige Anzahl von Ventilen untereinander verriegelt werden.
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Das Ventil i kann, wenn es nötig ist, zwar geschlossen, aber nicht
geöffnet werden, wenn nicht Ventil i' geöffnet ist, und ebenso kann Ventil z" geschlossen
werden, wenn es nötig ist, aber nicht geöffnet, wenn nicht das Ventil geschlossen
ist. Wenn infolge Versagens eines der Ventile dieses der Regelwirkung nicht gehorcht,
wird in dem Solenöid 24 der Strom unterbrochen und die Anlage stillgesetzt.
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Angenommen, der Absperrschalter 9 sei geschlossen, dann fließt der
Strom normalerweise von Linie L1 durch Leitung 42, Bürste 29, . Trommel 27, Leitung
28 und das Solenoid 24 zur Linie L2. Der Häuptschalter 9 wird geschlossen gehalten,
solange das Solenoid 24 unter Strom steht.
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Das Öffnen und Schließen der Ventile wird auf folgende Weise bewirkt:
C, C und C" stellen die -durch Nocken betätigten Schalter für die
Regelung der Ventile i ., i' und i" dar, und eine Bewegung der Schalter C,
C und C" nach der linksseitigen Kontaktgruppe bewirkt ein Öffnen und
eine solche nach der rechtsseitigen Köntaktgrüppe ein `Schließen der Ventile i,
i' und i".
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Z. B. wird eine Bewegung der Schaltelemente des Schalters C nach links
zum Zweck .des Öffnens des Ventils i folgenden Stromlauf zur Folge haben: von Linie
L1 durch Schalter 9, Leitung 55, Schalter C und zu den Spetrschaltkontakten des
Schalters C, dann durch Leitung 34, den Schalter 6, den Kontakt 35 zum Solenoid
5 und -zurück zur Linie L2.
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Die Erregung des Solenoides. 5 schließt die Kupplung 3 zwischen der
fortwährend um-
laufenden Welle 4 und dem das hydraulische Steuerventil regelnden
Exzenter und Schalter 6 und dreht dieselben eine halbe Umdrehung um, worauf der
Strom unterbrochen wird und der Schalter die in-der Zeichnung strichpunktierte Lage
einnimmt. Die Rückkehr dieses Ventils in die geschlossene Stellung wird in ähnlicher
Weise bewirkt, wie auch die Arbeitsweise der anderen Ventile der hier beschriebenen
ähnlich ist.
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Das Öffnen und Schließen der Ventile geht während der 14 Sekunden
vor sich,- während welcher das den Sperrschalter geschlossen haltende Solenoid 24
von dem Strom durch Schalter 27 erregt wird. Während der restlichen Sekunde, während
welcher dieser Strom geöffnet ist, wird das Solenoid aus einem anderen durch -die
verschiedenen Ventile und die damit verbundenen Reglerschalter gehenden Strom gespeist,
wobei , das Versagen eines Ventils, das nicht die von seinem Reglerschalter vorgeschriebene
Stellung einnimmt, eine Unterbrechung im Stromkreis und ein Ausschalten des Sperrschalters
9 verursachen würde.
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Z. B. wird in der abgebildeten Anordnung der bei 27 während = Sekunde
unterbrochene Strom aus Linie L2 durch 24 von der rechten Seite von C, 47, 8, 46
von der rechten Seite von C, 47', 8', 46' zur linken Seite von C", dann durch
48", 8", 49" nach Linie L1 weiter aufrechterhalten, er kann aber auch noch von anderen
veiriegeltenVentilen entnommenwerden.
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Wenn sich das Ventil i' nach der Offenstellung zu hinbewegt, bleibt
der Strom aufrechterhalten wie zuvor, und zwar soweit Kontakt 46 auf Ventil i in
Frage kommt, und dann durch die linke Seite von C nach 48', 8', 49' und dann
nach L2 durch Ventil i" wie zuvor. Versagen des Ventils i' der Regelwirkung des
Schalters C nachzukommen, unterbricht den Strom bei 48', 49'.
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Wenn Ventil i geöffnet wird, was dann möglich ist, wenn Ventil i',offen
ist, dann wird der Stromkreis geschlossen durch die linke Seite von C nach 48, 8,
49, dann nach 48', 8', 49' und wie zuvor nach L2.
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Versagen des Ventils i beim Öffnen bewirkt Stromunterbrechung bei
48, 49.
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In ähnlicher `Weise bewirkt bei Ventil z" irgendein Versagen Stromunterbrechung
bei 48""49".oder bei 46", 47". Die Stillsetzungslage der Anlage bei Offenstellung
des Sperrschalters 9 tritt ein, wenn die Ventile sich in Stellungen befinden, bei
denen -kein Strom für das Solenoid vorhanden -ist. Der Schalter @38 ist zur Inbetriebsetzung
der Anlage bestimmt.
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Ein Schließen des Schalters 38 erregt das Solenoid 24 unabhängig von
den Ventilen i, i' und i" oder Schalter 27, und der Sperrschalter 9 bleibt daher,
geschlossen, bis nach den ersten 15 Sekunden die durch die Nockenbetätigten Schalter
C, C und C" .die Ventile i, i' und i" in ihre richtige Anfangsstellung
gebracht haben, worauf der Schalter 38 geöffnet wird und der Strom weiter entweder
durch Schalter 27 oder die Ventile i, _' und i" aufrechterhalten wird, wie dies
zuvor beschrieben wurde.
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Falls das Ventil z ordnungsgemäß--umgestellt, beispielsweise geöffnet
worden ist und dadurch den Stromkreis bei 48, 49 geschlossen hat und ebenso auch
alle anderen Ventile ihre ordnungsmäßigen Stellungen einnehmen, 'so bleibt der Stromkreis,
obgleich der .durch -das Solenöid fließende Hilfsstrom auf die Zeit von i Sekunde
am Ende jeder 15 - Sekunden-Periode unterbrochen ist dadurch, daß die Bürste über
ein isoliertes Teil 44 auf der Trommel 27 gleitet, durch die Kontakte 48, 49 geschlossen,
und der Arbeitskreislauf kann sich weiter vollziehen. . .
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Falls aber das Ventil x bei der Öffnung den Stromkreis bei 48, 49
durch Hängenbleiben in
einer Zwischenstellung nicht geschlossen
hat, so wird die Unterbrechung in dem Stromkreis für die Dauer einer Sekunde den
Erregungszustand des Solenoides 24 beenden, und der Absperrschalter 9 wird ausgelöst.
Hierdurch wird die Anlage stillgesetzt.
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Der Absperrschalter 9 .ist in Abb. i in Zusammenarbeit mit der Überwachungsvorrichtung
dargestellt, diese besteht aus einer dauernd sich drehenden Welle xo, die absatzweise
mittels einer Schaltklinke 12 und eines Schaltrades 13 die Welle ii dreht. Ein Gewicht
14 hat dauernd das Bestreben, das Rad 13 in die Nullstellung zurückzubringen, sobald
die Sperrklinke 15 gelüftet wird. Die Welle ii ist mittels der Zahnräder 16, 17
mit einer Welle 18 verbunden, auf der die verschiedenen, zur Betätigung der Schalter
C, C, C" usw. dienenden Nockenscheiben i9 angeordnet sind. Die Welle 9 des Absperrschalters
kann von Hand mittels der Kurbel 2o in die normale Arbeitsstellung gebracht werden,
wobei die schwenkbare Sperrklinke 21 die Welle 9 in dieser Stellung festhält. Die
Auslösung dieses Absperrschalters kann von Hand durch, Drehen des Knopfes 22 erreicht
werden, wodurch ein Gleitstück 23 angehoben wird, auf dem ein Anschlag angebracht
ist, der die Sperrklinke 2i anhebt. Das Gleitstück 23 kann auch durch einen Ansatz
24a an der Welle 18 angehoben werden, falls die das Gewicht 14. tragende Schnur
reißen und so das Schaltrad 13 nicht zur Nullstellung zurückkehren, sondern durch
die Schaltklinke über den Punkt gedreht werden sollte, von dem es ordnungsgemäß
zur Nullstellung zurückkehren kann.
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Ein Solenoid 24 hält einen Druckstempel 25, der, wenn die Windung
nicht erregt wird, auf das hintere Ende eines Schwenkhebels 26 einwirkt und so die
Schaltklinke 21 auslöst, die den Absperrschalter in Tätigkeit setzt.
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Auf der Welle io ist eine Trommel 27 angeordnet, auf der zwei Bürsten
28 , 29 gleiten. Diese Einrichtung stellt einen sogenannten 15-Sekunden-Schalter
dar, da er nämlich einmal in 15 Sekunden eine volle Umdrehung macht, einer Zeit,
die als zweckmäßiger Zeitraum für die Umstellung der verschiedenen Ventile der Anlage
ermittelt worden ist. Die Trommel 27 ist fest auf der Welle io angeordnet, während
die Schaltklinke i2 verschiebbar mittels Keils auf dieser Welle angeordnet ist,
so daß sie außer Eingriff mit dem Schaltrad 13 gebracht werden kann. Hierdurch wird
die Bewegung der anderen Schalterbewegungsteile der Überwachungsvorrichtung angehalten,
sobald der Absperrschalter ausgelöst wird. Die Übertragung erfolgt durch den Winkelhebel
28a, die Stange 29a und die Feder 30.