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Selbsttätige Fortschaltsteuerung für mehrere Motoren Bei den bekannten
selbsttätigen Fortschaltsteuerungen für mehrere Motoren, bei denen bei Erreichen
der Endlage eines Apparates dessen Antrieb abgeschaltet und ein anderer Antrieb
eingeschaltet werden soll, hat man zur Abschaltung des bisher eingeschalteten Antriebes
und zur Einschaltung des neu einzuschaltenden Antriebes entweder einen von der Stellung
des zur Zeitangetriebenen Apparates abhängigen Schalter oder einen von der Belastung
des zur Zeit eingeschalteten Antriebes abhängigen Schalter verwendet, und zwar hat
man bisher immer nur einen Schalter der einen oder der anderen Art angewandt. Wenn
nur von der Stellung der Apparate abhängige Schalter, kurz wegabhängige Schalter,
benutzt werden, so wird bei der Verwendung eines Motors als Antrieb, wenn der zur
Zeit ,angetriebene Apparat vor der Erreichung seiner Endstellung auf ein Hindernis
trifft, der Motor, ohne daß er abgeschaltet wird, zum Stillstand gebracht, so daß
er schließlich verbrennt. Wenn nur von der Belastung des Antriebes, d. h. bei einem
Motor vom Motorstrom abhängige Schalter verwendet werden, ist diese Gefahr zwar
behoben, da aber in diesem Fall die Strom- oder belastungsabhängigen Schalter die
Stelle der wegabhängigen Endschalter -vertreten, so er-. folgt jedesmal bei ihrem
Ansprechen, also auch dann, wenn der Motor vor Erreichung der Endstellung des von
ihm angetriebenen Apparates zum Stillstand gekommen ist, nicht nur die Abschaltung
des bisher eingeschalteten Motors, sondern auch die Einschaltung des nächsten Motors.
Es wird also der nächste Schaltvorgang eingeleitet, bevor der vorhergehende bis
zu Ende durchgeführt ist.
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Die Nachteile beider bekannten Anordnungen werden durch die vorliegende
Erfindung dadurch behoben, daß der neue Schaltvorgang durch zwei Schalter ausgelöst
wird, von denen der eine, der zweckmäßig zuerst geschaltet wird, von der Stellung
des durch den vorangegangenen Schaltvorgang gesteuerten Apparates und der andere
von der Belastung des Antriebsorgans, z. B. eines Motors, abhängig ist. Wenn hierbei
durch ein Hindernis im Weg des zur Zeit :angetriebenen Apparates dessen Antrieb
vor Erreichen der Endstellung stillgesetzt wird, so erfolgt durch den belastungsabhängigen
Schalter die Abschaltung des Antriebes. Der neue Schaltvorgang kann aber noch nicht
beginnen, da er außerdem noch von dem wegabhängigen Schalter abhängig ist, der noch
nicht zur Wirkung gekommen ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Fortschaltsteuerung
in Anwendung auf einen Schieber mit Entlastungsventil
dargestellt.
Bei derartigen Antrieben besteht die Aufgabe darin, bei Öffnung der Rohrleitung
zuerst das Entlastungsventil und dann den Schieber zu öffnen. Der Schieber darf
also erst dann bewegt werden, wenn das Entlastungsventil seine Endstellung erreicht
hat. Umgekehrt wird beim Schließen der Leitung zuerst der Schieber und dann das
Entlastungsventil geschlossen.
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In der Zeichnung ist mit i der Motor zum Bewegen des Entlastungsventils,
mit 21 der Motor zum Bewegen des Schiebers bezeichnet. Beide Motoren sind als Drehstromkurzschluß-Ankermotorenausgeführt.
DerMotori wird durch zwei Schütze 2 und 3, der Motor 2 durch die Schütze 22 und
23 gesteuert. Die Motoren werden durch diese Umkehrschütze an das Netz RST gelegt.
Mit 4 bzw. 24 ist der öffnungs- bzw. Schließdruckknopf bezeichnet. 5 bzw. 25 sind
die von dem Entlastungsventil bzw. von dem Schieber gesteuerten Endeinschalter,
welche durch die Anschlägeß bzw. 28 bewegt werden. Der als Drehmomentschalter ausgebildete
belastungsabhängige Schalter, welcher von dem Motor für den Entlastungsschieber
gesteuert wird, ist mit 7 bezeichnet; der drehmomentabhängige Schalter für den Schieber
hat die Bezugszahl 27.
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Soll die Rohrleitung geöffnet werden, dann wird der Öffnungsdruckknopf
4 gedrückt, so daß für die Spule g des Umkehrschützes 2 folgender Stromkreis geschlossen
wird: Von der Netzphase S über den Sperrkontakt io des Schützes 3, die Spulet g,
den Druckknopf zur Netzphase R.
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Das Schütz 2 zieht an und schließt den Motor, wie sich aus der Zeichnung
unmittelbar ersehen läßt, an das Netz. Gleichzeitig schließt das Schütz seinen Selbsthaltekontakt
i i und öffnet seinen Sperrkontakt 12. Der Selbsthaltekontakt i i überbrückt den
Öffnungsdruckknopf 4, so daß das Schütz auch nach Loslassen des Druckknopfes eingeschaltet
bleibt. Im übrigen führt der Selbsthaltestromkreis über den unteren Kontakt des
Drehmomentschalters 7.
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Der Motor i beginnt sich zu drehen und setzt das Entlastungsventil
in Bewegung. Gemeinsam mit dem Entlastungsventil bewegt sich der Anschlag 8 auf
der vorbezeichneten Bahn nach oben. Kurz bevor das Entlastungsventil seine Endlage
erreicht, wird der Endeinschalter 5 geschlossen. Er ist aber zunächst wirkungslos,
da der obere Kontakt des Schalters 7 noch offen ist und daher über den Schalter
5 kein Strom fließen kann. Wird die Endstellung erreicht, dann steigt das Drehmoment
des Motors i an, so daß der D'rehmomentschalter 7 anspricht und in die obere Lage
bewegt wird. Dabei wird zunächst der untere Kontakt geöffnet, so daß der Haltestromkreis
für die Spule g des Schützes 2 unterbrochen wird, dieses Schütz abfällt und der
Motor i vom Netz abgesehaltet wird. Das Entlastungsventilwirdalsostillgesetzt. Gleichzeitig
wird durch den oberen Kontakt des Schalters 7 der Stromkreis für die Spule 2g des
Schützes 22 auf folgendem Wege geschlossen: Von der Netzphase R über die oberen
Kontakte des Schalters 7, den Endeinschalter 5, die Spule 2g des Schützes 22, den
Verriegelungskontakt 3o des Schützes 23 zur Netzphase S. Das Schütz 22 zieht an
und schließt den Motor 21 an das Netz und gleichzeitig den Selbsthaltekontakt 31,
während der Verriegelungskontakt 32 geöffnet wird. Der Selbsthaltekontakt überbrückt
die Schalter 5 und 7. Im Selbsthaltestromkreis liegt der untere Kontakt des Drehmomentschalters
27.
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Aus der nunmehr gekennzeichneten Lage der Schalterelemente läßt sich
schon die Bedeutung des Erfindungsgegenstandes ermessen. Der Endeinschalter 25 muß
bei dem nunmehr herrschenden Betriebszustand in der gezeichneten Lage stehen, also
geschlossen sein. Würde er nicht gemäß der Erfindung mit dem oberen Kontakt des
drehmomentabhängigen Schalters 27 in Reihe liegen, dann würde, wie sich aus der
Zeichnung ohne weiteres ergibt, ein Stromkreis für die Spule 6 des Schützes 3 geschlossen
sein, da ja auch das Schütz g abgefallen ist und seinen Verriegelungskontakt i2
geschlossen hat. Der Motor i würde daher sofort im Schließsinne angesteuert werden,
so daß die ganze Anlage falsch arbeiten müßte, sofern man nicht kostspielige zusätzliche
Verriegelungsrelais verwendet.
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Da, wie bereits gezeigt wurde, die Spule 2g des Schützes 22 erregt
ist, ist der Motor 2r des Schiebers im Öffnungssinne eingeschaltet, so daß sich
der Anschlag 28 nach oben bewegt und den Endeinschalter 25 freigibt, so daß dieser
seine Kontakte öffnet. Hat der Schieber seine Endstellung erreicht, dann wird der
drehmomentabhängige Schalter 27 nach oben bewegt, so daß der Haltestromkreis für
die Spule 29 des Schützes 22 geöffnet und der Motor 2i abgeschaltet wird.
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Soll die Rohrleitung gesperrt werden, dann wird durch den Druckknopf
24 der Schließvorgang eingeleitet. Zuerst schaltet das Schütz 23 den Motor 21 im
Schließsinne ein, bis dieser wie der Motor i beim Öffnungsvorgang geschaltet wird
und den Motor i ansteuert. Nunmehr bewegt dieser Motor den Entlastungsschieber im
Schließsinne, bis er durch den Drehmomentschalter 7 stillgesetzt wird. Der obere
Kontakt des Drehmomentsc'halters 7 verhindert in gleicher Weise, wie der obere Kontakt
des Drehmomentschalters 27 das Rücklaufen des Motors i unmöglich
machte,
das sofortige Wiederöffnen des Schiebers im' Zeitpunkt des Einschaltens des Motors
i.
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Je nachdem, ob nach dem Arbeitsstrom-oder nach dem Ruhestromprinzip
gearbeitet wird, müssen die Kontakte der beiden Schalter 5 und 7 bzw. 25 und -ä7
in Reihe oder parallel geschaltet werden. Aus Sicherheitsgründen ist es zweckmäßig,
den wegabhängigen Kontakt kurz vor Erreichen der Endlage schließen zu lassen, da
nur so ein sicheres Schließen dieses Kontaktes gewährleistet wird. Ein vorzeitiges
Schließen des drehmomentabhängigen Kontaktes, d. h, also eine unzulässige Erhöhung
des Belastungsmomentes des Motors vor Erreichen der Endlage, deutet stets auf eine
Betriebsstörung hin; man kann den drehmomentabhängigen Fortschaltkontakt in diesem
Fall zur Auslösung eines Störsignals verwenden.
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Bisher ist stets von drehmomentabhängigen Schaltern gesprochen, da
derartige Schalter bei Schieberantrieben häufig Verwendung finden; man kann den
Schalter selbstverständlich auch von der Belastung des Antriebsmotors beeinflussen
lassen, beispielsweise durch die Strom- oder Leistungsaufnahme des Motors, die Rotorspannung,
die Rotorfrequenz bei Elektromotoren oder durch die Belastung des Steuermotors bzw.
Steuerantriebes kennzeichnende mechanische oder elektrische Größen.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das Gebiet der Wasserwerke,
sie kann auf jedes andere Gebiet übertragen werden, z. B. auf Hütten- und Walzwerke,
elektrische Zentralen, das Anlassen von Elektromotoren, die Inbetriebsetzung von
Turbinenzentralen, kurz auf alle Betriebe, bei denen Staffelschaltv orgänge irgendwelcher
Art ausgeführt werden sollen.