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Vorrichtung zur Kontrolle der Tätigkeit hydraulisch gesteuerter Schieber
Vorliegende Erfindung behandelt eine Vorrichtung zur Kontrolle der Tätigkeit hydraulisch
gesteuerter Schieber bzw. Ventile, insbesondere bei periodisch arbeitenden Gaserzeugungsanlagen,
welche bei ausbleibender, unvollkommener bzw. zu langsamer Schieberbewegung den
Stromkreis einer Alarmvorrichtung schließt.
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Es sind für diesen Zweck bereits Einrichtungen vorgeschlagen worden,
bei denen mittels an den Steuerorganen für das Drucköl und an den zu kontrollierenden
Absperrorganen angebrachter elektrischer Kontakte ein Zeitrelais bei Verstellen
eines Steuerorgans stromlos gemacht und nach Beendigung der Bewegung des Absperrorgans
wieder eingeschaltet wird. Überschreitet die Zeit, während welcher das Relais stromlos
ist, einen bestimmten Wert, so wird durch das Relais ein Stromkreis eingeschaltet,
der ein Stillsetzen der Gaserzeugungsanlage und die Betätigung einer Signaleinrichtung
bewirkt.
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Gemäß vorliegender Erfindung werden die bei dem rauben und verhältnismäßig
schmutzigen Betrieb von Gaserzeugungsanlagen unerwünschten und leicht zu Betriebsstörungen
Anlaß gebenden Kontakte dadurch vermieden, daß der Impuls zum Einschalten eines
stromkreisschließenden Zeitschalters durch die Druckänderung des Druckmediums im
schieberbewegenden Steuerzylinder gegeben wird.
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Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß die Schieberbewegung
mit Hilfe eines auf einer Drehtrommel sich *auf-und abwickelnden Bandes übertragen
wird, welche in beiden Schieberendstellungen den Zeitschalter zurückschaltet bzw.
Kontakte öffnet.
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In Abb. i und a ist eine derartige Gesamtanordnung., und in den Abb.
3 und q. der Kontrollapparat im einzelnen beispielsweise dargestellt. Der Schieber
a wird durch den Kolben des Druckölzylinders b in seine Endlagen gebracht. Mittels
eines Auslegers c und des Stahlbandes d wird eine im Gehäuse e des
Kontrollapparates befindliche Trommel gesteuert, deren Drehung durch Anschläge begrenzt
ist, welche die Aufgabe haben, den jeweils . vom Zeitschalter aus bevorstehenden
Stromschluß zu verhindern. Der betreffende Stromkreis ist durch das Element f und
die Leitungsdrähte g, die Alarmeinrichtung durch den Wecker 1a und den Fallklappenschrank
i
angedeutet.
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Abb.3 zeigt den Teil des Apparates im Aufriß, welcher den jeweiligen
Druckimpuls auf den Zeitschalter überträgt. Der die
Schieberbeweg.tng
veranlassende Steuerdruck wird durch eine Zweigleitung in das Innere der elastischen
Federdose.i geführt, die sich bei Druckbelastung so weit ausdehnt, bis sich der
Bund 2 gegen den Anschlag 3 legt, und die sich bei der folgenden Entlastung wieder
zusammenzieht. (Letzterer druckloser Zustand ist dargestellt.) Der Federhub überträgt
sich durch das Gestänge 4 und 5 auf den Zahnsektor 6, welcher sich um die feste
Achse 7 dreht und in das fest gelagerte Zahnrad 8 eingreift. Mit dem Zahnrad 8 ist
die Kurbel 9 fest verbunden, die bei jedem Federhub, d. h. sowohl beim Ausdehnen
als auch beim Zusammenziehen der Feder, durch den sich drehenden Zahnsektor um etwa
Zoo ° vor- oder zurückgedreht wird. Hierdurch wird der um die feste Achse ii drehbare
und federgespannte Hebel io so weit angehoben, daß dieser an einem Hebelfortsatz
36 und an der Nase 46 des durch eine Feder gespannten Riegels 12 vorbeigedrückt
wird. Durch nachfolgendes Einklinken der Nase 46 wird dann der Hebel io festgehalten.
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Während der Hebel io in der beschrienen Weise- angehoben und von der
Nase 46 festgehalten wird, schwenkt der am anderen Arm des Hebels io angeordnete
Zahnsektor 13 über das Zahnrad 14 einen QuecksilberkippschaIter 15 um etwa 9o°.
Statt dieses Quecksilberkippschalters kann auch jeder andereZeitschalter oder jedes
Zeitrelais betätigt werden. Durch die vorbeschriebene Schwenkung -des Quecksilherkippschalters
fließt das Quecksilber nach der Kontaktseite und wird nach einer bestimmten Zeit
einen Stromkreis schließen, falls nicht vor Ablauf dieser Zeit die Verriegelung
12 und 46 des Hebels io gelöst wird, so daß dieser durch eine Feder gegen die Buchse
35 zurückgeschnellt wird und somit auch =den Verzögerungskippschalter zurückschwenkt.
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Das Zurückschalten des Kippschalters durch Lösen der Verriegelung
wird durch die Schieberbewegung bewirkt. Der entsprechende- Teil des Apparates ist
in Abb. 4 im Aufriß- dargestellt. Die Schieberbewegung wird durch ein Stahlband
16, welches an einen Ausleger der. Schieberstange angehakt ist, auf eine Trommel
17 übertragen. Diese Trommel hält durch die Spannung einer in ihr angeordneten Feder
das auf- und abzuwickelnde Band 16 straff und erfährt bei jedem Schieberhub mehrere
Umdrehungen, deren Endlagen durch die Schieberstellungen festliegen und sich stets
' in. gleicher Weise wiederholen, Auf der Trommelachse ist der Kurbelsteg 2o beweglich
gelagert; auf dem- einen schwenkbaren Schenkel des Kurbelsteges 2o' ist die Scheibe
?2 drehbar gelagert. Mit der Trommel 17 ist das Zahnrad i 9 und mit der Scheibe
22 das Zahnrad-2i fest verbunden. Beim Drehen der Bandtrommel 17 wird durch die
Zahnradübertragung i9 und 21 die Scheibe 22 angetrieben, und zwar im entgegengesetzten
Drehsinn. Die Zahnradübersetzung ist so gewählt, daß bei einem vollen Schieberhub
die Scheibe 22 nur etwa eine Dreiviertelumdrehung macht. An der Stellscheibe 22
sind die beiden Anschläge 23 und 33 angeordnet, von denen der eine bei Rechts-,
der andere bei Linksdrehung der Scheibe kurz vor dem Hubende des Schiebers an den
Kurbelstift 24 schlägt, der an dem Kurbelsteg 2o angebracht ist. Durch das Anschlagen
dieser Anschläge an den Kurbelstift wird die Kurbel -o mit der Bandtrommel 17 verblockt
und noch ruckartig bis zum Ende des Schließens oder üffnens des Schiebers nach oben
bzw. unten gedrückt, und zwar in Richtung der Trommelumdrehung und mit deren voller
Winkelgeschwindigkeit. Somit genügt eine kurze Schieberstrecke vor Hubende, um die
Kurbel 2o und das an der Achse der Scheibe 22 angreifende Gestänge 31, 32 ein Stück
nach oben oder unten zu drücken. Das Gestänge 31, 32 ist mit dem scherenartigen.
Gestänge 29, 30 verbunden, und zwar betätigt die Stange 31 den einarmigen
Hebel 29 und die Stange 32 den doppelarmigen Hebel 3o. Beide Hebel drehen sich um
die feste Achse 39. Auf dieser festen Achse 3.9 sitzt auch der durch die Feder 25
gespannte Hebel 2,6 (Abb.3), welcher den Zapfen 27 und den um diesen beweglichen
Auslöser 28 trägt.
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Der Zapfen 27 wird vom Hebel 29 angehoben, wenn sich der verblockte
Kurbelsteg :2o von waagerechter Lage aus nach oben bewegt; diese angehobene Stellung
ist dargestellt. Der Zapfen 27 wird gleichfalls nach oben bewegt, und zwar durch
den Hebel 30, wenn sich der verblockte Kurbelsteg 2o von waagerechter Lage aus nach
unten bewegt. Der Schieber drückt also in beiden Hubenden, d. h. sowohl beim Schließen
als auch beim öffnen, den Zapfen 27 nach oben vermittels der Anschläge 23, 33 des
Gestänges 34 32 und des scherenartigen Gestänges a9, 30. Durch die Feder 25 und
durch das Gegengewicht 48 ist der entblockte Kurbelsteg, d. h. wenn die Anschläge
23, 33 den Kurbelsteg nicht berühren, so ausgeglichen, daß derselbe eine waagerechte
Normallage erhält, ebenso wie die beiden Stangen 29 und 30 und wie der Hebel
26. Bei dieser Lage befindet sich der senkrecht herabhängende Auslöser 28 durch
die Nase 45 im Eingriff mit dem Riegel 12. Die waagerechte Normallage ist stets
dann gegeben, wenn sich .der Schieber bzw. die Trommel in Bewegung befindet. In
den Hubendstellungen
ist der Zapfen 27 stets angehoben.
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Durch den Zug der Feder 4o und durch den Anschlag 49 wird der Sperrhaken
ständig eingriffsbereit gehalten. Der in jede der beiden Endstellungen anlangende
Schieber liebt den Zapfen 2.7 und somit den Auslöser 28, dieser wieder den Riegel
12 und löst so den Hebel io aus, daß dieser unter dem Einfluß seiner Federspannung
zurückschlägt und dadurch den Kippschalter 15 zurückschaltet, was im störungsfreien
Schieberbetrieb vor der Kontaktherstellung des Kippschalters .erfolgt. Beim Zurückschlagen
nimmt der Hebel io den Fortsatz 36 des Auslösers 28 so weit mit, daß der Eingriff
des Auslösers 28 mit dem Riegel 12 wieder gelöst wird. Dadurch ist der Riegel 12
nach Auslösung der Sperreinrichtung sofort wieder bereit, beim nächsten Druckimpuls
den Hebel io festzuhalten. Erst kurz nach Beginn der nächsten Schieberbewegung geht,
wie bereits erwähnt. der Hebel 26 durch Entblocken des Kurbelsteges 2o in
seine waagerechte Normallage zurück und stellt den Eingriff zwischen Auslöser 28
und Riegel i2 wieder her.
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Der besseren Übersicht wegen seien nachfolgend die einzelnen Tätigkeiten
des Erfindungsgegenstandes nochmals kurz zusainmengefaßt, und zwar getrennt für
das Öffnen und Schließen des Absperrorgans.
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Schließen des Schiebers Bei Druckbelastung der Steuerseite des Kolbens
im Druckzylinder des Schiebers erfolgt gleichzeitig eine Druckbelastung und Ausdehnung
der Federdose. Hierdurch wird die Kurbel 9 um etwa Zoo ° geschwenkt, der Hebel io
angehoben und hinter der Nase 46 des Riegels 12 festgehalten und der Quecksilberkippschalter
in dieser Stellung des Hebels io eingeschaltet.
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Durch die Schieberbewegung nach unten wird das Stahlband 16 abgewickelt,
die Trommel 17 nach rechts bewegt, der Anschlag 33 vom Kurbelstift 24 gelöst und
der Kurbelsteg und der Hebel ->6 in die waagerechte Normallage eingerückt. Hierdurch
erfolgt ein Eingreifen des Auslösers 28 mit dem Riegel i2. Kurz vor Schieberschluß
wird der Kurbelsteg durch den Anschlag 23 blockiert, der Tragzapfen 27 durch den
Hebel 29 hochgeschwenkt und somit der Riegel 12 gelüftet. Der Hebel io wird entriegelt
und hierdurch der Eingriff voll Riegel 12 mit dem Auslöser 28 gelöst und der Kippschalter
15 durch Zurückschlagen des Hebels io zurückgeschaltet.
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Schließt der Schieber nicht oder nur ungenügend oder bewegt er sich
überhaupt nicht, so wird der- Kippschalter 15 nicht zurückgeschaltet und schließt
nach einer gewissen Zeit, 5 bis 8 Sek., welche der gewöhnlichen Bewegungsdauer des
Schiebers entspricht, einen Stromkreis. Durch Schließung dieses Stromkreises kann
eine optische bzw. akustische Alarmvorrichtung ausgelöst werden. Es kann auch zweckmäßig
bei vollautomatisch arbeitenden Anlagen ein Relais in Tätigkeit gesetzt werden,
welches den gesamten Betrieb stillegt.
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Öffnen des Schiebers Bei Druckentlastung der Steuerseite des Kolbens
erfolgt auch eine Druckentlastung und Zusammenziehung der Federdose. Die Kurbelg
wird um 2oo° zurückgeschwenkt, der Hebel io angehoben und verriegelt und der Kippschalter
15 in gleicher Weise wie beim Schließen des Schiebers eingeschaltet.
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Der Schieber bewegt sich nach oben, und das Stahlband wird aufgewickelt.
Alle weiteren Schaltvorgänge sind die gleichen wie beim Schließen des Schiebers,
nur mit der Ausnahme, daß sich jetzt die Trommel nach links bewegt. Hierdurch löst
sich der Anschlag 23 vom Kurbelstift 2q. des Kurbelsteges 2o, und derselbe wird
durch den Anschlag 33 blockiert und der Tragzapfen 27 durch den Hebel
30 angehoben.
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Auch in diesem Falle schließt derselbe Kippschalter einen Stromkreis,
wenn sich der Schieber nicht oder nicht weit genug öffnet oder sich überhaupt nicht
bewegt.
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Da für jeden Schieber ein besonderer Apparat benötigt wird, ist derselbe
zweckmäßig mittels eines kleinen Konsols direkt am Steuerschieber zu befestigen,
wie in'Abb. i und 2 dargestellt ist.
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Ist dies nicht möglich, so kann der Apparat wegen der Biegsamkeit
des Stahlbandes auch anderswo in der Nähe untergebracht werden.