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Umsteuereinrichtung für Wasse-rgaserzeuger, Winderhitzer od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum selbsttätigen periodischen Umstellen
der Steuerventile für die hydraulisch oder pneumatisch betätigten Absperrschieber
von Wassergasanlagen od. dgl.
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Es sind selbsttätig wirkende Steuereinricbtungen für Wassergasanlagen
bekannt, bei deinen die Steuerventile, welche den Druckmittelistrom zu den Absperrschiebern
der Anlage, beherrschen, von einer sich stetig drehenden Nockenwelle geöffnet und
geschlossen werden. Die einzelnen Steulerventile werden dabei von stetig hin und
her schwingenden Hebeln betätigt, deren Enden durch die Wirkung einer jedem Steuerventil
zugeordneten Zeitscheibe od. dgl. über ein Steuergestänge mit der Kolbenstange des
Steuerventils in und außer Eingriff gebracht werden.
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Es ist eine Einrichtung zum selbsttätigen Umstellen der hydraulisch
bewegten Ventile von Wassergasanlagen bekannt, wobei die Steuerscheiben durch ein
Klinkenwerk schrittweise in Umdrehung gehalten werden und eine Anschaltung der ganzen
Einrichtung durch Abheben der Klinken erfolgt. Bei einer weiteren bekannten Steuereinrichtung
soll eine selbsttätige, Ausschaltung der Einrichtung dadurch erfolgen, daß bei fehlerhaftem
| Ausbleiben einer Ventilbewegung diese auf |
| eine Schubstange zurückgegeben wird, durch |
| di, ein-e# Signalanlage in Tätigkeit tritt und |
| gleichzeitig durch eine verwickelte Hellel- |
| und Ge,stängeeinriclittiilg sämtliche ,Ventile |
| geschlossell werden. |
| Die Erfindung besteht nun darin, die Israft- |
| übertragung zwischen d,r zur Betätigung der |
| Steuerventile vorgesehenen, sich stetig drehen- |
| den 'Nockenwelle und den Steuerventilen |
| durch Schubstangen vorzunelnnen, die durch |
| je eins verstellbare Zeitscheibe in den Be- |
| :vegttngshereicli der Ncelceil der -Nockenwelle |
| gebracht «-erden, sobald das betreffende Ventil |
| umgestellt werden soll, während die Schub- |
| stangen in Ruhe auß°rlialll des Bereiche: der |
| Nockenwelle liegen, sobald das zugehörige |
| Ventil die Offen- oder Schließstellung erreicht |
| hat. |
| Der wesentliche Vort:il des Erfindungs- |
| gegenstands liegt darin, dah von der Steu.- |
| rungseinrichtung dauernd nur die Haup:- |
| antriehswelle und eine Nockenwelle in |
| Drehung gehalten «-erden müssen. während |
| die eine hin und her gehende Bewegung aus- |
| führenden St°tierungsteile in Ruhe bleiben |
| und nur während des L'mst@lleils d.@: zu- |
| gehärigen Ventil: bewegt werden. Die An- |
| triehsmitt2l der Steuerungseinrichtung kön- |
| ilen mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit |
| laufen. da die zu bewegenden -Massen klein |
| sind. Infolgedessen ist auch die L'mstell- |
| aeschwindigheit der einzelnen Steuerventile |
| vorteiIllaft groß. Schließlich ist auch der |
| Verschleiß der erfindungsgemäßen Einrich- |
| tung gering, da die meisten Teile der Steue- |
| rung nur kurze Bewegungen ausfiihren. im |
| übrigen all-2r in Ruhe sind. |
| Die Erfindung kann auf die Weise aus- |
| glfiihrt werdttl. daß jedem Steuerventil zwei |
| Schuhstangen ztig-cordil-:t werden, die gegen- |
| läufig miteinander verliund:@ri sind und von |
| den:il die eine zum Offnen und die andere |
| zum Schließen des Ventils dient. Durch diese |
| Maßnahme ist es möglich. die Steuerbewegun- |
| ga1 von einer einzigen im gleichen Sinne in |
| Drehung gehaltenen \oclceilwelle aus zti be- |
| wirken. |
| Weiter erstreckt sich die Einzelausbildun- |
| d°r Erfindung noch darauf, daß die einzelnen |
| Schubstangen aus einem längs ve-rscliie1>bareil, |
| als Zahnstange ausgebildete ri Teil und ein:in |
| finit dein Stangenteil scli@v°tilzllar verbundenen |
| Teil heste1len. auf dcsseti tr@les Eil(1-- die |
| \oclzetiwelle wirkt, sobald der schwenkbare |
| Teil untr der Einwirkung einer jeder Selittl)- |
| statlgiz zugeordneten Zeitschabe in den Dreh- |
| bereich der Nccl@eilwel1° kommt. |
| Sclili;i"#licli besteht eine wichtige Verll,esse- |
| rung dzr I?rfindung noch darin. daß die |
| # #ge --n-itig - , C Winkella ge der "Leitscheiben. |
| «-elche die einzelnen Stoßtangen der Steuer- |
| ventile beeinflussen, unter Vermittlung eines |
| L'mlaufrädergetriebts, das Stehachsen des |
| G°häuses der Steuereinrichtung durchsetzt, |
| eingestellt wird. Dadurch ist es möglich, die |
| Einstellung der Steuereinrichtung während |
| des E@triehs so zti verändern, daß die |
| _@!;sperrächieberl@ewegungen in der betrieb- |
| lich giitisti-:t#zii Folge vor sich gehen. |
| Die erfittdutl-sgenlälle Einrichtung läßt |
| sich 111 einfacher @@"eise mittel; eines fland- |
| lie!:e@s außer @etrie!i setzen. Ztt diesen Z@Neck |
| ist d-_i# Halldllellel mit einer Welle verl>undelrl, |
| an welcher über .i-,der Scluihstange ;inc Wälz- |
| stange angeordnet ist. durch die 1>eini Drehen |
| der Welle die- Schubstange aus dein Bereich |
| d:r \c,chell gescliwenl;t wird. Durch Drehen |
| der die N\"älzsclieil:eii tragenden Welle werden |
| da1.:i gleieliztitig die Stoßstangen zurück- |
| so daß alle Sti#u°1.ventile gleichzeitig |
| "e schlossen sind. |
| In den @eiclluu nee ist die Erfnrlun- in |
| ihren Einzelheiten in @itlel- Uinstetiereiiirich- |
| tun- für @@"assergasaula@ren heisilielsweise |
| t;:ächrie!@n. Die Erfindung kann aber auch |
| vorteilhaft angewandt w:rden für die Um- |
| stellschieher von @@-asser«-erkell oder Filter- |
| anlagen und für andre Fäll` von in I>estimm- |
| ter Weise ablaufenden @ol;güllgen. |
| Fig. i zeigt eitle Vorderansicht einer gemäß |
| der Erfindung ausgebildeten Umstelleinrich- |
| tung; |
| Fig. a stellt eine Draufsicht eines Teiles |
| d:r Einrichtung nach Fig. r dar; |
| Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht ähnlich wie |
| Fig. z eine arider:: _@uäführunsforin der Ein- |
| rielitung ; |
| Fig.-I ist ein nuerächnitt durch die U'm- |
| stelleinrichtung nach der Linie IV-IV der |
| Fig. 2; |
| Fig. 3 stellt , in@il Querschnitt nach der |
| Linie V-Zder Fig. 3 dar; |
| Fig. G, j und #; zeigen in Seitenansicht drei |
| verschiedene Stellungen in der Betriebsfolge |
| der L'rnstelleinrichtung; |
| Fig. g ist eine S.itenansielit einer Schub- |
| tange für die Bewegung der Steuerventile, |
| und |
| Fig. io Stellt einen senkrechten Querschnitt |
| in:s @chubstang@nführungsschuhes dar. |
| Die darg@st@llt-° L'ms`-#AI- oder Schaltein- |
| richtung i di#2izt zur Betätigung einer Gruppe |
| vcn @ierwc<@drhschieiern. die durch h_vdrati- |
| li@cl@e @eitting:ll :;. 3. 5-1 mit den ?>eirlell
Zvlin- |
| derrä umen der hydraulischen @etäti@ntngs- |
| einrichtung für die _Llislierr:cllieller der |
| Wassergasatllage verbunden und an die |
| eine Zuleitung 3o für di<; Drticlkfliissigk@.- fit |
| und eine _L1>leitung s i für die entspannte |
| L# lüssigkeit angeschl,@äseil sind. |
| .Feder Drehschieber dc-r Gruppe -, ist -mit |
einer Splndej 57 verbunden, durch deren Drehbewegung das zu,gehdrige
Rohr 53 mit der Druckleitung 5o und das Rohr 54 mit der Ableitung 5 i oder umgekehrt
verbunden werdfc@n können. Die Spindeln 57 werden durch, die Umstelleinriehtung
i in der für den Betrieb der Wasserrgasanlage, oid. dgl. erforderlichen, Reihenfolge
und Zeit umgestellt.
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Das obere, Ende der Ventilspindeln 57 ist mit je einem der in einem
Gehäuse 16 vorgesehenen Zahnräder 65 (Fig. 2 bn,s 4) verbunden. An gegenüberliegenden
Seiten eines jeden Zahnradeis 65 isst je eine Zahnstange 12 (Fig. 2) vorgesehen,
die in fest am Gehäuse angebrachten Haltern i3 geführt werden. An jeder Zahnstange
i2 ist mittels Zapfen i4a eine Schubstange 14 schwenkbar, befestigt.
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In dem Gehäuse 16 ist ferner eine Hauptantriebswelle 78 angeordnet,
die durch ein geeignetes Untersetzungsgetriebe, das in dem Gehäuse 15 liegt (Fig.
i), mittels des Motors 17 angetrieben wird. Eine Nockenwelle 18 wird ebenfalls mit
einer gleichbleibenden Geschwindigkeit von etwa 30 Umdrehungen je Minute
durch den Motor 17 über ein Untersetzungsge@triebe, das in dem vorderen Teil des
Gehäuses 15 liegt, angetrieben. Das Motorvorgelegge. steht mit beiden Getrieben
in Verbindung.
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Die Getriebe im Gehäuseraum 15 werden vorzugsweise so, ausgeführt,
daß die Drehges,chwind..igkeit der Hauptwelle 78 verändert werden. kann., beispielsweise
von 4 auf 5 oder 6 Minuten je Umdrehung, während diel Nockenwelle 18, bei gleichbleibender
Geschwindigkeit etwa 30 Umdrehungen je Minute macht.
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Die Schubstangen 14 sind in Führungsschu,hein 23 verschiebbar" die,
wie aus Fig. io ersichtlich, aus Seitenwänden24 und einem Boden 25 bestehen. 7,,wischen
den Seitenwänden der Führungsschuhe sind Rollen26 angeordnet, die auf Bolzen261
drehbar gelan;rt sind und zwei schräg nach oben verlaufende Schlitze 27 der Schubstange
14 (Fig.9). durchsetzen.
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Auf den Seitenwänden der Führungsschuhe 23 ist eines Klinke 2i angeordnet,
die in eine entsprechende, Ausnehmung 22 einer auf der Welle 78 sitzenden Zeitscheibe
rg (Fig. 4) paßt, welche den Zeitpunkt der Betätigung je eines. der Steuerventile
bestimmt. Der Führungsschuh 23 wird von einem Tragstift 29 unterstützt, der senkrecht
verschiebbar in einem Lager 3o liegt und unter Wirkung einer Druckfeder 3 i steht,
so daß der Führungsschule 23 bizw. dessen Klinke 21 dauernd gegen die Zeitscheibe
ig anlieägend gehalten wird. Der Tragstift 2g ist oben keilförmig ausgebildet und
greift in eine entsprechend Teilförmig ausgebildete Aussparung des Führungsschuhes
23 ein, so daß dieser, sich nicht seitwärts verschieben kann.
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Wenn die Klinke 2i nicht in diie Nut 22 der Zeitscheibe ig eingreift,
wird die Stoßstange 14 durch die Zeitscheibe (s. Fig. 8) nach unten gedrückt, ist
also außerhalb des Bereiches der Nocken 2o der Nockenwelle 18.
Dreht sich-
nun die Zeitscheibe 1g in Richtung der in der Zeichnung dargestellten Pfeile entsprechend
der Geschwindigkeit der Hauptantriebswelle 78, so greift in einem bestimmten Zeitpunkt
die Klinke 2 1 in die Aussparung 22 der Zeitscheibe ig ein (s. Fig. 4). Die Schubstange
14 wird dann durch dieWirkung der Feder V i auf den Tragstift 2g höchgedrückt, und
ihr Ende kommt in den Bereich der Nocken. 2o.
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Die Schubstange 1.4 wird nun durch den Nocken 2o nach oben (Fig. 2)
geschoben. Entsprechend wird das zugehörige Zahnrad 65 gedreht und damit die andere
Schubstange 12, die mit dem Zahnrad 65 im Eingriff steht, nach links (Fig. 2) bewegt.
Die auf ein Zahnrad 65 wirkenden Schubstangen i2 bewegen sich also gegenläufig.
Beim Vorschub der Schubstange 14 nach rechts (Fig. 5, 6) wird durch die schrägen
Schlitze 27 und Rollen 26 der Führungsschub 23- nach unten. gedrückt, so daß die
Klinke 21 aus dem Bere-ich der Ausisparung 22 der Zeitscheibe zg zurückgezogen wird
(Fig. 6), und diese sich weiterdrehen kann (Fig. 7). Die Klinke 2 1 auf dem Führungsschuh
der Gegenstoßstange liegt während dieser Zeit auf dem Umfang der zugehörigen Zeitscheibe,
so daß in diesem Zeitpunkt beide Stoßstangen aus dem Bereich der zugehörigen Nocken
20 bleiben.. Sobald nun die, Klinke 2i am Führungsschuh, 23 der Gegenstoßstange,
in eine Aussparung 22 der zugehörigem Zeitscheibe eingreift, geht die Gegenstoßstange
14 hoch und gelangt in den Bereich des zugehörigen Stoßnockens 2o. Die Gegenstoßstange,
wird dadurch nach. rechts verschoben und die andere Stoßstange &s Stoß-stangenpaares
unter Vermittlung des Zahnrades 65 zurückgeschoben.
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Die Stoßstangen 14 greifen somit gegenläufig arbeitend mit ihren Zahnstangen
12 in die Zahnung des, Zahnrades 65 ein. Bei jeder Verschiebung der Stoßstangen
durch die Nocken 20 der Welle 18 dreht sieh das Zahnrad 65 und die damit verbundene
Spindel 57; dementsprechend wird der mit der Spindel 57 ve,rbund-eme Drehschieber
umgestellt und der Zufluß von Druckmittel zu der zugehörigen Betätigungseinrichtung
eines der Absperrschieibeir freigegeben.
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Wenn die Zeitscheibe ig sich ununterbrochen dreht, muß die Aussparung
22 eine gewisse Länge haben, damit die Klinke 2i nicht gegen die Endwand der Aussparung
trifft,
bevor die Schubstange 14 von dem Nocken ao vorgeschoben worden ist.
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Wie die Fig. 2 und .4 zeigen, sind die Zeitscheiben ig für ein Paar
Schubstangen 14. auf der Hauptwelle 78 so abgebracht, daß ihre Winkelstellung zueinander
verstellt werden kann, um die Zeit zwischen der Bewegung zweier gegenläufig arbeitender
Schubstangen 1.1 des gleichen Stangenpaares sowie der Schuhstangenpaare untereinander
zii regeln. Die Zeitscheiben ig sind zii diesem Zweck mit Manschetten 35 versehen,
die durch Spannschlösser 37 mit einer Nabe 36 verbunden sind (Fig.4). Jede N al)e
36 ist mit der Hauptwelle 78 verkeilt und mit einer Zwischenscheibe 38 versehen,
auf welcher am Umfang eine Gradeinteilung eingezeichnet ist. Das Oberteil des Gehäuses
16 ist nach vorn abgesehrägt und mit einem herausnehmbaren Glas 39 od. dgl. versehen,
damit das Innere des Gehäuses leicht zugänglich ist und überwacht werden kann.
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An der Einrichtung ist ein Anzeiger 16,3 (Fig. i) angebracht, der
die Stellung der Umsteuereinrichtung und damit die einzelnen Betriebsvorgänge der
Wassergasanlage anzeigt.
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Am linken Ende des Gehäuses (Fig. i) befindet sich ein Hauptabstellhebel
.12, mit dem die gesamte U msteileinrichtung stillgesetzt und alle Ahsperrschicber
der Wassergasanlage geschlossen werden können. Der Hebel 42 sitzt am Ende einer
Welle .13 (Fig..I und 5), die das ganze Gehäuse 16 durchsetzt. Auf der Welle ist
über jeder Schubstange 1.1 eine Exzenterscheibe -15 (Fig. 6 bis 8) angebracht. Zwischen
den beiden Scheiben .15 eines jeden Schul>stangenpaares ist an der Welle 43 ein
Arm .T6 vorgesehen, der mit den beiden Wälzscheil:eii..5 durch Schrauben 66 fest
verbunden ist.
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Die Scheiben .15 haben an einer Seite eine ebene Fläche 73. die im
Zormalhetriel) auf den Schubstangen 1.4 aufliegt. Wird nun zwecks Außerbetriebsetzung
der Umsteuerungseinrichtung der Atissc1ialthebe1.I2 außerhalb des Gehäuses 16 im
Uhrz,-igersitiiiz (Fig. 5) gedreht, so werden sämtliche Schubstangen 1,4 durch die
Scheiben -15 so weit nach unten gedrückt, daß die Enden der Schubstangen au: dem
Bereich der Nocken 2o gelangen, wie in Fig. 5 strichpunktiert angedeutet ist. Der
an der Welle .13 angebrachte Arm 4.6 greift beim Weiterdrehen des Abstellhebels
an einen Stift .17 der Schubstange 1.1 und zieht dadurch die Stoßstange in diejenige
Stellung, bei der das zughörige Absperr-Ventil geschlossen ist.
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Bewegt man den Ausschalthebel 4.2 entgegengesetzt, so wird lediglich
die selbsttätige U mstelltitig der Steuerventile unterbrocken, ohne daß die Ventile
aber in Schließstellung gelegt «-erden; denn bei dieser Drehung der Ausschaltwelle
-.3 bleibt der _#,rm 46 der Welle außerhalb des Bereiches des Dagegen werden die
Schub-Stangen 14. durch die Scheiben .15 nach unten gedrückt und so aus dem Bereich
der Nocken 20 gehalten.
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In dieser Stellung der Stoßstangen i.1 kann jede Ventilspindel 57
von Hand betätigt werden. Zu diesem Zweck ist ein besonderer Handhebel 48 für jede
Spindel 57 vorgesehen (Fig.4). Die Hebel -.8 sind in einem Lager .49 einer mit dem
Gehäuse 16 verbundenen Konsole 58 gelagert und an ihren unteren Enden durch ein
Gestänge 6o mit einem Arm 59 der `Ventilspindel ;; gelenkig verbunden. Wird der
Handhebel .18 nach links bewegt. so dreht sich die Spindel 57. Wird die Spindel
57 automatisch verstellt, so bewegt sich der zugehörige Hebel 48 mit und zeigt so
die jeweilige Stellung der Spindel an.
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Die Betätigung einzelner Steuerventile mittels der Schubstangenpaare
i.1 kann auch durch eine besondere Vorrichtung erfolgen, wie in Fig.3 sind 5 dargestellt.
Eine mit einem Knopf 61 versehene Stange 62 durchsetzt das Gehäuse 16, wobei für
jedes Paar Schubstangen 1.4 nur eine Stange 62 vorges2hen ist. jede Stange 62 ist
mit einer Führung 63 und einer Zalitistange 6.1 versehen. In diesem Fall werden
die Scheiben .45 mit dem Zahnrad 67 durch die Schrauben 66 verbunden. Das Zahnrad
67 steht mit der Zahnstange 6.1 im Eingriff.
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Die mit dem Hebelarm -6 verbundenen Scheiben .15 und das mit diesem
verbundene Zahnrad 67 gleiten in diesem Fall lose auf der Welle .13 und sind auf
der dem Zahnrad ,7egetiüberlieg-Inden Seite fest mit dem einen Kupplungsglied 72
(Fig. 3) einer in einer Bewegungsrichtung wirksamen Kupplung verbunden, deren andere
Hälfte >:-i fest mit der :@usschaltwelle 4.3 verbunden ist.
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Durch Drehen der Welle .13 mittels des Hebels 42 im Uhrzeigersinn--
(Fig.5) wird also die ganze Steuereinrichtung ausgeschaltet und die Absp.errventilegleiclizeitig
in Schließstellung bewegt. während eine Drehung der Welle in entgegengesetztem Sinne
lediglich die Steuereinrichtung außer Wirkung setzt. Soll nun aber nur eines der
Steuerventile für sich von Hand abgestellt werden, so wird der zugehörige Bedienungsknopf
61 herausgezogen, wobei die Zahnstange 61 das Zahnrad 67 und damit die Sciieil)eti..5
im Uhrzeigersinne dreht, so- daß die beiden Schulstangen 14 durch die Scheiben .15
nach unten gedrückt werden. Gleichz2 itig zieht der Arm .16 über den Bolz°ii 4.7
die Schubstangen i.l zurück und schaltet damit durch Drehung der
Spindel
57 den betreifenden hydraulischen Umstellhahn aus oder stellt diesen' entsprechend
um, wie mit strichpunktierten Linien in Fig. 5 angedeutet ist. Soll die Spindel
57 wieder zurückgedreht werden, so wird der Knopf 61 in diejenige Stellung
zurückge drückt, die in Fig. 5 gezeigt ist. Um die Zahnstange 64 in der gewünschten
Stellung zu halten, sind an ihrer Unterkante Nuten 68 vorgesehen, in die eine Sperrkugel
69 od.. dgl. mittels einer Feder 7e gedrückt wird.
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Zum Antreiben der Hauptwelle 78 von Hand isst eine Handkurbel i7'
vorgesehen., die mit dem Hauptantriebsvorgelege der Welle 78 verbunden ist. Die
Zeit für die Betätigung der Hebel 48 (Fig. 4) wird durch die Marken auf den Zeitscheiben
ig angezeigt, die durch das Glasfenster 39 beobachtet werden können.
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An Stelle des Ausschalthebels 42 für den Betrieb der Ausschaltwelle
43 kann, die Abstellung auch automatisch vorgenommen werden durch Verwendung eines
hydraulischen Zylinders mit Zahnstange an der Ausschalt-Welle 43, die. die Bewegung
der Welle regelt. Um die Verstellung der Zeitscheiben. ig ohne Abnehmen, deis Behälterdeckels
39 von außen vornehmen zu können, können die Zeitscheiben auch, durch ein
verstellbares Getriebe engetrieben werden (Fig.5). Jedes dieser verstellbaren Getriebe
besteht aus einem auf die Hauptantriebswelle 78 aufgekeilten Stirnrad 84, mehreren
Umlau.frädein 83,- deren Träger die Zeitscheibe ig ist, und einem innen mit einer
Stirnverzahnung, außen mit einer Schneckenverzahnung ausgestatteten Stellrad 82,
das mittels der Schnecke 144 von der aus dem Gehäuse 16 herausragenden Welle 143
aus verstellt werden kann, im- allgemeinen also in Ruhe bleibt. Durch Drehung des
Stellrades, 8:2 kann die Stellung der betreffenden. Zeitscheibe ig im Verhältnis
zu der Stellung der anderen, mit der .gleichen Übersetzung angetriebenen Zeitscheiben
verändert werden. Um die Stellung auf der Skala festzulegen, ist ein Zeiger 41 vorgesehen,
der die Lage der Nuten; 22 in der Nockenscheibe ig angibt.