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Sicherheitsvorrichtung an einer Wechselwinde für Regenerativöfen Laie
Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für eine selbsttätig wirkende, durch
einen. reversi.e,rbaren Elektromotor angetriebene Wechselwinde, zur Umsteuerung
von Regeneratoren mit selbsttätig wirkender Steuervorrichtung, bestehend ans, einer
mit der Ant,rieb,s!welle der Winde gekuppelten Sbe:u-erwalze zum Steuern der beiden
für beide Dreh,richtun gen des Motors: vorgesehenen Schaltschütze und aus einem
die Schaltzeitpunkte der Schütze bestimmenden Zeitwerk.
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Es kann bei solchen Steuervorrichtungen. vorkommen, daß die Schütze
sich festklemmen und dadurch die Winde nach Umstellung der B@e:h,e"iz.ungsabsperrorgane
weitergedreht wird, wodurch erhobliche Schäden an der Weehselwin@de und den zu-Meliöi-igen
F_i-nrichtungen: entstehen können. Um das zu verhindern, wird gemäß der Erfindung
vorgeschlagen, einen bei. Nichtausläsen eines der beiden Schütze die Stromzufuhr
zum Antriebsmotor unterbrechenden, Notends;ch.alter vorzusehen.
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Gemäß einem bevorzugten Aus:führungsb@eispiel des Erfindungsgegenstandes
isst eine durch auf der Steuerwalze angeordnete; Nocken auslösbaile Verriegelungsvorrichtung
für eine bei ihrer Endspann:ung das Öffnen de!s Notcndsclia.lt.e!rs! bewirkenden
Feder vorgesehen.
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Um die Zündung eines Gas-Luft-,Gemisches, das sich gegebenenfalls
im Aufstellungsraum der Ste ervorrichtung gebildet hat, durch den öffnungs- oder
Schließfunken des Schalters zu verhindern, kann die Sicherheitsvorrichtung in weiterer
Ausbildung des Erfindun,gsg ,e-enrstand@eis, mit Ausnahme eines
zur
Wiederherstellung der Betriebsbe.reitsichaf vorgesehenen Handhebels, innerhalb eineu,
auch die anderen Bauteile der Steuervorriehtung umschließenden Gehäuses angeordnet
werden.
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Dabei kann der zur Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft vorgesehene
Hebel in; einem an das Gehäuse angeschlossenen Klemmenkasten, mit abnehmbarem Deckel
angeordnet sein.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungssblei,spiies des Erfindungsgegenstandes.
dargestellt, und zwar zeigt Absb. i die Wechselwinde mit der gekapselten Schalteinirichtunng,
Abb. 2 die erfindungsgemäße Einrichtung in einem senkrechten Schnitt; Abb. 3 einem:
senkrechten Schnitt durch die Einrichtung nasch Linie II-II dar Absb. i, Abb. q.
die selbsttätige Ausschalteinrichtung in einem waagerechtem; Schnitt nach Linie
III-III der Absb. i und Absb. 5 schl ießlith ist ein Schaltschema der Antriebseinrichtung.
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Bei dien dargestellten Ausführungsbeispiel ist von einer Regeneratiivk
oksosfenbatterie mit Schwachgasbeiheizung ausgegangen, bei der beim Umspalten der
BieheizungisTi,ohbung zunächst die Gashähne ge sschlossen und erst nach einer kurzen-Pause,,
zwecks Verbrennung der im, den Regeneratoren, nach, vorhandenen Heiizgas:e, das
Öffnen der anderen Gashähne und die Umstellung sämtlicher anderer Ab-
sperrorgane
vorgenommen wird.
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. Wie aus Abib. i erkennbar, ist an einem Gestell ioö die Hauptwelle
ior dar Wechselwinde angebracht. Die Welle ioi wird von einem in der Zeichnung nicht
dargestellten Motor über ein übiersetzungs.getniebe und das Zahnrad io2 angetrieben.
Auf der Welle ioi send ferner Nocken 103, 10q., 105 fest angleordnet, die je nach
ihrer Lage auf Hebel io6, io7, io8 auf der einen Seite der Welle ioi und Hilfshebel
zog; i io, i i i auf der anderem Seite dar Welle xoi einwirken. Die Hebel sind unten.bei
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in Gelenken am Gestell :gelagert und oben am Ende der Hilfshebel log,
i io, ii i bei 112 durch Gestädge paarweisse miteinander verbunden. D ie oberen.
Enden der langen Hebel io6; io7, io8 sind: bei iiq. mit Ketten od. dgl. verbunden,
die zu den Absperr-, Organen der Ofenbatterie führen.
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Die Hebel io6 sind durch Ketten mit dien. Schwachgashähnen der einen;
die Hebel 107 mit dem Schwachgashähnen der anderen Ofenbatterieseite verbunden.
Der Hebel io8 ist durch ein um die Ofenbatterie herumlaufendes Zugorgan mit den
Absperrorganen für Luft und Abhitze verbunden.
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Die paarweise miteinander verbundenen Hebel io6, log usw. werden,
nun beim Wechselvorgang über die entsprechend zersetzt angeordneten Nocken
103, io4, io5 so, betätigt, daß zunächst bei Teildrehung der Welle ioi der
Nockens 103 den Hilfshebel log wind damit dien, Haupthechel io6 nach der
einen Seite beweg, bis die Gashähne der entsprechenden Batterieseite geschlossen
sind. Nachdem nach einer kurzen Pause das in den Regenera.toren dieser Batterieseite
noch vorhandene Gas verbrannt ist, folgt ernst eine Weiterdrehung der Welle ioi,
wodurch der Nocken 104 gegen den. Haupthebel i07 undder Nocken io5 gegendenHaupthebel
io8 dirückt und damit die Gashähne geöffnet und die Luft- und Abhit2eabsperrargame
entsprechend werden.
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Diese Vorgänge werden von einer den Antri@ebsmotor,der Welle ioi beeinflussenden
Scha:lteinrichtung -ges.teuert, die in einem Gehäuse i angeordnet ist. Dias Gehäuse
i ist auf einer Konsole i 1ß des Windengestells. ioo gelagert. Die in dem Gehäuse
untergebrachte Schaltwalze ist mit der Hauptwelle ioi der Winde durch: Anflanschen
der Schaltwerksantriebswel,le 23 verbunden. Beim nächsten Wechseln der Beheizungsrichtung
wird die Drehrichtung des Motors umgekehrt, und die Hebel werden in entsprechender
Weise betätigt.
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Die Anordnung der Schalteinrichtung ist aus Abb. i bis 3 erkennbar.
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Indem mit einem Boden 2 versehenen Gehäuse i ist ein Traggestell 3
angeordnet. Das Traggestell 3 ist an der Decke q. aufgehängt, die gleichzeitig den
Boden eines kleinerem; Gehäuses 5 hid@det. Dass Gehäuse 5 ist von einem im Gelenk
7 isohwenkbaren Deckgel 6 abgeschlossen. Der Deckel 6 ist durch eine Schraube 8,,
die mittels eines entsprechenden Schlüssels bewegt wird, fest verschraubt. Die Decke
q: -des Gehäuses i und der Deckel 6 des Gehäuses! 5 sind an ihrem unteren Rand mit
Nuten 9 versehen, die ein weiches Dichtungsmitttül enthalten. Die den Boden des
Gehäuses 5 bildende Decke .4 ist an dem Behälter i mittels Schrauben io fest angeschraubt.
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.In dem Gehäuse i sind im wesentlichen: untergebracht die S-chadt-,valze
i i, die Schütze 121, 13 und das Zeitwerk 1q..
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An dem Gehäuse 5 sind beiderseits (Abb. 2) Kabelsitutzen-i5., 16
angeordnet, in die die Kabel einmünden, welche die für die Ausdösungder einzelnen
Vorgänge erforderlichen Leitungen enthalten. Die der Einfachheit halber nicht dargestellten
Leitungen sind über die im Boden q. des Gehäuses 5 angeordneten Klemmen 17 mit der
Schaltwalze i i, dien Schützen; 12" 13 und demZeitwerk 15 verbunden. Das Gehläuse
i ist bis zu der mit 18 bezeichneten Linie reit Öl gefüllt, das ist so weit, da.ß
die oberste funkenbildende Kontaktstelle 6o mm untber Öl liegt. Dieses Niveau wird
durch ein Fenster ig kontrolliert und durch Nachfüllen von 01 durch eine
von einem Stopfen 2o ,abgeschlossene öfnung aufrechterhalten.
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Das Schütz 12 den, zum Kontaktgaben der mit dem Antriebsmotor verbundenen
Leitungen, die eine Drehung des Motors in der einen Richtung bewirken, und das Schütz
13 schließt den Kontakt der Leitungen zur Drehung des Motors im: der anderen
Richtung. Dementsprechend sind auf der S-ch,altwalze i i Segmente 21 angeordnet,
die über in der Zeichnung nicht dargestellte Kontaktfinger Kontakt erhalten. Die
Kontaktfinger sind an is0-lierten Haltiern 2@2 befestigt.
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Die waagerechte Welle 23 durchsetzt dass obi,-re Gehäuse 5 und überträgt
die Drehung von der I-Iauptwelle ioi der Wechselwinde (Absb. i) über
,:in
IL"egeilrad!getriebe 2,6 auf eine senkrechte We:l1@; 25, die dein. Boden; des Gehäuses
5 durchsetzt und mit der Schaltwalze i i verbunden ist.
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Die Schalteinrichtung arbeitet nun, wie! im einzelnen aus dem Schaltschema
(Abb. 5) ersichtlich, folgendermaßen:: Hauptleitungen RST, die durch das Schütz
12 unterbrochen werden können., führen. Strom zu dem Antriebsmotor 3o, der die Hauptwelle
ioi der Wechselwinde (Abb. i) und die damit gekuppelte Schaltwalzenwelle in der
beschriebenen Weise in teilweise Umdrehung versetzt. Leitungen R.,S@Ti sind ferner
über das Schütz 13 unterUmpolung der Phasen R und S so mit dem Motor 3o verbunden,
daß bei Einschaltung des Schützes 13 eine Umkehr der Drehrichtung des Motors 3o
erfolgt.
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Bei Drücken der Taste 33 erhält ein Hilfsstromkreis Strom, der erforderlichenfalls
unterZwischenschaltung eines Transformators von der Phasenleitung T über Leitung
34, Drucktaste 33 über die Magnetspule 3.5 des Schützes 12 und einer mit dem Schütz
13 verbundenen Kontaktbrücke 36 unter Vermittlung eines nicht dargestellten Kontaktfingers
zu dem Kontaktsegment 37 der Schaltwalze i i führt. Das Segment 37 hat feste Verbindung
mit dem Segment 38 und dieses wieder über Kontaktfinger mit dem Segment 39. Das
Segment 39 ist fest mit dem Segment 40 verbunden. Von dem Segment 40 führt der Strom
über die Leitung 4i zur Phasenleitung S.
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Dadurch steht die Magnetspule 35 unter Strom, wodurch der Anker eingezogen
wird und das Schütz 12 schließt. Die mit dem Schütz 12 verbundene Kontaktbrücke
42 unterbricht den Stromfluß durch einen weiteren Hilfsstromkreis, in, dem die Magnetspule
43 des Schützes 13 liegt, der da,-durch nicht eingeschaltet werden kann.
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Der Motor 3o dreht die durch die Hauptwelle, ioi der Wechselwinde
über die Welle 23 mit ihm verbundene Schaltwalze i i beispielsweise in Richtung
des Pfeiles 44. Dadurch gelangen nach Schließen der Gashähne der Ofenbatterie mittels
des Haupthebels io6 der Wechselwinde (Abb. i) die. Kontaktfinger der Segmente 38,
39 aus dem Bere@ich derselben. Der Stromfluß durch den Hilfsstromkreis 34-35-41
ist nun unterbrochen., und der Anker der Magnetspule 3.5 fällt in seine Ausgangsstellung,
wodurch die Stromzufuhr zu dem Motor 30 unterbrochen wird. Damit wird auch
die; Kontaktbrücke 42 wieder geschlossen und die Blockierung des Schützes 13, dessen
Magnetspule .43 von dem in Bereich der Kontaktbrücke 42 liegenden Hilfsstromkreises
Impuls erhält, aufgehoben. Strom fließt aber erst durch diesen Hilfsstromkreis,
wenn das Zeitwerk 14, das von einem Motor 47 betrieben wird, abgelaufen ist.
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Mit dem Stillstehen der Schaltwalze i i und da,-mit der Wechselwinde
ist der Vorgang des Schließens der Gashähne abgeschlossen:. Die nun erforderliche
kurze Pause bis zum weiteren. Umstellen der Absperrorgane wird von dem auf diesePausenzeit
eingestellten Zeitwerk 14 bestimmt, dessen Motor 47 nach dem Stillstand der Schaltwalze
i i Spannung bekommt. Der Stromfluß durch den Motor 47 wird wie folgt hergestellt:
In dem Augenblick, in, dem die: Kontaktfinger der Segmente 38, 39 aus dem Bereich
derselben gelangt sind, erhält der Kontaktfinger einer Leitung 48 Kontakt mit einem
Segment 27. Das Segment 27 steht in leitender Verbindung mit dem Segment 40. Es
fließt somit Strom von der Phase S über 41, Sebgrnente 40, 27, Leitung 48, Motor
47 und Leitungen 49, 34 nach Phase T.
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Nach Ablauf des Zeitwerks 14 schließt der, Kippkontakt 5o die Leitungen.
51, 52. Strom fließt nun von Phase S über Leitungen 41, 52., 51, Segmente 53, 3'7,
Leitungen 34 und. der in dieser Leitung liegenden Magne;tspule@ 35 und Druckschalter
33 zu der Phase T. Dadurch wird das Schütz 12 wieder eingeschaltet. Der Antriebsmotor-
3o dreht die Schaltwalze i i wieder in Richtung des Pfeiles .1--I. weiter und stellt
die Absperrorgane für Luft und Abhitze um. Bis zum Ablauf des Kontaktfingers von
dem Segment 37 sind die Umstellvorgänge der Wechselwinde beendet. Der durch die
Magnetspule 35 fließende. Strom ist nun unterbrochen. und das Schütz 12 wieder geöffnet.
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In entsprechender Weise spielen sich die, Vorgänge beim nächsten Umstellen
der Absperrorgane ab, wobei der Motor 3o durch Einschalten des Schützes 13 in umgekehrter
Richtung läuft.
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Bleibt nun infolge irgendeiner Störung das Schütz 12 oder 13 hängen,
so daß nach erfolgter Umstellung der Absperrorgane der Ofenbatterie die Stromzufuhr
zu dem Motor 3o nicht unterbrochen wird, so erfolgt die Stillsetzung des Motors
durch eine in Abb. 5 schematisch dargestellte selbsttätige Ausschalteinrichtung.
Diese besteht aus dem Notendschalter 54, der auf einer Hohlwelle 61 der Motorwelle
ioi verschiebbar angeordnet ist. Das andere Ende der Hohlwelle 61 greift mit einem
Haken 56 in einen hakenförmigen Hebel 57, der um das Gelenk 58 schwenkbar angeordnet
ist und unter der Wirkung einer Druckfeder 59 steht. Wird nun die Schaltwalze i
i über die Stellung hinaus gedreht, bei welcher die. Umstellvorgänge der Ofenbatterie
beendet sind und das Schütz 12 bzw. 13 öffnet nicht, so wird der hake@nförmigeHebel
57 mittels des mit der SchaItwalzenwelle sich drehenden Exzenters 8o aus dem Bereich
des Hakens 56 der Hohlwelle 61 gedrückt. Das Schütz 54 wird nun durch Wirkung einer
Druckfeder 6o von den, Kontaktflächen abgedrückt und unterbricht dadurch die Hauptleitung.
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Die in Abb.5 schematisch dargestellte Ausschalteinrichtung ist nach
einer bevorzugten Ausführungsform in Abb. i bis 3 dargestellt. Auf der Welle 25
der Schaltwalze ist eine lose Hohlwelle 61 aufgebracht, die unten mit einer runden
Scheibe 62 aus elektrisch nicht leitendem Material fest verbunden ist und oben die
Decke 4 des Gehäuses i durchsetzt. In dem Gehäuse 5 ist die Hohlwelle 61 mit einem
Hebel 63 fest verbunden. Mit der Hohlwelle 61 ist ferner eine in Abstand von der
Scheibe 62 und in gleicher Weise wie diese ausgebildete Scheibe 64 verbunden. Zwischen
beiden Scheiben
62, 64 sind Kontaktstäbe 65 angebracht. An den Kontaktfingerhaltern
22 sind Kontaktfiniger 66, 67 befestigt, die Kontakt mit den Stäben 65 haben und
in zwei Phasen der zu dem Antriebsmotor der Schaltwalze r z führenden Hauptleitungen
liegen. An dein Traggestell 3: ist ein waagerecht liegendes zylindrisches Gehäuse
78 angebracht, in dem eine auf einen unten aus dem Gehäuse 78 herausragenden Bolzen
69 einwirkende Druckfeder 68 liegt. Der Bolzen. 69 ist meinem in der Zeichnung nicht
erkennbarem Schlitz des Gehäuses 67 axial verschiebbar angeordnet und liegt mit
seinem unten herausragenden. Ende unter dem Druck der Feder 68 in einer am Umfang
der Scheibe 64 vorgesehenem. Aussparung. Dadurch wird die Scheibe 64 in der in der
Zeichnung (Abb. 4) dargestellten Lage gehalten.
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Auf der Hohlwelle 61 ist zwischen den Scheiben 62, 64 eine Torsionsfeder
7o angeordnet, die mit ihrem Ende 7 1 an dem Traggestell 3 und mit ihrem
Ende 72 an einem mit den Scheiben 62, 64 verbundenen Stift 73 abgestützt ist. In
der in Abb. ¢ dargestellten Lage ist die Torsiorssfeder 7o in Spannung, derart,
daß sie auf die festgehaltenen Scheiben; 62, 64 im Sinne des Pfeiles 74 einwirkt.
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Unterhalb der Scheibe 64 ist auf der Welle 25 der Schaltwalze eine
ebenfalls kreisrunde Scheibe 79 fest angeordnet, die Anschlagplatten 75,
76 trägt. Die Anschlagplatten haben seitlich gekrümmte Auflaufflächen und sind durch
Schrauben, die am Umfang der Scheibe 79 vorgesehene Bohrungen 77 durchsetzen, mit
dem Scheiben 79 verbunden:. Der Abstand der Anschlagplatten 75, 76 von dem
Bolzen 69 wird so eingestellt, daß bei Drehung der Scheibe 79 die entsprechende
Anschlagplatte erst dann gegen den Bolzen, 69 stößt, wenn, wie bereits an
Hand des Schaltschemas Abb..5 beschrieben, die Umstellvorgärsge der Wechselwinde
beendet sind und die Schaltwalze bei Versagen des zugehörigen Schützes sich weiterdreht.
In einem solcher 'Falle stößt bei Drehung der Schaltwalze in der einen -Richtung
die Anschlagplatte 75- und bei Drehung in der anderen Richtung die Anschlagplatte
76 gegen den Bolzen 69, Der Bolzen 69 wird dadurch aus dem Bereich der Aussparung
der Scheibe 64 herausgedrückt, und: die Scheiben 62, 64 werden durch die gespannte
torsionsfeder 70 im Sinne des Pfeiles 74 gedreht. Die Kontaktfinger 66 gelangen
dadurch außer Kontakt mit den Kontaktstäben. 65, so daß die Phase, in der die Kontaktstäbe
liegen, stromlos und der Antriebsmotor der Schaltwalze und der Umstelleinrichtung
stillgesetzt wird.
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Nach Behebung der Störung wird durch Zurückdrehen der Umstelleinrichtung
und der damit verbundenen Schaltwalze die entsprechende Anschlagplatte 75 oder 76
wieder in eine: solche Lage gebracht, daß sie aus dem Bereich des Bolzens 69 gelangt.
Nunmehr kann von dem oberen Behälter 5 aus mittels des Hebels 63 die Torsionsfeder
7o wieder so weit gespannt werden., bis der Bolzen 69 wieder in die Aussparung der
Scheibe 64 gelangt. Dadurch sind die Scheiben 62, 64 wieder festgehalten und der
Kontakt der Kontaktstäbe 65 mit den Kontaktfingern 66; 67 wieder hergestellt.