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Signaleinrichtung bei Horizo-ntalkokskammerofenbatterien Die Erfindung
bezieht sich auf eine elektrische Einrichtung zur Überwachung des Koksausstoßes
bei Horizontalkokskammerofenbatterien. Ei.nHauptproblem beim Koksausstoß besteht
darin, eine zuverlässige Überwachungs- und Kontrolleinrichtung dafür zu haben, daß
der Kokskuchenführungswagen und die Koksausdrückmaschine tatsächlich vor demselben
Ofen stehen.
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Es ist bereits im Hauptpatent 915 688 eine Signaleinrichtung zum Überwachen
und Sichern der richtigen Stellung von Ausdrückmaschine und Kokskuchenführungswagen
vorgeschlagen worden, die mit je einem Impulszählwerk auf Ausdrückmaschine und Kokskuchenführungs.wagen
ausgestattet isst, das durch beim Vorbeifahren der Wagen an den Ofenkammern ausgelöste
Impulse beeinflußt wird und das seinerseits durch von der Zählbewegung ausgelöste
elektrische Impulse ein Kontrollzählwerk des anderen Wagens beeinflußt. Diese Signaleinrichtung
ergibt schon einen großen Grad von Sicherheit bei der Einstellung der Wagen vor
demselben Ofen.
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Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung der Erfindung des Hauptpatents,
und sie beruht auf dem Erfindungsgedanken, für die Übertragung der Impulse eine
einzige Übertragungsleitung, zweckmäßig als Schleifleitung beiderseits der Koksofenbatterien
ausgebildet, anzuwenden. Dadurch wird die Anlage erheblich billiger. Außerdem wird
die Gefahr von Störungen durch zahlreiche Schleifkontakte beseitigt.
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Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht darin, daß die elektrischen
Impulse, welche die Wagenstellung anzeigen, mit Hilfe einer anderen Frequenz
übertragen
werden als die, welche die erfolgte Anzeige rückmelden, wobei man erfindungsgemäß
im einfachsten Falle für die Anzeigeimpulse technischen Wechselstrom und für die
Rückmeldeimpulse Gleichstrom verwendet. Für die Trennung der Gleich- und Wechselstromimpulse
können vorzugsweise an sich bekannte elektrische Weichen verwendet werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der Beschreibung der Abbildungen
erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen. In der Abb. i ist ein
Schaltplan der elektrischen Signaleinrichtung gemäß der Erfindung ausführlich dargestellt.
Die Abb. 2 gibt den Kontrollschalter in vergrößerter Form wieder. Die Abb. 3 stellt
eine allgemeine Übersicht in Form eines Blockschaltbildes über die elektrische Signaleinrichtung
dar.
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Die links vom Schleifkontakt 34 dargestellten Einrichtungen befinden
sich auf der Koksseite der Batterie und sind auf dem Führungswagen in einer Schaltwarte
zusammengefaßt. Entsprechend liegen alle rechts vom Schleifkontakt 36 dargestellten
elektrischen Bauteile und Leitungen in einer Schaltwarte der Ausdrückmaschine auf
der Maschinenseite der Batterie.
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Diese beiden Schaltwarten sind gemäß der Erfindung lediglich durch
die eine Schleifleitung 35 miteinander verbunden, wobei als Rückleitung Erde dient.
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Die Koksseite der Batterie ist andeutungsweise dargestellt durch die
drei Ofenkammern i, die durch Heizwände 2 voneinander getrennt sind. Auf den Ankerständern
sind feste Anschläge 3 angebracht, an die eine mit dem Führungswagen fest verbundene
Schaltklinke 4 anstößt, sobald der Wagen an der Batterie entlang fährt.
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Es sei angenommen, daß der Führungswagen in der Richtung des Pfeiles
5 nach rechts fahre. Das Ritzel 6 des Fahrmotors des Führungswagens dreht sich dabei
im Uhrzeigersinn, so daß der als Hebelschalter ausgebildete Umschalter 7 die in
der Zeichnung angegebene Stellung hat. Der Umschalter 7 arbeitet mit dem Transformator
8 zusammen. Dieser Transformator ist ein gewöhnlicher Einphasentransformator, der
netzseitig an die Leitung 12-S angeschlossen ist. Die Sekundärseite g des Transformators
mit den Enden 1o und i i ist in der Mitte 12 über die Leitung 13 geerdet, so daß
an den Enden zahlenmäßig gleich große, in der Phase aber um 18o° verschobene Spannungen,
bezogen auf Erde, auftreten. Der Umschalter 7 schaltet in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung
einmal das- obere Ende io (bei Fahrt nach links) und ein anderes Mal das untere
Ende i i (bei Fahrt nach rechts) der Sekundärwicklung an die mit der Schaltklinke
4 verbundenen Kontakte 14 und 15.
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Fährt der Führungswagen gerade an einem Ankerständer vorbei, so wird
der Kontakt 14 geschlossen. Der vom Transformator 8 kommende Strom fließt über 16
und 16a durch die Relaisspule 17 bzw. 18 zu den Enden ig bzw. 2o der in der Mitte
2i geerdeten Sekundärwicklung eines ebenfalls an R-S angeschlossenen Transformators
22. Die Anker der Relais 17 und 18 wirken auf zwei Kniehebel 23 und 24 ein, die
ihrerseits die Klinken 25 und 26 aus den Sperrzähnen des Impulszählwerkes 27 herausziehen.
Die beiden Klinken 25 und 26 sind über eine feste-Brücke, 28 an den Anker eines
Hubmagnets 2,9 angeschlossen, der seinen Betätigungsstrom ebenfalls vom Transformator
22 erhält.
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Das Impulszählwerk 27 ist auf der einen Hälfte seines Umfanges mit
so viel Zähnen 3o versehen" wie die Zahl der Öfen beträgt, an der der Wagen vorbeifahren
muß. Die andere Hälfte ist entsprechend gegensinnig gezahnt (31). Jedem Zahn entspricht
eine Schaunummer 32, derart, daß alle Nummern verdeckt sind bis auf die, die dem
Ofen entspricht, vor dem der Führungswagen gerade steht. Die Relaisspulen i7 und
18 werden nicht nur von dem vom Transformator 8 über den Kontakt 14 kommenden Strom
durchflossen, sondern auch von dem aus der Sekundärwicklung des Transformators 22
kommenden Strom. Bezogen auf den Transformator 22 liegen die beiden Relaisspulen
17 und i8 in Serie; bezogen auf den Transformator 8 sind sie jedoch parallel geschaltet.
Die Sekundärspannung des Transformators 22 ist so gewählt, daß die Relaisspulen
17 und 18 gerade nicht ausreichend erregt werden, um die Kontakte 1711 bzw. i811
zu schließen. Entsprechend reicht auch der vom Transformator 8 kommende Strom allein
nicht aus, um die Relaisspulen 17 und 18 ausreichend zu erregen. Da .die Relais
17 und i8 von beiden Transformatoren gleichzeitig gespeist werden, wenn die Schaltklinke
14 geschaltet hat, so wird der sie durchfließende Summenstrom in der einen Relaisspule
gleich der Summe der beiden Einzelströme sein, d. h. zur vollen Erregung ausreichen,
in der anderen jedoch sehr klein, zweckmäßigerweise gleich Null sein, d. h. keine
Erregung bewirken. Welche der beiden Relaisspulen nunmehr ausreichend erregt wird,
hängt von der Fahrtrichtung des Wagens ab.
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Die Wirkung der Ströme auf die Relais 17 bzw. 18 wird klar, wenn man
die Verhältnisse in einem bestimmten Zeitraum sozusagen als Momentaufnahme betrachtet.
In einem bestimmten Augenblick möge das Ende io von Transformator 8 bzw. ig von
Transformator 22 positive Spannung, bezogen auf Erde, haben. Das läßt sich bei zweckmäßig
gewähltem Anschluß der beiden Transformatoren an dieselbe Phase immer erreichen.
Die Sekundärspulenenden i i und 2o haben dann negatives Potential gegen Erde.
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Bei der Fahrtrichtung nach rechts liegt also an den dem Verzweigungspunkt
16a zugewandten Enden der Relaisspule 17 und i8 das vom. Transformator 8 herrührende
negative Potential, an den beiden anderen Enden entsprechend positives. Der Transformator
22, zweckmäßig gewählte Polung vorausgesetzt, liefert jetzt einen Strom, der in
der Magnetspule 17 gleichsinnig mit dem von Transformator 8 kommenden Strom fließt,
in der Magnetspule 18 aber gegensinnig. Das Relais 17 wird also ausreichend erregt
und zieht die Klinke 25 aus ihrer Sperrstellung heraus. An der Klinke 26 bleibt
alles unverändert.
Der Kontakt 17a schließt einen vom Transformator
22 gespeisten Hilfsstromkreis, in dem die Spule des Hilfsmagnets 29 liegt. Der Stromlauf
für diesen Hilfsstrom ist folgender: Transformator 22, z9, 29, 7 a , 2o.
Der Hubmagnet zieht die Klinke 26 hoch, und das Zählwerk dreht sich im Uhrzeigersinn
um einen Zahn weiter. Sobald die Schaltklinke 4 den Anschlag am Ankerständer verläßt
und der Kontakt t4 geöffnet wird, fällt das Relais 17 wieder ab und damit auch der
Hubmagnet 29.
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Wird die Fahrtrichtung geändert, so wird die Polarität der vom Transformator
8 kommenden Spannung umgekehrt. Die Erregung reicht dann für das Relais 18 aus,
und das Zählwerk läuft in entgegengesetztem Sinne und zählt abwärts. Der Maschinist
des Führungswagens weiß also auf Grund der Zählwerkseinstellung jederzeit die Nummer
des Ofens, vor dem der Wagen gerade steht.
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Der Maschinist der Ausdrückmaschine auf der anderen Seite der Koksofenbatterie
wird auf folgende Weise über den Ofen, vor dem er vorfahren soll, in Kenntnis gesetzt:
Der von der Schaltklinke 4 des Führungswagens geschaltete Wechselstromimpuls läuft
über 16 und Kondensator 33a auf den Schleifkontakt 34 der Schleifleitung 35 und
weiter über den Schleifkontakt 36 auf der Maschinenseite der Batterie, über den
Kondensator 37a nach 38. Von hier ab wirkt der vom Führungswagen herrührende Wechselstromimpuls
mit der vom Transformator 39 kommenden Wechselspannung auf genau dieselbe Weise
zusammen wie bei dem Impulszählwerk 27 des Führungswagens. Die Relaisspule 4o bzw.
41 wird je nach Phasenlage des ankommenden Wechselstromimpulses so erregt, daß sie
die Schaltklinken 44 bzw. 45 des Kontrollzählwerkes 43 auslösen, wobei gleichzeitig
der Hubmagnet 42 Strom erhält und dadurch das Kontrollzählwerk weitergedreht wird.
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Das Kontrollzählwerk 43 auf der Ausdrückmaschine zählt also in genau
demselben Rhythmus aufwärts oder abwärts wie das Impulszählwerk 27 des Führungswagens,
so daß der Ausdrückmaschinist immer sofort weiß, vor welchem Ofen sich der Führungswagen
aufgestellt hat.
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Der Impuls vom Führungswagen kann nun, da er über zwei Schleifkontakte
laufen muß, möglicherweise verstümmelt auf der Maschinenseite ankommen, ohne daß
der Führungsmaschinist die falsche Übertragung merkt. Gemäß der Erfindung wird deshalb
die Anzeige des Kontrollzählwerkes 43 zum Führungswagen zurückgemeldet. Falls durch
einen bei der Übertragung verstümmelten Impuls eine falsche Anzeige des Kontrollzählwerkes
43 erfolgt, wird diese falsche Anzeige zum Führungswagen zurückgemeldet, so daß
der Führungsmaschinist entsprechend handeln kann. Auf diese Weise wird bereits ein
hoher Grad von Betriebssicherheit erreicht.
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Die Zurückmeldung könnte auf einer zweiten Schleifleitung erfolgen.
Das ist aber vergleichsweise teuer und wegen der zusätzlichen Schleifkontakte eine
mögliche Quelle neuer Störungen. Gemäß der Erfindung wird die Rückmeldung über dieselbe
Schleifleitung geführt wie der Meldeimpuls vom Führungswagen. Damit sich diese Impulse
nicht gegenseitig stören, wird erfindungsgemäß für die Rückmeldeimpulse eine andere
Frequenz gewählt als für die Meldeimpulse. Die verschiedenen Frequenzen können dann
mittels elektrischer Stromweichen in bekannter Weise voneinander getrennt werden.
Vorzugsweise wählt man für die Meldeimpulse technischen Wechselstrom von 5o Hz und
für die Rückmeldeimpulse Gleichstrom, den man aus dem immer vorhandenen Wechselstrom
mittels Trockengleichrichter herstellen kann. Die Verwendung von Gleichstrom hat
vor allem den Vorteil, daß die Stromweichen 33a, 33v und 37a, 37b besonders einfach
ausgeführt werden können.
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Die Rückmeldung der Anzeige des Kontrollzählwerkes 43 zum Führungswagen
hin geschieht auf folgende Weise: Bei der Fahrt des Führungswagens nach rechts werden
auf der Maschinenseite durch Erregung des Hubmagnets 42 und der Relaisspule 4o die
Kontakte 46 und 48 geschlossen, so daß der von 39a kommende Wechselstrom über 46
und 48 zum Gleichrichter 54 fließt. Hier wird die eine Phase unterdrückt, so daß
hinter dem Gleichrichter 54 ein pulsierender Gleichstrom vorhanden ist, der über
die Drosselspule 37b, den Schleifkontakt 36, die Schleifleitung 35, den Schleifkontakt
34 und die Drosselspule 33b nach 55 läuft. Weiter fließt der Gleichstrom über Gleichrichter
56, Schalter 58, Schalter 59 und Relaisspule 6o zur Erde. Die Relaisspule 6o wird
erregt, ebenso der Hubmagnet 62, so daß das Kontrollzählwerk 63 sich im selben Rhythmus
Brie die Zählwerke 27 und 43 weiterdreht.
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Gemäß der Erfindung wird dem Führungsmaschinisten seine Tätigkeit
weiter dadurch erleichtert, daß die Zählwerke 27 und 63 selbsttätig auf übereinstimmende
Anzeige kontrolliert werden. Zu diesem Zweck ist ein Kontrollschalter 64 vorgesehen,
der in Abb. r schematisch und in Abb. 2 perspektivisch und mit mehr Einzelheiten
dargestellt ist. Der Kontrollschalter 64 liegt mit seinem Kontakt 65 in Serie mit
einem Relais 66, welches den Kontakt 67 so lange öffnet, wie die beiden Zählwerke
27 und 63 gleiche Anzeige haben. Ist infolge einer irgendwie gearteten Störung die
Anzeige auf den beiden Zählwerken nicht gleich, so fällt das Relais 66 ab, der Kontakt
67 schließt sich, und das akustische Signal 68 wird in Tätigkeit gesetzt. Der Führungsmaschinist
weiß dann, daß er den Befehl zum Ausdrücken des Kokskuchens nicht geben darf.
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Die Erfindung sieht weiter vor, daß die vom Führungswagen ausgehenden
Befehle »Fertig zum Drücken« oder »Stopp drücken« ebenfalls über die eine Schleifleitung
zur Maschinenseite übertragen werden. Diese Befehle werden übertragen, wenn die
Wagenbewegungen auf beiden Seiten beendet sind, d. h. wenn die Schleifleitung impulsfrei
ist. Zum Zwecke der Übertragung des Befehls »Fertig zum Drücken« wird der Schalter
58 betätigt und damit folgender Stromlauf eingeschaltet: Wechselspannung 11, 58,
59, Gleichrichter 57, Drossel 33v, Schleifleitung 35, Drossel 37b, Gleichrichter
53,
Kontakt 52, Meldeeinrichtung 69, bestehend aus akustischem Signal
69,1, optischem Signal 69b und Relais 69c. Wenn das Signal 69a , ertönt oder
die Lampe 69b aufleuchtet, kann der Ausdrückmaschinist den Drückniotor einschalten,
vorausgesetzt, daß er inzwischen die Ausdrückmaschine vor den richtigen Ofen gefahren
hat, dessen Nummer -von dem Zählwerk 43 angezeigt wird.
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Um den Maschinisten die Kontrolle darüber abzunehmen und Betriebsunfälle
infolge mangelnder Aufmerksamkeit auszuschließen, wird gemäß der Erfindung auch
auf der Ausdrückmaschine ein Kontrollzählwerk 7o angebracht, welches mit einer Schaltklinke
71, einem- fahrtrichtungsabhängigen Schalter 72, zwei Relais 73 und 74 und
einem Hubmagnet 75 in ähnlicher Weise zusammenarbeitet, wie es bei den anderen Zählwerken
beschrieben ist. Das Kontrollzählwerk 7o arbeitet seinerseits mit dem Kontrollzählwerk
43 über einen Kontrollschalter 76 zusammen, der entsprechend dem Kontrollschalter
64 ausgebildet ist.
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Wenn die Ausdrückmaschine vor dem richtigen Ofen angekommen ist, ist
Kontakt 77 geschlossen, so daß sich nach Ertönen des Signals »Fertig zum Drücken«
folgender Stromlauf ergibt: Phase S, 77, 78c, 79, Spule 81, Phase R.
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Das Hilfsrelais 81 spricht an, Kontakt 8o wird geschlossen und bleibt
geschlossen, auch wenn das Relais 69c inzwischen wieder abgefallen ist. Die Spule
83 des Hauptschützes für den Drückmotor erhält jetzt Strom nach folgendem Stromlauf:
Phase S, 77, 780, 82; 84, 83, Phase R. Das Schütz 83 wird eingeschaltet, und der
Druckstempel kann sich bewegen.
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Im praktischen Kokereibetrieb ist der Fall möglich, daß es nötig ist,
den bereits in Gang befindlichen Drückvorgang von der Koksseite her zu unterbrechen.
Das geschieht erfindungsgemäß mit Hilfe des Druckschalters 59 auf der Schaltwarte
des Führungswagens. Bei Betätigung des Schalters 59 wird in genau gleicher Weise
wie bei Betätigung des Schalters 58 ein Gleichstromimpuls zur, Ausdrückmaschine
hin übertragen, durch den das Signalrelais 78, bestehend aus Wecker 7811, Lampe
78b und Kontakt 78c in Gang gesetzt wird. Der Kontakt 78c öffnet sich, das Relais
83 fällt ab, und der Druckmotor bleibt stehen. Zugleich sieht der Ausdrückmaschinist
an den Signalen 78a und 78b, daß dieses Stehenbleiben des Ausdrückmotors nicht zufällig
erfolgt, sondern von der Koksseite her erwünscht ist.
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Schließlich sieht die elektrische Einrichtung gemäß der Erfindung
noch einen besonderen Fall vor. Vor Beginn des Koksausstoßes kommt es häufig vor,
daß die Ausdrückmaschine schon früher mit den Vorbereitungen zum Ausstoßen (Vorfahren,
Tür ausheben) fertig ist als der Führungswagen, der bekanntlich mit dem Löschwagen
zusammenarbeiten muß. Der Maschinist der Ausdrückmaschine ist dann der Hitzeeinwirkung
durch den glühenden Kokskuchen so lange ausgesetzt, bis das Kommando »Fertig zum
Drücken« von der Koks-Seite kommt. Um diesen Übelstand zu beseitigen, ist mit der
Druckstange ein Endschalter 84 verbunden, der den Kontakt 82 so lange schließt,
bis die Druckstange unmittelbar vor dem Kokskuchen angekommen ist und die Druckfläche
den glühenden Kokskuchen abdeckt, und zwar unabhängig davon, ob der Führungswagen
bereits richtig steht oder nicht. Weiter läßt sich die Druckstange dann nicht mehr
vorfahren, weil der Endschalter 84 den Strom für das Druckmotorschütz unterbricht
und dieses Schütz erst wieder in Tätigkeit treten kann, wenn das Signal »Fertig-
zum Drücken« angekommen ist.
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Die Abb. 3 gibt noch einmal im Blockschaltbild eine Übersicht über
den grundsätzlichen Stromlauf der elektrischen Signaleinrichtung gemäß der Erfindung.
Darin bedeutet . ioi die von der Fahrbewegung und Fahrtrichtung gesteuerte Impulssendeeinrichtung
des Führungswagens, von der Wechselimpulse (gestrichelte Pfeile) zum Impulszählwerk
zog des Führungswagens, zum Kontrollschalter i io, der das akustische Signal i i
i auslöst, und über die elektrische Weiche 103 und die Schleifleitung 104 zur Weiche
ior laufen, von wo aus sie das Kontrollzählwerk io6 y der Ausdrückmaschine erreichen.
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Das Kontrollzählwerk io6 arbeitet mechanisch (dick ausgezogene Pfeile)
mit der Rückmeldeeinrichtung 107 zusammen, die Gleichstromimpulse (ausgezogene dünne
Pfeile) über die Leitung io8, Weiche io5, Schleifleitung 104, Weiche 103 zum Kontrollzähler
iog des Führungswagens zurücksendet. Auf dem Führungswagen wirken die beiden Zählwerke
io2 und iog mechanisch mit dem Kontrollschalter iio zusammen.
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Block 115 enthält die Signaleinrichtung für die Befehle »Fertig zumDrücken«
und »Stopp drücken«, die bei Wagenstillstand übermittelt werden. Die Anzeige des
Kontrollzählwerkes io6 der Ausdrückmaschine wird über den Kontrollschalter 114 durch
eine mechanische Kupplung mit der von dem Impulsgeber 112 der Ausdrückmaschine auf
dem Impulszählwerk 113 verursachten Anzeige verglichen. Die Rückmeldeeinrichtung
107 steuert ferner die im Block 114 zusammengefaßten Signalempfangseinrichtungen
der vom Block 115 des Führungswagens ausgehenden Befehle.