DE1043740B - Sicherungseinrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Gegenstand des Hauptpatents 1 022 870 ist eine Sicherungseinrichtung zur Verwendung in einer Anlage zur Steuerung einer strömungsmittelbetätigten Vorrichtung mit zwei unabhängig von Hand betätigbaren Steuerventilen, die zwischen Zufuhr- und Ableitungsstellungen beweglich und durch parallele Verbindungsleitungen, in denen die Sicherungseinrichtung angeordnet ist, mit der strömungsmittelbetätigten Vorrichtung verbunden sind.

Nach dem Hauptpatent ist die Anordnung so ge- ίο troffen, daß die Sicherungseinrichtung eine Normalstellung hat, welche den ununterbrochenen Durchgang von Strömungsmittel zwischen den Steuerventilen und der strömungismittelbetätigten Vorrichtung gestattet, sowie eine Sicherungsstellung, in welcher die Verbindungen zwischen den Steuerventilen und der strömungsmittelbetätigten Vorrichtung bei ungleicher Einstellung der Steuerventile entlüftet oder entleert werden, und die Sicherungseinrichtung ferner Mittel aufweist, welche auf den Druckunterschied ansprechen der durch die ungleiche Einstellung der Steuerventile verursacht wird, um die Sicherungseinrichtung aus ihrer Normalstellung in ihre Sicherungsstellung zu bewegen und die Entlüftung oder Entleerung zu bewirken, und Mittel, um sie in ihre Normalstellung zurückzuführen.

Bei für industrielle Zwecke dienenden Anlagen ist es nun nicht ungewöhnlich, daß sich der Förderdruck von Zeit zu Zeit ändert. Diese Veränderung im Förderdruck würde entsprechende Veränderungen in der Arbeitsweise einer Sicherungseinrichtung der beschriebenen Art zur Folge haben. Insbesondere können die Veränderungen in den Reibungseigenschaften und in der Strömungsgeschwindigkeit in den engeren Kanälen bewirken, daß die Empfindlichkeit der Sieherungseinrichtung über einen weiten Bereich schwankt. Außerdem soll das System normalerweise auch dann in Betrieb bleiben, wenn die Bedienungsperson das eine Steuerventil zu einem geringfügig verschiedenen Zeitpunkt als das andere bewegt. Dies kann natürlich seitens der Bedienungsperson auch unabsichtlich geschehen.

Die Erfindung hat sich daher zum Ziel gesetzt, die Sicherungseinrichtung so auszubilden, daß ein selbsttätiger Ausgleich etwaiger Förderdruckschwankungen stattfindet.

Dies wird dadurch erreicht, daß zwischen den parallelen Verbindnugsleitungen und den Sicherungsmitteln zwei nur in einer Richtung wirkende Drosseleinrichtungen vorgesehen sind, die einen verengten Strömungsweg zu den Sicherungsmitteln und eine ungedrosselte Strömung zu den Steuerventilen ergeben. Damit wird auch der Vorteil erzielt, daß verhindert wird, daß das Sicherungsventil durch geringfügige Sicherungseinrichtung

Zusatz zum Patent 1 022 870

Anmelder:

Ross Operating Valve Company,
Detroit, Mich. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,

Pienzenauerstr. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. März 1955

Domenic Anthony Di Tirro, Royal Oak, Mich. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Abweichungen in der Steuerventilbewegung· abgeschaltet wird'.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese nachfolgend in Verbindung mit der Zeichnung naher beschrieben, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt der Sicherungseinrichtung und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1.

Die Sicherungseinrichtung ist allgemein mit 49 bezeichnet. Zwei allgemein mit 51 bezeichnete, nur in einer Richtung wirkende Drosseleinrichtungen sind zwischen den Verbindungisleitutngen 17 und den Kammern 48 angeordnet, wobei eine Umgehungsleitung 52 die linke und die rechte Kammer 48 miteinander verbindet und eine verstellbare Drossel 64, 65 enthält.

Die Sicherungseinrichtung ist zwischen zwei parallele Verbindungsleitungen 17 geschaltet, welche durch zwischen· einer Zufuhrstellung und einer Ableitstellung bewegliche Steuerventile 12 gesteuert werden. Eine Leitung 22 verbindet die Kammer 33 mit einer nicht gezeigten strömungsmittelbetätigten Vorrichtung. Das Gehäuse 18 umschließt Kolbenschieber 26, in deren Mittelkanal sich kugelförmige Verschlußstücke 39 befinden. Entlüftungs- bzw. Entleerungsleitungen 32 werden durch eine Einwärts-

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bewegung der Kolbenschieber 26 mit der Kammer 33 in Verbindung gebracht. In den Kolbenschiebern 26 vorgesehene Bohrungen 41 sind benachbart den Kammern 48 mit Erweiterungen 53 ausgebildet, und Kanäle 37 verbinden die Bohrungen 41 mit der Kammer 33. Durch die Erweiterungen 53 der Bohrungen 41 wird die Geschwindigkeit und damit der Druckabfall des Strömungsmittels durch die VerschlußsLücke 39 verringert, wenn sich diese innerhalb der Erweiterungen 53 befinden. In einer Richtung wirkende Drosseleinrichtungen 51 befinden sich in Verlängerungen 54 des Gehäuses 18 und weisen je einen Kolben 55 auf, die an ihrem einen Ende das Verschlußstück 56 bilden. Jeder Kolben 55 hat flache Seiten, so daß Kanäle

57 zwischen der Innenfläche der Verlängerung 54 und dem Kolben 55 vorhanden sind. Am äußeren Ende jeder Verlängerung 54 ist ein Gewindeanschluß

58 für eine der Verbindungsleitungen 17 vorgesehen. Eine Schraubenfeder 59 ist innerhalb des Gewindeanschlusses 58 angeordnet und stützt sich am äußeren Ende des Kolbens 55 ab, wobei sie das Verschlußstück 56 gegen einen Ventilsitz 61 drückt; Der "Kolben 55 ist mit einer Bohrung 62 versehen, die von dem Gewindeanschluß 58 zu einem T-förmigen Kanal 63 führt. ■ .- -

Wenn sich die Kolben 55 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung befinden, sind die" Ventile 56, 61 geschlossen --" und die Kanäle 63 mit den Kammern 48 verbunden. Bei dieser Stellung ergibt-sieh, daß, wenn eines der Steuerventile 12 in seine Zufuhrstellung gedreht wird, das Strömungsmittel durch den Gewihdeanschluß 58, die Bohrung 62 und den Kanal 63 des entsprechenden Kolbens 55 fließt. Die durch_; den Kanal 63 gebildete Verengung hat zur Folge, daß der Druckaufbau in der entsprechenden Kammer/48 geringfügig verzögert wird, wobei die Verzögerungszeit von der Weite des Kanals 63 abhängt. Infolge der T-Form der Kanäle 63 werden die Verschlußstücke 39 nicht unmittelbar durch das Strömungsmittel beaufschlagt, so daß ihre Arbeitsweise nicht beeinträchtigt wird. Wenn eines der Steuerventile 12 auf; Ableitung gedreht wird, drückt der Druck in der entsprechenden Kammer 48 den Kolben 55 nach außen,¹ wodurch die Feder 59 zusammengedrückt und das Ventil 56, 61 geöffnet wird. Das Strömungsmittel fließt dann durch das Ventil 56, 61, die Kanäle 57 und die Gewindeanschlüsse 58 zu den Verbindungsleitungen 17. Der für diese Strömung zu den Steuerventilen 12 zur Verfügung stehende Querschnitt ist wesentlich größer als der bei 63 verengte Strömungsquerschnitt, der von den Steuerventilen 12 zur Sicherungseinrichtung zur Verfügung steht. Wie ersichtlich, kann sich jeder Kolben 55 unabhängig vom anderen bewegen, so daß die Stellung jedes der Kolben durch die Stellung des zugeordneten Steuerventils 12 und den Druck in:der zugeordneten Kamm'er 48 geregelt wird. ";: :.:'■

Die Umgehungsleitung 52 verbindet die linke und die rechte Kammer 48 unter Umgehung der Verschlußstücke 39 und der Kammer 33 miteinander. Der Durchmesser dieses Kanals" kann von beliebiger geeigneter Größe sein, soll -jedoch vorzugsweise ausreichend klein sein, um betäehtliche Reibungsverluste im Strömungsmittelfluß von der einen Kammer zur anderen zu gewährleisten. Iin Gehäuse 18 ist eine einstellbare Drossel vorgesehen, die durch eine Schraube 64 gebildet wird, welche einen Zapfen 65 aufweist, der dazu dient, den Querschnitt der Umgehungs-; leitung 52 zu verengen. Eine Sicherungsmutter 66 kann zur Feststellung der Schraube 64 vorgesehen sein. -.;-. .

Es sei angenommen, daß im Betrieb das linke Steuerventil 12 in seine Zufuhrstellung gedreht worden ist und daß wenige Augenblicke später das rechte Steuerventil 12 in seine Zufuhrstellung gedreht wird. Wenn das linke Steuerventil 12 sich in seiner Zufuhrstellung befindet, verläuft der Strömungsweg von der Strömungsmittelquelle über die Leitung 15, das Steuerventil 12, den Gewindeanschluß 58, die Bohrung 62 und den Kanal 63 des linken Kolbens 55. Die durch den Kanal 63 bedingte Verengung verursacht eine geringfügige Verzögerung im Aufbau des Drucks in der Kammer 48 und damit eine Verzögerung der Geschwindigkeit des am linken Verschluß stück 39 vorbeifließenden Strömungsmittels. Durch das Vorhandensein der Umgehungsleitung 52 -wird in gleicher Weise die Zeit verlängert, die für den Aufbau des Drucks in der Kammer 48 erforderlich ist, und die Geschwindigkeit der Strömung am Verschlußstück 39 vorbei verzögert, die notwendig ist, das linke Verschlußstück 39 in seine Schließstellung'zu verschieben. Je nach der Einstellung der Drossel 64, 65 und den anderen Abmessungen der Teile kamn das rechte Steuerventil 12 verspätet verstellt werden, so daß es um eine Verzögerung nach dem linken Steuerventil 12 das Strömungsmittel zuführt, ohne daß die Sicherungseinrichtung 49 in ihre Abschaltstellung gebracht wird. Ohne das Vorhandensein der nur in einer Richtung wirkenden Drosseleinrichtung 51, 63 und der Umgehungsleitung 52 würde diese empfindliche Steuerung nicht möglich sein.

Als weiteres Beispiel sei angenommen, daß der an den Leitungen 15 zur Verfügung stehende Strömungsmitteldruck z. B. einmal niedriger und einmal höher sei. Beim Fehlen der nur in einer Richtung wirkenden Drosseleinrichtungen 51, 63 und der Umgehungsleitung 52 würde eine solche Schwankung im Strömungsmitteldruck eine entsprechende Veränderung im Empfindlichkeitsgrad der Sicherungseinrichtung verursachen. Durch die Dämpfungswirkung dieser drosselnden Teile wird jedoch die sich aus diesen Druckverähderungen ergebende Veränderung in der Empfindlichkeit stark verringert, was eine zuverlässigere und wirksamere Vorrichtung ergibt.

Wenn Strömungsmittel von der Sicherungseinrichtung 49 zu einem der Steuerventile 12 und von da zur Ableitung 16 strömt, wird der entsprechende Kolben 55 in seine Offens.tellung verschoben, so daft er eine ungedrosselte Strömung aus der Kammer 48 ermöglicht. Die wünschenswerte Bedingung einer freieren Strömung in Richtung von der Sicherungseinrichtung 49 zu den Steuerventilen 12 hängt von den Strömungseigenschaften des Strömungsmittels ab, insbesondere von denjenigen zusammendrückbarer Strömungsmittel. Wenn eines der Sc'haltventile 12 mit der Ableitung 16 und das andere mit der Zufuhr 15 verbunden ist, muß die Sicherungseinrichtung 49 aus ihrer Normalstellung in ihre Abschaltstellung bewegt werden, was so rasch als möglich erfolgen muß. Dies wird dadurch erreicht, daß eine ungedrosselte Strömung' aus der Kammer 48 zu dem Steuerventil 12,' das mit der Ableitung 16 verbunden ist, vorgesehen ist.
' Versuche haben gezeigt, daß durch die Verwendung der Drosseleinrichtungen 51, 63 in der Anlage deren^; Arbeitsweise nicht dadurch beeinträchtigt wird, daß der Strömung ein übermäßig hoher Widerstand ent-' gegengesetzt wird. Ein Grund hierfür besteht darin," daß die eine bauliche Einheit bildende Sicherungseinrichtung ein Minimum an äußeren Rohrleitungen in der Anlage ermöglicht und die auf diese Weise ausgeschalteten Reibungsverluste die Verwendung ge-

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steuerter Drosseleinrichtungen der beschriebenen Art gestatten.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Sicherungseinrichtung zur Verwendung in einer Anlage zur Steuerung einer strömungsmittelbetätigten Vorrichtung mit zwei unabhängig von Hand betätigbaren Steuerventilen, die zwischen Zufuhr- und Ableitungsstellungen be- ίο weglich und durch parallele Verbindungsleitungen, in denen die Sicherungseinrichtung angeordnet ist, mit der strömungsmittelbetätigten Vorrichtung verbunden sind, nach Patent 1 022 870, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den parallelen Verbindungsleitungen (17) und den Sicherungsmitteln (26) zwei nur in einer Richtung wirkende Drosseleinrichtungen (51, 63) vorgesehen sind, die einen verengten Strömungsweg zu den Sicherungsmitteln (26) und eine ungedrosselte Strömung zu den Steuerventilen (12) ergeben.

2. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den nur in einer Richtung wirkenden Drosseleinrichtungen (51, 63) Mittel (63) vorgesehen sind, die eine Beaufschlagung der Verschlußstücke (39) durch das Strömungsmittel verhindern, wenn dieses in Richtung zu den Sicherungsmitteln (26) fließt.

3. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine verengte Umgehungsleitung (52) zwischen den parallelen Verbindungsleitungen (17).

4. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umgehungsleitung (52) eine verstellbare Drossel (64, 65) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 569 411;
französische Zusatzpatentschrift Nr. 22 949, Zusatz zum Patent Nr. 520 807;

britische Patentschrift Nr. 586 727;

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen