DE1102247B - Sicherheitsvorrichtung fuer Regel- oder Steuersysteme - Google Patents
Sicherheitsvorrichtung fuer Regel- oder SteuersystemeInfo
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für Regel- oder Steuersysteme, in denen eine Sperrvorrichtung
aus einer Mehrzahl von Impulsen nur den jeweils einen Extremwert aufweisenden Impuls zur
Weiterleitung an einen anschließenden Impulsempfänger des Systems freigibt.
Vorrichtungen der geschilderten Art sind beispielsweise für Regelsysteme von Dampferzeugern vorgeschlagen
worden, und zwar sind z. B. einer Mehrzahl paralleler, vom Arbeitsmittel durchströmter Rohre
Temperaturimpulsgeber zugeordnet, welche über eine Sperrvorrichtung auf Mittel zur Veränderung der
durchströmenden Arbeitsmittelmenge einwirken und wobei die Sperrvorrichtung nur die Impulsübertragung
von demjenigen Impulsgeber freigibt, der augenblicklich von der höchsten Temperatur beeinflußt
wird.
Ganz allgemein können Sicherheitsvorrichtungen der eingangs geschilderten Art in Regel- oder Steuersystemen vorgesehen sein, die zur Beeinflussung einer
Mehrzahl zusammenhängender Betriebsgrößen der zu regelnden oder steuernden Anlage dienen. Es wird
jeweils erreicht, daß in einer Anlage mit einer Vielzahl von durch mögliche Überbeanspruchung gefährdeten
örtlichen Stellen nicht jeweils ein einzelner, immer nur die Verhältnisse an ein und derselben
Stelle repräsentierender Impuls als Führungsgröße zur Begrenzung bzw. Regelung herangezogen wird,
sondern derjenige Impuls, der von der am meisten gefährdeten Stelle ausgeht, d. h. einen Extremwert
aufweist.
Bei Dampferzeugern kann es sich z. B. um Temperaturimpulse handeln; man ist bestrebt, die zur Verdampfung
und Überhitzung dienenden Heizflächen möglichst klein zu halten und einen möglichst guten
Wirkungsgrad zu erreichen, wozu die maximale Arbeitstemperatur möglichst nahe der für den betreffenden Werkstoff zulässigen Grenztemperatur gewählt
wird. Da andererseits infolge schwer erfaßbarer Erscheinungen, wie Störungen einzelner Brenner, Verschlackung
von Rohren usw., vorübergehend oder auch während längerer Zeit örtliche Temperaturspitzen
auftreten können, muß dafür gesorgt sein, daß ζ. B. nicht ein Temperaturmittelwert, sondern ein örtlicher
Temperaturhöchstwert die entgegenwirkenden Maßnahmen zur Regelung bzw. Begrenzung der thermischen
Belastung auslöst.
Nun können in einem solchen System eine sehr große Zahl von Meßstellen vorhanden sein, welche
den gemessenen Betriebsgrößen entsprechende Impulse erzeugen. In einem Dampferzeuger können z. B.
den Rohren einer Überhitzerfläche hundert oder noch mehr örtliche Temperaturfühler zugeordnet sein.
Diese können beispielsweise als Widerstandsthermo-Sicherheitsvorrichtung
für Regel- oder Steuersysteme
für Regel- oder Steuersysteme
Anmelder:
Gebr. Sulzer Aktiengesellschaft,
Winterthur (Schweiz)
Winterthur (Schweiz)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,
Schwelm (Westf.), Drosselstr. 31
Schwelm (Westf.), Drosselstr. 31
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 5. März 1959
Schweiz vom 5. März 1959
Dr.-Ing. Alfred Brunner, Winterthur (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
meter oder Thermodemente ausgebildet sein, welche der örtlichen Temperatur entsprechende elektrische
Impulse erzeugen, die nun auf die Sperrvorrichtung geleitet werden, welche unter allen eingehenden Impulsen
den die höchste Temperatur abbildenden Extremimpuls auswählt und als einzigen Impuls dem angeschlossenen
Impulsempfänger zuleitet. Wenn auch solche Temperaturfühler und die mit ihnen verbundenen
elektrischen Einrichtungsteile, wie Leitungen, Verstärker, Relais usw., heute eine beträchtliche
Lebenszeit aufweisen, sind doch Störungen und Defekte auf die Dauer unvermeidlich.
Es ist leicht einzusehen, daß die Wahrscheinlichkeit, daß eine solche Störung innerhalb eines bestimmten
Zeitintervalls auftritt, proportional zur Anzahl der vorhandenen Impulsgeber wächst. Ist nun
eine Vielzahl von Impulsgebern vorhanden, so ist unter Umständen mit in verhältnismäßig kurzen
Zeitabständen auftretenden Störungen zu rechnen.
Tritt z. B. bei einem Widerstandsthermometer ein Bruch des Meßdrahtes auf, so wird der elektrische
Widerstand des Meßorgans unendlich groß. Das betreffende Widerstandsthermometer erzeugt also einen
Temperaturimpuls, der eine überhaupt nicht vorhandene Höchsttemperatur vortäuscht. Wird durch die
Sperrvorrichtung dieser Temperaturimpuls auf den Impulsempfänger, z. B. auf Mittel zur Beeinflussung
der Feuerintensität, geleitet, so erfolgt ein im Sinne einer Verminderung der Feuerintensität wirkender
Regeleingriff, der dem jeweiligen Betriebszustand, des Dampferzeugers nicht im geringsten entspricht; von
einer geregelten Betriebsführung kann dann keine Rede sein.
109 530/40Ü
. Ähnliche Verhältnisse sind denkbar bei druckgeregelten Anlagen, z. B. bei Fabrikationsanlagen der
chemischen Industrie, ferner auch bei der Überwachung der Temperatur der Brennstoffelemente in
einem Atomreaktor.
Die Erfindung ermöglicht, die geschilderten Nachteile .weitgehend auszuschalten. Die erfindungsgemäße
Sicherheitsvorrichtung ist gekennzeichnet durch eine weitere Sperrvorrichtung, welche die Weiterleitung
des jeweiligen Extremimpulses sperrt und dafür einen jeweils dem Extremimpuls größenmäßig zunächst
liegenden zweiten Impuls zur Weiterleitung an den Imulsempfänger freigibt, wenn der Extremimpuls
oder eine mit ihm zusammenhängende Größe einen Grenzwert überschreitet, welcher sich außerhalb eines
zu erwartenden Bereiches für die durch die Impulse abgebildeten Regel- oder Steuergröße befindet.
Die mit Hilfe der Erfindung erzielten Wirkungen seien wiederum am Beispiel eines Dampferzeugers erläutert,
bei dem den parallel geschalteten Rohren einer Heizfläche eine Vielzahl von Temperaturimpulsgebern
zugeordnet ist. Es sei angenommen, daß ein einzelner Temperaturimpulsgeber einen stetig langsam
oder sprunghaft steigenden Temperaturimpuls erzeugt, der größer ist als die Impulse der übrigen
Impulsgeber. Mit Hilfe der eingangs geschilderten Sperrvorrichtung wird erreicht, daß — von allem Anfang
an oder erst oberhalb einer bestimmten Temperatur — dieser Extremimpuls einen der Temperaturerhöhung
entgegenwirkenden Eingriff einleitet, z. B. ein in der Zuleitung des Arbeitsmittels zur Heizfläche
befindliches Einspritzventil öffnet, womit kälteres Arbeitsmittel in die Leitung eingespritzt und damit die
Temperatur in allen Rohren der Heizfläche erniedrigt bzw. im betreffenden Rohr auf den eingestellten Sollwert, z. B. 650° C, eingeregelt wird.
Wenn nun, unbeeinflußt von diesen Regeleingriffen, der betreffende Impulsgeber Temperaturimpulse erzeugt,
die stetig weiter ansteigen, kann die Ursache hierfür nur in einer Störung oder einem Defekt liegen,
z. B. im Impulsgeber oder in Bestandteilen des Impulsübertragungssystems. Es würde nun zu nachteiligen
Betriebsstörungen führen, wenn dieser Extremimpuls weiterhin die Führungsgröße für die Betätigung
des Einspritzventils bilden würde. Diese Störungen werden durch die erfindungsgemäße,
weitere Sperrvorrichtung verhindert.' Sobald und solange der Extremimpuls einen vorbestimmten Grenzwert,
z. B. 800° C, überschreitet, wird seine Weiterleitung durch die zweite Sperrvorrichtung gesperrt
und ein größenmäßig dem Extremimpuls zunächst liegender zweiter Impuls von einem anderen Impulsgeber
zur Weiterleitung an den Impulsempfänger freigegeben. Dieser zweite Temperaturimpuls entspricht
nun aber einer durchaus normalen Betriebstemperatur. Durch Übergang der Führung auf den
zweiten Impuls ist eine ungestörte, geregelte Weiterführung des Betriebs gewährleistet.
Zweckmäßig kann der Grenzwert auf einen festen Wert einstellbar sein. Unter Umständen können jedoch
vorteilhaft Mittel zur Festlegung des Grenzwertes in Abhängigkeit des zweiten Impulses vorhanden
sein, z. B. in Abhängigkeit der Differenz zwischen Extremimpuls und zweiten Impuls. Ferner wäre es
auch möglich, Mittel zur Festlegung des Grenzwertes in Abhängigkeit von einem Mittelwert mindestens
eines Teiles der Impulse vorzusehen.
Vorteilhaft kann auch die weitere Sperrvorrichtung den jeweils dem Extremimpuls größenmäßig zunächst
liegenden Impuls zur Weiterleitung an den Impulsempfänger freigeben, sobald die Änderungsgeschwindigkeit
des Extremimpulses einen Grenzwert überschreitet. Eine solche Anordnung ermöglicht, die erwähnten
Störungen sehr frühzeitig zu erfassen.
Es ist wenig wahrscheinlich, daß gleichzeitig zwei Impulse den genannten Grenzwert überschreiten, d. h. daß unabhängig voneinander zwei Störungen an den Impulsgebern bzw. in den Übertragungsorganen auftreten. Trotzdem kann es sich unter Umständen empfehlen, die weitere Sperrvorrichtung so auszubilden, daß sie die Weiterleitung sämtlicher den Grenzwert überschreitender Impulse sperrt und dafür denjenigen der verbleibenden Impulse zur Weiterleitung an den Impulsempfänger freigibt, welcher größenmäßig zunächst dem Grenzwert liegt.
Es ist wenig wahrscheinlich, daß gleichzeitig zwei Impulse den genannten Grenzwert überschreiten, d. h. daß unabhängig voneinander zwei Störungen an den Impulsgebern bzw. in den Übertragungsorganen auftreten. Trotzdem kann es sich unter Umständen empfehlen, die weitere Sperrvorrichtung so auszubilden, daß sie die Weiterleitung sämtlicher den Grenzwert überschreitender Impulse sperrt und dafür denjenigen der verbleibenden Impulse zur Weiterleitung an den Impulsempfänger freigibt, welcher größenmäßig zunächst dem Grenzwert liegt.
Bis zum Erreichen des Grenzwertes bildet in dem zu regelnden oder zu steuernden System der Extremwert
die Führungsgröße. Überschreitet der jeweilige Extremimpuls den Grenzwert, übernimmt der größenmäßig
zunächst liegende Impuls die Führung. Zweckmäßig können bei einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung Dämpfungsmittel vorgesehen sein, welche das Sperren des Extremimpulses und das
Weiterleiten des zweiten Impulses im Sinne eines kontinuierlichen Übergangs des weitergeleiteten Impulses
auf den Betrag des zweiten Impulses beeinflussen.
Die Erfindung und weitere mit ihr zusammenhängende Merkmale sind nachstehend an Hand der in
der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine elektrische Sicherheitsvorrichtung für Impulse in Form von elektrischen Potentialen, bei
welcher die Weiterleitung des zweiten Impulses und die Sperrung des Extremimpulses in Abhängigkeit
der Differenz zwischen den beiden Impulsen erfolgt, Fig. 2 eine weitere elektrische Sicherheitsvorrichtung,
bei welcher die Sperrung des Extremimpulses und die Weiterleitung des zweiten Impulses nach
Überschreiten eines einstellbaren Grenzwertes durch den Extremimpuls erfolgt, und
Fig. 3 eine Sicherheitsvorrichtung für hydraulische Druckimpulse, wobei die Impulse örtliche Temperaturen
an parallelen Rohren einer Heizfläche eines Dampferzeugers abbilden.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 weist vier Impulseingänge auf für in Form von Gleichspannungen U1, CZ2,
CZ3 und CZ4 vorliegende Impulse. Diese Impulse
können beispielsweise örtliche Temperaturen an einer Wärmeaustauschfläche abbilden. Die negativen Pole
der einzelnen Impulseingänge sind mit der Sammelleitung 11 verbunden, die an einem an den Ausgang Ua
angeschlossenen, als Stromverbraucher ausgebildeten Impulsempfänger 12 angeschlossen ist; der Impulsempfänger
12 kann beispielsweise als elektrischer Stellmotor eines Regelorgans ausgebildet sein.
Die positiven Pole der Impulseingänge sind über die Spule je eines Relais 13 und über je eine Diode
14 auf eine Sammelleitung 15 geschaltet. Weil die Dioden 14 nur in einer Richtung von Strom durchflossen
werden können, besitzt die Sammelleitung 15 stets das höchste der vier Potentiale CZ1 bis CZ4. Weiter
sind die positiven Pole der Impulseingänge je über den Anker des zugeordneten Relais 13 und eine Diode
16 mit einer zweiten Sammelleitung 17 verbunden.
Zwischen diese Sammelleitungen 15 und 17 und den Impülsempfänger 12 ist ein weiteres Relais 18 geschaltet,
dessen Anker je nach Ankerlage entweder die Sammelleitung 17 oder die Sammelleitung 15 mit dem
Impulsempfänger 12 verbindet. Das Relais 18 ist so
eingerichtet, daß bei einer bestimmten Potentialdifferenz zwischen der immer das höchste Potential aufweisenden
Sammelleitung 15 und der Sammelleitung 17 der Anker aus der gezeichneten Lage durch die
Relaisspule nach rechts gezogen wird.
Die Wirkungsweise der geschilderten Einrichtung ist folgende: Es sei angenommen, daß der Impulseingang
mit dem Potential U2 das höchste Potential aufweise.
Die Relais 13 zusammen mit den nachgeschalteten Dioden 14 wirken als Sperrvorrichtung, indem
sie von allen Impulsen U1 bis Ui nur den den Extremwert
aufweisenden Impuls, im gezeichneten Fall den Impuls U2, zur Weiterleitung an den Impulsempfänger
freigeben. Es fließt nun aber ein Strom durch die Spule des betreffenden Relais, welcher bewirkt, daß
der Anker angezogen wird und somit die Verbindung des positiven Pols des Impulseingangs U2 mit der
Sammelleitung 17 unterbricht. Diese erhält somit das Potential entsprechend der zweitgrößten Spannung
der Eingänge U1 bis CT4.
Überschreitet die Potentialdifferenz zwischen den Sammelleitungen 15 und 17 einen vorbestimmten
Grenzwert, wird der Anker des Relais 18 von der Relaisspule angezogen. Dieses Relais wirkt deshalb
als zweite Sperrvorrichtung, indem es die Weiterleitung des Extremimpulses U2 unterbricht und dafür
den jeweils größenmäßig zunächst liegenden Impuls zur Weiterleitung an den Impulsempfänger freigibt.
Die maßgebende Potentialdifferenz für die Umschaltung
auf den zweithöchsten Impuls wird zweckmäßig so gewählt, daß eine Sperrung des Extremimpulses
nur erfolgt, wenn sein Ansteigen über die Potentiale der übrigen Impulse eindeutig die Folge eines Defektes
im Impulsgeber oder in zugeordneten, nicht gezeichneten Teilen seines Übertragungssystems, wie
Verstärker usw. ist.
Die Dioden 14 und 16 können zweckmäßig als Halbleiterdioden ausgebildet sein. Durch den Anker
des Relais 18 kann ferner vorteilhaft eine Anzeigeoder Alarmvorrichtung gesteuert werden, welche auf
die Störung aufmerksam macht.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind drei als Widerstandsthermometer 21, 22 und 23 ausgebildete
Temperaturimpulsgeber vorhanden. Diese sind auf der einen Seite an die Leitung 24 und auf der anderen
Seite über Vergleichswiderstände 26, 27, 28 an die Leitung 25 angeschlossen; die Leitungen 24, 25 sind
mit dem negativen bzw. positiven Pol der Gleichspannungsquelle 29 verbunden. An den Punkten 30, 31 und
32 sind Leitungen 33, 34 bzw. 35 angeschlossen, die entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mit
den Relais 36, 37 bzw. 38 verbunden sind und je nach der Ankerstellung über die Dioden 39, 40, 41 mit der
Sammelleitung 42 oder über Dioden 43, 44 bzw. 45 mit der Sammelleitung 46 in Verbindung stehen.
Zwischen den Leitungen 24 und 25 sind zwei gleiche Widerstände 47 und 47» in Serie geschaltet.
Zwischen ihnen ist die Leitung 48 angeschlossen, welche zu einem als Stromverbraucher ausgebildeten
Impulsempfänger 49 führt. Die andere Klemme des Impulsempfängers ist mit dem Anker des polarisierten
Relais 50 verbunden. Dessen Spule 51 ist am einen Ende mit der Abgriffstelle 52 am Widerstand 47 und
am anderen Ende mit der Sammelleitung 42 verbunden.
Die geschilderte Anordnung arbeitet wie folgt: Die Widerstandsthermometer sind so abgestimmt, daß
— wenn die gemessene Temperatur einem Sollwert entspricht — die Leitungen 33, 34 und 35 das gleiche
Potential wie die Leitung 48 aufweisen. Steigt nun
z. B. die Temperatur des Thermometers 21, wächst sein Widerstand, und damit steigt auch das Potential
der Leitung 33. Die Relais 36 bis 38 in Verbindung mit den Dioden 40 bis 45 wirken wie beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 als erste Sperrvorrichtung, indem auf dort geschilderte Weise die Sammelleitung
42 stets das dem höchsten Temperaturimpuls entsprechende höchste Potential und die Leitung 46 das dem
zweithöchsten Temperaturimpuls entsprechende Potential aufweist.
Solange das Potential der Sammelleitung 42 kleiner ist als dasjenige an der Abgriff stelle 52, befindet
sich der Anker des polarisierten Relais in der gezeichneten Lage, in welcher die Sammelleitung 42 mit dem
Impulsempfänger 49 verbunden ist. Der Impulsempfänger erhält also den jeweils höchsten Temperaturimpuls.
Überschreitet nun dieser Extremimpuls den durch die Lage der Abgriffstelle 52 am Widerstand
47 eingestellten Grenzwert, fließt Strom in umgekehrter Richtung durch die Spule des die zweite
Sperrvorrichtung bildenden polarisierten Relais 50. Dies bewirkt, daß der Anker abgestoßen wird und in
leitende Verbindung mit der Sammelleitung 46 gelangt. Damit wird die Weiterleitung des Extremimpulses
gesperrt und der zweithöchste Impuls zur Weiterleitung an den Impulsempfänger freigegeben.
Durch Verstellen des Abgriffes 52 am Widerstand 47 kann die Höhe des Grenzwertes, welcher den Übergang
auf den zweithöchsten Impuls festlegt, variiert werden. Am Widerstand 47 ist noch ein weiterer Abgriff
54 vorhanden, welcher über Dioden 55 und 56 je mit den Sammelleitungen 42 und 46 verbunden ist.
Das Potential am Abgriff 54 ist nun größer als die dem niedrigsten Sollwert der gemessenen Temperaturen
entsprechenden Potentiale der Leitungen 33 bis 35. Damit wird erreicht, daß bei Absinken der
Temperatur der auf den Impulsempfänger 49 weitergeleitete Impuls nicht unter den diesem Potential entsprechenden
Wert absinken kann.
Fig. 3 zeigt eine schematisch gezeichnete, aus drei parallelen Rohren 61, 62 und 63 bestehende Heizfläche
eines Dampferzeugers. Die Wärmezufuhr ist durch Pfeile angedeutet. In die Zulaufleitung 64 mündet die
Leitung 65 mit Steuerventil 66, durch welches ein Kühlmittel, z. B. Wasser, in den zuströmenden Dampf
zwecks Temperaturregelung eingespritzt werden kann.
Jedem der Rohre 61, 62 und 63 sind zwei Temperaturimpulsgeber 67 zugeordnet. Der Meßstab 68
überträgt durch Temperaturänderung bewirkte Längenänderungen des Meßabschnitts über den Hebel 69
und die Feder 70 auf den im Zylinder 71 angeordneten Kolben 72. In der Wand des Kolbens 72 ist eine Bohrung
73, die bei entsprechender Kolbenbewegung mit der Bohrung 74 bzw. 75 in der Zylinderwand zur
Deckung kommen kann. Die Bohrung 75 ist mit einer nicht gezeichneten Zuflußleitung und die Bohrung 74
mit einer nicht gezeichneten Abflußleitung für ein Druckmittel, z. B. Drucköl, verbunden. An den vom
Kolben abgeschlossenen Zylinderraum ist bei jedem Temperaturimpulsgeber eine Impulsleitung 76 (Leitungen
76a bis 76/) angeschlossen; in jeder Impulsleitung stellt sich ein der gemessenen Temperatur entsprechender
Druck des Druckmittels ein.
Es ist eine Vorrichtung 81 vorgesehen, welche jeweils aus sämtlichen Temperaturimpulsen den die
höchste Temperatur abbildenden Extremimpuls und den diesem zunächst liegenden, die zweithöchste Temperatur
abbildenden Impuls isoliert. Die Vorrichtung 81 weist für jeden Temperaturimpulsgeber einen
Zylinderraum 82 auf, in welchem der Schieber 83
gleitbar angeordnet ist. Der Schieber besitzt eine zentrale Bohrung 84 und eine anschließende Radialbohrung 85. Der oberhalb des Schiebers 83 befindliche
Raum ist an die zugeordnete Impulsleitung 76 angeschlossen, während der unterhalb des Schiebers befindliche
Zylinderraum über eine Bohrung 86 mit der Sammelleitung 87 in Verbindung steht. In der Wand
des Zylinderraums 82 sind zwei ringförmige Ausnehmungen angebracht. Die Ausnehmung 88 ist über die
Leitung 89 mit der Leitung 87 verbunden, und die Ausnehmung 90 ist über die Leitung 91 mit der
Sammelleitung 92 verbunden, in welcher sich das Rückschlagventil 93 befindet.
Die Sammelleitung 87 mündet in den durch den Kolben 94 abgeschlossenen Zylinderraum des Servomotors
95 und die Sammelleitung 92 in den entsprechenden Raum des Servomotors 96 mit Kolben 97,-Die
durch Federn 98 bzw. 99 belasteten Kolben sind durch Stangen 100 bzw. 101 gelenkig mit der Schiene
102 verbunden. Im Schlitz 103 dieser Schiene ist das eine Ende der Stange 104 derart geführt, daß das
Stangenende im Schlitz hin und her bewegt werden kann. Am anderen Ende der Stange 104 ist die Stange
105 gelenkig befestigt, die in der Führung 106 gelagert und über die Feder 107 mit dem im Zylinder
108 angeordneten Kolben 109 verbunden ist. In der Wand des Zylinders 108 sind Bohrungen 110 und 111
vorgesehen, die mit der Bohrung 112 im Kolben 109 zur Deckung kommen können und durch welche Druckmittel
durch nicht gezeichnete Leitungen zugeführt bzw. abgeführt werden kann. An den vom Kolben 109
abgeschlossenen Druckraum des Zylinders 108 schließt die Druckleitung 113 an. In der Leitung 113 bildet
sich auf bekannte Weise ein der Kraft der Feder 107 entsprechender Druck. Die Leitung 113 ist mit dem
Stellmotor 66 α des Einspritzventils 66 verbunden, welcher den Impulsempfänger darstellt.
Die Stange 104 ist über die Stangen 115 und 116 mit dem im Zylinder 117 verschiebbaren Kolben 118
gekuppelt. Der Raum unterhalb des Kolbens 118 ist über die Leitung 119 mit dem Druckraum des Zylinders
95 verbunden. Auf die Oberseite des Kolbens 118 wirkt der durch die Leitung 120 übertragene Druck,
der mit Hilfe der durch Handrad 121 eingestellten, auf den Schieber 122 wirkenden Kraft der Feder 123
auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann. In den Leitungen 120 und 119 sind Drosselventile 124
bzw. 125 angeordnet.
Die geschilderte Vorrichtung arbeitet wie folgt: Derjenige Schieber 83, dessen zugehöriger Zylinderraum
an die Impulsleitung 76 mit dem höchsten Druck aller Leitungen 76 a bis 76 £ angeschlossen ist, wird in
die untere Endlage bewegt. Es ist dies derjenige Schieber, welcher mit dem die höchste Temperatur abbildenden
Impulsgeber 67 zusammenarbeitet. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel trifft dies für den
Schieber 83 a zu. In der gezeichneten Schieberlage wird der Druck über die Leitung 89 a auf die Sammelleitung
87 übertragen. Die übrigen Schieber befinden sich alle in der oberen Endlage, weil der auf ihre
Unterseite wirkende Druck größer ist als der auf die Oberseite wirkende Druck. In dieser Stellung sind die
Impulsleitungen 76 α, 76 b, 76 c, 76 d, 76 e mit den zugehörigen
Leitungen 91 verbunden. Die Rückschlagventile 93 bewirken, daß in der Leitung 92 stets der
zweithöchste Druck der in den Impulsleitungen 76 α bis 76/ vorhandenen Drücke herrscht.
Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist es nun der dem höchsten Temperaturwert entsprechende
Extremimpuls, der über den Servomotor 94, 95, die Stange 104, den Steuerschieber 109 und die Druckleitung
113 zur Weiterleitung auf den Impulsempfänger 66, 66a freigegeben wird. Steigt nun aber z. B,
infolge eines Defektes in irgendeinem Impulsübertragungssystem der Druck in der Leitung 87 auf eine
nicht mehr normalen Verhältnissen entsprechende Höhe, wächst gleichzeitig auch der über die Leitung
119 auf die Unterseite des Kolbens 118 wirkende Druck. Übersteigt letzterer den mit Hilfe des Handrades
eingestellten, einen Grenzwert bildenden Druck oberhalb des Kolbens 118, so bewegt sich der Kolben
118 nach oben und zieht die Stange 104 in die obere, strichpunktiert gezeichnete Endlage, in welcher nun
der die zweithöchste Temperatur abbildende Druck in der Leitung 92 auf entsprechende Weise auf den
Schieber 109 einwirkt und damit an den Impulsempfänger 66 a weitergeleitet wird, während die
Weiterleitung des Extremimpulses völlig gesperrt ist. Die Teile 104,115 bis 123 bilden also die zweite
ao Sperrvorrichtung im Sinne vorliegender Erfindung.
Dank der Anordnung der Drosselventile 124 und
125, die als Dämpfungsmittel wirken, erfolgt das Sperren des Extremimpulses und das Weiterleiten des
zweithöchsten Impulses im Sinne dieses kontinuierliehen Übergangs des weitergeleiteten Impulses auf
den Betrag des zweithöchsten Impulses. Es wird damit eine sprunghafte Verstellung des Steuerventils 66
beim Übergang der Führung von einem auf den anderen Impuls vermieden.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeichneten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere wäre es
auch möglich, die Sperrung der Weiterleitung des Extremimpulses nicht vom Überschreiten des Grenzwertes
durch den Extremimpuls, sondern vom Uberschreiten dieses Grenzwertes durch eine mit dem Extremimpuls
zusammenhängende Größe abhängig zu machen, beispielsweise vom Überschreiten eines
Grenzwertes durch die Änderungsgeschwindigkeit des Extremimpulses. Es gelingt dann, ein anomales
Ansteigen des Extremimpulses infolge einer Störung sehr frühzeitig zu erfassen und zur Sperrung auszunutzen.
Claims (8)
1. Sicherheitsvorrichtung für Regel-oder Steuersysteme,
in denen eine Sperrvorrichtung aus einer Mehrzahl von Impulsen nur den jeweils einen Extremwert
aufweisenden Impuls zur Weiterleitung an einen anschließenden Impulsempfänger des
Systems freigibt, gekennzeichnet durch eine weitere Sperrvorrichtung, welche die Weiterleitung des
jeweiligen Extremimpulses sperrt und dafür einen jeweils dem Extremimpuls größenmäßig zunächst
liegenden zweiten Impuls zur Weiterleitung an den Impulsempfänger freigibt, wenn der Extremimpuls
oder eine mit ihm zusammenhängende Größe einen Grenzwert überschreitet, welcher sich
außerhalb eines zu erwartenden Bereiches für die durch die Impulse abgebildete Regel- oder Steuergröße
befindet.
2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse Meßwerte
mindestens einer zu regelnden oder zu steuernden Betriebsgröße abbilden.
3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert auf einen
vorbestimmten festen Wert einstellbar ist.
4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zur Festlegung des
Grenzwertes in Abhängigkeit des zweiten Impulses.
5. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch Mittel zur Festlegung des Grenzwertes in Abhängigkeit von einem Mittelwert
mindestens eines Teiles der Impulse.
6. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die weitere Sperrvorrichtung den jeweils dem Extremimpuls größenmäßig
zunächst liegenden zweiten Impuls zur Weiterleitung an den Impulsempfänger freigibt,
sobald die Änderungsgeschwindigkeit des Extremimpulses einen Grenzwert überschreitet.
7. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Sperrvorrichtung
die Weiterleitung sämtlicher den Grenzwert überschreitender Impulse sperrt und dafür
denjenigen der verbleibenden Impulse zur Weiterleitung an den Impulsempfänger freigibt, welcher
größenmäßig zunächst dem Grenzwert liegt.
8. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Dämpfungsmittel, welche das
Sperren des Extremimpulses und das Weiterleiten des zweiten Impulses im Sinne eines kontinuierlichen
Übergangs des weitergeleiteten Impulses auf den Betrag des zweiten Impulses beeinflussen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 109 530/400 3.
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (6)
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