DE2120141A1

DE2120141A1 - Pneumatisch betriebener Anlasser

Info

Publication number: DE2120141A1
Application number: DE19712120141
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-04-24
Filing date: 1971-04-24
Publication date: 1971-11-04
Also published as: CH529919A; GB1331572A; LU63043A1; BE766221A; ES390516A1; NL7105519A; SE376336B; FR2088809A5

Description

Patentanwalt

Tel. 0 6172/41761 Mein Zeichen: P 7116 Ihr Schreiben: Ihr Zeichen:

6381 Ober-Erlenbach ²²' ^AP^ril

Vor der Schanz 8

Albert FAUX

27, Allee de Cormeilles SANNOIS (Frankreich)

Pneumatisch betriebener Anlasser.

Die Erfindung betrifft einen pneumatisch betriebenen Anlasser zum selbsttätigen Fernanlassen von Wärmekraftmaschinen mittels einer pneumatischen Anlaufeinrichtung.

Manche Wärmekraftmaschinen, wie beispielweise Gasturbinen, sind mit pneumatischen Anlassern versehen. So kann eine Umlauf-Wärmekraftmaschine mit zylindrischem Zahnradvorgelege durch verdichtete Luft angelassen werden. Dabei ist das Angriffsritzel für den Anlasser unter der viirkung einer pneumatischen Hegel einrichtung axial verschiebbar und überträgt dann den Antrieb auf den

109845/1364

- 2 Zahnkranz des Antriebsrades der Wärmekraftmaschine.

Die erforderliche Druckluft wird dabei einem Hilfsbehälter oder einem vorhandenen Druckluftnetz entnommen, wie es beispielsweise in Bergwerken, Steinbrüchen, Werften oder anderen Industrieanlagen vorhanden ist.

Auch bei Generatoren und Hilfsanlagen für diese kennt man selbsttätige, pneumatisch betriebene Anlaßeinrichtungen für tfarmekraft-™ maschinen. Diese Einrichtungen sind dabei oft elektromechanisch

arbeitend ausgebildet und dabei in der Regel umfangreich. Sie bereiten dabei auch oft noch im Betrieb Schwierigkeiten, Bei ihnen besteht beispielsweise eine Kurzschlußgefahr beim Arbeiten in gefährlicher Athmosphäre, die dann zur Explosion führen kann. Auch läßt die Verwendung elektrischtr Steuereinrichtungen ein schnelles Ausbessern ohne Fachkräfte nicht zu. Diese bekannten Ausbildungen haben ferner den Man gel, daß sie erschütterungsemffoindlich sind.

Bs gibt ferner noch pneumatisch betriebene Anlaßeinrichtungen für Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung, die aber ebenfalls umfangreich und verwickelt im Aufbau sind.

Die Ausbildung nach der Erfindung vermeidet die den bekannten Vorschlägen anhaftenden Mängel und führt zu einer pneumatischen Anlaßeinrichtung für Wärmekraftmaschinen, die einfach im Aufbau, betriebssicher, wenig umfangreich ist und sich durch große Betriebssicherheit auszeichnet. Die Ausbildung nach der Erfindung

- 3 -109845/1364

erfordert nur geringe Wartung. Der Abbau und der Austaeusch einzelnder Teile kann im Falle einer Störung durch Hilfskräfte erfolgen .

Die pneumatische Einrichtung nach der Erfindung gibt die Möglichkeit des Anlassens aus der Ferne einer Wärmekraftmaschine mit einem beliebigen pneumatischen oder elektrischen Signal, wie etwa beim Ausbleiben des elektrischen Stromes bei einer Panne, oder beim Anhalten der Wärmekraftmaschine bei einem anderen Signal, wenn etwa der Strom wieder fließt. Mit der Ausbildung nach der Erfindung besteilt ferner die Möglichkeit, den pneumatischen Anlasser anzuhalten, wenn die Wärmekraftmaschine wirksam angelassen ist oder wenn das Anlassen nur für eine vorbestimmte Zeit erfolgt. Die Anlaßeinri rhtung nach der Erfindung kann auch mit einem ^larmgerät versehen sein, das selbsttätig etwa bei einem unerwarteten Halt der ifärmekraf tmaschine einsetzt und bevor der Stromanschluß wieder hergestellt ist.

Die neue Einrichtung nach der Erfindung umfaßt ein Hauptventil, das für Fernbedienung eingerichtet sein kann, etwa durch ein elektrisches oder pneumatisches Signal. Dieses Hauptventil versorgt, wenn es offen ist, eine Schraubenwinde zur Steuerung der Verteilung des Brennstoffes für die Wärmekraftmaschine. Es versorgt auch ein Steuerventil für die G-eschwindigkei tsregelung der Wärmekraftmaschine. Dieses Steuerventil ist im allgemeinen offen und unterbricht den pneumatischen Kreis, sobald die Wärmekraftmaschine eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht hat. Am Ausgang des Steuer-

109845/1364

ventils befindet sich eine drei Elemente umfassende logistische dynamische Einheit, die die Möglichkeit zu einer regelbaren Drosselung gibt als Funktion "zu" und als Punktion "aus". Der erste Eingang des Elements "zu" ist an das Steuerventil angeschl&ssen unter Zwischenschaltung der Einrichtung zur regelbaren Drosselung, wobei eine Serienschaltung vorliegt. Der zweite Einlaß des Elementes "zu" ist unmittelbar an das Steuerventil angeschlossen. Das Element "aus" ist in Serie geschaltet mit dem Ausgang des Elements "zu" und außerdem unmittelbar an das Steuerventil angeschlossen. Der Ausgang des Elements "aus" ist an die Steuereinrichtung zur Inbetriebnahme der Pernsteuereinrichtung angeschlossen.

Zur Inbetriebnahme der neuen pneumatischen Anlaßeinrichtung wird das Hauptventil geöffnet. Die Anlaßvorrichtung wird entweder von dem die Geschwindigkeit steuernden Ventil angehalten, wenn die Wärmekraftmaschine angesprungen ist, oder durch Schließen des pneumatischen Kreises durch das Element "aus", dessen Eingang ein Signal am Ende der Verzögerung erhält.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Ausbildung nach der Erfindung ist der Ausgang des Elementes "zu" an ein Alarmgerät angeschlossen, das zugeschaltet wird, wenn die Wärmekraftmaschine nicht nach einer vorbestimmten Zeit angesprungen ist. Das Alarmgerät wird ferner wirksam, wenn die Wärmekraftmaschine aus irgend einem Grund ausfällt und das Hauptventil offen bleibt. Dann öffnet sich auch das Steuerventil und das Alarmgerät wird von dem Element

— 5 *-

109845/1364

"z-u" für die Zeit der Verzögerung gespeist.

Nach einer anderen Ausführungsform umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung außerdem oberhalb des Hauptventils einen von Hand gesteuerten Unterbrecher, der die Möglichkeit gibt, schnellstens die Zufuhr verdichteter Luft zu unterbrechen und damit das AIaEmgerät wieder stillzusetzen. Auch kann in Serie mit dem pneumatischen Kreis oberhalb des Hauptventils ein Luftfilter vorgesehen sein, das ein Verschmutzen der verschiedenen Ventile und der Ιο- _Λ

^istischen Elemente verhütet.

Kaca einer vorteilhaften Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Vorrichtung von einer Druckmittelquelle gespeist, die Druckluft von 5-8 atü liefert. Dies gibt die Möglichkeit, die Steuermittel für die Förderung des Brennstoffs leicht in Betrieb zu setzen, die pneumatische Anlaßeinrichtung in Betrieb zu nehmen, ohne daß Kraftverstärker erforderlich sind.

ITacn einer anderen Aus füh rungs form dient zum Betätigen des pneu- _

matischen Anlassers der Wärmekraftmaschine Druckluft von etwa atü, die durch einen Druckminderer geleitet wird, in dem dann der Druck auf etwa 6 atü herabgemindert wird, bevor er die logistischen Steuergeräte beeinflußt.

Auch kann nach einer weiteren Abwandlung in der Ausbildung des Erfindung ge gen Standes das Detektorventil oberhalb des zweiten Eingangs des Elementes "zu" vorgesehen sein, wobei dann das Ver-' zögerungselement von aeiu Hauptventil aus versorgt wird. Eine Lei-

— D —

109845 7 1364 "

tung, die an den Ausgang des Verzögerungselements angeschlossen ist, gibt die Möglichkeit der Versorgung einer Sichernei tsein-„-ichtung, die auf pneumatischem Wege arbeitet und Gewähr dafür tietet, daß die Wärmekraftmaschine gut arbeitet.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist zum besseren Verständnis an Hand des in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dieses gibt einejpneumatische Anlaßeinrichtung für eine Gruppe elektrischer Hilf Sämaschinen oder Arbeitsmaschinen wieder.

Nach der Zeichnung hat der pneumatische Anlasser 1 ein axial verschiebbares Ritzel 2, das durch Axialverschiebung mit dem Zahnkranz 3 einer nicht dargestellten Wärmekraftmaschine in Eingriff kommt» Der pneumatische Anlasser t ist durch eine Leitung 4 an eine Druckmittelquelle mit einer Spannung von JO atü anschließbar. Diese hochgespannte Druckluft von 30 atü ist durch eine Leitung 5 an den Einlaß eines Druckminderers 6 angeschlossen, der mit einem Manometer 7 versehen ist. In dem Spannungsminderer wird die Spannung der Druckluft von 30 atü auf etwa 8 atü herabgesetzt. Mit dieser verminderten Spannung gelangt die Druckluft durch eine Leitung 8 zu einem von Hand bedienbaren Unterbrecher 9, der in der Grundstellung offen ist und von dort zu einem Luftfilter 10. Von diesem führt eine Leitung zu einem elektromagnetisch gesteuerten Hauptventil 11, das im Falle einer Panne nicht erregt ist.

In diesem Fall wird die Magnetspule selbsttätig nach der Erfindung

109845/1364

21 20 U1

erregt. Von dem Hagnetventil 11 gelangt aie Druckluft durch eine Leitung 12 zu einem Zjilinder-Kolben-Hufcverk 15· Dieses steuert die Brennstoffzufuhr zn der wärmekraftmaschine. Die Druckluft durchläuft dann ein Steuerventil 14- far die Umlaufgeschwindigkeit der Wärmekraftmaschine und gelangt durch eine Leitung 15 zu einem Verzögerungselement 16, das an einen derEinlässe 17 des "zu"-Elempnts 18 angeschlossen ist. Das Element 16 umfaßt eine Sammelkammer und einen verstellbaren Schraubbolzen, der der "zu"-Ein— stellung dient. Der zweite Eingang des ^Mzu"-Elements 18 ist unmittelbar an das Steuerventil durch eine Leitung· 19 angeschlossen. Der Ausgang des ^wzu^M-Elements ist du^ch e-i ne Leitung 20 mit einem Alermgerät 2\ verbunden. Das logistische "aus"-Eleinent 22 ist mit ein° r Leitung ?5 verbunden, durch die es mit Druckluft versorgt wird. Es ist ferner mit den ^Mzu"-Element 16 durch eine Leitung ?4 verbunden. Von diesem führt eine Druckluf tleitunp· ?4 zu einem DrucKrittelsteuergerät 25· Diese drei logistischen Elemente 18, ?2 und 25 bilden ein loglstisches, pneumatisches und dynamisches System. Diese Elemente sind im Aufbau sehr kompakt und lassen sich auf einem gemeinsamen SocVel anordnen, auf dem sich die verschiedenen Verbindungen kreuzen. Es lassen sich beispielsweise handelsübliche logistische Elemente der amerikanischen Firma "ARO" verwen den .

Die vorbeschriebene Einrichtung arfeeitet folgendermaßen.

Wenn das elektromagnetische Ventil infolge einer Panne offen ist, wird die Wärmekraftmaschine über die Kolbeneinhei+ 13 mit Brenn—

109845/1364

2120U1

stoff versorgt. Da die Wärmekraftmaschine noch nicht engelassen ist, ist auch das Ventil 14 offen. Die Druckluft gelangt zu dem Verzögerungselement, das wie ein Akkumulator arbeitet, und für eine regelbare Zeit kein Signal an den Eingang des Elements "zu" 18 abgibt. Dieses Element gibt demzufolge auch an seinem Ausgang kein Signal ab, so daß die Druckluft durch die Leitung 23 zu der Kolbeneinrichtung 25 zu dem"Aus"-Element 22 durch di« Leitung gelangt. Die Kolbeneinrichtung 25 umfaßt einen Hauptkolben ?7 und einen Hilfskolben 28. Die mit etwa 8 atü durch die Leitung 26 zuströmende Druckluft betätigt den Kolben 27. wodurch auch der Kolben 28 verschoben und die Bohrung 29 entlastet wird. Es kann dann Druckluft von 30 ^-tu durch dip Leitungen 5» 30 und 31 den pneumatischen Anlasser betätigen. Sobald dip- Wärmekraftmaschine «n^esnrungen ist und langsam läuft, schließt das die Geschwindigkeit bestimminde Ventil 14 die Zufuhr verdichteter Luft ab und beendet damit die Tätigkeit des Anlassers, bevor die Alarmeinrichtung 21 in Betrieb genommen wird.

Wenn hingegen die 'Wärmekraftmaschine nicht «nspringt und deren Geschwindigkeit nicht ausreicht, um das Ventil 14 zu betätigen, bleibt dipses Ventil offen. Nach einer regelbaren Zeit betätigt dann das Verzögerungselement 16 den Eingang "zu" des Elements 18, das dann ein Ausgenirssignal abgibt und über die Leitung 20 das Alarmgerät 21 zum Ansnrechen bringt.

Das "zu"-Element versorgt gleichzeitig über die Leitung 24 den Eingang des "aus"-Elements 22. Dieses gibt ein Null-Signal an den

109845/1364

-9- 2120H1

Ausgang und der Kolben ?7 k.ehrt in die Grundstellung zurück. Er nimmt dabei den Abschluß des pneumatischen Anlassers mit. Der von Hand bedienbare Unterbrecher 9 gibt die Möglichkeit, das Alarmgerät auszuschalten oder gegebenenfalls durch Abschluß der Zufuhr von verdichteter Luft zu einer Notstillsetzung.

Sobald die Panne in der Stromzufuhr behoben ist, unterbricht das Hauptventil die Zufuhr verdichteter Luft an der Kolben-einrichtung 13, wodurch die Wärmekraftmaschine stillgesetzt wird. Die Einrichtung ist dann für einen neuen Start bereit.

Falls die Wärmekraftmaschine aus irgend einem anderen äußeren G-rund zum Stillstand kommt, wenn der Ausfall des elektrischen Stromes noch nicht behoben ist und das Hauptventil- of f en bleibt und weitere Druckluft fördert, schließt das Steuerventil He₅Bs wird dann ein neues Anlassen, wie vorbe^schrieben , versucht, und d.^Qs Alarmgerät ?1 tritt in Tätigkeit, wenn nach einer bestimmten Zeit der Verzögerung die Wärmekraftmaschine nicht wieder angesnrungen ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht in der vorbeschriebenen Ausführuni? ms einem kleinen Kästchen, das alle dargestellten Elemente in sicn einschließt. In dem Kästchen befinden sich die Einlasse und die Ausgänge der Jruckluf tleitungen , die an die verschiedenen Elemente angeschlossen sind und die in der Nähe der Wärmekraftmaschine ans-eordnet sind.

Die erfi η dungs gem äße Einrichtung läßt sich bei allen Wärmekraftanlagen anwenden, die selbsttätig in Gang gesetzt werden sollen

109845/1364 - 10 -

und ferngesteuert werden. Sie ist besonders vorteilhaft für den Antrieb elektrischer Kraftanlagen in Krankenhäusern, in öffentlichen Kraftwerken od#dergl#, namentlich bei Teilausfällen» Insbesondere ist von Tnteresse die Anwendung bei Propellerkraftmaschinen oder sonstigen Hilfskraftmaschinen für ?sernännische Zwecke. Schließlich kann die erfindungsgemäße Einrichtung bei allen explosionsgeschützten Motoren verwendet werden, wobei der besondere Vorteil dann in der Verwendung von Druckluft als Anlaßmittel liegt.

-11-

109845/1364

Claims

Patentansprüche ι

( 1. pneumatisch arbeitende Anlaßeinrichtung für Wärmekraftmaschinen, gekennzeichnet durch ein Hauptventil (11), das Druckluft liefert und einen Verteilerbefehl für den Brennstoff der Wärmekraftmaschine steuert, ein von dem Hauntventil (11) gesteuertes und nachgeschaltetes Entdeckerventil (14), das den Stromkreis schließt, sobald die ¥ärmekT-aftmaschine eine gewisse Geschwindigkeit erreicht hat, drei logistische, pneumati.?-ehe und dynamische Elemente (18, ?2, 25), die dem Entdeckerventil (14) nachpeordnet sind und di° eine Verzögerung, eine "zu"- bzw. eine "^us"-Schaltung bewirken und eine Leitung (26), die den Ausgang des "aus"-Schaltgerätes mit dem die Inbetriebnahme des Anlassers steuernden Einrichtung verbindet.

2. Pneumatisch gesteuerte Anlaßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung (16) in Serie mit dem ersten Eingang des "zu"-Gerätes (1S) geschaltet ist, an dessen Auslaß in Serie das "aus"-Gerät (22) unmittelbar durch das Entdeckerventil (14} angeschlossen ist.

5. Pneumatisch gesteuerte Anlaßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennz eichn et, daß die Verzögerun £ts ein rieh tung (i6) mit dem ersten Einlaß des "zu"-Elements

- 1 2 -

109845/1364

2120U1

(18) in Serie geschaltet und an dessen Auslaß in Serie das "aus"-Element (22) angeschlossen ist, das andererseits unmittelbar mit dem Hauptventil (ii) in Verbindung steht, während das Entdeckerventil (14) in Serie mit dem zweiten Einlaß des "zu"-Elements (18) geschaltet ist und daß ferner eine Leitung den Auslaß der Verzögerungseinrichtung (16) mit einem Überwachungsgerät (25) für den Lauf der Wärmekraftmaschine verbindet.

4· Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprache, gekennzeichnet durch eine Leitimg (24), die den Ausgang des "zu"-Gerätes (ΐδ) unmittelbar mit einem 'ilarmgerät (21) verbindet.

5· Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventiü (ii) elektromagnetisch gesteuert ist.

6. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ans-orüche, d a durch gekennzeichnet, daß zur Versorgung Druckluft mit einer Spannung von 3-8 atü dient.

7· Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hauptventil (ii) ein von Hand bedienbarer Unterbrecher (9) für die Druckluftzufuhr vorgeordnet ist. ·

8. Einri^h tune nach einem der vorangegan f;enen Anspruch,, d a d-. urch gekennzeichnet , daß dem Hauptventil

- 13 -

109845/1364

_ ₁₃ _ . 2120U1

• (11) ein Luftfilter (to) vorgeordnet ist.'

9· Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung von Druckluft mit etwa 3Ü atü, wobei allen Geräten und Einrichtungen ein Druckminderer (6, 7) vorgeschaltet ist, der den Arbeitsdruck der Druckluft auf 5-8 atü herunterbringt.

1098A5/1364

Leerseite