-
Pneumatische Fernsteuerung für Dieselmaschinen Die üblichen Regler
für Dieselmaschinen haben eine Stoppstellung, eine Leerlaufstellung und an diese
anschließend einen stetig regelbaren Bereich bis zur Vollaststellung, die gleichzeitig
die Anlaßstellung sein kann. Jeder Stellung des Reglers entspricht eine bestimmte
Drehzahl .des Motors, der Leerlaufstellung die niedrigste und der Vollaststellung
die höchste Drehzahl.
-
Es sind bereits pneumatische Steuerungen für das Gestänge dieser Regler
vorgeschlagen worden. Die bekannten Steuerungen sind aber zum Teil nicht vollpneumatisch;
zum Teil benötigen sie für die Stoppstellung oder für die Feinregelung einen zweiten
Druckluftarbeitszylinder und damit zum Steuern von zwei (oder mehreren) synchron
arbeitenden Dieselmaschinen einen ziemlich großen baulichen Aufwand.
-
Die Erfindung soll hauptsächlich die Aufgabe lösen, zwei Dieselmaschinen
getrennt oder aber gekuppelt synchron laufen zu lassen. Die Erfinidung hat vor allem
für BohrfeldeinrichtungenBedeutung, nämlich vor allem für Bohranlagen auf Erdölfeldern.
Dort soll beispielsweise die eine Dieselmaschine dem Bohrantrieb und die andere
Dieselmaschine dem Antrieb ider Spülpumpe dienen. Wenn nun :der Bohrer aus dem Bohrloch
herausgezogen werden soll, sind dazu oft recht große Kräfte aufzuwenden. Dies kann
mit einer der beiden Dieselmaschinen allein nicht erreicht werden. Die beiden Dieselmaschinen
sollen dann miteinarider
gekuppelt werden und gemeinsam (das Herausziehen
(des Bohrers bewirken. In !diesem Falle muß für den synchronen Antrieb der beiden
Dieselmaschinen gesorgt werden.
-
Für die Erfindung ist es wesentlich, @daß die beiden Dieselmaschinen,
die bei getrennter Arbeit jede für sich .geregelt werden können, :bei gemeinsamer
Arbeit, nämlich .bei eingerückten Kupplungen, nicht nur durch ein gemeinsames Steuerventil
auf die verlangte Leistung eingestellt werden können, sondern auch gleichzeitig
durch getrennte Steuerventile für jede Dieselmaschine eine Feinregelung nach oben
oder unten zum Zwecke (der Anpassung der einen Dieselmaschine an die andere erfahren
können. Dies soll ohne großen (baulichen Aufwand und auch mit Hilfe handelsüblicher
Ventile ermöglicht werden.
-
Die Mittel zur Lösung der gestellten Aufgabe bestehen in der Verbindung
der Druckluftkolben, deren Beaufschlagung (durch ein gemeinsames Steuerventil regelbar
ist, durch Schleppkupplungen mit je einem zweiten Kolben, der im Verstellbereich
des Hauptkolbens von »Normal« Abis »Volllast« unwirksam ist, solange er nicht mit
Druckluft beaufschlagt wird, dagegen bei Beaufschlagun;g mit Druckluft der Bewegung
des Hauptkolbens in die Laststellungen entgegenwirkt.
-
Es ist eine Fernsteuervorrichtung für zwei Dieselmaschinen bekannt,
bei der .das Reglergestänge jeder Dieselmaschine mit einem federbel.asteten Druckluftkoliben
verbunden ist. Bei der bekannten Vorrichtung werden Gleichlauf und Einhaltung der
dem eingesteuerten Druck entsprechenden Drehzahl durch Fliehkraftregler erreicht.
Es ist ein einziges Regelventil besonderer Bauart vorgesehen, dessen Handhebel zur
Ausführung (der erforderlichen Regelvorgänge in zwei nebeneinander senkrecht stehenden
'Ebenen beweglich ist. Ein Arbeiten der beiden Motoren auf einer gemeinsamen Welle
kommt bei der bekannten Steuervorrichtung nicht in Frage; dies ist aber für den
Erfindungsgegenstand wichtig. Weitere Erfindungsmerkmale sind folgende: Ein -dem
zweiten Kolben zugeordnetes Feinregelventil ist mit dem dem Hauptkolben zugeordrieten
Regelventil in Reihe geschaltet, und dem Feinregelventil ist ein zum Regelventil
hin öffnendes Rückschlagventil parallel geschaltet. Inder Leitung vom Feinregelventil
zu dem (die Kolben enthaltenden Steuergerät liegt ein Döppelrückschlagv entil, dessen
dritter Stutzen an ein mit der Druckluftqüelle verbundenes Abstellventil angeschlossen
ist.
-
Durch die Einrückung der Kupplungen ider synchron arbeitenden Dieselmaschinen
wird ein Reläisventil umgesteuert, wodurch (die Hauptleitungen der beiden Steuergeräte
miteinander verbunden und dadurch mittels nur -.eines Regelventils gemeinsam steuerbar
werden, während die Feinregelventile ,dann nur ihrem Steuergerät zugeördnet bleiben.
Die Umsteuerung des Relaisventils wird durch Druckluftzufuhr über ein Doppelabsperrventil
bewirkt, welches diese Druckluftzufuhr nur (dann -freigibt, wenn zwei mit den Kupplungen
gekuppelte, parallel geschaltete Schaltventile geöffnet sind.
-
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an Hand eines Ausführungsbeispieles
schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. i das Steuergerät und Fig. 2 .eine Anordnung
des Steuergerätes und der Steuerorgane sowie rder Dieselmaschinen für ein Zweimotorenhebewerk,
dessen Motoren einzeln oder parallel arbeiten können.
-
Nach Fig. i ist am Gehäuse (des pneumatischen Steuergerätes 3 ein
Hebel 4 angelenkt, der die über die Kolbenstange 5 ausgeübten Steuerkräfte auf ein
zum Regler führendes Gestänge überträgt.
-
Mit (der .Kolbenstange 5 ist der Membrankolben 6 fest verbunden, auf
dessen von der Atmo-m sphäre- beaufschlagte Seite eine Feder 7 einwirkt. Die Kolbenstange
5 ist durch die Zylinderkammer 8, die über einen Stutzen 9 mittels eines Steuerventils
mit Druckluft beschickt werden kann, und weiterhin durch eine druckdichte Öffnung
io in einen Zylinder i i geführt. Der in den Zylinder i i ragende Teil der Kolbenstange
5 hat zwei feste Anschlüge 12 und 13, so ,daß ein zwischen ihnen auf .der Kolbenstange
5 beweglicher Kolben 14 dann auf die Kolbenstange einwirkt, wenn er kraftschlüssige
Verbindung mit dem einen oder dem anderen Anschlag hat. Gegen den Kolben 14 drückt
auf seiner .,der Atmosphäre zugewendeten Seite eine Feder 15, ,die bei entlüfteter
Zylinderkammer 16 Aden Kolben in seiner durch den Anschlag 17 bestimmten einen Ewdstellung
hält. Die Feder 15 ist gegenüber der Feder 7 so abgestimmt, daß durch .die kraftschlüssige
Verbindung des Kolbens 14 am Anschlag 12 bei entlüfteten Zylinderkammern 16 und
8 die Kolbenstange 5 und damit der Regler in ihrer der I.eerlaufstellung entsprechenden
Ausgangsstellung gehalten werden.
-
Wird über den Stutzen g mittels eines Steuerventils Druckluft in die
Zylinderkammer 8 gegeben, ,dann wird der Membrankolben 6 bis zum Gleichgewichtszustand
zwischen der Kraft der Druckluft und der Gegenkraft der Feder 7 verstellt und ,der
Regler in Richtung Vollast betätigt. Dieser Steuervorgang kann übersteuert werden,
indem. mittels eines zweiten Steuerventils über den Stutzen 18 Druckluft in die
Zylinderkammer 16 geschickt wird, bis sich der Kolben 14 nach Überwindung der Kraft
der Feder 15 gegen (den Anschlag 13 der Kolbenstange 5 lebt und (dann über die Kolbenstange
5 feinregelnd in Richtung Leerlauf wirkt.
-
Befindet sich der Membrankolben 6 in seiner Ausgangsstellung oder
in der Nähe der Ausgangsstellung, dann kann durch Beschickung der Zylinderkammer
16 die Kolbenstange 5 durch die Wirkung (des Kolbens 14 gegen ihren Anschlag 13
in ihre der Stoppstellung entsprechende Endstellung gebracht werden. In (dieser
Stellung wird sie nur so lange gehalten, wie die Zylinderkammer 16 unter Druck steht.
Bei Entlüftung (dieser Kammer geht sie unter der Wirkung der Federkraft
in
die Leerlaufstellung, wenn auch (die Kammer 8 entlüftet ist.
-
Nach Fig. 2 können die beiden Dieselmaschinen ig und 20 über die Getriebe
21 und 22 getrennt z. B. auf ein Hebewerk und auf eine Pumpe oder aber nach Einlegen
der Kupplungen 23 und 24 gemeinsam über ein Getriebe 25 z. B. auf :das Hebewerk
arbeiten.
-
Bei ausgerückten Kupplungen 23, 24 wird die Dieselmaschine ig mittels
des Steuergerätes 3 über ein Regelventil 27 mit Handhebel zur Grobsteuerung,
ein Feinregelventil28 mit Handrad zur Feinsteuerung und ein Abstellv entil 29 gesteuert.
Die Dieselmaschine 2o wird entsprechend mittels eines Steuergerätes 3a über ein
Regelventil 31 mit Handhebel zur Grobsteuerung, ein Feinregelventil 32 mit Handrad
zur Feinsteuerung und ein Abstellventil33 gesteuert.
-
Der Druckluftweg von der Behälterleitung 34 zum Hauptzylinder des
Steuergerätes 3 geht über das Regelventil 27 und die Steuerleitung 35. Eine Abzweigung
36 vön ider Steuerleitung 35 endet bei ausgerückten Kupplungen am Relaisventi137.
Der über das Regelventil 27 auf den Hauptzylinder des Steuergerätes 3 gegebene Druck,
der :den Regler der Dieselmaschine ig zwischen Leerlauf und Volllast verstellt,
steht gleichzeitig .am Feinregelventil 28, mittels dessen über ein Doppelrückschlagventil
38 die Hilfssteuerkamm.er i6 des Steuergerätes 3 zur Feinregelung belüftet werden
kann. Zum FeinregelVentil 28 ist ein Rückschlagventil3g parallel geschaltet, .das
nur in Richtung vom Arbeitszylinder Durchgang hat und,der Entlüftung (des Hilfsarbeitszylinders
des Steuergerätes 3 dient, wenn der Hauptarbeitszylinder des Steuergerätes 3 über
das Regelventil 27 mit der Atmosphäre verbunden wird, wodurch Ader Regler in die
Leerlaufstellung geht. Soll der Regler in die Stoppstellung gebracht werden, dann
wird das Regelventil 27 in Richtung Leerlauf verstellt und die Hilfssteuerkammer
16 des Steuergerätes 3 über ein Abstellventil2g und das Doppelrückschlagventil38
mit der BehäJterleitung 34 kurzgeschlossen.
-
Die Wirkungsweise der Steuerung der Dieselmaschine 20 über das Steuergerät
3" ist mit dem Regelventil 31 mit Handhebel, dem Feinregelventi-l
32 mit Handrad, dem Rückschlagventil 40 und Odem Doppelrückschlagventil4i sinngemäß
die gleiche. Unterschiedlich ist nur die Führung der Steuerleitung vom Regelventil
3 i zum Steuergerät 3a über das Relaisventil 37, für welche bei ausgerückten Kupplungen
23, 24 freier Durchgang im Relaisventil 37 zwischen dem Leitungsstück 42 zum Leitungsstück
43 besteht.
-
Werden die Kupplungen 23, 24 eingelegt, beispielsweise mittels :der
beiden Druckluftarbeitszylinder 44, 45, so wird mit dem Einlegen jeder Kupplung
ein Schaltventil 47, 48 betätigt und die Druckmittelströmung von der Behälterleitung
34 zu einem Doppelabsperrventil4g hin freigegeben, das seinerseits, sobald es über
beide Druckmittelleitungen beaufschlagt wird, den Durchfluß zum Relaisventil
37 hin freigibt. Hierdurch wird das Relaisventil 37 umgesteuert, wodurch
ider Leitungsdurchgang 42, 43 unterbrochen und dafür ein Durchgang 36, 43 freigegeben
wird. Dies hat zur Folge, @daß die Funktion des Regelventils 31 ausgeschaltet wird
und jetzt das Regelventil 2,7 über die Steuerleitung 35 auf das Steuergerät
3 und über die Steuerleitung 35, 36, 43 gleichzeitig auf das Steuergerät 3a wirkt.
Beide Dieselmaschinen werden jetzt von dem Regelventil 27 aus gesteuert und
können jeweils unabhängig voneinander über die Fenregelventile 28, 32, die in gleicher
Weise, wie beschrieben, wirken, zur Synchronisation feingeregelt werden.
-
An Stelle von Druckluft kann auch Saugluft verwendet werden; insoweit
ist der :hier gebrachte Ausdruck »Druckluft« dem Begriff »Luftdruck« gleichzusetzen.