Spindelverstelleinrichtung. Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Spind6lverstelleinrichtung, insbesondere für Ventile mit Motorantrieb, mit einer die Bewegung von einer Antriebsgewindespindel auf die zu verstellende Spindel übertragen den Feder, bei welcher die Feder und ein von ihr belasteter Träger der achsial zu verstel lenden Spindel in einem mit der drehbaren und achsial verschiebbaren Antriebsgewinde- spindel fest verbundenen Bauteil drehbar untergebracht sind.
Beiliegende Zeichnung zeigt zwei bei-, spielsweise Ausführungsformen. Es ist: Fig. 1 ein Axialschnitt durch eine erste Ausführungsform; Fig. 2 zeigt das für die Betätigung von Endausschaltern vorgesehene Hebelsystem; Fig. 3 ist eine Seitenansicht zu Fig. 2, und Fig. 4 ist ein Achsialschnitt durch eine zweite Ausführungsform, ein Doppelsitz ventil zeigend.
Der für Vor- und Rückwärtslauf um steuerbare Elektromotor 1 nach Fig. 1 ist mittels Konsolen 2 auf einer Platte 3 abge stützt, durch welche die Antriebsseite gut wärmeisolierend gegen die Ventilseite abge schirmt ist. Die ganze Antriebsseite ist mit tels einer Haube 4, die an der Platte 3 be festigt ist, wasser- und schmutzdicht abge schlossen. Die Platte 3 ist auf Säulen 5 be festigt, die ihrerseits im Ventilgehäuse 6 mit tels Schrauben 7 verankert sind.
Der mit dem Ventilsitz 8 zusammenarbeitende Ventilteller 9 ist am Ende der axial verschiebbaren, ge windelosen Ventilspindel<B>10</B> befestigt. Das Schliessen und Öffnen des Ventils erfolgt also nur durch Axialverschiebung der Spindel 10 in der Stopfbüchsführung 11 und nicht durch Drehung der Spindel in einem Gewinde. Der Antrieb der Ventilspindel 10 geschieht von einer Antriebsgewindespindel 1'2 aus, die in einem Muttergewinde des Lagerkörpers 13 mit dem Spindelgewinde entsprechendem Innengewinde drehbar und axial verschieb- bar gelagert ist.
Der Lagerkörper 13 ist mit tels .der Platte 3 und den Säulen 5 fest mit dem Ventilgehäuse 6 verbunden. Ihre Bewe gung erhält die Antriebsgewindespindel von einem auf ihr festsitzenden Stirnrad 14, das vom Motor 1 mittels Schneckengetriebe (wo von das Schneckenrad 15 in der Zeichnung gezeigt ist) und das auf der Schneckenrad- welle 16 sitzende Ritzel 17 angetrieben wird. Die Breite des Ritzels 17 muss so gross sein, dass das Stirnrad 14 bei seiner Axialbewe- gung immer mit ihm in Eingriff bleibt. Der Lagerkörper 13 ist auf der Platte 3 festge macht.
Von der Antriebsgewindespindel 12 wird bei deren Niedergang nur die Längs bewegung auf die Ventilspindel 10 übertra gen. Zu diesem Zwecke ist folgende Kupp lung vorgesehen: Der Gewindekopf 18 ist mittels des Stiftes 19 auf dem Zapfen 20 der Antriebsgewindespindel 12 befestigt. Auf diesem Gewindekopf 18 ist als besonderer Bauteil die Büchse 21 aufgeschraubt, die an ihrem freien Ende einen Innenflansch 22 aufweist. In der Büchse 2'1 und durch den Flansch 22 in seiner Bewegung nach unten begrenzt, liegt der Träger 23 für die Ventil spindel 10, an welchem letztere festge schraubt ist. Zwischen diesem Träger 23 und der Platte 24, die als Federteller dienen, be findet sich, lose eingelegt, die Druckfeder 25.
Die Platte 24 stützt sich mit Hilfe der Stahl kugel 26 gegen den Gewindekopf 18 ab. Trä ger 23- und Feder 2'5 sind somit im Bauteil 21 .drehbar untergebracht.
Zur Begrenzung des Hubes der Antriebs- gewindespindel 12, das heisst zur Ausschal tung des Motors 1, dient das in den Fig. 2 und 3 gezeigte Hebelsystem. In der auf einem geeigneten Träger 27 befestigten Kon sole 28 sind die Doppelhebel 29 und 30 schwenkbar gelagert. Sie tragen jeder eine Rolle 31 bezw. 32, die beide in der Hubbahn des Stirnrades 14 liegen, und zwar Rolle 31. in der untersten und Rolle 32 in der ober sten Lage des Stirnrades. Die Hebel 29 und 30 werden in ihrer Ruhelage mittels der Fe dern 33 34 gegen die Anschläge 35, 36 ge drückt..
Das den Rollen 3'1, 32 entgegenge- setzte Ende der Doppelhebel 29, 30 ist dazu bestimmt, mit den Schaltarmen 37', 38' der Endausschalter 37 bezw. 38 des Motors zu sammenzuarbeiten. Schalter 37 stellt den Motor bei geschlossenem, Schalter 38 bei offenem Ventil ab. Entfernen sich die Hebel 29, 30 von den Schaltarmen 37', 38', so wer den diese letztern auf bekannte Weise (bei spielsweise durch Rückholfedern) zurück geholt.
Die Endausschaltung geschieht beispiels weise mittels eines geeigneten, mit Momentan schaltung versehenen Kontaktsystems be kannter Art. Dieses ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Zwischen beiden Endstel- lungen kann der Motor das Ventil von jeder Lage aus in öffnendem oder schliessendem Stinne bewegen und beliebig anhalten, je nach dem erfolgten Steuerbefehl.
Die Arbeitsweise des Ventils ist nun fol gende: Angenommen, das Ventil sei- in voll offener Stellung, Antriebsgeivindespindel 12 und Stirnrad 14 also in ihrer obersten Lage, die durch die Rolle 32 gegeben ist. Durch irgendeinen Steuerbefehl, z. B. von einem Thermostaten herrührend, werde der Motor in dem das Ventil schliessenden Sinne ange lassen. Die Antriebsgewindespindel 12 und mit ihr die Ventilspindel 10 und der Ventil teller 9 bewegen sich nach unten, bis letzte rer auf dem Ventilsitz 8 aufliegt. Diese Stel lung ist in Fig. 1 dargestellt. Die Antriebs gewindespindel 12 bewegt sich nun weiter nach unten.
Dadurch wird die Feder 25 zu sammengedrückt und der Schliessdruck zwi schen Teller 9 und Sitz 8 erhöht, bis er ein ausreichendes Mass erreicht hat. In diesem Augenblick stösst das Stirnrad 14 auf die Rolle 3,1 auf, wodurch mittels des Hebels 29 und des Endausschalters 37 der Motor aus- geschaltet wird.
Erhält nun der Motor durch einen neuen Steuerbefehl umgekehrten Drehsinn, so be wegt sich anfänglich nur die Antriebsge- windespindel 12 nach oben, wobei die Feder 25 entspannt wird. Im Augenblick, wo der Flansch 22 der Büchse 2'1 am Träger 2'3 an stösst. wird auch die Ventilspindel 10 ge- hoben. Erfolgt kein - Zwischensteuerbefehl, welcher den Motor stillsetzt, so wird er erst dann ausgeschaltet, wenn das Stirnrad 14 an die Rolle<B>3</B>2 anstösst. Dann ist das Ventil in voll offener Stellung.
Durch die Stahlkugel 26 wird die Rei bung zwischen. drehenden und nicht drehen den Teilen auf ein Mindestmass reduziert. Dies macht sich beim Öffnen ganz besonders günstig geltend, weil der Motor beinahe un belastet anlaufen kann. Fig. 4 zeigt ein Dop pelsitzventil. Der Ventilteller 39, der ab wechslungsweise mit den Ventilsitzen 40 und 41: zusammenarbeitet, ist an der Ventilspin del 42 befestigt. Am gegenüberliegenden Ende der letztern ist mittels der Fassungen 43, 44 der als Träger der Spindel 42 dienende Laufring 45 drehbar gelagert.
Zwischen die sem Laufring 45 und dem Gewindekopf 46 ist .die Feder 47, zwischen dem Laufring 45 und der durch den Flansch 48 der einen be sonderen Bauteil bildenden Hülse 49 gehal tenen Platte 50 die Feder 51 eingesetzt. Die Feder 47 dient zum Anpressen des Ventil tellers auf .den untern Ventilsitz 40 und die Feder 51 zum Anpressen des Tellers auf den obern Ventilsitz 4.1.
Dass Ventil kann anstatt als Öffnungs- und Schliessventil auch als modulierendes Durchgangsventil ausgebildet sein, wobei dann der Ventilkegel so geformt ist, dass die Querschnittsänderung in Funktion des Ventil hubes linear oder kurvenförmig verläuft. Der erfindungsgemässe. Antrieb kann auch für mit Spindeln ausgerüstete Keilschieber ver wendet werden. Er kann weiter bei allen Durchflussmedien wie kaltem oder warmem Wasser, Dampf, Gas, Kühlflüssigkeiten (Sole) usw. gebraucht werden.
An Stelle der einzelnen Kugel 2-6 i n Fig. 1 könnte auch ein Drucklager mit meh reren Kugeln verwendet werden.
Die Druckfeder 25 könnte auch durch eine Zugfeder ersetzt sein.
Anstatt die Wirkung der Achsialkraft- feder (Zug- oder Druckfeder) nach der in der Zeichnung gezeigten Art, auf die Ventil- Spindel zu übertragen, könnte diese Übertra gung auch mittels Hebeln erfolgen.
Spindle adjustment device. The subject of the present invention is a Spind6lverstelleinrichtung, in particular for valves with motor drive, with the movement of a drive threaded spindle on the spindle to be adjusted to transmit the spring, in which the spring and one of its loaded support of the axially adjustable spindle in one with the rotatable and axially displaceable drive screw spindle permanently connected component are rotatably housed.
The accompanying drawing shows two exemplary embodiments. It is: FIG. 1 an axial section through a first embodiment; Fig. 2 shows the lever system provided for actuating limit switches; Fig. 3 is a side view of Fig. 2, and Fig. 4 is an axial section through a second embodiment, showing a double seat valve.
The forward and reverse to controllable electric motor 1 according to Fig. 1 is supported abge by means of consoles 2 on a plate 3, through which the drive side is shielded against the valve side with good thermal insulation. The whole drive side is closed by means of a hood 4, which is fastened to the plate 3 be, waterproof and dirt-tight abge. The plate 3 is fastened to columns 5 be, which in turn are anchored in the valve housing 6 with 7 means of screws.
The valve disk 9 cooperating with the valve seat 8 is attached to the end of the axially displaceable, non-diapered valve spindle 10. The valve is closed and opened only by axial displacement of the spindle 10 in the stuffing box guide 11 and not by rotating the spindle in a thread. The valve spindle 10 is driven by a threaded drive spindle 1'2 which is rotatably and axially displaceably mounted in a nut thread of the bearing body 13 with an internal thread corresponding to the spindle thread.
The bearing body 13 is firmly connected to the valve housing 6 by means of the plate 3 and the columns 5. The drive screw receives its movement from a spur gear 14 that is firmly seated on it and that is driven by the motor 1 by means of a worm gear (where the worm gear 15 is shown in the drawing) and the pinion 17 on the worm gear shaft 16. The width of the pinion 17 must be so large that the spur gear 14 always remains in engagement with it during its axial movement. The bearing body 13 is made on the plate 3 Festge.
From the drive screw 12, only the longitudinal movement is transmitted to the valve spindle 10 when it goes down. For this purpose, the following coupling is provided: The threaded head 18 is fixed by means of the pin 19 on the pin 20 of the drive screw 12. As a special component, the bushing 21, which has an inner flange 22 at its free end, is screwed onto this threaded head 18. In the sleeve 2'1 and limited by the flange 22 in its movement downward, the carrier 23 for the valve spindle 10, on which the latter is screwed Festge. The compression spring 25 is loosely inserted between this carrier 23 and the plate 24, which serve as a spring plate.
The plate 24 is supported against the threaded head 18 with the help of the steel ball 26. Carrier 23 and spring 2'5 are thus housed rotatably in component 21.
The lever system shown in FIGS. 2 and 3 is used to limit the stroke of the drive screw spindle 12, that is to say to switch off the motor 1. In the console 28 attached to a suitable carrier 27, the double levers 29 and 30 are pivotably mounted. They each wear a role 31 respectively. 32, both of which lie in the stroke of the spur gear 14, namely role 31 in the lowest and role 32 in the upper most position of the spur gear. The levers 29 and 30 are in their rest position by means of the Fe countries 33 34 pressed against the stops 35, 36 ge ..
The end of the double levers 29, 30 opposite the rollers 3'1, 32 is intended to use the switching arms 37 ', 38' of the limit switches 37 and 38 of the engine to work together. Switch 37 turns off the engine when the valve is closed, switch 38 when the valve is open. Remove the levers 29, 30 from the switching arms 37 ', 38', so who the latter in a known manner (for example, by return springs) brought back.
The final disconnection is done, for example, by means of a suitable, instantaneous circuit provided contact system of known type. This is not shown in the drawing. Between the two end positions, the motor can move the valve from any position in opening or closing channel and stop at will, depending on the control command.
The operation of the valve is now as follows: Assuming that the valve is in the fully open position, the drive spindle 12 and the spur gear 14 are in their uppermost position, which is given by the roller 32. By any control command, e.g. B. coming from a thermostat, the engine will leave the valve in the closing sense. The drive screw 12 and with it the valve spindle 10 and the valve disk 9 move down until the last rer rests on the valve seat 8. This stel ment is shown in FIG. The drive screw 12 now moves further down.
As a result, the spring 25 is compressed and the closing pressure between the plate's 9 and seat 8 is increased until it has reached a sufficient level. At this moment the spur gear 14 hits the roller 3, 1, whereby the motor is switched off by means of the lever 29 and the limit switch 37.
If the motor now receives the opposite direction of rotation through a new control command, initially only the drive threaded spindle 12 moves upwards, the spring 25 being relaxed. At the moment when the flange 22 of the sleeve 2'1 abuts the carrier 2'3. the valve spindle 10 is also raised. If there is no intermediate control command that stops the motor, then it is only switched off when the spur gear 14 hits the roller <B> 3 </B> 2. Then the valve is in the fully open position.
Through the steel ball 26, the friction is between. rotating and non-rotating parts reduced to a minimum. This is particularly beneficial when it is opened because the motor can start up with almost no load. Fig. 4 shows a double seat valve. The valve disk 39, which works alternately with the valve seats 40 and 41: is attached to the valve spindle 42. At the opposite end of the latter, by means of the sockets 43, 44, the running ring 45 serving as a support for the spindle 42 is rotatably mounted.
The spring 47 is inserted between the race 45 and the threaded head 46, the spring 51 is inserted between the race 45 and the plate 50 held by the flange 48 of the sleeve 49 forming a special component. The spring 47 is used to press the valve disk onto the lower valve seat 40 and the spring 51 to press the disk onto the upper valve seat 4.1.
Instead of an opening and closing valve, the valve can also be designed as a modulating straight-way valve, in which case the valve cone is shaped so that the change in cross-section as a function of the valve stroke is linear or curved. The inventive. The drive can also be used for wedge valves equipped with spindles. It can also be used with all flow media such as cold or warm water, steam, gas, cooling liquids (brine), etc.
Instead of the individual balls 2-6 in Fig. 1, a thrust bearing with several balls could also be used.
The compression spring 25 could also be replaced by a tension spring.
Instead of transferring the action of the axial force spring (tension or compression spring) to the valve spindle in the manner shown in the drawing, this transfer could also take place by means of levers.