DD210731A5

DD210731A5 - FITTING

Info

Publication number: DD210731A5
Application number: DD83258171A
Authority: DD
Inventors: Ekkehard Brzoska; Klaus Traeger
Original assignee: Babcock Werke Ag
Priority date: 1982-12-22
Filing date: 1983-12-19
Publication date: 1984-06-20
Also published as: GB2134221B; GB2134221A; IT8349544A0; GB8325885D0; IT1197761B; FR2538497A1; DE3247490C2; CS239946B2; DE3247490A1; FR2538497B1

Abstract

Die Armatur ist mit einem ueber eine steigende Ventilspindel (12) verschiebbaren Verschlussorgan versehen. Die Ventilspindel (12) ist durch eine Spindelmutter (11) mit dem Abtrieb (10) eines elektromotorischen Stellantriebs (9) verbunden, der in den Endstellungen des Verschlussorgans ueber Endschalter abschaltbar ist. Um das Ventil und den Stellantrieb bei einem eventuellen Ausfall der Endschalter vor Ueberlastung durch ein auftretendes Ueberhoehungsmoment zu schuetzen, ist ein Federelement in Form eines Torsionsstabes (19) zwischen die Spindelmutter (11) und den Antrieb (10) geschaltet. Mit dem Federelement wirken zwei Anschlaege (16; 17) zusammen, die in einem Abstand voneinander an der Ventilspindel befestigt sind. Diese Anschlaege kommen zur Anlage an einer gehaeuseseitigen Gegenflaeche, z.B. an der Spindelmutter (11), wenn die Ventilspindel (12) bei dem Ausfall eines Endschalters ueber die vorgesehene Endstellung hinaus verschoben ist.The valve is provided with an over a rising valve stem (12) slidable closure member. The valve spindle (12) is connected by a spindle nut (11) with the output (10) of an electromotive actuator (9) which can be switched off in the end positions of the closure member via limit switches. In order to protect the valve and the actuator in case of failure of the limit switch against overloading by an occurring Übereehungsmoment, a spring element in the form of a torsion bar (19) between the spindle nut (11) and the drive (10) is connected. With the spring element, two stops (16, 17) act together, which are fastened at a distance from one another on the valve spindle. These attacks come to rest on a Gehaeuseseitigen Gegenflaeche, e.g. on the spindle nut (11), if the valve spindle (12) is displaced beyond the intended end position in the event of failure of a limit switch.

Description

63 019 27 - 1 - Berlin, 12. 12. 198363 019 27 - 1 - Berlin, 12. 12. 1983

Armaturfitting

Anwendungsgebiet der Erfindung At the application area of the invention

Die Erfindung betrifft eine Armatur mit einem über eine steigende Ventilspindel verschiebbaren Verschlußorgan, wobei die Ventilspindel durch eine Spindelmutter mit dem Abtrieb eines elektromotorischen Stellantriebes verbunden ist, der in den Bndstellungen des Verschlußorgans über Endschalter abschaltbar ist·The invention relates to a valve with a displaceable over an increasing valve stem closure member, wherein the valve stem is connected by a spindle nut with the output of an electromotive actuator which is switched off in the Bndstellungen of the closure member via limit switch ·

Characteristic of the known technical solutions

Bei diesen Armaturen können je nach Armaturenart und System die Endschalter drehmoment- und/oder wegabhängig wirken. Sie sind so eingestellt, daß die Stellantriebe in den Endstellungen des vorgegebenen Stellweges abschalten. Durch diese Drehmoment- bzw. Wegbegrenzung wird die Armatur gegen eine überlastung geschützt, solange der Endschalter funktionsfähig ist.Depending on the type of valve and the system, the limit switches can have a torque- and / or travel-dependent effect on these valves. They are set so that the actuators switch off in the end positions of the predetermined travel. Through this torque or travel limitation, the valve is protected against overloading, as long as the limit switch is functional.

Bei einem Ausfall der Endschalter würde der Stellantrieb nach dem Aufsetzen des Versclilußorganes die Ventilspindel mit einem sich stetig erhöhenden Moment belasten, bevor der Stellantrieb infolge Überlastung stehen bliebe. Der gleiche Pail träte ein, wenn in der Offenstellung das Verschlußorgan an einer Rückdichtung anliegt. Dadurch entsteht die Gefahr, daß sowohl die Armatur als auch der Stellantrieb beschädigt oder zerstört würde. Um dieser Gefahr zu begeg-In the event of a failure of the limit switches, the actuator would load the valve stem with a steadily increasing torque before the actuator stops, before the actuator stops due to overloading. The same Pail would occur if in the open position, the closure member rests against a back seal. This creates the risk that both the valve and the actuator would be damaged or destroyed. To counteract this danger

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nen, müßte die Armatur und. der Stellantrieb auf dieses Überhöhungsmoment ausgelegt werden, was aber deren technischen Aufwand bedeutend vergrößern würde.-Diese Nachteile könnten durch den Einbau einer Sollbruchstelle vermieden werden- Bei einem Bruch der Sollbruchstelle wäre aber der Stellantrieb oder die Armatur nicht mehr funktionsfähig» NEN, the faucet and. the actuator can be designed for this Überhöhungsmoment, but which would significantly increase their technical complexity.-These disadvantages could be avoided by the installation of a predetermined breaking point- In case of breakage of the predetermined breaking point but the actuator or the valve would no longer be functional »

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, die Armatur und den Stellantrieb vor überlastung zu schützen.It is the object of the invention to protect the valve and the actuator from overloading.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Armatur und den Stellantrieb derart miteinander zu verbinden, daß beide Bauteile nach einem Auftreten eines Überhöhungsmomentes unversehrt und funktionstüchtig bleiben.The invention has for its object to connect the valve and the actuator together so that both components remain intact and functional after occurrence of a Überhöhungsmomentes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen die Spindelmutter und den Abtrieb ein Federelement geschaltet ist und daß an der Ventilspindel zwei Anschläge in einem Abstand voneinander befestigt sind, die an einer gehäuseseitigen Gegenfläche anliegen, wenn die Ventilspindel über eine der Endstellungen hinaus verschoben ist.This object is achieved in that between the spindle nut and the output, a spring element is connected and that two stops are attached to the valve stem at a distance from each other, which bear against a housing-side counter surface, when the valve stem is moved beyond one of the end positions.

Vorzugsweise sind die Anschläge auf der Ventilspindel verstellbar.Preferably, the stops on the valve stem are adjustable.

Zweckmäßig ist weiterhin, wenn die Anschläge aus Muttern bestehen, die auf die Ventilspindel aufgeschraubt sind.It is also useful if the attacks consist of nuts that are screwed onto the valve stem.

Als günstig hat es sich auch gezeigt, wenn die Anschläge an der Spindelmutter anliegen.As low, it has also been shown when the attacks abut the spindle nut.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Federelement aus einem Torsionsstab besteht.In a further embodiment of the invention it is provided that the spring element consists of a torsion bar.

Es ist zweckmäßig, wenn das Federelement auf den 1,5 bis lOfachen Wert des Stellmomentes des Stellantriebes ausgelegt ist.It is expedient if the spring element is designed to be 1.5 to 10 times the value of the setting torque of the actuator.

Hat bei der erfindungsgemäßen Armatur ein Endschalter versagt und bleibt daher der Stellantrieb weiter eingeschaltet, obwohl das Verschlußorgan auf die Dichtfläche aufgesetzt hat und die zur Aufrechterhaltung der Dichtheit erforderliche Federvorspannung aufgebracht wurde, so setzt danach der mit der Ventilspindel verbundene Anschlag auf der gehäuseseitigen Gegenfläche, zum Beispiel auf der Spindelmutter auf. Das weitere vom Stellantrieb aufgebrachte Moment wird jetzt von dem Federelement aufgefangen und so lange in Verformungsarbeit umgeformt, bis der Stellantrieb aufgrund der Überbelastung stehen bleibt und beispielsweise über einen antriebsseitigen Thermoschalter ausgeschaltet wird. Das noch auf die Armatur wirkende Stellmoment wird in dem oberen Teil der Armatur aufgefangen. Bei dieser Anordnung braucht nur noch dieser Teil und nicht mehr die gesamte Armatur auf das Überhöhungsmoment ausgelegt zu sein. Wach dem angenommenen Schadensfall eines Ausfalles des Endschalters bleiben somit der Stellantrieb und die Armatur funktionsfähig. Mir den Fall, daß während des Öffnungsvorganges die Endstellung durch einen Ausfall des entsprechenden Endschalter überfahren wird, wirken das Federelement und der Anschlag in analoger Weise zusammen. Die Erfindung läßt sich für alle über einen elektromotorischen Stellantrieb betätigte und mit einem drehmoment- und/oder wegabhängigen Endschalter versehene Ventile und Schieber einsetzen.If a limit switch has failed in the fitting according to the invention and therefore the actuator remains switched on, although the closure member has placed on the sealing surface and the required to maintain the tightness spring preload was applied, then sets the associated with the valve stem stop on the housing-side counter surface to Example on the spindle nut. The further torque applied by the actuator is now absorbed by the spring element and deformed so long in deformation work until the actuator stops due to the overload and is turned off, for example via a drive-side thermal switch. The actuating torque still acting on the valve is absorbed in the upper part of the valve. In this arrangement, only this part and no longer the entire fitting needs to be designed for the Überhöhungsmoment. Wake the assumed case of damage of a failure of the limit switch thus the actuator and the fitting remain functional. In my case, that during the opening process, the end position is run over by a failure of the corresponding limit switch, the spring element and the stop act in an analogous manner together. The invention can be used for all actuated via an electric motor actuator and provided with a torque and / or path-dependent limit switch valves and slide.

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A usfUhrungsb eispielEXECUTIVE EXAMPLES

Die Erfindung aoll nachstehend an einem Ausfülirungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment. In the accompanying drawing show:

Fig. .1: die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Armatur im Schnitt;Fig. 1: the front view of a valve according to the invention in section;

Pig. 2: die Einzelheit X nach Pig. 1. ·Pig. 2: the detail X after Pig. 1. ·

Die dargestellte Armatur ist ein Ventil, das ein Ventilgehäuse 1 mit einem Ventileingang 2 und einem VentilausgangThe illustrated valve is a valve which has a valve housing 1 with a valve inlet 2 and a valve outlet

3 aufweist. Das Ventil wird durch ein in einem Zylinder geführtes Verschlußorgan in Form eines Ventilkegels 5 geschlossen, der gegen die gehäuseseitige Sitzfläche 6 mit einem bestimmten Anstellmoment gedrückt wird. Der Zylinder3 has. The valve is closed by a guided in a cylinder closure member in the form of a valve cone 5, which is pressed against the housing-side seat surface 6 with a certain Anstellmoment. The cylinder

4 ist ebenso wie ein Gehäuseaufsatz 7 auf das Ventilgehäuse 1 aufgeschraubt. Auf den Gehäuseaufsatz 7 ist über einen Zwischenflansch S ein elektromotorischer Stellantrieb 9. gesetzt. In den Stellantrieb 9 sind nicht dargestellte, an sich bekannte drehmomentabhängige Endschalter eingebaut, die den Stellantrieb ausschalten sollen, wenn eine der Endstellungen des Ventils erreicht ist.4 is as well as a housing attachment 7 screwed onto the valve housing 1. On the housing attachment 7 an electric motor actuator 9 is set via an intermediate flange S. In the actuator 9, not shown, known per se torque-dependent limit switches are installed, which should turn off the actuator when one of the end positions of the valve is reached.

Der Abtrieb 10 des Stellantriebes 9 ist auf die später noch näher beschriebene Weise mit einer Spindelmutter 11 verbunden. Die Spindelmutter 11 umgibt den oberen Teil einer steigend angeordneten Ventilspindel 12 und ist in dem Gehäuseaufsatz 7 drehbar federnd gelagert. Die Ventilspindel 12 ist durch den Gehäuseaufsatz 7 und den Zylinder 4 abgedichtet hindurchgeführt» Sie trägt an ihrem unteren Ende den Ventilkegel 5« Federn 13» die zwischen der Spindelmutter 11 und dem Zwischenflansch 8 angeordnet sind,The output 10 of the actuator 9 is connected to the later described in more detail manner with a spindle nut 11. The spindle nut 11 surrounds the upper part of an upwardly disposed valve spindle 12 and is rotatably mounted resiliently in the housing attachment 7. The valve spindle 12 is guided sealed by the housing attachment 7 and the cylinder 4 »It carries at its lower end the valve cone 5« springs 13 »which are arranged between the spindle nut 11 and the intermediate flange 8,

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sorgen für eine gewisse Vorspannung der Ventilspindel 12 bei aufgesetztem Ventilkegel 5.ensure a certain bias of the valve stem 12 with mounted poppet. 5

An der dem Ventilkegel 5 zugewandten Stirnseite ist der Zylinder 4 mit einem Rücksitz 14 versehen, an dem der Ventilkegel 5 in der Offenstellung des Ventils anliegt. Federn 15, die zwischen dem Gehäuseaufsatz 7 und der Spindelmutter 11 angeordnet sind, sorgen für eine gewisse Vorspannung der Ventilspindel 12 bei angehobenem Ventilkegel 5.At the end face facing the valve cone 5, the cylinder 4 is provided with a rear seat 14, against which the valve cone 5 rests in the open position of the valve. Springs 15, which are arranged between the housing attachment 7 and the spindle nut 11, ensure a certain prestressing of the valve spindle 12 when the valve cone 5 is raised.

Auf dem Kopf der Ventilspindel 12 ist ein Anschlag 16 vorgesehen. Der Anschlag 16 kann aus einer Mutter bestehen, die auf die Ventilspindel 12 aufgeschraubt und auf ihr arretiert ist. Der Anschlag 16 wird so eingestellt, daß er auf einer gehauseseitigen Gegenfläche zur Anlage kommt, nachdem die Ventilspindel 12 den Ventilkegel 5 auf die gehäuseseitige Sitzfläche 6 aufgesetzt und damit das Ventil geschlossen hat. Als gehäuseseitige Gegenfläche wird vorzugsweise die Stirnseite der Spindelmutter 10 benutzt.On the head of the valve stem 12, a stop 16 is provided. The stop 16 may consist of a nut which is screwed onto the valve stem 12 and locked on it. The stop 16 is adjusted so that it comes to rest on a housing-side mating surface after the valve stem 12 has placed the poppet 5 on the housing-side seat surface 6 and thus has closed the valve. As a housing-side counter surface preferably the end face of the spindle nut 10 is used.

Unterhalb der Spindelmutter 11 ist auf der Ventilspindel 12 ein weiterer Anschlag 17 ebenfalls in Form einer Mutter befestigt. Dieser weitere Anschlag 17 ist so eingestellt, daß er an der unteren Stirnfläche der Spindelmutter 11 als gehäuseseitige Gegenfläche zur Anlage kommt, nachdem die Ventilspindel 12 in Offenstellung des Ventils die obere Stirnfläche des Ventilkegels 5 gegen den Rücksitz 14 gefahren hat.Below the spindle nut 11, a further stop 17 is likewise fastened in the form of a nut on the valve spindle 12. This further stop 17 is adjusted so that it comes to the lower end face of the spindle nut 11 as a housing-side mating surface for abutment after the valve stem 12 has moved in the open position of the valve, the upper end face of the valve plug 5 against the rear seat 14.

Die Spindelmutter 11 ist mit einer Antriebshülse 18 verbunden, an der ein Federelement befestigt ist. Als Federelement wird bevorzugt ein Torsionsstab 19 verwendet. Dieser Torsionsstab 19 liegt in der Verlängerung der Längsachse der Ventilspindel 12. Der als Federelement ausge-The spindle nut 11 is connected to a drive sleeve 18 to which a spring element is attached. As a spring element, a torsion bar 19 is preferably used. This torsion bar 19 lies in the extension of the longitudinal axis of the valve spindle 12.

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bildete Torsionsstab 19 ist Über ein Zwischenstück 20 mit dem Abtrieb 10 des Stellantriebes 9 verbunden,,formed Torsionsstab 19 is connected via an intermediate piece 20 with the output 10 of the actuator 9 ,,

Im. lormalbetrieb des Ventiles wird das Anstellmoment des Stellantriebes 9 über das Zwischenstück 20, den Torsionsstab 19 und die Antriebshülse 18 auf die Spindelmutter 11 übertragen. Pur den Pail, daß einer der Endschalter ausgefallen ist und der Stellantrieb eingeschaltet bleibt, obwohl die Ventilspindel 12 eine ihrer Endstellungen erreicht hat und damit der Ventilkegel 5 die gehäuseseitige Sitzfläche 6 oder den Rücksitz i'4 gedrückt ist, hat sich auch der Anschlag 16 bzw. der weitere Anschlag 17 an die SpindeLmutter 11 angelegt. Dadurch wird jede weitere Belastung der Ventilspindel 12 und des Ventilkegels 5 unterbunden. Die Belastung aus dem Stellantrieb wird im oberen Teil des Gehäuseaufsatzes 7 und durch das Zwischenstück aufgefangen und in eine Verformung des Torsionsstabes 19 umgesetzt« Gleichzeitig steht jedoch auf die erforderliche Dichtkraft über die vorgespannten Federn 13, 15 an der Sitzfläche 6 bsw. dem Rücksitz 14 an. Der Torsionsstab 19 ist so dimensioniert, daß er den 1,5 bis lOfachen Wert des Stellmoments des Stellantriebs 9 aufnehmen kann.In. Normal operation of the valve, the contact torque of the actuator 9 via the intermediate piece 20, the torsion bar 19 and the drive sleeve 18 is transmitted to the spindle nut 11. Pur the Pail, that one of the limit switch has failed and the actuator remains switched on, although the valve stem 12 has reached one of its end positions and thus the valve plug 5, the housing side seat 6 or the back seat is pressed '4, also has the stop 16 and the further stop 17 is applied to the spindle nut 11. As a result, any further loading of the valve spindle 12 and the valve cone 5 is prevented. The load from the actuator is collected in the upper part of the housing attachment 7 and through the intermediate piece and converted into a deformation of the torsion bar 19. At the same time, however, is on the required sealing force on the biased springs 13, 15 on the seat surface 6 bsw. the rear seat 14 at. The torsion bar 19 is dimensioned so that it can absorb 1.5 to 10 times the value of the actuating torque of the actuator 9.

Da die Übertragung des Stellmomentes von dem Stellantrieb auf die Ventilspindel bei einem Schieber in gleicher Weise erfolgt wie bei einem Ventil, läßt sich das Federelement in Verbindung mit den Anschlägen auch für Schieber einsetzen»Since the transmission of the actuating torque from the actuator to the valve stem in a slide in the same manner as in a valve, the spring element can be used in conjunction with the attacks for slide »

Claims

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- 7 - Berlin, 12. 12, 1933

Claim

1. Fitting with a displaceable over an increasing valve stem closure member, wherein the valve stem is connected by a spindle nut with the output of an electric motor actuator which is switched off in the end positions of the closure member via limit switch, characterized in that between the spindle nut (12) and the Output (10) is connected to a spring element and in that on the valve spindle (12) has two stops (16; 17) are fixed at a distance from each other, which bear against a housing-side counter-surface when the valve stem (12) is displaced beyond one of the end positions .

2. Fitting according to item 1, characterized in that the
Stops (16; 17) on the valve spindle (12) are adjustable,

3. Fitting according to item 2, characterized in that the
Stops (16; 17) consist of nuts which are placed on the
Valve spindle (12) are screwed,

4. fitting according to one or more of items 1 to 3,
characterized in that the stops (I65 17)
abut against the spindle nut (1.1),

5. fitting according to one or more of items 1 to 4,
characterized in that the peder element consists of a torsion bar (19).

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6. Fitting according to one or more of the items 1 to 5 »characterized in that the spring element is designed for the 1.5" to loke value of the actuating torque of the actuator.

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