DD244397A5

DD244397A5 - BRAKE ARMATURE TO BE OPERATED BY A MOTOR

Info

Publication number: DD244397A5
Application number: DD28666486A
Authority: DD
Inventors: Karlheinz Feierlein; Reinhard Klimpke
Original assignee: Ksb Klein,Schanzlin U. Becker Ag,De
Priority date: 1985-02-02
Filing date: 1986-01-31
Publication date: 1987-04-01
Also published as: DE3503598C1; IN163965B; CS70786A2; SU1419530A3; CN1003531B; CN86100605A; CS273170B2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Absperrarmatur, bei der ein Schutz gegen ein Absteuerversagen ihres Stellantriebes durch ein mittels Feder bewirktes Abbremsen des Stellantriebes erfolgt. Waehrend es Ziel der Erfindung ist, die Gebrauchswerteigenschaften derartiger Absperrarmaturen auf kostenguenstige Weise zu erhoehen, besteht die Aufgabe darin, eine Absperrarmatur der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Schutzeinrichtung gegen Absteuerversagen mit einer geringeren Anzahl von Elementen auskommt, also eines geringeren Aufwandes bedarf und bei kleinerem Einbauvolumen und geringerer Bauhoehe zu verwirklichen ist, und die im uebrigen keine zusaetzlichen, durch Reibung, Druck oder Zug verursachten Kraefte auf die Spindel ausuebt. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe derart geloest, dass die Anschlagmutter drehgesichert auf einen die untere Wand des Buegelkopfes durchstossenden Teil der Gewindebuchse mit einem zum Gewinde der Spindel gegensinnig verlaufenden Gewinde aufgeschraubt ist, wobei die untere Stirnseite dieser Wand als Anlageflaeche fuer die Anschlagmutter in der Geschlossenstellung der Absperrarmatur dient, waehrend sich auf der oberen Stirnseite dieser Wand ein Federelement abstuetzt, auf dem wiederum die axial verschiebbare Gewindebuchse aufliegt. Fig. 1The invention relates to a shut-off valve, in which a protection against a Absteuerversagen their actuator is effected by means of a spring-induced braking of the actuator. While it is the object of the invention to increase the utility value properties of such shut-off valves in a cost-effective manner, the object is to provide a shut-off valve of the type mentioned above, whose protective device manages against Absteuerversagen with a smaller number of elements, that requires less effort and at smaller installation volume and lower construction height is to be realized, and which, moreover, does not exert any additional forces caused by friction, pressure or tension on the spindle. According to the invention, the object is achieved in such a way that the stop nut is secured against rotation and is screwed onto a threaded portion of the threaded bushing in the opposite direction to the lower wall of the brush head, the lower end face of this wall acting as abutment surface for the stop nut in the closed position of the shut-off valve serves, while on the upper end face of this wall a spring element supports, on which in turn rests the axially displaceable threaded bushing. Fig. 1

Description

-2- Z44 3S/ Darlegung des Wesens der Erfindung-2- Z44 3S / Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Absperrarmatur der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Schutzeinrichtung gegen Absteuerversagen mit einer geringeren Anzahl von Elementen auskommt, also eines geringeren Aufwandes bedarf und bei kleinerem Einbauvolumen und geringerer Bauhöhe zu verwirklichen ist, und die im übrigen keine zusätzlichen, durch Reibung, Druck oder Zug verursachten Kräfte auf die Spindel ausübt.The invention has for its object to provide a shut-off valve of the type mentioned above, the protection device against Absteuerversagen with a smaller number of elements requires, so requires less effort and is to be realized with smaller installation volume and lower height, and in the other no additional , caused by friction, pressure or train forces on the spindle exerts.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anschlagmutter drehgesichert auf einen die untere Wand des Bügelkopfes durchstoßenden Teil der Gewindebuchse mit einem zum Gewinde der Spindel gegensinnig verlaufenden Gewinde aufgeschraubt ist, wobei die untere Stirnseite dieser Wand als Anlagefläche für die Anschlagmutter in der Geschlossenstellung der Absperrarmatur dient, während sich auf der oberen Stirnseite dieser Wand ein Federelement abstützt, auf dem wiederum die axial verschiebbare Gewindebuchse aufliegt.This object is achieved in that the stop nut is secured against rotation on a the lower wall of the ironing head piercing part of the threaded bush is screwed with a thread of the spindle in opposite directions extending thread, the lower end of this wall as a contact surface for the stop nut in the closed position of the shut-off valve serves, while on the upper end face of this wall, a spring element is supported on which in turn rests the axially displaceable threaded bushing.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung setzt die allein verwendete Feder die am Anschlag wirkende Steifigkeit der Absperrarmatur in beiden Bewegungsrichtungen der Spindel herab. Die Beschränkung auf ein Federelement verkleinert das für die Schutzeinrichtung benötigte Einbauvolumen und verringert die Bauhöhe der gesamten Absperrarmatur. Da die bei der Umwandlung von kinetischer Energie in Federenergie zu übertragenden Kräfte zu einem großen Teil von der Gewindebuchse aufgenommen und an die Feder weitergegeben werden, bleibt die Belastung der Spindel vergleichsweise gering.In the solution according to the invention, the spring used alone sets down the stiffness acting on the stop of the shut-off valve in both directions of movement of the spindle. The restriction to a spring element reduces the space required for the protection installation volume and reduces the height of the entire shut-off valve. Since the forces to be transmitted during the conversion of kinetic energy into spring energy are taken up to a large extent by the threaded bushing and transmitted to the spring, the load on the spindle remains comparatively low.

Um den von der Anschlagmutter zwischen den beiden Endpositionen zurückgelegten Weg entscheidend zu verringern, wird vorgeschlagen, daß das Außengewinde der Gewindebuchse und das Innengewinde der darauf aufgeschraubten Anschlagmutter eine wesentlich geringere Steigung besitzen als das Gewinde der Spindel.In order to decisively reduce the distance traveled by the stop nut between the two end positions, it is proposed that the external thread of the threaded bushing and the internal thread of the stop nut screwed thereon have a substantially smaller pitch than the thread of the spindle.

Die Verdrehsicherung der zwischen einer oberen Position (für die Geschlossenstellung) und einer unteren Position (für die Offenstellung) bewegten Anschlagmutter kann, da diese quasi eine spiegelbildliche Darstellung der Verschlußstückstellung gibt, als Anzeigeeinrichtung benutzt werden. Um eine mit der Verschlußstückstellung übereinstimmende Anzeigezu vermitteln, kann die als Bolzen ausgeführte, durch einen Schlitz des Bügels der Absperrarmatur geführte Verdrehsicherung mit einem auf dem Bügel schwenkbar gelagerten Zeiger verbunden werden.The rotation of the between an upper position (for the closed position) and a lower position (for the open position) moving stop nut, since this quasi gives a mirror image of the closure piece position can be used as a display device. In order to provide a matching with the Verschlußstückstellung Anzeigezu, running as a bolt, guided through a slot of the bracket of the shut-off valve rotation can be connected to a pivotally mounted on the bracket pointer.

embodiment

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend in einem Ausführungsbeispiei anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:The solution according to the invention will be explained in more detail below in an embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1: einen längs der Spindelachse verlaufenden Schnitt durch eine Absperrarmatur gemäß der Erfindung;1 shows a section along the spindle axis through a shut-off valve according to the invention;

Fig. 2: den Bügelkopf der Absperrarmatur der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;Fig. 2: the ironing head of the shut-off valve of Figure 1 in an enlarged view.

Fig.3: einen Schnitt gemäß der Linie A-B der Fig.;2 und3 shows a section along the line A-B of Fig. 2 and

•Fig. 4: eine Ansicht der Anzeigevorrichtung der Absperrarmatur.• Fig. 4: a view of the indicator device of the shut-off valve.

Die in der Fig. 1 dargestellte Absperrarmatur besitzt ein Gehäuse 1 mit einem Verschlußdeckel 2, durch den eine mittels einer Stopfbuchse 3 abgedichtete Spindel 4 geführt ist. Am unteren Ende der Spindel 4 ist ein Verschlußstück 5 befestigt, das in der dargestellten Geschlossenstellung an Dichtflächen 6 des Gehäuses 1 anliegt.The shut-off valve shown in Fig. 1 has a housing 1 with a closure lid 2, through which a sealed by means of a stuffing box 3 spindle 4 is guided. At the lower end of the spindle 4, a closure member 5 is fixed, which rests in the illustrated closed position on sealing surfaces 6 of the housing 1.

Auf das Gehäuse 1 ist ein Bügel 7 aufgesetzt, der einen Bügelkopf 8 trägt, in welchem eine Gewindebuchse 9 mittels Axial-Kugellager 10 drehbar gelagert ist. Die Gewindebuchse 9 ist an ihrem oberen Ende über eine Paßfeder 11 mit einem nicht dargestellten elektrischen Stellantrieb verbunden, der auf dem Bügelkopf 8 direkt oder über ein Vorgelege aufgebaut ist.On the housing 1, a bracket 7 is placed, which carries a bow head 8, in which a threaded bushing 9 is rotatably supported by means of thrust ball bearing 10. The threaded bush 9 is connected at its upper end via a feather key 11 with an electric actuator, not shown, which is constructed on the ironing head 8 directly or via a countershaft.

Die über ein linksgängiges Trapezgewinde mit der Gewindebuchse 9 verbundene Spindel 4 wird bei einer Rechtsdrehung der Gewindebuchse 9 nach unten, also in Schließrichtung der Absperrarmatur bewegt. Wie die Fig.2 zeigt, ist auf den durch die untere Wand 12 des Bügelkopfes 8 ragenden Teil der Gewindebuchse 9 eine Anschlagmutter 13 aufgeschraubt. Hierfür wird ein rechtsgängiges Feingewinde verwendet, so daß die durch einen in einem Schlitz des Bügels 7 geführten Bolzen 14 gegen Verdrehen gesicherte Anschlagmutter 13 bei einer Abwärtsbewegung der Spindel 4 mit einem im Vergleich zur Spindelstrecke kleinen Maß nach oben bewegt wird.The connected via a left-hand trapezoidal thread with the threaded bush 9 spindle 4 is moved in a clockwise rotation of the threaded bushing 9 downwards, ie in the closing direction of the shut-off valve. 2 shows, a stop nut 13 is screwed onto the protruding through the lower wall 12 of the ironing head 8 part of the threaded bushing 9. For this purpose, a right-handed fine thread is used, so that the secured by a guided in a slot of the bracket 7 bolts 14 against rotation stop nut 13 is moved at a downward movement of the spindle 4 with a small compared to the spindle distance degree.

Unter normalen Bedingungen, d.h. bei ungestört arbeitendem Stellantrieb, verbleibt die Anschlagmutter 13 bei geschlossener Absperrarmatur dicht unterhalb der Wand 12, ohne diese zu berühren. Erst bei einem Störfall, bei dem der Stellantrieb nach Beendigung des Schließvorganges nicht abgeschaltet wird, fährt die Anschlagmutter 14 gegen die untere Stirnseite der WandUnder normal conditions, i. when undisturbed working actuator, the stop nut 13 remains with the shut-off valve tightly below the wall 12 without touching it. Only in an accident, in which the actuator is not turned off after completion of the closing process, the stop nut 14 moves against the lower end of the wall

12. Diese Stellung ist in der Fig.2 mit a bezeichnet.12. This position is indicated in Fig.2 with a.

Auf der Oberseite der Wand 12 liegt ein aus drei Tellerfedern bestehendes Federelement 15 auf, auf dem sich wiederum das untere Axial-Kugellager 10 der Gewindebuchse 9 abstützt. Im angesprochenen Störfall wird nun die Gewindebuchse 9 durch den weiter drehenden Stellantrieb in dem Gewinde der jetzt fest anliegenden Anschlagmutter 13 nach unten geschraubt. Die Kraft des bei diesem Vorgang gespannten Federelementes 15 wirkt dieser Bewegung entgegen. Der Stellantrieb wird, abhängig von der Stärke des Federelementes 15 und des zur Verfügung stehenden Federweges, mit einer festlegbaren Verzögerung abgebrernst und zum Stillstand gebracht.On the top of the wall 12 is an existing of three disc springs spring element 15, on which in turn the lower thrust ball bearing 10 of the threaded bushing 9 is supported. In the case of accident now the threaded bushing 9 is screwed by the further rotating actuator in the thread of the now tight-fitting stop nut 13 down. The force of the tensioned in this process spring element 15 counteracts this movement. The actuator is, depending on the strength of the spring element 15 and the available spring travel, abgebrernst with a definable delay and brought to a standstill.

Ein ähnlicher Ablauf ergibt sich bei einem Absteuerversagen in Öffnungsrichtung der Absperrarmatur.A similar procedure results in a shut-off failure in the opening direction of the shut-off valve.

Als Anschlag für eine maximale Bewegung nach oben dient ein an der Spindel 4 angebrachter Rückdichtungsbund 16. Wenn dieser am Verschlußdeckel 2 zur Anlage kommt, wird die Gewindebuchse 9 durch den weiter drehenden Stellantrieb nach unten geschraubt. Auch bei diesem Vorgang wird das Federelement 15 gespannt und der Stellantrieb gebremst und zum Stillstand gebracht.As a stop for maximum upward movement is attached to the spindle 4 rear sealing collar 16. When this comes to rest on the cap 2, the threaded bushing 9 is screwed by the further rotating actuator down. Also in this process, the spring element 15 is tensioned and the actuator braked and brought to a standstill.

Während der Öffnungsbewegung der Absperrarmatur wandern die Anschlagmutter 13 und der Bolzen 14 von der Position a in die mit strichpunktierten Linien dargestellte Position b. Da sich diese Bewegung umgekehrt proportional zur Bewegung der Spindel 4 verhält, läßt sie sich für eine Anzeigeeinrichtung nutzen, wie sie in den Fig.3 und 4 dargestellt ist. Zu diesem Zweck ist der Bolzen 14 mit einem drehbar auf dem Bügel 7 angeordneten Zeiger 17 verbunden, der sich gegensinnig zum Bolzen bewegt und damit eine optisch richtige Anzeige der Verschlußstückstellung gibt.During the opening movement of the shut-off valve, the stopper nut 13 and the bolt 14 move from the position a to the position b shown by two-dot chain lines. Since this movement behaves inversely proportional to the movement of the spindle 4, it can be used for a display device, as shown in Figures 3 and 4. For this purpose, the bolt 14 is connected to a rotatably mounted on the bracket 7 pointer 17 which moves in the opposite direction to the bolt and thus gives a visually correct indication of the closure member position.

Claims

Invention claim:

1. shut-off valve, the rising, non-rotating spindle via a rotatably mounted in the ironing head of the shut-off valve bushing of an actuator and is movable downwards, wherein the closing movement of the spindle is limited by a reaching the ironing head stop nut, while the opening movement by a provided on the spindle, on the closure lid of the valve body to the plant coming Rückdichtungsbund is limited, and wherein the closing and opening movement are respectively damped or braked by a arranged in the ironing head spring element, characterized in that the stop nut (13) secured against rotation on a bottom wall (12) of the ironing head (8) piercing part of the threaded bush (9) with a thread of the spindle (4) is screwed in opposite directions, the lower end of this wall (12) as a contact surface for the stop nut (13) in the closed position of Absperrar matur, while on the upper end face of this wall (12) a spring element (15) is supported, on which in turn rests the axially displaceable threaded bushing (9).

2. Shut-off valve according to item 1, characterized in that the external thread of the threaded bushing (9) and the internal thread of the stop nut (13) screwed thereon have a substantially smaller pitch than the thread of the spindle (4).

3. Shut-off valve according to item 1, characterized in that the stop nut (13) guided by a in a slot of the bracket (7) of the shut-off valve, the display of the closure member position serving bolt (14) is secured against rotation.

4. Shut-off valve according to points 1 and 3, characterized by a pivotally mounted on the bracket (7), the position of the bolt connected to it (14) in a matching with the closure piece position indicator translating pointer (17).

For this 4 pages drawings

Field of application of the invention

The invention relates to a shut-off valve, the rising, non-rotating spindle via a rotatably mounted in the ironing head of the shut-off valve bushing of an actuator and is movable downwards, wherein the closing movement of the spindle is limited by a reaching the ironing head stop nut, while the opening movement is limited by a provided on the spindle, coming to rest on the closure cover of the fitting housing return sealing collar, and wherein the closing and the opening movement are respectively damped or braked by a arranged in the ironing head spring element.

· *

Characteristic of the known technical solutions

The axial force required to open and close the shut-off valve, that is to say for opening and closing the closing piece, is generated by a preferably electromotive-operated actuator. The transmitted via the threaded bushing rotary motion of the actuator is converted by the rising, secured against rotation spindle in an axial movement.

The spindle movement limiting mechanical means, the stop nut and the Rückdichtungsbund come in safety-critical valves only at a Absteuerversagen the actuator used. Such a Absteuerversagen is that the existing in the actuator and set to certain values Weg- and Drehmomentbegrenzufigsschalter fail. The shut-off failure and the fact that the actuator now drives against a fixed stop, however, the safety of the shut-off damaging consequences: The failure of the torque switch affects not only the maximum torque of the drive motor on the loaded parts, but in addition a Überhöhungsmoment, which is caused by the sudden deceleration of the momentum generated by the rotating masses of the actuator. The size of the momentum acting on the stop is dependent on the type of actuator and the rigidity of the shut-off valve. Since shut-off valves used at least in the safety-sensitive areas have a very high rigidity due to the design requirements imposed on them, driving against a stop that occurs during a shut-off failure can lead to overstressing and even destruction of the shut-off valve and the actuator.

To eliminate these negative consequences, it was found that the valve rigidity was reduced by the installation of spring elements in the direction of the respectively acting force. If this measure is effective for both end positions of the spindles, so far were two spring elements, so jeweisl one for a stop provided in the ironing head of the shut-off valve. From EP-A 0123021 an embodiment is known in which the attack on the stop applied by the actuator kinetic energy is converted not only by clamping plate spring packages in spring energy, but by the additional installation of a friction member in frictional energy. The stop nut of this design is located above a necessary in this construction, placed on the threaded bushing transition socket, which makes a stronger dimensioning of the burdened by additional tensile forces spindle required.

Object of the invention

The aim of the invention is to increase the utility value properties of such shut-off valves in a cost-effective manner.