DE102007035340B4 - Mechanism for actuating dampers, valves and other devices subjected to closing or stopping torque - Google Patents

Mechanism for actuating dampers, valves and other devices subjected to closing or stopping torque Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zum Betätigen von zwangsweise zu schließenden oder zu öffnenden Klappen, Ventilen und ähnlichen Einrichtungen, bestehend aus einem Antrieb, der auf eine Antriebswelle (2) für ein Kurbelgetriebe (7, 8; 10) wirkt, die rotativ permanent gegen eine Feder (1) arbeitet und über das Kurbelgetriebe (7; 8; 10) mit einem Federmechanismus (4) eine Abtriebswelle (5) bewegt, die wiederum auf eine Klappe wirkt, gekennzeichnet dadurch, dass
a) der Federmechanismus (4) im offenen Zustand der Klappe (2) gegen einen Anschlag (9) drückt und erst wenige Grad vor der Rastlage des Kurbelgetriebes durch das Anlegen der Klappe an die Dichtflächen der Anschlag gelüftet wird und die Federkraft des Federmechanismusses (4) als definierte Dichtkraft wirkt (1);
b) das Kurbelgetriebe (7; 8; 10) sehr nahe bei oder genau in der zum Schließen benutzten Rastlage der antreibenden Kurbel (7) gegen einen Anschlag (3) trifft;
c) die Feder (1) genau so bemessen ist, um in der...Device for actuating valves or valves which are to be closed or opened by force, consisting of a drive acting on a drive shaft (2) for a crank mechanism (7, 8, 10) which is permanently rotating against a spring (1) works and via the crank mechanism (7; 8; 10) with a spring mechanism (4) an output shaft (5) moves, which in turn acts on a flap, characterized in that
a) the spring mechanism (4) in the open state of the flap ( 2 ) against a stop (9) presses and only a few degrees before the locking position of the crank mechanism by applying the flap to the sealing surfaces of the stop is released and the spring force of the Federmechanismusses (4) acts as a defined sealing force ( 1 );
b) the crank gear (7; 8; 10) hits a stop (3) very close to or exactly in the locking position of the driving crank (7) used for closing;
c) the spring (1) is sized to be in the ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Betätigen von zwangsweise zu schließenden oder zu öffnenden Klappen, Ventilen und ähnlichen Einrichtungen, bestehend aus einem Antrieb, der auf eine Antriebswelle wirkt, die rotativ permanent gegen eine Feder arbeitet und über ein Kurbelgetriebe mit einem Federmechanismus eine Abtriebswelle (5) bewegt, die wiederum auf eine Klappe wirkt.The invention relates to a device for actuating forcibly closing or opening valves, valves and similar devices, consisting of a drive which acts on a drive shaft which rotatively operates permanently against a spring and a crank mechanism with a spring mechanism an output shaft ( 5 ), which in turn acts on a flap.

Bekannt sind Klappen- und Ventilbetätigungen, bei denen die Kraftübertragung über ein Kurbelgetriebe erfolgt ( DE 902 901 B und die einen oder beide Rastlagen der Kurbelgetriebe zum Zuhalten der Klappen benutzen ( DE 802 855 B ). Außerdem bekannt sind federnde Kurbelstangen ( DE 802 855 B sowie die Selbsthemmung durch Überstrecken leicht über die Rastlage. Außerdem bekannt ist die Rückstellung eines Drehantriebes durch eine Spiralfeder ( CH 389 755 A Weiterhin bekannt sind Klinken- oder Kupplungssysteme, die offenen Zustand der Klappe das Halten der gespannten Schließfedern übernehmen ( DE 195 09 481 A1 ).Valve and valve actuations are known in which the power is transmitted via a crank mechanism ( DE 902 901 B and use one or both detent positions of the crank gears to hold the flaps ( DE 802 855 B ). Also known are resilient connecting rods ( DE 802 855 B as well as the self-locking by overstretching slightly over the rest position. Also known is the provision of a rotary drive by a spiral spring ( CH 389 755 A Also known are pawl or coupling systems, the open state of the flap take hold of the tensioned closing springs ( DE 195 09 481 A1 ).

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, unter Verzicht auf Schaltkupplungen, Klinken und Verriegelungen die beiden für die Funktion einer Notschließklappe benötigten fremdenergiefreien Kräfte einerseits für den eigentlichen Schließvorgang und andererseits für das Zuhalten der Klappe beim Abdichten voneinander unabhängig zu erzeugen, beeinflussungsarm voneinander wirken zu lassen und so den für das betriebsmäßige Öffnen und Schließen sowie die Regelvorgänge benötigten Klappenantrieb sehr leistungsarm ausführen zu können. Weiterhin beinhaltet die Erfindung alle Funktionselemente, damit die Klappe selbsttätig in die sichere Lage bewegt werden kann und der Klappenantrieb benötigt deshalb keine weiteren dafür erforderlichen Elemente.The The present invention aims at avoiding clutches, Latches and locks the two for the function of an emergency closing flap required foreign energy-free forces on the one hand for the actual closing process and on the other hand for the locking of the flap when sealing each other independently generate influence, influence each other and so on the for the operational opening and Shut down as well as the control processes required Flap drive to perform very low power. Furthermore included the invention all functional elements, so that the flap automatically in the safe position can be moved and the damper drive therefore needed no further for that required elements.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches gelöst.These The object is solved by the features of claim.

Weitere Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further Embodiments will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung wird detaillierter anhand der Zeichnung erläutert. In dieser stellen dar:The The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In these represent:

1 eine Aufsicht auf eine Vorrichtung bei geschlossener Klappe; und 1 a plan view of a device with the flap closed; and

2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung bei geöffneter Klappe. 2 a view of the device with the door open.

3 eine Detailansicht einer Variante der Schubstange mit integriertem Federmechanismus und Sensorik für den kraftbelasteten Zustand 3 a detailed view of a variant of the push rod with integrated spring mechanism and sensors for the power-loaded state

Eine Feder (1) wirkt über eine Zahnstange auf die Antriebswelle (2), auf die gleichzeitig auch der eigentliche Antrieb wirkt, wobei allein durch die Federkraft der Feder (1) der gesamte Mechanismus mitsamt dem momentenlosen Antrieb in die in 1 dargestellte Lage gebracht wird und die Antriebskurbel (7) am Anschlag (3) zur Anlage kommt. Das Kurbelgetriebe wird aus der Antriebskurbel (7), die um die Antriebswelle (2) rotiert, der Schubstange (8) und der Abtriebskurbel (10), die um die Abtriebswelle (5) rotiert, gebildet. Auf der Abtriebskurbel (10) befindet sich in einer in 1 und 2 dargestellten Variante der Federmechanismus (4), der mit der Abtriebskurbel (10) rotiert und mit einer eigenen Kurbel im gegenmomentfreien Zustand gegen den ebenfalls auf der Abtriebskurbel (10) befestigten Anschlag (9) drückt. Die Abtriebswelle (5) ist fest mit der Kurbel des Federmechanismusses (4) verbunden, so dass es gegen diesen zu einer relativen Rotation zwischen der Abtriebskurbel (10) und der Abtriebswelle (5) kommen kann. Diese Rotation tritt genau dann auf, wenn durch die geschlossene Klappe sich an der Abtriebswelle (5) ein Gegenmoment aufbaut, welches genau so groß ist wie jenes, das durch den Federmechanismus (4) aufgebaut wird. In diesem Fall öffnet sich der Spalt (6) und kann geeignet detektiert werden.A feather ( 1 ) acts on the drive shaft via a rack ( 2 ), at the same time acting on the actual drive, where solely by the spring force of the spring ( 1 ) the entire mechanism together with the torqueless drive in the in 1 position shown is brought and the drive crank ( 7 ) at the stop ( 3 ) comes to the plant. The crank gear is removed from the drive crank ( 7 ) around the drive shaft ( 2 ), the push rod ( 8th ) and the output crank ( 10 ) around the output shaft ( 5 ) rotates, formed. On the take-off crank ( 10 ) is located in an in 1 and 2 illustrated variant of the spring mechanism ( 4 ), which with the output crank ( 10 ) and with its own crank in the counter-torque state against the also on the output crank ( 10 ) fixed stop ( 9 ) presses. The output shaft ( 5 ) is fixed to the crank of the Federmechanismusses ( 4 ), so that it against this to a relative rotation between the output crank ( 10 ) and the output shaft ( 5 ) can come. This rotation occurs precisely when the closed flap on the output shaft ( 5 ) builds up a counter-moment which is just as great as that caused by the spring mechanism ( 4 ) is constructed. In this case, the gap opens ( 6 ) and can be detected properly.

In einer Variante entfallen auf der Abtriebskurbel (10) der Federmechanismus (4) und der Anschlag (9), so dass die Abtriebswelle (5) fest mit der Abtriebskurbel (10) verbunden ist. In dieser Variante ist die Schublstange (8) entsprechend 3 ausgebildet und besteht aus einer Hülse (20), in der eine Stange (25) gleitet und gegen eine Feder (21) drückt. Gesichert ist die Stange (25) durch einen fest mit ihr verbundenen Stift (24), der in einem in die Hülse (20) eingearbeiteten Langloch (23) beweglich ist und so die Relativbewegung zwischen Hülse (20) und Stange (25) zulässt. Sowohl Hülse (20) als auch Stange (25) besitzen je eine Querbohrung (26) und (28), die genau dann zumindest in Teilüberdeckung gebracht werden, wenn durch die geschlossene Klappe ein Gegenmoment aufgebracht wird, welches genau so groß ist wie jenes, das an der Abtriebswelle (5) durch den Hebelarm der Abtriebskurbel (10) und der Feder (21) in der Schubstange (8) erzeugt wird. In diesem Fall kann dann durch eine Sensorik, die beispielsweise aus einer Lichtquelle (22) und einem Fotosensor (27) besteht, der geschlossene Zustand detektiert werden.In one variant, the output crank ( 10 ) the spring mechanism ( 4 ) and the stop ( 9 ), so that the output shaft ( 5 ) fixed to the output crank ( 10 ) connected is. In this variant, the push rod ( 8th ) corresponding 3 formed and consists of a sleeve ( 20 ), in which a rod ( 25 ) and against a spring ( 21 ) presses. Secured is the rod ( 25 ) by a pin firmly connected to it ( 24 ), which in one in the sleeve ( 20 ) incorporated slot ( 23 ) is movable and so the relative movement between sleeve ( 20 ) and rod ( 25 ) allows. Both sleeve ( 20 ) as well as rod ( 25 ) each have a transverse bore ( 26 ) and ( 28 ), which are then brought at least partially overlap, if a counter-torque is applied by the closed flap, which is just as large as that which on the output shaft ( 5 ) by the lever arm of the output crank ( 10 ) and the spring ( 21 ) in the push rod ( 8th ) is produced. In this case, by a sensor, for example, from a light source ( 22 ) and a photosensor ( 27 ), the closed state is detected.

Claims (5)

Vorrichtung zum Betätigen von zwangsweise zu schließenden oder zu öffnenden Klappen, Ventilen und ähnlichen Einrichtungen, bestehend aus einem Antrieb, der auf eine Antriebswelle (2) für ein Kurbelgetriebe (7, 8; 10) wirkt, die rotativ permanent gegen eine Feder (1) arbeitet und über das Kurbelgetriebe (7; 8; 10) mit einem Federmechanismus (4) eine Abtriebswelle (5) bewegt, die wiederum auf eine Klappe wirkt, gekennzeichnet dadurch, dass a) der Federmechanismus (4) im offenen Zustand der Klappe (2) gegen einen Anschlag (9) drückt und erst wenige Grad vor der Rastlage des Kurbelgetriebes durch das Anlegen der Klappe an die Dichtflächen der Anschlag gelüftet wird und die Federkraft des Federmechanismusses (4) als definierte Dichtkraft wirkt (1); b) das Kurbelgetriebe (7; 8; 10) sehr nahe bei oder genau in der zum Schließen benutzten Rastlage der antreibenden Kurbel (7) gegen einen Anschlag (3) trifft; c) die Feder (1) genau so bemessen ist, um in der größten Öffnungslage im stromlosen Zustand des Antriebes die gesamte Vorrichtung in einer vorgegebenen Zeit in den geschlossenen Zustand zu bewegen, sowie die äußerst geringe Restkraft aufzubringen, die kurz vor der Rastlage des Kurbelgetriebes (7; 8; 10) den Federmechanismus (4) vom Anschlag (9) abhebt d) der Antrieb nur noch so stark bemessen ist, dass er gegen die Feder (1) anarbeiten sowie die notwendigen Beschleunigungsaufgaben zum Regeln sowie dem betriebsmäßigen öffnen und Schließen der Klappe übernehmen kann.Device for actuating valves or valves which are to be forcibly closed or opened, valves and similar devices, consisting of a drive which is mounted on a drive shaft ( 2 ) for a crank transmission ( 7 . 8th ; 10 ), which rotates permanently against a spring ( 1 ) and via the crank gear ( 7 ; 8th ; 10 ) with a spring mechanism ( 4 ) an output shaft ( 5 ), which in turn acts on a flap, characterized in that a) the spring mechanism ( 4 ) in the open state of the flap ( 2 ) against a stop ( 9 ) and only a few degrees before the locking position of the crank mechanism by applying the flap to the sealing surfaces of the stop is released and the spring force of Federmechanismusses ( 4 ) acts as a defined sealing force ( 1 ); b) the crank gear ( 7 ; 8th ; 10 ) very close to or exactly in the used for closing detent position of the driving crank ( 7 ) against a stop ( 3 ) meets; c) the spring ( 1 ) is dimensioned so as to move in the largest open position in the de-energized state of the drive, the entire device in a predetermined time in the closed state, and to apply the extremely low residual force, shortly before the detent position of the crank gear ( 7 ; 8th ; 10 ) the spring mechanism ( 4 ) from the stop ( 9 ) lifts d) the drive is dimensioned only so strong that it against the spring ( 1 ) and take over the necessary acceleration tasks for regulating and operationally opening and closing the flap. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (3) zum Schutz des Antriebes und der Mechanik federnd und/oder dämpfend ausgeführt ist.Device according to claim 1, characterized in that the stop ( 3 ) is designed to protect the drive and the mechanics resilient and / or damping. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zur Überwachung des sicheren geschlossenen Zustandes erhält, indem das Abheben des Federmechanismusses (4) vom Anschlag (9) einen Spalt (6) öffnet, der über einen Sensor ausgewertet wird, als Spaltmaß zur Justage der Vorrichtung oder in Verbindung mit Licht oder Farbe als optische Kontrolle des geschlossenen Zustandes verwendet werden kannApparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the device receives a device for monitoring the safe closed state by the lifting of the Federmechanismusses ( 4 ) from the stop ( 9 ) a gap ( 6 ), which is evaluated by a sensor, can be used as a gap for adjusting the device or in conjunction with light or color as optical control of the closed state Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der auf der Abtriebskurbel (10) befindliche Federmechanismus (4) mit seinem Anschlag (9) entfällt, die Abtriebswelle (5) fest mit der Abtriebskurbel (10) verbunden ist und sowohl die Feder als auch die Sensorik in und an der Schubkurbel (8) angebracht sind und so die definierte Dichtkraft der geschlossenen Klappe über den Hebelarm der Abtriebskurbel (10) und die Feder (21) in der Schubstange (8) erzeugt wirdApparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the on the output crank ( 10 ) located spring mechanism ( 4 ) with his stop ( 9 ), the output shaft ( 5 ) fixed to the output crank ( 10 ) and both the spring and the sensors in and on the crank handle ( 8th ) and so the defined sealing force of the closed flap on the lever arm of the output crank ( 10 ) and the spring ( 21 ) in the push rod ( 8th ) is produced Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Zustand der Klappe durch Erkennen der Relativbewegung von Stange (25) in Hülse (20) detektiert wird.Apparatus according to claim 4, characterized in that the closed state of the flap by detecting the relative movement of rod ( 25 ) in sleeve ( 20 ) is detected.
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