DE102009021668A1 - Adjustment arrangement has control unit for actuating control element, like valve controls process flow or actuator adjusts device, where electric actuator is provided for proportional actuation of control element - Google Patents

Adjustment arrangement has control unit for actuating control element, like valve controls process flow or actuator adjusts device, where electric actuator is provided for proportional actuation of control element Download PDF

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Abstract

The adjustment arrangement (2) has a control unit for actuating a control element, like a valve controls a process flow or an actuator adjusts a device. An electric actuator is provided for the proportional actuation of the control element in one direction. An emergency control device (12) has pre-stressed energy storage. Independent claims are also included for: (1) a switching unit for an adjustment arrangement; and (2) a valve arrangement with a regulating valve and a switching valve.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stellanordnung mit einem Regelantrieb zur Betätigung eines Steuerelements, einen für eine derartige Stellanordnung vorgesehene Schaltantrieb sowie eine Ventilanordnung mit einer derartigen Stellanordnung.The The invention relates to an actuator assembly with a variable speed drive for Actuation of a control, one for one Such actuator assembly provided switching drive and a valve assembly with such a positioning arrangement.

In der EP 1 413 810 A1 ist eine gattungsgemäße Stellanordnung für ein Turbinenventil zur Steuerung der Gas- oder Dampfzufuhr einer Turbine oder für eine Prozessarmatur zur Steuerung eines Prozessstroms oder für eine Pitch-Verstellung eines Windrades oder dergleichen offenbart. Derartige Stellanordnungen haben üblicher Weise einen Stellantrieb, der beim Gegenstand der EP 1 413 810 A1 als elektrischer Spindeltrieb ausgeführt ist. Bei einer Gasturbine lässt sich beispielsweise mittels einer derartigen Stellanordnung ein Öffnungsquerschnitt einer Armatur zur Einstellung der Gaszufuhr verstellen. In einem Notfall, beispielsweise bei einem Stromausfall oder einer Störung soll die Armatur zurückgestellt werden, um eine Beschädigung der Anlage zu vermeiden. Dazu ist bei der bekannten Lösung dem Spindeltrieb ein Kniehebelmechanismus zugeordnet, der im regulären Betrieb, d. h. bei hinreichender Stromversorgung in einer Strecklage arretiert ist, in der eine Vorspannfeder gespannt ist. Dieser Kniehebel wirkt auf einen Ventilkörper der Armatur (bei einer Gasturbine) oder auf den Stellmechanismus zur Einstellung des Pitch-Winkels bei einem Windrad. Die Verriegelung des Kniehebels erfolgt nur bei hinreichender Stromversorgung – bei einem Stromausfall gibt der Verriegelungsmechanismus den Kniehebel frei, so dass er über die Vorspannfeder aus seiner Streckstellung in seine Knickstellung verstellt wird und entsprechend dieses Verstellweges das Ventilglied – oder allgemein gesprochen – das betätigte Steuerelement in seine vorbestimmte Grundposition zurück verstellt wird.In the EP 1 413 810 A1 a generic actuator assembly for a turbine valve for controlling the gas or steam supply of a turbine or for a process fitting for controlling a process flow or for a pitch adjustment of a wind turbine or the like is disclosed. Such actuating arrangements usually have an actuator which is the subject of the EP 1 413 810 A1 designed as an electric spindle drive. In the case of a gas turbine, for example, an opening cross-section of a fitting for adjusting the gas supply can be adjusted by means of such an actuating arrangement. In an emergency, such as a power failure or malfunction, the valve should be reset to prevent damage to the system. For this purpose, in the known solution, the spindle drive associated with a toggle mechanism, which is locked in normal operation, ie with sufficient power supply in an extended position in which a biasing spring is stretched. This toggle acts on a valve body of the valve (in a gas turbine) or on the adjusting mechanism for adjusting the pitch angle of a wind turbine. The locking of the toggle lever is only at sufficient power - in a power failure, the locking mechanism releases the toggle, so that it is adjusted via the biasing spring from its extended position in its kinked position and according to this adjustment the valve member - or generally speaking - the operated control in his predetermined basic position is moved back.

Nachteilig bei einer derartigen Lösung ist, dass der Kniehebelmechanismus einen erheblichen Bauraum erfordert und des Weiteren relativ komplex im Aufbau ist, so dass der vorrichtungstechnische Aufwand erheblich ist.adversely in such a solution is that the toggle mechanism requires a considerable amount of space and, furthermore, relatively complex in the Structure is so that the device technical effort considerably is.

In der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit Aktenzeichen 10 2008 036 980.2 der Anmelderin ist eine gattungsgemäße Stellanordnung offenbart, bei der anstellte des Kniehebels eine hydraulisch vorgespannte Notbetätigungseinrichtung verwendet wird. Dabei ist ein Kolben über eine Feder oder einen sonstigen Energiespeicher in Rückstellrichtung mit einer Kraft beaufschlagt. Der Kolben begrenzt des Weiteren einen Druckraum, der zum Laden/Spannen des Energiespeichers mit einem hydraulischen Druck beaufschlagbar ist und im Fall einer Notbetätigungseinrichtung mit Niederdruck verbunden werden kann, so dass die im Energiespeicher gespeicherte Energie zur Rückstellung des Stellantriebs verwendet werden kann. Im Hinblick auf weitere Einzelheiten dieser Stellanordnung wird der Einfachheit halber auf die oben genannte nachveröffentlichte Patentanmeldung verwiesen, deren Offenbarung zu derjenigen der vorliegenden Anmeldung zählt.In the post-published German patent application with file number 10 2008 036 980.2 the Applicant is a generic actuator assembly disclosed in which instead of the toggle lever, a hydraulically biased emergency control device is used. In this case, a piston is acted upon by a spring or other energy storage in the return direction with a force. The piston further defines a pressure chamber which can be acted upon by a hydraulic pressure for charging / tensioning of the energy accumulator and which can be connected to low pressure in the case of an emergency actuation device, so that the energy stored in the energy accumulator can be used to return the actuator. With regard to further details of this actuator assembly, reference is made to the above-mentioned post-published patent application, the disclosure of which belongs to that of the present application, for the sake of simplicity.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebssicherheit einer derartigen Stellanordnung weiter zu verbessern.Of the Invention is the object of the reliability of a to further improve such actuator assembly.

Diese Aufgabe wird durch eine Stellanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, eine Schalteinheit gemäß Patentanspruch 15 und eine Ventilanordnung mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruches 16 gelöst.These Task is achieved by an actuating arrangement with the features of claim 1, a switching unit according to claim 15 and a valve assembly having the features of the independent claim 16 solved.

Die erfindungsgemäße Stellanordnung zur Betätigung eines Steuerelementes, beispielsweise eines einen Prozessstrom steuernden Ventils oder eines Aktors zur Verstellung einer Vorrichtung, beispielsweise einer Pitch-Verstellung eines Windrades oder dergleichen, hat einen Regelantrieb mit einem elektrischen Stellantrieb, über den das Steuerelement (Ventil/Aktor) mittels eines Stellglieds in eine erste Wirkrichtung verstellbar ist. Dem Steuerelement ist eine Notbetätigungseinrichtung zum Rückstellen des Stellglieds bei einer Störung entgegen der Wirkrichtung zugeordnet. Diese Notbetätigungseinrichtung hat einen vorgespannten Energiespeicher, dessen gespeicherte Energie zum Rückstellen ausnutzbar ist. Des Weiteren ist in Reihe zu dem Steuerelement ein Schaltelement, beispielsweise ein Schaltventil oder ein Schaltaktor, vorgesehen, das über einen Schaltenergiespeicher hydraulisch in eine der Wirkrichtung entsprechende Position vorgespannt ist und bei einer Störung entgegen der Wirkrichtung rückstellbar ist.The Control arrangement according to the invention for actuation a control, such as one controlling a process flow Valve or an actuator for adjusting a device, for example a pitch adjustment of a wind turbine or the like, has a Variable speed drive with an electric actuator, via the control (valve / actuator) by means of an actuator in a first direction of action is adjustable. The control is a Emergency operating device for resetting the Actuator in case of a fault against the effective direction assigned. This emergency actuator has a preloaded Energy storage, whose stored energy to reset is exploitable. Furthermore, in series with the control Switching element, for example a switching valve or a switching actuator, provided, via a Schaltergiespeicher hydraulically is biased in a position corresponding to the effective direction and recoverable in the event of a fault against the effective direction is.

Mit anderen Worten gesagt, gemäß der Erfindung wird einem durch das Steuerelement mit elektrischem Antrieb und Notbetätigungseinrichtung gebildeten Regelantrieb ein Schaltantrieb zugeordnet, der zur Notbetätigung ebenfalls zurückgestellt wird, sodass der vom Steuerelement geregelte Prozessstrom oder die von einem Aktor verstellte Vorrichtung bei einer Störung über das Schaltelement zusätzlich zurückgestellt wird.With In other words, according to the invention one formed by the control with electric drive and emergency operation Variable speed drive associated with a switching drive, the emergency operation is also reset, so that of the control controlled process stream or the device obstructed by an actuator in case of a fault on the switching element in addition is reset.

Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird es bevorzugt, wenn der Schaltenergiespeicher ein Federspeicher ist, dessen Kolben mittels einer Feder in Rückstellrichtung beaufschlagt ist und der einen Druckraum begrenzt, der zum Entladen mit Niederdruck verbunden wird. Ein derartiger hydraulisch vorgespannter Federspeicher ist äußerst einfach und kompakt aufgebaut, so dass die Investitionskosten minimal sind und eine hinreichende Funktion auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen gewährleistet werden kann.In one embodiment of the invention, it is preferred if the switching energy storage is a spring accumulator, the piston is acted upon by a spring in the return direction and limits a pressure chamber, which is connected for discharging with low pressure. Such a hydraulically preloaded spring accumulator is extremely simple and compact, so that the investment costs are minimal and a sufficient function even under unfavorable operating conditions can be guaranteed.

Der den Schaltenergiespeicher vorspannende Druckraum ist bei einer Variante der Erfindung über eine Druckleitung und ein stromlos offenes Schaltventil mit einem Niederdruck(ND)-Schalthydrospeicher verbindbar. Im regulären Betrieb der Anlage ist dieses Schaltventil bestromt, so dass die Druckmittelverbindung zum Hydrospeicher abgesperrt ist und der Schaltenergiespeicher aufgeladen bleibt.Of the the switching energy storage biasing pressure chamber is in a variant the invention via a pressure line and a normally open switching valve connectable to a low pressure (ND) circuit accumulator. In the regular Operation of the plant, this switching valve is energized, so that the Pressure fluid connection to the hydraulic accumulator is shut off and the switching energy storage charged.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt die Druckbeaufschlagung des Schaltenergiespeichers über ein Pumpaggregat.at a particularly preferred embodiment takes place the pressurization of the switching energy storage over a pump unit.

Bei einer Variante der Erfindung ist dieses Pumpaggregat durch eine Spannpumpe gebildet, deren Hochdruckanschluss mit dem Druckraum verbindbar ist. Dabei kann die Spannpumpe dem Schaltenergiespeicher alleine oder sowohl diesem als auch dem Energiespeicher der Regeleinheit zugeordnet sein kann.at a variant of the invention, this pump unit by a Clamping pump formed, whose high pressure connection with the pressure chamber is connectable. In this case, the clamping pump the switching energy storage alone or both this and the energy storage of the control unit can be assigned.

Bei erhöhten Anforderungen an die Sicherheit kann der Spannpumpe eine redundante Spannpumpe zugeordnet werden.at Increased safety requirements can be the clamping pump be assigned a redundant clamping pump.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird es bevorzugt, eine Umlaufleitung mit einem Umlaufventil vorzusehen, um zum Anlaufen der Pumpen deren Druckanschluss mit Niederdruck zu verbinden.at In one embodiment, it is preferable to use a circulation line provided with a circulation valve to start the pump whose pressure port to connect with low pressure.

Bei einem besonders einfach aufgebauten Ausführungsbeispiel ist das Pumpaggregat durch einen Fangzylinder zum Dämpfen der Bewegung des Steuerelements in einem Endlagenbereich ausgeführt. Dieser Fangzylinder wirkt dabei als Kolbenpumpe, die über den elektrischen Stellantrieb der Stellanordnung betätigt wird.at a particularly simple construction embodiment is the pump unit by a catch cylinder for damping the movement of the control is executed in an end-of-stroke range. This catch cylinder acts as a piston pump over operated the electric actuator of the actuator assembly becomes.

Bei einem besonders einfach ausgeführten Ausführungsbeispiel ist dieser Fangzylinder als Differentialzylinder ausgeführt.at a particularly simple embodiment this catch cylinder is designed as a differential cylinder.

Um ein Rückströmen von Druckmittel zum Pumpaggregat zu verhindern, kann diesem erfindungsgemäß ein eine Druckmittelströmung vom Energiespeicher bzw. vom Schaltenergiespeicher zum jeweiligen Pumpaggregat hin verhinderndes Sperrventil zugeordnet werden.Around a return flow of pressure medium to the pump unit To prevent this invention, a a pressure medium flow from the energy storage or the switching energy storage associated with the respective pump unit preventing blocking valve become.

Zur Vermeidung einer mechanischen Überlastung der Bauelemente kann der Schaltenergiespeicher mit einer Endlagendämpfung ausgeführt sein.to Avoidance of mechanical overload of the components can the switching energy storage with a cushioning be executed.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.other advantageous developments of the invention are the subject of further Dependent claims.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:in the Following are preferred embodiments of the invention explained in more detail with reference to schematic drawings. Show it:

1 ein stark vereinfachtes Schaltbild einer erfindungsgemäßen Stellanordnung mit einer Regeleinheit und einer Schalteinheit; 1 a greatly simplified circuit diagram of an actuating arrangement according to the invention with a control unit and a switching unit;

2 ein Schaltschema einer Schalteinrichtung für eine Stellanordnung gemäß 1; 2 a circuit diagram of a switching device for an actuating arrangement according to 1 ;

2.1 eine Variante der Schaltung aus 2; 2.1 a variant of the circuit 2 ;

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Stellanordnung mit hydraulisch gekoppelter Regel- und Schalteinheit; 3 a further embodiment of an actuating arrangement with hydraulically coupled control and switching unit;

4 eine Variante der Ausführungsform gemäß 3 mit integrierter Pumpe und 4 a variant of the embodiment according to 3 with integrated pump and

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Stellanordnung mit einer der Regeleinheit zugeordneten Pumpe. 5 a further embodiment of an actuating arrangement with a control unit associated pump.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einiger Ausführungsbeispiele erläutert, bei denen die erfindungsgemäße Stellanordnung zur Einstellung eines Gas- oder Dampfvolumenstroms einer Gas- bzw. Dampfturbine verwendet wird. Prinzipiell ist die erfindungsgemäße Stellanordnung jedoch allgemein bei Armaturen zur Steuerung von Prozessfluiden, bei Pipelines, bei Druckänderungs- oder Verteilstationen oder noch allgemeiner gesehen, bei Einrichtungen anwendbar, bei denen aus Sicherheitsgründen bei einer Störung eine Rückeinstellung in eine vorbestimmte Wirkposition erfolgen muss, wobei dann gespeicherte Energie zur Rückstellung verwendet wird. Dabei kann es sich um lineare oder rotative Bewegungen handeln.The Invention will be described below with reference to some embodiments explained, in which the inventive Stellanordnung for adjusting a gas or vapor flow rate a gas or steam turbine is used. In principle, the invention However, actuator assembly generally in valves for the control of Process fluids, pipelines, pressure change or Distribution stations or, more generally, applicable to facilities, in case of security for a fault a return to a predetermined operative position must be done, then stored energy for recovery is used. These can be linear or rotary movements act.

1 zeigt ein stark vereinfachtes Schaltschema einer Gasturbine 1, deren Gasvolumenstrom über eine erfindungsgemäße Stellanordnung 2 mit einem Gasturbinen-Regelventil 4 und ein Gasturbinen-Schaltventil 6 einstellbar ist. Die Betätigung des Regelventils 4 erfolgt über einen Regelantrieb 8, über den der Öffnungsquerschnitt des Regelventils 4 proportional verstellbar ist, um die Gaszufuhr zur Gasturbine 1 zu regeln. Der Regelantrieb 8 besteht im Wesentlichen aus einem elektrisch angetriebenen Spindeltrieb 10, über den ein Ventilkörper des Regelventils 4 verstellbar ist. Im Fall einer Störung, beispielsweise einem Stromausfall könnte das Regelventil 4 über den elektrischen Spindeltrieb 10 nicht zurück gestellt werden – diese Rückstellung erfolgt erfindungsgemäß über eine Notbetätigungseinrichtung 12, die im Wesentlichen aus einem hydraulisch vorgespannten Federspeicher besteht. Bei einem Stromausfall wird der Federspeicher der Notbetätigungseinrichtung 12 entriegelt, so dass die Armatur in ihre Schließstellung zurückgefahren wird. Um eine übermäßige Beschleunigung der Armatur zu vermeiden, ist der Notbetätigungseinrichtung 12 eine Dämpfungseinrichtung 16 zugeordnet, über die die Bewegung der Armatur im Bereich der Endlage gedämpft wird. Die Betätigung des Gasturbinen-Schaltventils 6 erfolgt mittels eines Schaltantriebs 18. Durch diesen wird das Schaltventil 6 im regulären Betrieb der Gasturbine 1 in einer Öffnungsstellung gehalten. Bei einer Störung, beispielsweise dem vorbeschriebenen Stromausfall, wird das Schaltventil 6 über den Schaltantrieb 18 abgesperrt, so dass die Gaszufuhr über die Gasleitung 21 durch zwei unabhängig voneinander wirksame Einrichtungen abgesperrt wird. Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht der Schaltantrieb 18 im Wesentlichen aus einem Federspeicher 20, der über einen Kolben 22 vorgespannt ist. Dieser ist seinerseits vom Druck in einem Druckraum 24 in Vorspannrichtung beaufschlagt. Im Fall einer Störung wird dieser Druckraum 24 mit Niederdruck verbunden, so dass das Schaltventil 6 durch die Kraft des Federspeichers 20 aus seiner Öffnungsposition in die vorbeschriebene Sperrposition verstellt wird. 1 shows a highly simplified schematic diagram of a gas turbine 1 , the gas flow rate via an actuating arrangement according to the invention 2 with a gas turbine control valve 4 and a gas turbine switching valve 6 is adjustable. The actuation of the control valve 4 via a variable speed drive 8th , over which the opening cross section of the control valve 4 is proportionally adjustable to the gas supply to the gas turbine 1 to regulate. The standard drive 8th consists essentially of an electrically driven spindle drive 10 , via which a valve body of the control valve 4 is adjustable. In the event of a fault, such as a power failure, the control valve could 4 over the electric spindle drive 10 not be returned - this provision is made according to the invention via an emergency operation 12 , which consists essentially of a hydraulically preloaded spring accumulator. In case of power failure, the spring accumulator of the emergency operation 12 unlocked, leaving the faucet is returned to its closed position. To avoid excessive acceleration of the valve is the emergency operation 12 a damping device 16 assigned, via which the movement of the valve is damped in the area of the end position. The operation of the gas turbine switching valve 6 takes place by means of a switching drive 18 , Through this, the switching valve 6 in regular operation of the gas turbine 1 held in an open position. In case of a fault, for example the above-described power failure, the switching valve 6 via the switching drive 18 shut off, allowing the gas supply through the gas line 21 is shut off by two independently effective facilities. In the described embodiments, the switching drive exists 18 essentially from a spring store 20 that has a piston 22 is biased. This in turn is from the pressure in a pressure room 24 acted in the biasing direction. In case of a fault, this pressure chamber 24 connected to low pressure, so that the switching valve 6 by the power of the spring accumulator 20 is adjusted from its open position to the above-described locking position.

2 zeigt ein detailliertes Schaltbild eines Schaltantriebs 18, wie er bei einer Stellanordnung 2 gemäß 1 einsetzbar ist. 2 shows a detailed circuit diagram of a switching drive 18 like him with an actuator assembly 2 according to 1 can be used.

Gemäß 2 greift der Schaltantrieb 18 an einem Schaltmitnehmer 26 an, der mit dem nicht dargestellten Ventilkörper des Schaltventils 6 verbunden ist und dessen Öffnungs- und Schließbewegung mitmacht. In der in 2 gewählten Orientierung erfolgt die Öffnung des Schaltventils 6 durch Verstellen des Mitnehmers 26 nach unten, während die Schließbewegung durch Verstellen des Schaltmitnehmers 26 nach oben (2) erfolgt, wobei der Schließhub des Schaltmitnehmers 26 durch Auflaufen auf einen Schaltanschlag 28 begrenzt ist. Der Schaltantrieb 18 hat einen Schaltenergiespeicher 30, der im Wesentlichen aus einem Federspeicher 32 besteht, der hydraulisch vorgespannt ist. Diese hydraulische Vorspannung erfolgt über einen Spannzylinder 34, in dem ein Kolben 36 geführt ist, der einerseits den Federspeicher 32 beaufschlagt und andererseits mit dem Spannzylinder 34 den vorgenannten Druckraum 24 begrenzt. Durch Aufbau eines hinreichenden Spanndrucks im Druckraum 24 wird der Federspeicher 32 über den Kolben 36 vorgespannt, wobei diese Vorspannkraft so ausgelegt ist, dass sie ausreicht, den nicht dargestellten Ventilkörper auch bei hohen Gasvolumenströmen in seine Schließrichtung zu verfahren. Diese Schließbewegung des Federspeichers 32 wird über den Kolben 36 und eine Kolbenstange 38 auf den Mitnehmer 26 und somit das Ventilglied des Schaltventils 6 übertragen.According to 2 engages the switching drive 18 at a Schaltmitnehmer 26 on, with the valve body, not shown, of the switching valve 6 is connected and its opening and closing movement participates. In the in 2 Selected orientation is the opening of the switching valve 6 by adjusting the driver 26 down, while the closing movement by adjusting the Schaltmitnehmers 26 up ( 2 ), wherein the closing stroke of Schaltmitnehmers 26 by running onto a switching stop 28 is limited. The switching drive 18 has a switching energy storage 30 which basically consists of a spring accumulator 32 consists of hydraulically biased. This hydraulic preload takes place via a clamping cylinder 34 in which a piston 36 is guided, on the one hand the spring accumulator 32 acted upon and on the other hand with the clamping cylinder 34 the aforementioned pressure chamber 24 limited. By building up a sufficient clamping pressure in the pressure chamber 24 becomes the spring accumulator 32 over the piston 36 biased, this biasing force is designed so that it is sufficient to move the valve body, not shown, in its closing direction, even at high gas flow rates. This closing movement of the spring accumulator 32 is about the piston 36 and a piston rod 38 on the driver 26 and thus the valve member of the switching valve 6 transfer.

Der Spanndruck wird über eine Spannpumpe 40 aufgebracht, deren Druckanschluss über eine Druckleitung 42 mit dem Druckraum 24 verbunden ist. Der Sauganschluss der Spannpumpe 40 ist an einen Niederdruck(ND)-Schalthydrospeicher 44 angeschlossen. Die Spannpumpe 40 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel elektrisch, beispielsweise durch einen Asynchronmotor 46 angetrieben – selbstverständlich können auch andere Motorbauarten verwendet werden.The clamping pressure is via a clamping pump 40 applied, the pressure connection via a pressure line 42 with the pressure room 24 connected is. The suction connection of the clamping pump 40 is connected to a low pressure (ND) circuit accumulator 44 connected. The tension pump 40 is in the illustrated embodiment electrically, for example, by an asynchronous motor 46 powered - of course, other engine types can be used.

Wie in 2 weiter ausgeführt ist, ist der Spannzylinder 34 mit einer Endlagendämpfung 48 ausgeführt, bei der die Bewegung des Kolbens 36 kurz vor Erreichen des Schaltanschlags 28 dadurch gedämpft wird, dass das aus dem Druckraum 24 ausgeschobene Druckmittel durch einen im Endlagenbereich wirksamen Dämpfungsspalt abströmen muss. Um das Befüllen in diesem Endlagenbereich zu erleichtern, ist die Endlagendämpfung 48 mit einem den Dämpfungsspalt umgehenden Füllpfad ausgeführt, in dem ein zum Druckraum 24 hin öffnendes Dämpfungsrückschlagventil 50 angeordnet ist.As in 2 is further executed, is the clamping cylinder 34 with a cushioning 48 executed, during which the movement of the piston 36 shortly before reaching the switch stop 28 is dampened by that from the pressure chamber 24 ejected pressure fluid must flow through an effective in the end position damping gap. To facilitate the filling in this end position range, the end position damping 48 executed with a filling gap bypassing the filling path in which one to the pressure chamber 24 opening damper check valve 50 is arranged.

In der Druckleitung 42 ist des Weiteren ein in Richtung zum Druckraum 24 öffnendes Rückschlagventil 52 vorgesehen, das ein Rückströmen des Druckmittels vom Druckraum 24 zur Spannpumpe 40 verhindert.In the pressure line 42 is further one towards the pressure room 24 opening check valve 52 provided, which is a return flow of the pressure medium from the pressure chamber 24 to the clamping pump 40 prevented.

Im Druckmittelströmungspfad zwischen dem Rückschlagventil 52 und dem Druckraum 24 zweigt eine Entlastungsleitung 54 ab, die die Spannpumpe 40 umgeht und in eine Saugleitung 55 einmündet, über die der ND-Schalthydrospeicher 44 mit dem Sauganschluss der Spannpumpe 40 verbunden ist. In der Entlastungsleitung 54 ist ein als 2/2-Wegeventil ausgeführtes, elektrisch betätigtes Schaltventil 56 vorgesehen, das stromlos in eine Öffnungsstellung vorgespannt ist und bei Bestromen eines Schaltmagneten in eine Sperrstellung bringbar ist, in der die Entlastungsleitung 54 abgesperrt ist. Dieses Schaltventil 56 ist vorzugsweise als Sitzventil ausgeführt, um eine leckagefreie Absperrung des Druckraums 24 zu gewährleisten. Dem Schaltventil 56 ist eine Blende 57 vorgeschaltet.In the pressure medium flow path between the check valve 52 and the pressure room 24 branches a relief line 54 off, which is the tension pump 40 bypasses and into a suction line 55 opens, via the ND shift accumulator 44 with the suction connection of the clamping pump 40 connected is. In the relief line 54 is designed as a 2/2-way valve, electrically operated switching valve 56 provided, which is energized energized in an open position and can be brought in energizing a switching magnet in a blocking position in which the discharge line 54 is locked. This switching valve 56 is preferably designed as a seat valve to a leak-free shut-off of the pressure chamber 24 to ensure. The switching valve 56 is a blind 57 upstream.

Im normalen Betrieb der Gasturbine 1 ist das Schaltventil 56 bestromt und somit in seine Sperrstellung umgeschaltet, so dass die Entlastungsleitung 54 abgesperrt ist. Bei Inbetriebnahme der Anlage wird über die Spannpumpe 40 der Druckraum 24 mit dem Spanndruck beaufschlagt, so dass der Federspeicher 32 in der eingangs beschriebenen Weise vorgespannt ist. Bei Erreichen des gewünschten Spanndrucks im Druckraum 24 wird die Spannpumpe 40 abgeschaltet, sodass das Druckmittel im Druckraum 24 durch das Schaltventil 56 und das Rückschlagventil 52 eingesperrt ist und der Federspeicher 32 vorgespannt bleibt. Diese hinreichende Federvorspannung kann beispielsweise durch einen Druckaufnehmer im Druckraum 24 oder durch einen Wegaufnehmer zur Erfassung des Kolbenhubs oder des Federhubs überwacht werden.In normal operation of the gas turbine 1 is the switching valve 56 energized and thus switched to its blocking position, so that the discharge line 54 is locked. When commissioning the system is via the clamping pump 40 the pressure room 24 subjected to the clamping pressure, so that the spring accumulator 32 is biased in the manner described above. Upon reaching the desired clamping pressure in the pressure chamber 24 becomes the tension pump 40 switched off, so that the pressure medium in the pressure chamber 24 through the switching valve 56 and the check valve 52 is locked up and the spring accumulator 32 remains biased. This sufficient spring preload, for example, by a pressure sensor in the pressure chamber 24 or by a way be monitored to detect the piston stroke or the spring stroke.

Im Falle eines Stromausfalls oder dergleichen wird das Schaltventil 56 nicht bestromt, so dass es selbsttätig in seine dargestellte Öffnungsstellung umschaltet und der Druckraum 24 über die Druckleitung 42 (der Dämpfungsspalt der Endlagendämpfung 48 ist dabei noch nicht wirksam) und die aufgesteuerte Entlastungsleitung 54 mit dem ND-Schalthydrospeicher 44 verbunden ist und somit der Druck im Druckraum 24 zum Schalthydrospeicher 44 abgebaut wird. Durch die Kraft des Federspeichers 32 wird der Kolben 36 und damit der Mitnehmer 26 in Schließrichtung des Schaltventils 6 verstellt, wobei das Druckmittel aus dem Druckraum 24 ausgeschoben wird. Wie vorstehend erläutert, wird kurz vor Erreichen des Schaltanschlags 28 die Endlagendämpfung 48 wirksam, so dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 36 und somit des Mitnehmers 26 gedämpft wird. Bei Erreichen des Schaltanschlags 28 ist das Schaltventil 6 in seine Sperrstellung verstellt, so dass die Gasleitung 21 unabhängig von der Position des Regelventils 4 abgesperrt ist.In case of power failure or the like, the switching valve 56 not energized, so that it automatically switches to its illustrated opening position and the pressure chamber 24 via the pressure line 42 (The damping gap of the end position damping 48 is not yet effective) and the open discharge line 54 with the ND shift accumulator 44 is connected and thus the pressure in the pressure chamber 24 to the shift hydraulic accumulator 44 is reduced. By the power of the spring accumulator 32 becomes the piston 36 and thus the driver 26 in the closing direction of the switching valve 6 adjusted, wherein the pressure medium from the pressure chamber 24 is ejected. As explained above, shortly before reaching the switch stop 28 the end position damping 48 effective, so that the movement speed of the piston 36 and thus the driver 26 is dampened. When reaching the switch stop 28 is the switching valve 6 adjusted in its blocking position, so that the gas line 21 regardless of the position of the control valve 4 is locked.

Nach dieser Notfunktion muss dann der Federspeicher 32 wieder in der vorbeschriebenen Weise aufgeladen werden.After this emergency function then the spring store 32 be charged again in the manner described above.

Prinzipiell kann die Verstellung des Mitnehmers 26 zum Öffnen und Schließen des Ventilglieds des Schaltventils 6 über den Kolben 36 erfolgen, wobei die Öffnungsbewegung dann durch Aufbau des Spanndrucks im Druckraum 24 erfolgt, während die Schließbewegung in der vorbeschriebenen Weise durch Stromlosschalten des Schaltventils 56 eingeleitet wird. In diesem Fall müsste dann die Kolbenstange 38 mit dem Mitnehmer 26 verbunden sein.In principle, the adjustment of the driver 26 for opening and closing the valve member of the switching valve 6 over the piston 36 take place, the opening movement then by building up the clamping pressure in the pressure chamber 24 takes place while the closing movement in the manner described above by Stromlosschalten the switching valve 56 is initiated. In this case, then the piston rod would have 38 with the driver 26 be connected.

Bei der Verwendung einer externen Spannpumpe 40 gemäß 2 kann seitens der Betreiber die Forderung bestehen, dass eine redundante Lösung geschaffen wird. Eine derartige Variante ist in 2.1 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist parallel zur Spannpumpe 40 eine redundante Spannpumpe 118 vorgesehen, die mit einer hydraulischen Umlaufschaltung ausgeführt ist. Bei der in 2.1 konkret dargestellten Lösung zweigt stromaufwärts des Rückschlagventils 42 eine Redundanzleitung 120 ab, die in die Saugleitung 55 einmündet und in der die redundante Spannpumpe 118 vorgesehen ist, die über einen weiteren Pumpenmotor, beispielsweise einen Asynchronmotor 119 angetrieben wird. In dem Leitungsabschnitt zwischen dem Druckanschluss der redundanten Spannpumpe 118 und dem Rückschlagventil 52 ist ein eine Rückströmung zur redundanten Spannpumpe 118 sperrendes Sperrventil 115 vorgesehen. Ein entsprechendes Sperrventil 116 ist dann im Druckmittelpfad zwischen dem Druckausgang der Spannpumpe 40 und der Einmündung der Redundanzleitung 120 vorgesehen. Um ein sicheres Anlaufen der Spannpumpen 40, 118 auch unter Last zu ermöglichen, zweigt im Bereich zwischen den Sperrventilen 52, 116 eine in der Saugleitung 55 mündende Umlaufleitung 122 ab, in der ein Umlaufventil 117 vorgesehen ist. Dieses ist als 2-Wege-Schaltventil in Sitzbauweise ausgeführt und in eine Sperrstellung vorgespannt und lässt sich durch Bestromen eines Schaltmagneten in eine Durchgangsstellung umschalten, in der das Druckmittel im drucklosen Umlauf gefördert werden kann. Im Übrigen entspricht das Ausführungsbeispiel demjenigen aus 2, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind.When using an external clamping pump 40 according to 2 The operators may demand that a redundant solution be created. Such a variant is in 2.1 shown. In this embodiment is parallel to the clamping pump 40 a redundant clamping pump 118 provided, which is designed with a hydraulic circulation circuit. At the in 2.1 concretely illustrated solution branches upstream of the check valve 42 a redundancy line 120 starting in the suction line 55 opens and in the redundant clamping pump 118 is provided, which via a further pump motor, for example, an asynchronous motor 119 is driven. In the line section between the pressure connection of the redundant clamping pump 118 and the check valve 52 is a backflow to the redundant tension pump 118 blocking check valve 115 intended. A corresponding check valve 116 is then in the pressure medium path between the pressure output of the clamping pump 40 and the confluence of the redundancy line 120 intended. To ensure a safe start of the clamping pumps 40 . 118 even under load, branches in the area between the check valves 52 . 116 one in the suction line 55 opening circulation line 122 off, in which a circulation valve 117 is provided. This is designed as a 2-way switching valve in seat design and biased into a blocking position and can be switched by energizing a solenoid in a passage position in which the pressure medium can be promoted in the non-pressurized circulation. Incidentally, the embodiment corresponds to that 2 , so that further explanations are dispensable.

Das in den 2 und 2.1 dargestellte Schaltventil 56 ist als Sitzventil ausgeführt, dennoch kann aufgrund von Leckage der Kolben 36 eine Bewegung in Richtung des Schaltanschlags 28 ausführen. Diese Bewegung kann mit geeigneten Sensoren detektiert werden. Durch Bestromen des Umlaufventils 117 und Aktivieren der Spannpumpe 40 und der redundanten Spannpumpe 118 wird das drucklose Anlaufen der beiden Spannpumpen 40, 118 ermöglicht. Danach kann durch stromlos schalten des Umlaufventils 117 der Druckraum 24 mit Druck beaufschlagt und der Kolben 36 wieder in Richtung zum Schaltanschlag 28 bewegt werden, so dass der Federspeicher 32 geladen wird. Das Schaltventil 56 bleibt während des gesamten Vorgangs stromlos. Das Sperrventil 115 zur redundanten Spannpumpe 116 verhindert dass Druckmittel von der Spannpumpe 40 zur redundanten Spannpumpe 118 gefördert wird. Das Sperrventil 116 zur Spannpumpe 40 sperrt die Förderung des Druckmittels von der redundanten Spannpumpe 118 hin zur Spannpumpe 40.That in the 2 and 2.1 illustrated switching valve 56 is designed as a seat valve, yet due to leakage of the piston 36 a movement in the direction of the switch stop 28 To run. This movement can be detected with suitable sensors. By energizing the circulation valve 117 and activating the clamping pump 40 and the redundant clamping pump 118 becomes the non-pressurized start of the two clamping pumps 40 . 118 allows. Thereafter, can switch by de-energizing the circulation valve 117 the pressure room 24 pressurized and the piston 36 again towards the switchgear stop 28 be moved, so that the spring accumulator 32 is loaded. The switching valve 56 remains de-energized throughout the process. The check valve 115 to the redundant clamping pump 116 prevents pressure medium from the clamping pump 40 to the redundant clamping pump 118 is encouraged. The check valve 116 to the clamping pump 40 blocks the delivery of the pressure medium from the redundant clamping pump 118 towards the clamping pump 40 ,

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 2 und 2.1 sind das Regelventil 4 und das Schaltventil 6 als unabhängig voneinander wirksame Bauelemente ausgeführt. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Regelantrieb 8 und der Schaltantrieb 18 hydraulisch gekoppelt sind.In the embodiment according to the 2 and 2.1 are the control valve 4 and the switching valve 6 executed as independently effective components. 3 shows an embodiment in which the variable speed drive 8th and the switching drive 18 hydraulically coupled.

Einzelheiten des Regelantriebs 8 sind bereits ausführlich in der eingangs beschriebenen älteren Patentanmeldung erläutert, so dass hier nur die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Bauelemente beschrieben werden und im Übrigen auf die ältere Anmeldung verwiesen wird.Details of the variable speed drive 8th are already described in detail in the above-described earlier patent application, so that only the essential components for understanding the invention are described and reference is otherwise made to the earlier application.

Demgemäß ist das nicht dargestellte Ventilglied des Regelventils 4 mit einem Mitnehmer 58 gekoppelt, der seinerseits von dem Spindeltrieb 10 verstellt wird, um die Gaszufuhr zur Gasturbine 1 zu regeln. Dieser Spindeltrieb 10 besteht in herkömmlicher Weise aus einer beispielsweise mit dem Mitnehmer 58 gekoppelten Spindelmutter 60, die mit einer an einem nicht dargestellten Gestell drehbar gelagerten Spindel 62 kämmt, die ihrerseits von einem Spindelmotor 64 angetrieben ist. Bei Antrieb der Spindel 62 führt die Spindelmutter 60 einen Axialhub durch, der direkt auf den Mitnehmer 58 und somit auf den Ventilkörper des Regelventils 4 übertragen wird. Der Endhub des Mitnehmers 58 in Schließrichtung ist durch einen Anschlag 65 begrenzt.Accordingly, the valve member, not shown, of the control valve 4 with a driver 58 coupled, in turn, from the spindle drive 10 is adjusted to the gas supply to the gas turbine 1 to regulate. This spindle drive 10 consists in a conventional manner of one example with the driver 58 coupled spindle nut 60 , with a rotatably mounted on a frame not shown spindle 62 combs, in turn, from a spin delmotor 64 is driven. When the spindle is driven 62 guides the spindle nut 60 an axial stroke, which is directly on the driver 58 and thus on the valve body of the control valve 4 is transmitted. The final stroke of the driver 58 in the closing direction is by a stop 65 limited.

Um den Spindeltrieb 10 und damit das Regelventil 4 beim Stromausfall in seine Schließstellung zurück zu verstellen, steht der Mitnehmer 58 in Wirkverbindung mit der eingangs beschriebenen Notbetätigungseinrichtung 12, deren Aufbau im Wesentlichen demjenigen des Schaltantriebs 18 entspricht. Demgemäß hat die Notbetätigungseinrichtung 12 einen Federspeicher, im Folgenden Feder 66 genannt, die über einen in einem Betätigungszylinder 68 geführten Betätigungskolben 70 vorgespannt ist. Letzterer begrenzt mit dem Betätigungszylinder 68 einen Spannraum 72, indem zum Spannen der Feder 66 ein Spanndruck aufgebaut werden kann. Eine Kolbenstange 74 des Kolbens 70 ragt in Axialrichtung aus dem Betätigungszylinder 68 hervor und trägt an ihrem Endabschnitt eine Aufprallfeder 76, die während des Normalbetriebs, d. h. bei Verstellung des Gasvolumenstroms über den Regelantrieb 8 im Abstand zum Mitnehmer 58 angeordnet ist.To the spindle drive 10 and thus the control valve 4 in case of power failure to adjust back to its closed position, is the driver 58 in operative connection with the emergency operating device described above 12 whose structure is essentially that of the switching drive 18 equivalent. Accordingly, the emergency operator has 12 a spring accumulator, hereinafter spring 66 called, the one in an actuating cylinder 68 guided actuating piston 70 is biased. The latter limited with the actuating cylinder 68 a clamping space 72 by tensioning the spring 66 a clamping pressure can be built up. A piston rod 74 of the piston 70 protrudes in the axial direction of the actuating cylinder 68 and wears at its end portion an impact spring 76 , during normal operation, ie when adjusting the gas flow through the variable speed drive 8th at a distance to the driver 58 is arranged.

Der Druckraum 72 ist über eine Leitung 78 mit einer Verbindungsleitung 80 verbunden, die einerseits in die Druckleitung 42 einmündet. In diesem Bereich der Verbindungsleitung 80 ist ein Verbindungsventil 82 vorgesehen, das als 2/2-Wegeventil ausgeführt ist und stromlos in eine Sperrstellung vorgespannt ist. Bei Bestromen eines Schaltmagneten kann das Verbindungsventil 82 in eine Öffnungsstellung umgeschaltet werden, in der eine Druckmittelverbindung zur Druckleitung 42 aufgesteuert ist.The pressure room 72 is over a line 78 with a connection line 80 connected, on the one hand in the pressure line 42 opens. In this area of the connecting line 80 is a connection valve 82 provided, which is designed as a 2/2-way valve and is biased normally in a blocking position. When energizing a solenoid, the connecting valve 82 be switched to an open position, in which a pressure medium connection to the pressure line 42 is turned on.

Zur Endlagendämpfung ist dem Spindeltrieb 10 bzw. dem Mitnehmer 58 als Dämpfungseinrichtung 16 ein Fangzylinder 84 zugeordnet, dessen Fangkolben 86 einen bodenseitigen Zylinderraum 88 von einem von einer Fangkolbenstange 89 durchsetzten Ringraum 90 trennt. Beide Druckräume sind über eine Niederdruckleitung mit einem als Ausgleichsbehälter wirkenden Niederdruckspeicher 94 verbunden. Der Fangzylinder 84 ist mit einer Endlagendämpfung 96 ausgeführt, deren Aufbau beispielsweise der Endlagendämpfung 48 entspricht. Da in beiden Druckräumen 88, 90 der gleiche Druck wirkt, wird die Fangkolbenstange 89 aufgrund der höheren in Ausfahrrichtung wirksamen Kraft in Anlage gegen den Mitnehmer 58 beaufschlagt.For end cushioning is the spindle drive 10 or the driver 58 as a damping device 16 a catch cylinder 84 assigned, whose catch pistons 86 a bottom-side cylinder chamber 88 from one of a catch piston rod 89 interspersed annulus 90 separates. Both pressure chambers are connected via a low-pressure line with a low-pressure accumulator acting as an expansion tank 94 connected. The catch cylinder 84 is with a cushioning 96 executed, the structure of which, for example, the cushioning 48 equivalent. Because in both pressure chambers 88 . 90 the same pressure acts, is the catch piston rod 89 due to the higher effective in the extension direction force in contact with the driver 58 applied.

Die Niederdruckleitung 92 ist über einen Kanal 98 und ein Fangventil 100 mit der Verbindungsleitung 80 verbindbar. Das als 3/2-Wegeventil ausgeführte Fangventil 100 ist über einen Betätigungsmagnet umschaltbar und stromlos in eine Öffnungsstellung vorgespannt ist, in der die Niederdruckleitung 92 mit der Verbindungsleitung 80 verbunden ist. Ein dritter Anschluss des Fangventils 100 ist in dieser Grundposition zur Niederdruckleitung 92 hin abgesperrt und an eine Speicherleitung 102 angeschlossen, die in den Ringraum 90 einmündet.The low pressure line 92 is over a channel 98 and a safety valve 100 with the connection line 80 connectable. The designed as a 3/2-way valve valve 100 is switched over an actuating magnet and energized biased in an open position in which the low pressure line 92 with the connection line 80 connected is. A third connection of the safety valve 100 is in this basic position to the low pressure line 92 shut off and to a storage line 102 connected to the annulus 90 opens.

Bei Bestromung des Fangventils 100 wird diese Speicherleitung 102 über den Kanal 98 mit der Niederdruckleitung 92 verbunden, während die Verbindung zur Verbindungsleitung 80 abgesperrt ist. In dem Druckmittelströmungspfad zwischen der Verbindungsleitung 80 und dem Fangventil 100 ist bei der dargestellten Lösung eine Dämpfungsblende 104 vorgesehen.When energizing the safety valve 100 becomes this memory line 102 over the canal 98 with the low pressure line 92 connected while connecting to the trunk 80 is locked. In the pressure medium flow path between the connection line 80 and the safety valve 100 is in the illustrated solution, a damping panel 104 intended.

Der Aufbau der Schalteinheit 18 entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 mit der Ausnahme, dass bei der Lösung gemäß 3 in der Druckleitung 42 eine Dämpfungsblende 106 und ein Sperrventil 108 vorgesehen sind. Letzteres ist als 2/2-Wegeventil ausgeführt, das in eine Öffnungsstellung vorgespannt ist und durch Bestromen eines Schaltmagneten in eine Sperrstellung umgeschaltet wird, in der das Druckmittel im Druckraum 24 eingesperrt ist. Wie schon angedeutet, sind alle Schaltventile 82, 100, 108 als Sitzventile ausgeführt, um eine leckagefreie Absperrung der jeweiligen Druckmittelpfade zu gewährleisten.The structure of the switching unit 18 essentially corresponds to the embodiment according to 2 with the exception that in the solution according to 3 in the pressure line 42 a damping aperture 106 and a check valve 108 are provided. The latter is designed as a 2/2-way valve, which is biased in an open position and is switched by energizing a solenoid in a blocking position in which the pressure medium in the pressure chamber 24 is locked up. As already indicated, all switching valves 82 . 100 . 108 designed as seat valves to ensure a leak-free shut-off of the respective pressure medium paths.

Im regulären Betrieb erfolgt die Verstellung des Regelventils 4 alleine über den Spindeltrieb 10 durch Ansteuerung des elektrischen Spindelmotors 64. Dabei sind die Schaltmagnete der Ventile 56, 82, 100, 108 bestromt, so dass das Druckmittel in den Druckräumen 72, 24 eingespannt ist und die beiden Federspeicher 32, 66 entsprechend aufgeladen sind. Das Schaltventil 6 ist in seine Öffnungsstellung umgeschaltet. Der Ringraum 90 des Fangzylinders 84 ist über die Speicherleitung 102 und das umgeschaltete Fangventil 100 direkt bei Umgehung der Endlagendämpfung 96 mit dem Niederdruckspeicher 94 verbunden, so dass der Kolben 86 der Stellbewegung des Mitnehmers 58 nahezu verlustfrei folgen kann. Die Aufprallfeder 76 ist während der Normalfunktion der Stellanordnung 1 stets im Abstand zum Mitnehmer 58.In regular operation, the adjustment of the control valve takes place 4 alone over the spindle drive 10 by controlling the electric spindle motor 64 , Here are the solenoids of the valves 56 . 82 . 100 . 108 energized, so that the pressure medium in the pressure chambers 72 . 24 is clamped and the two spring accumulators 32 . 66 are charged accordingly. The switching valve 6 is switched to its open position. The annulus 90 of the catch cylinder 84 is over the storage line 102 and the switched-over safety valve 100 directly when bypassing the end position damping 96 with the low-pressure accumulator 94 connected so that the piston 86 the adjusting movement of the driver 58 can follow almost lossless. The impact spring 76 is during the normal function of the actuator assembly 1 always at a distance to the driver 58 ,

Bei einem Stromausfall oder Störfall bleibt der Spindeltrieb 10 aufgrund der Nichtbestromung des elektrischen Spindelmotors 64 stehen, so dass das Regelventil 4 nicht mehr durch Ansteuerung des Spindeltriebs 10 zurück gestellt werden kann. Bei einem derartigen Notfall werden die Ventile 56, 82, 100, 108 stromlos, so dass sie in ihre jeweilige Grundposition umgeschaltet werden. Dabei wird über das Fangventil 100 die Druckmittelverbindung der Speicherleitung 102 zum Niederdruckspeicher 94 abgesperrt, so dass die Endlagendämpfung 96 des Fangzylinders 84 wirksam wird. Des Weiteren wird über das Fangventil 100 der Spannraum 72 des Betätigungszylinders 68 mit dem Niederdruckspeicher 94 verbunden, so dass der Betätigungskolben 70 durch die Kraft der Feder 66 ausgefahren wird und dabei Druckmittel aus dem Spannraum 72 zum Niederdruckspeicher 94 ausgeschoben wird. Die hydraulische Kopplung zwischen dem Schaltventil 6 und dem Regelventil 4 ist dabei durch das Sperrventil 82 abgesperrt. Nach einem gewissen Hub des Betätigungskolbens 70 läuft die Aufprallfeder 76 auf den Mitnehmer 58 auf und wird durch die wesentlich größere Kraft der Feder 66 weiter komprimiert bis schließlich der Mitnehmer 58 in Schließrichtung mitgenommen wird, so dass entsprechend das Regelventil 4 zugesteuert wird. Nach einem gewissen Hub läuft der Mitnehmer 58 auf den Anschlag 65 auf, wobei in diesem Endhubbereich die Endlagendämpfung 96 wirksam ist, sodass die Verstellbewegung des Mitnehmers 58 abgebremst wird und der Mitnehmer 58 vergleichsweise sanft auf den Anschlag 65 aufläuft.In the event of a power failure or malfunction, the spindle drive remains 10 due to the non-energization of the electric spindle motor 64 stand, so the control valve 4 no longer by controlling the spindle drive 10 can be put back. In such an emergency, the valves 56 . 82 . 100 . 108 de-energized, so that they are switched to their respective home position. It is about the safety valve 100 the pressure medium connection of the storage line 102 to the low-pressure accumulator 94 closed off, so that the cushioning 96 of the catch cylinder 84 takes effect. Furthermore, via the safety valve 100 the clamping space 72 of the Be tätigungszylinders 68 with the low-pressure accumulator 94 connected so that the actuating piston 70 by the force of the spring 66 is extended while pressure medium from the clamping space 72 to the low-pressure accumulator 94 is ejected. The hydraulic coupling between the switching valve 6 and the control valve 4 is doing through the check valve 82 shut off. After a certain stroke of the actuating piston 70 the impact spring is running 76 on the driver 58 on and is due to the much greater force of the spring 66 further compressed until finally the driver 58 is taken in the closing direction, so that according to the control valve 4 is controlled. After a certain stroke, the driver runs 58 on the stop 65 on, in this Endhubbereich the end position damping 96 is effective, so that the adjustment movement of the driver 58 is decelerated and the driver 58 comparatively gentle on the stop 65 runs.

Parallel zu dieser Rückstellbewegung des Regelventils 4 erfolgt auch ein Umschalten des Schaltventils 6 in seine Schließposition. Dabei wird durch die Kraft der Feder 32 der Kolben 36 in Ausfahrrichtung bewegt, wobei der mit dem Ventilkörper des Schaltventils 6 gekoppelte Mitnehmer 26 in Schließrichtung verstellt wird. Dabei ist der Druckraum 24 über das geöffnete Sperrventil 108 und das geöffnete Schaltventil 56 mit dem ND-Schalthydrospeicher 44 verbunden, so dass durch die Kraft der Feder 32 das Druckmittel aus dem Druckraum 24 zum ND-Schalthydrospeicher 44 ausgeschoben wird – der Mitnehmer 26 bewegt sich in Richtung zum Anschlag 28, wobei die Verstellbewegung kurz vor Auflaufen auf den Anschlag 28 durch die Endlagendämpfung 48 abgebremst wird. Durch dieses Rückstellen des Schaltventils 6 wird die Gasleitung 21 zusätzlich abgesperrt.Parallel to this return movement of the control valve 4 also takes place a switching of the switching valve 6 in his closed position. It is characterized by the force of the spring 32 The piston 36 moved in the extension direction, with the valve body of the switching valve 6 coupled carriers 26 is adjusted in the closing direction. Here is the pressure chamber 24 over the opened shut-off valve 108 and the opened switching valve 56 with the ND shift accumulator 44 connected, so by the force of the spring 32 the pressure medium from the pressure chamber 24 to the ND shift hydro storage 44 is ejected - the driver 26 moves towards the stop 28 , wherein the adjusting movement just before emergence on the stop 28 through the cushioning 48 is slowed down. By this reset of the switching valve 6 becomes the gas line 21 additionally locked.

Bei Wiederinbetriebnahme der Anlage müssen die beiden Federspeicher 32, 66 wieder aufgeladen werden. Dabei können entweder beide Federspeicher gleichzeitig oder jeweils nur einer der Federspeicher geladen werden. Das Laden erfolgt in allen Fällen über die Spannpumpe 40.When restarting the system, the two spring storage 32 . 66 be recharged. Either both spring stores can be loaded simultaneously or only one of the spring stores at a time. Charging takes place in all cases via the clamping pump 40 ,

In dem Fall, in dem sowohl der Federspeicher 32 als auch die Feder 66 gespannt werden sollen, bleibt das Sperrventil 108 stromlos, während die drei anderen Ventile 56, 82 und 100 bestromt werden und somit in ihre jeweilige Schaltstellung umgeschaltet werden. Bei Ansteuerung der Spannpumpe 40 wird dann Druckmittel über die Druckleitung 42 zum Druckraum 24 und über das geöffnete Verbindungsventil 82, die Verbindungsleitung 80 und die Leitung 78 in den Spannraum 72 gefördert, so dass über den von der Spannpumpe 40 aufgebrachten Druck die Kolben 36, 70 einfahren und entsprechend die Federn 32, 66 gespannt werden. Nach Einstellen der gewünschten Vorspannung werden alle Ventile 56, 82, 98, 108 nicht bestromt, so dass sowohl der Regelantrieb 8 als auch der Schaltantrieb 18 wieder betriebsbereit sind.In the case where both the spring-loaded 32 as well as the spring 66 to be stretched, the check valve remains 108 de-energized while the three other valves 56 . 82 and 100 be energized and thus switched to their respective switching position. When controlling the clamping pump 40 then pressure medium via the pressure line 42 to the pressure room 24 and over the open connection valve 82 , the connection line 80 and the line 78 in the clamping space 72 promoted, so over that of the tensioning pump 40 applied pressure the pistons 36 . 70 retract and according to the springs 32 . 66 be tense. After setting the desired preload all valves will be 56 . 82 . 98 . 108 not energized, so that both the variable speed drive 8th as well as the switching drive 18 are ready for use again.

In dem Fall, in dem lediglich der Federspeicher 32 gespannt werden muss, werden das Verbindungsventil 82 und das Sperrventil 108 stromlos geschaltet und das Schaltventil 56 bestromt – die Position des Fangventils 100 ist dabei unerheblich. Durch Ansteuerung der Spannpumpe 40 wird dann das Druckmittel nur in den Druckraum 24 gefördert.In the case where only the spring accumulator 32 must be stretched, the connecting valve 82 and the check valve 108 de-energized and the switching valve 56 energized - the position of the safety valve 100 is irrelevant. By controlling the clamping pump 40 then the pressure medium is only in the pressure chamber 24 promoted.

Zum Spannen der Feder 66 werden in entsprechender Weise alle Ventile 82, 56, 108, 100 bestromt und die Spannpumpe 40 angesteuert. Die Druckmittelverbindung zum Druckraum 24 ist dabei über das Sperrventil 108 abgesperrt, während die Druckmittelverbindung zum Spannraum 72 über das Verbindungsventil 82 geöffnet ist. Die jeweiligen Druckmittelverbindungen zu den Niederdruckspeichern 44, 94 sind über die Ventile 56 bzw. 100 abgesperrt. Dementsprechend wird dann über die Pumpe 40 Druckmittel in den Spannraum 72 gefördert und entsprechend die Feder 66 aufgeladen.For tensioning the spring 66 In a similar way, all valves 82 . 56 . 108 . 100 energized and the clamping pump 40 driven. The pressure fluid connection to the pressure chamber 24 is over the shut-off valve 108 shut off while the pressure medium connection to the clamping space 72 over the connecting valve 82 is open. The respective pressure medium connections to the low pressure accumulators 44 . 94 are over the valves 56 respectively. 100 shut off. Accordingly, then via the pump 40 Pressure medium in the clamping space 72 promoted and accordingly the spring 66 charged.

Beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Schalteinheit 18 eine eigene Spannpumpe 40 zugeordnet. 4 zeigt eine Variante, bei der die Funktion der Spannpumpe 40 durch den Fangzylinder 16 übernommen wird. Der Grundaufbau des in 4 dargestellten Ausführungsbeispiels entspricht weitgehend demjenigen aus 3, so dass nur auf die Unterschiede eingegangen wird.In the embodiment described above, the switching unit 18 a separate clamping pump 40 assigned. 4 shows a variant in which the function of the clamping pump 40 through the catch cylinder 16 is taken over. The basic structure of in 4 illustrated embodiment largely corresponds to that 3 so that only the differences are discussed.

Auch bei der in 4 dargestellten Variante ist in der zum Druckraum 24 des Spannzylinders 34 führenden Druckleitung 42 das Sperrventil 108 vorgesehen, das stromlos in eine Öffnungsstellung vorgespannt ist und durch Bestromen des Schaltmagneten in eine leckagefreie Schaltstellung umschaltbar ist, in der das Druckmittel im Druckraum 24 eingesperrt ist. An den anderen Anschluss des Sperrventils 108 ist die Verbindungsleitung 80 angeschlossen, die bei dieser Variante direkt in die zum Niederdruckspeicher 94 führende Niederdruckleitung 92 einmündet. Im Druckmittelströmungspfad zwischen der Einmündung der Verbindungsleitung 80 und dem Niederdruckspeicher 94 ist ein als 2/2-Wegeventil ausgeführtes Schließventil 110 angeordnet, das stromlos in eine Öffnungsstellung vorgespannt ist und durch Bestromen eines Elektromagneten in eine Schließstellung umschaltbar ist. Dieses Schließventil 110 muss nicht notwendiger Weise als Sitzventil ausgeführt sein.Also at the in 4 variant shown is in the pressure chamber 24 of the clamping cylinder 34 leading pressure line 42 the check valve 108 provided, which is energized energized in an open position and can be switched by energizing the solenoid in a leak-free switching position, in which the pressure medium in the pressure chamber 24 is locked up. To the other port of the check valve 108 is the connection line 80 connected, which in this variant directly into the low-pressure accumulator 94 leading low pressure line 92 opens. In the pressure medium flow path between the junction of the connecting line 80 and the low pressure accumulator 94 is a designed as a 2/2-way valve closing valve 110 arranged, which is energized energized in an open position and can be switched by energizing an electromagnet in a closed position. This closing valve 110 does not necessarily have to be designed as a seat valve.

Entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 sind die beiden Druckräume 88, 90 des Fangzylinders 84 ebenfalls mit der Niederdruckleitung 92 verbunden, wobei in dem zum Ringraum 90 führenden Zweig ein in Richtung zu diesem öffnendes Rückschlagventil 112 vorgesehen ist, das ähnlich wie das Rückschlagventil 50 eine Druckmittelströmung zum Ringraum 90 (24) hin zulässt und in Gegenrichtung sperrt. Der Ringraum 90 des Fangzylinders 84 und der Spannraum 72 des Betätigungszylinders 68 sind wie beim Ausführungsbeispiel gemäß 3 über die Leitungen 102 bzw. 78 mit den entsprechenden Anschlüssen des Fangventils 100 verbunden, dessen Ausgangsanschluss über den Kanal 98 an die Niederdruckleitung 92 angeschlossen ist.According to the embodiment according to 3 are the two pressure chambers 88 . 90 of the catch cylinder 84 also with the low pressure line 92 connected, wherein in the annulus 90 leading branch one towards this open the check valve 112 is provided, which is similar to the check valve 50 a pressure fluid flow to the annulus 90 ( 24 ) and locks in the opposite direction. The annulus 90 of the catch cylinder 84 and the clamping space 72 of the actuating cylinder 68 are as in the embodiment according to 3 over the wires 102 respectively. 78 with the corresponding connections of the safety valve 100 whose output connection is via the channel 98 to the low pressure line 92 connected.

Im Hinblick auf die reguläre Funktion dieser Stellanordnung besteht kein Unterschied zur zuvor beschriebenen Lösung – das Schaltventil 6 befindet sich in seiner Öffnungsstellung, während der Gasvolumenstrom zur Turbine 1 über den Regelantrieb 8 geregelt wird. Die beiden Federn 32, 66 sind vorgespannt, wobei das Druckmittel in den Druckräumen 24, 72 durch Bestromung der Ventile 100, 108 eingespannt ist.With regard to the regular function of this actuating arrangement, there is no difference to the previously described solution - the switching valve 6 is in its open position, while the gas flow to the turbine 1 via the variable speed drive 8th is regulated. The two springs 32 . 66 are biased, the pressure medium in the pressure chambers 24 . 72 by energizing the valves 100 . 108 is clamped.

Bei einem Stromausfall kann der Spindelmotor 64 nicht mehr angesteuert werden, die Ventile 100, 108 und 110 werden jeweils in ihre Grundposition umgeschaltet. Dabei ist der Druckraum 24 über das geöffnete Sperrventil 108 und das Schließventil 110 mit dem Niederdruckspeicher 94 verbunden. Entsprechend ist der Spannraum 72 des Betätigungszyinders 68 über die Leitung 78, das Fangventil 100, den Kanal 98 und das geöffnete Schließventil 110 ebenfalls mit dem Niederdruckspeicher 94 verbunden, so dass die beiden Mitnehmer 26, 58 im Wesentlichen gleichzeitig in Richtung der Schließposition verstellt werden und entsprechend sowohl das Schaltventil 6 als auch das Regelventil 4 zurück gestellt werden, um die Gaszufuhr zur Gasturbine 1 zu sperren.In case of power failure, the spindle motor 64 no longer be controlled, the valves 100 . 108 and 110 are each switched to their basic position. Here is the pressure chamber 24 over the opened shut-off valve 108 and the closing valve 110 with the low-pressure accumulator 94 connected. Accordingly, the clamping space 72 the actuating cylinder 68 over the line 78 , the catch valve 100 , the channel 98 and the opened closing valve 110 also with the low pressure accumulator 94 connected so that the two carriers 26 . 58 be adjusted substantially simultaneously in the direction of the closed position and accordingly both the switching valve 6 as well as the control valve 4 be put back to the gas supply to the gas turbine 1 to lock.

Sobald die Stromversorgung wieder gewährleistet ist, muss zunächst die Notbetätigungseinrichtung 12 des Regelantriebs 8 und der Schaltantrieb 18 des Schaltventils 6 gespannt werden. Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Druckbeaufschlagung der entsprechenden Druckräume 72, 24 über den Fangzylinder 84, wobei dessen Kolben 86 über den Spindeltrieb 10 aus- oder eingefahren wird.As soon as the power supply is ensured again, the emergency operating device must first be activated 12 of the standard drive 8th and the switching drive 18 the switching valve 6 be tense. At the in 4 illustrated embodiment, the pressurization of the corresponding pressure chambers 72 . 24 over the catch cylinder 84 , wherein the piston 86 over the spindle drive 10 is retracted or retracted.

Zur Vorbereitung der Pumpfunktion werden zunächst die beiden Ventile 110, 108 und 100 stromlos geschaltet. Anschließend wird der Spindelmotor 64 derart angesteuert, dass der Fangkolben 86 eine Einfahrbewegung ((–) in 4) durchführt, so dass das Druckmittel aus dem sich verkleinernden Zylinderraum 88 ausgeschoben wird. Sobald der Kolben 86 seinen vorgegebenen Umkehrpunkt erreicht hat, wird der Spindelmotor 64 in der Drehrichtung umgekehrt und zum Ansaugen von Druckmittel in den Zylinderraum 88 die beiden Ventile 100, 108 bestromt, sodass die Druckmittelverbindung zwischen dem Niederdruckspeicher 94 und den beiden Druckräumen 72, 24 abgesperrt ist. Durch die Drehrichtungsumkehr des Spindelmotors 64 wird der Kolben 86 ausgefahren ((+) in 4), so dass Druckmittel aus dem Niederdruckspeicher 94 in den Zylinderraum 88 angesaugt wird, wobei das Druckmittel aus dem sich verkleinernden Ringraum 90 über die Speicherleitung 102 und das Fangventil 100 ausgeschoben und zu dem zum Zylinderraum 88 strömenden Volumenstrom summiert wird.The two valves are initially used to prepare the pumping function 110 . 108 and 100 de-energized switched. Subsequently, the spindle motor 64 controlled such that the catch piston 86 a retraction movement ((-) in 4 ) performs, so that the pressure medium from the decreasing cylinder space 88 is ejected. As soon as the piston 86 has reached its predetermined reversal point, the spindle motor 64 reversed in the direction of rotation and for drawing pressure medium into the cylinder chamber 88 the two valves 100 . 108 energized, so that the pressure medium connection between the low-pressure accumulator 94 and the two pressure chambers 72 . 24 is locked. By reversing the direction of rotation of the spindle motor 64 becomes the piston 86 extended ((+) in 4 ), so that pressure medium from the low pressure accumulator 94 in the cylinder room 88 is sucked, wherein the pressure medium from the decreasing annulus 90 over the storage line 102 and the safety valve 100 pushed out and to the cylinder room 88 flowing volumetric flow is summed.

Das im Zylinderraum 88 aufgenommene Druckmittel kann dann entweder einem der Druckräume 24, 72 oder beiden gemeinsam zugeführt werden.That in the cylinder room 88 recorded pressure medium can then either one of the pressure chambers 24 . 72 or both together.

Zum Spannen des Federspeichers 32 des Schaltantriebs 18 wird das Sperrventil 108 stromlos geschaltet, während die beiden anderen Ventile 100, 110 bestromt sind. Die Drehrichtung des Spindelmotors 64 wird gegenüber dem vorbeschriebenen Ansaugvorgang umgekehrt, so dass der Kolben 86 einfährt und entsprechend das Druckmittel aus dem Zylinderraum 88 über die Niederdruckleitung 92, die Verbindungsleitung 80, das geöffnete Sperrventil 108 und die Druckleitung 42 in den Druckraum 24 gefördert wird. Nachdem das Druckmittel aus dem Zylinderraum 88 ausgeschoben wird, erfolgt wiederum der vorbeschriebene Ansaugvorgang durch Bestromen des Fangventils 100 und des Sperrventils 108 und durch Stromlosschalten des Schließventils 110. Anschließend wird das Druckmittel in der vorbeschriebenen Weise in den Druckraum 24 verschoben. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis der Federspeicher 32 aufgeladen ist.For tensioning the spring accumulator 32 of the switching drive 18 becomes the check valve 108 de-energized while the other two valves 100 . 110 are energized. The direction of rotation of the spindle motor 64 is reversed from the above-described suction, so that the piston 86 einfährt and according to the pressure medium from the cylinder chamber 88 over the low pressure line 92 , the connection line 80 , the open check valve 108 and the pressure line 42 in the pressure room 24 is encouraged. After the pressure medium from the cylinder chamber 88 is pushed out, in turn, the above-described suction by energizing the catch valve 100 and the check valve 108 and by energizing the closing valve 110 , Subsequently, the pressure medium in the manner described above in the pressure chamber 24 postponed. This process is repeated until the spring accumulator 32 charged.

Zum alleinigen Aufladen der Feder 66 nach der Vorbereitung der Pumpfunktion verbleibt das Sperrventil 108 in seiner bestromten Sperrposition. Das Schließventil 110 wird bestromt, so dass das Druckmittel bei nicht bestromten Fangventil 100 aus dem Zylinderraum 88 ausgeschoben und über die Niederdruckleitung 92, das Fangventil 100 und die Leitung 78 in den Spannraum 72 gefördert wird. Auch in diesem Fall wird der vorbeschriebene Pumpvorgang wiederholt, bis die Feder 66 vorgespannt ist.For sole charging of the spring 66 after the preparation of the pumping function, the check valve remains 108 in its energized blocking position. The closing valve 110 is energized, so that the pressure medium when not energized safety valve 100 from the cylinder room 88 pushed out and over the low pressure line 92 , the catch valve 100 and the line 78 in the clamping space 72 is encouraged. Also in this case, the above-described pumping is repeated until the spring 66 is biased.

Zum gleichzeitigen Aufladen beider Federspeicher 32, 66 werden nach dem Ansaugen von Druckmittel das Sperrventil 108 und das Fangventil 100 stromlos geschaltet, während das Schließventil 110 in seine Sperrstellung umgeschaltet wird, so dass das Druckmittel durch entsprechende Ansteuerung des Spindelmotors 64 aus dem Zylinderraum 88 ausgeschoben und parallel in die beiden Druckräume 24, 72 gefördert wird. Auch dieser Pumpvorgang wird solange wiederholt, bis die beiden Federspeicher 32, 66 aufgeladen sind.For simultaneous charging of both spring accumulators 32 . 66 Be after the suction of pressure fluid, the check valve 108 and the safety valve 100 de-energized while the closing valve 110 is switched to its blocking position, so that the pressure medium by appropriate control of the spindle motor 64 from the cylinder room 88 pushed out and parallel in the two pressure chambers 24 . 72 is encouraged. This pumping process is repeated until the two spring accumulators 32 . 66 charged.

Die vorbeschriebene Variante erfordert zwar einen minimalen vorrichtungstechnischen Aufwand – das Aufladen der Federspeicher ist jedoch vergleichsweise aufwendig, wobei das Regelventil 4 mehrmals auf- und zugesteuert werden muss.Although the above variant requires a minimal device-technical effort - but the charging of the spring accumulator is relatively expensive, the control valve 4 has to be opened and closed several times.

5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Spannpumpe 40 regelventilseitig angeordnet ist. 5 shows an embodiment in which the clamping pump 40 is arranged control valve side.

Der Grundaufbau dieser in 5 dargestellten Variante entspricht weitgehend der in 4 dargestellten Ausführungsform, wobei die Verbindungsleitung 80 im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß 4 nicht direkt in die Niederdruckleitung 92 einmündet sondern mit der Leitung 78 verbunden ist, die zum Spannraum 72 des Betätigungszylinders 68 führt. In dieser Leitung 78 ist ein Absperrventil 114 angeordnet, das als 2/2-Wegeventil ausgeführt ist und in eine Öffnungsstellung vorgespannt ist und bei Bestromung in eine Sperrstellung umschaltbar ist. In dieser Sperrstellung ist das Druckmittel im Spannraum 72 eingespannt.The basic structure of this in 5 variant shown corresponds largely to in 4 illustrated embodiment, wherein the connecting line 80 in contrast to the embodiment according to 4 not directly into the low-pressure line 92 opens but with the line 78 connected to the clamping space 72 of the actuating cylinder 68 leads. In this line 78 is a shut-off valve 114 arranged, which is designed as a 2/2-way valve and is biased in an open position and when energized in a blocking position is switchable. In this blocking position, the pressure medium in the clamping space 72 clamped.

Wie beim Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist die Leitung 78 mit einem Anschluss des Fangventils 100 verbunden. Ein zweiter Anschluss des Fangventils 100 ist wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen an die Speicherleitung 102 des Fangzylinders 84 angeschlossen. Der dritte Anschluss des Fangventils 100 ist über den Kanal 98 mit der zum Niederdruckspeicher 94 führenden Niederdruckleitung 92 verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Niederdruckspeicher 94 an den Sauganschluss der Spannpumpe 40 angeschlossen, deren Druckanschluss mit der Verbindungsleitung 80 und der Leitung 78 verbunden ist. Im Druckmittelströmungspfad vom Druckanschluss der Spannpumpe 40 zu den Ventilen 108, 114 ist das bereits in 2 und 3 dargestellte Rückschlagventil 52 angeordnet, das eine Druckmittelströmung in Richtung zu den Druckräumen 24, 72 ermöglicht und in Gegenrichtung zur Spannpumpe 40 hin absperrt.As in the embodiment according to 4 is the lead 78 with a connection of the safety valve 100 connected. A second connection of the safety valve 100 is like in the previously described embodiments of the memory line 102 of the catch cylinder 84 connected. The third connection of the safety valve 100 is over the channel 98 with the low-pressure accumulator 94 leading low pressure line 92 connected. In the illustrated embodiment, this low-pressure accumulator 94 to the suction connection of the clamping pump 40 connected, whose pressure connection with the connecting line 80 and the line 78 connected is. In the pressure medium flow path from the pressure connection of the clamping pump 40 to the valves 108 . 114 is that already in 2 and 3 illustrated check valve 52 arranged, which is a pressure medium flow in the direction of the pressure chambers 24 . 72 allows and in the opposite direction to the clamping pump 40 shut off.

Der schaltventilseitige ND-Schalthydrospeicher 44 ist über die Entlastungsleitung 54 und das Schaltventil 56 mit der Druckleitung 42 verbunden. In dieser ist ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel gemäß 3 eine Dämpfungsblende 106 angeordnet. Des Weiteren ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Spannzylinder 34 mit einer Endlagendämpfung 48 ausgeführt. Im Übrigen entspricht das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel den Varianten gemäß den 3 und 4, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind.The switching valve-side ND shift accumulator 44 is about the relief line 54 and the switching valve 56 with the pressure line 42 connected. In this is similar to the embodiment according to 3 a damping aperture 106 arranged. Furthermore, in this embodiment, the clamping cylinder 34 with a cushioning 48 executed. Otherwise, this corresponds to 5 illustrated embodiment of the variants according to the 3 and 4 , so that further explanations are dispensable.

Die normale Regelfunktion der Stellanordnung 2 erfolgt in vorbeschriebener Weise, wobei das Schaltventil 6 über den Schaltantrieb 18 geöffnet ist und der Gasvolumenstrom durch Einstellung des Regelventils 4 über den Spindeltrieb 10 erfolgt.The normal control function of the actuator assembly 2 takes place in the manner described above, wherein the switching valve 6 via the switching drive 18 is open and the gas flow rate by adjusting the control valve 4 over the spindle drive 10 he follows.

Bei einer Störung werden die Ventile 56, 100, 108, 114 stromlos geschaltet, so dass der Niederdruckspeicher 94 über die Niederdruckleitung 92, das Fangventil 100 und das Absperrventil 114 mit dem Spannraum 72 verbunden ist. Der Druckraum 24 des Spannzylinders 34 ist über die Druckleitung 42 und das geöffnete Schaltventil 56 mit dem ND-Schalthydrospeicher 44 verbunden. In dieser Konstellation können die Federspeicher 32, 66 die zugeordneten Kolben 36, 70 ausfahren, sodass das Druckmittel aus den jeweiligen Druckräumen 24, 72 zum jeweils zugeordneten Niederdruckspeicher 44, 94 ausgeschoben wird. Durch die Kraft der Federspeicher 32, 66 werden dann die zugeordneten Mitnehmer 26, 58 in Richtung auf die jeweiligen Anschläge 28, 65 bewegt, so dass das Schaltventil 6 in seine Sperrstellung umgeschaltet wird und das Regelventil 4 in seine Schließstellung zurückgefahren wird, wobei – wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen – der Spindeltrieb entsprechend mitläuft – dies ist aufgrund des nicht selbsthemmenden Gewindeeingriffs zwischen der Spindelmutter 60 und der Spindel 62 möglich.In case of a fault, the valves become 56 . 100 . 108 . 114 de-energized, so that the low-pressure accumulator 94 over the low pressure line 92 , the catch valve 100 and the shut-off valve 114 with the clamping space 72 connected is. The pressure room 24 of the clamping cylinder 34 is over the pressure line 42 and the opened switching valve 56 with the ND shift accumulator 44 connected. In this constellation, the spring-loaded 32 . 66 the associated pistons 36 . 70 extend, so that the pressure medium from the respective pressure chambers 24 . 72 to each associated low-pressure accumulator 44 . 94 is ejected. Due to the power of the spring accumulator 32 . 66 then become the assigned drivers 26 . 58 in the direction of the respective attacks 28 . 65 moved so that the switching valve 6 is switched to its blocking position and the control valve 4 is returned to its closed position, wherein - as in the embodiments described above - the spindle drive runs along accordingly - this is due to the non-self-locking thread engagement between the spindle nut 60 and the spindle 62 possible.

Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen können die beiden Federspeicher 32, 66 getrennt voneinander oder gleichzeitig aufgeladen werden. Zum Spannen des Federspeichers 32 des Schaltantriebs 18 werden die Ventile 56, 100, 114 bestromt und das Sperrventil 108 stromlos geschaltet. Das Fangventil 100 wird dadurch in seine Schaltstellung umgeschaltet, in der die Speicherleitung 102 des Fangzylinders 84 mit der Niederdruckleitung 92 verbunden ist. Über das Fangventil 100 wird darüber hinaus die Druckmittelverbindung zwischen der Verbindungsleitung 80 bzw. der Leitung 78 mit der Niederdruckleitung 92 abgesperrt und über das Absperrventil 114 die Druckmittelverbindung zum Spannraum 72 - geschlossen. Bei Ansteuerung der Spannpumpe 40 kann dann Druckmittel über die Verbindungsleitung 80, das in seiner Grundstellung befindliche Sperrventil 108, die Druckleitung 42, die Dämpfungsdrossel 106 und das Dämpfungsrückschlagventil 50 in den Druckraum 24 gefördert werden, so dass in Abhängigkeit von dem über die Spannpumpe 40 aufgebrachten Druck der Kolben 36 eingefahren und entsprechend der Federspeicher 32 gespannt wird.As in the embodiments described above, the two spring stores 32 . 66 be charged separately or simultaneously. For tensioning the spring accumulator 32 of the switching drive 18 become the valves 56 . 100 . 114 energized and the shut-off valve 108 de-energized switched. The safety valve 100 is thereby switched to its switching position in which the memory line 102 of the catch cylinder 84 with the low pressure line 92 connected is. About the catch valve 100 In addition, the pressure medium connection between the connecting line 80 or the line 78 with the low pressure line 92 shut off and over the shut-off valve 114 the pressure medium connection to the clamping space 72 - closed. When controlling the clamping pump 40 can then pressure medium over the connecting line 80 , the check valve in its basic position 108 , the pressure line 42 , the damping throttle 106 and the damping check valve 50 in the pressure room 24 be promoted, so depending on the over the clamping pump 40 applied pressure of the pistons 36 retracted and according to the spring accumulator 32 is tense.

Zum Spannen der Feder 66 des Regelantriebs 8 werden die beiden Ventile 108 und 100 bestromt, während das Absperrventil 114 stromlos geschaltet wird, die Schaltstellung des Schaltventils 56 kann dabei beliebig gewählt sein.For tensioning the spring 66 of the standard drive 8th be the two valves 108 and 100 energized while the shut-off valve 114 de-energized, the switching position of the switching valve 56 can be chosen arbitrarily.

Bei Ansteuerung der Spannpumpe 40 wird dann das Druckmittel über das Rückschlagventil 52 un das geöffnete Absperrventil 114 in den Spannraum 72 gefördert, so dass der Kolben 70 einfährt und entsprechend die Feder 66 spannt. Die Druckmittelzufuhr zum Spannraum 72 wird unterbrochen, wenn die gewünschte Vorspannung erreicht ist. Im Anschluss daran werden sämtliche Ventile bestromt, so dass das Druckmittel in den jeweiligen Druckräumen 24, 72 eingespannt ist und entsprechend die Federspeicher 32, 66 vorgespannt sind.When controlling the clamping pump 40 then the pressure medium through the check valve 52 and the open shut-off valve 114 in the clamping space 72 promoted, so that the piston 70 retracts and accordingly the spring 66 stressed. The pressure medium supply to the clamping space 72 is interrupted when the desired preload is reached. Subsequently, all valves are energized, so that the pressure medium in the respective pressure chambers 24 . 72 is clamped and according to the spring accumulator 32 . 66 are biased.

Zum gleichzeitigen Spannen dieser Federspeicher 32, 66 werden die beiden Ventile 108 und 114 stromlos geschaltet, während die beiden anderen Ventile 56 und 100 bestromt werden und somit die Druckmittelverbindung zum jeweiligen Niederdruckspeicher 44 bzw. 94 absperren. Bei Ansteuerung der Spannpumpe 40 über den Pumpenmotor, beispielsweise einen Asynchronmotor 46 wird dann Druckmittel über das Rückschlagventil 52 und das geöffnete Absperrventil 114 in den Spannraum 72 und über das Sperrventil 108 und die Druckleitung 42 in den Druckraum 24 gefördert, so dass beide Federspeicher 32, 66 gleichzeitig gespannt werden. Nach Erreichen der gewünschten Vorspannung wird die Spannpumpe 40 abgeschaltet und auch die beiden Ventile 108, 114 bestromt, so dass das Druckmittel im Druckraum 24 bzw. im Spannraum 72 eingespannt ist. Die Stellanordnung kann dann in der vorbeschriebenen Weise zur Einstellung des Gasvolumenstroms zur Gasturbine 1 angesteuert werden.For simultaneous tensioning of this spring accumulator 32 . 66 be the two valves 108 and 114 de-energized while the other two valves 56 and 100 be energized and thus the pressure medium connection to the respective low-pressure accumulator 44 respectively. 94 Shut off. When controlling the clamping pump 40 via the pump motor, for example an asynchronous motor 46 then pressure medium via the check valve 52 and the open shut-off valve 114 in the clamping space 72 and over the check valve 108 and the pressure line 42 in the pressure room 24 promoted, so that both spring accumulator 32 . 66 be stretched simultaneously. After reaching the desired preload, the clamping pump 40 shut off and also the two valves 108 . 114 energized, so that the pressure medium in the pressure chamber 24 or in the clamping space 72 is clamped. The actuator assembly can then in the manner described above for adjusting the gas flow to the gas turbine 1 be controlled.

Offenbart sind eine Stellanordnung zur Betätigung eines Steuerelementes, beispielsweise eines einen Prozessstrom steuernden Ventils oder eines Aktors zur Verstellung einer Vorrichtung, eine für eine derartige Stellanordnung geeignete Schalteinheit sowie eine Ventilanordnung mit einer derartigen Stellanordnung. Erfindungsgemäß hat die Stellanordnung einen Regelantrieb und einen diesem zugeordneten Schaltantrieb, die im Störfall beide unabhängig voneinander eine Rückstellung des Steuerelementes in eine vorbestimmte Grundposition ermöglichen.Disclosed are an actuating arrangement for actuating a control element, For example, a process flow controlling valve or an actuator for adjusting a device, one for such a control arrangement suitable switching unit and a Valve arrangement with such an actuator assembly. Has according to the invention the actuating arrangement comprises a variable speed drive and a switching drive associated therewith, in case of failure both independently Return of the control in a predetermined basic position enable.

11
Gasturbinegas turbine
22
StellanordnungStella order
44
Regelventilcontrol valve
66
Schaltventilswitching valve
88th
Regelantriebvariable speed drive
1010
Spindelantriebspindle drive
1212
Notbetätigungseinrichtungemergency control
1616
Dämpfungseinrichtungattenuator
1818
Schaltantriebswitching drive
2020
Federspeicherspring
2121
Gasleitunggas pipe
2222
Schaltkolbenswitching piston
2424
Druckraumpressure chamber
2626
SchaltmitnehmerSchaltmitnehmer
2828
Schaltanschlagshift stop
3030
SchaltenergiespeicherSwitching energy storage
3232
Federspeicherspring
3434
Spannzylinderclamping cylinder
3636
Kolbenpiston
3838
Kolbenstangepiston rod
4040
Spannpumpeclamping pump
4242
Druckleitungpressure line
4444
ND-SchalthydrospeicherND switching hydraulic accumulator
4646
Asynchronmotorasynchronous
4848
EndlagendämpfungCushioning
5050
DämpfungsrückschlagventilDamping check valve
5252
Rückschlagventilcheck valve
5454
Entlastungsleitungrelief line
5555
Saugleitungsuction
5656
Schaltventilswitching valve
5757
Blendecover
5858
Mitnehmertakeaway
6060
Spindelmutterspindle nut
6262
Spindelspindle
6464
Spindelmotorspindle motor
6565
Anschlagattack
6666
Federfeather
6868
Betätigungszylinderactuating cylinder
7070
Betätigungskolbenactuating piston
7272
Spannraumchip space
7474
Kolbenstangepiston rod
7676
Aufprallfederimpact spring
7878
Leitungmanagement
8080
Verbindungsleitungconnecting line
8282
Verbindungsventilconnecting valve
8484
FangzylinderFang cylinder
8686
FangkolbenFang piston
8888
Zylinderraumcylinder space
8989
FangkolbenstangeFang piston rod
9090
Ringraumannulus
9292
NiederdruckleitungLow-pressure line
9494
NiederdruckspeicherLow-pressure accumulator
9696
EndlagendämpfungCushioning
9898
Kanalchannel
100100
FangventilFang valve
102102
Speicherleitungstorage line
104104
Dämpfungsblendedamping orifice
106106
Dämpfungsblendedamping orifice
108108
Sperrventilcheck valve
110110
Schließventilclosing valve
112112
Rückschlagventilcheck valve
114114
Absperrventilshut-off valve
115115
Sperrventilcheck valve
116116
Sperrventilcheck valve
117117
Umlaufventilcirculation valve
118118
redundante Spannpumperedundant clamping pump
119119
Asynchronmotorasynchronous
120120
Redundanzleitungredundancy line
122122
Umlaufleitungcirculation line

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Claims (16)

Stellanordnung mit einer Regeleinheit zur Betätigung eines Steuerelementes, beispielsweise eines einen Prozessstrom steuernden Ventils (4, 6) oder eines Aktors zur Verstellung einer Vorrichtung, mit einem elektrischen Stellantrieb zur proportionalen Betätigung des Steuerelementes in einer Wirkrichtung, wobei diesem eine Notbetätigungseinrichtung (12) zum Rückstellen bei einer Störung entgegen der Wirkrichtung zugeordnet ist, wobei die Notbetätigungseinrichtung (12) einen vorgespannten Energiespeicher (32) hat, dessen gespeicherte Energie zum Rückstellen ausnutzbar ist, und mit einer Schalteinheit (18) zur Betätigung eines Schaltelementes, beispielsweise eines Schaltventils (6) oder eines Schaltaktors, das über einen hydraulisch entgegen der Wirkrichtung vorgespannten Schaltenergiespeicher (30) bei einer Störung entgegen der Wirkrichtung zurückstellbar ist.Control arrangement with a control unit for actuating a control element, for example a valve controlling a process flow (US Pat. 4 . 6 ) or an actuator for adjusting a device, with an electric actuator for the proportional actuation of the control in a direction of action, this being an emergency control device ( 12 ) is assigned to reset in the event of a fault against the effective direction, wherein the emergency operating device ( 12 ) a prestressed energy store ( 32 ), whose stored energy is exploitable for resetting, and with a switching unit ( 18 ) for actuating a switching element, for example a switching valve ( 6 ) or a Schaltaktors that via a hydraulically biased counter to the effective direction of switching energy storage ( 30 ) is reversible in a disturbance against the direction of action. Stellanordnung nach Patentanspruch 1, wobei der Schaltenergiespeicher (30) ein Federspeicher (32) ist, der mittels eines Kolbens (36) in Rückstellrichtung beaufschlagt ist, wobei der Kolben (36) einen Druckraum (24) begrenzt, der zum Entladen mit Niederdruck beaufschlagbar ist.Stellanordnung according to claim 1, wherein the switching energy storage ( 30 ) a spring store ( 32 ), which by means of a piston ( 36 ) is acted upon in the return direction, wherein the piston ( 36 ) a pressure chamber ( 24 ) limited, which can be acted upon for discharging with low pressure. Stellanordnung nach Patentanspruch 2, wobei der Druckraum (24) über eine Druckleitung (42) und ein stromlos offenes Schaltventil (56) mit einem ND-Schalthydrospeicher (44) verbindbar ist, das in seiner Schaltposition die Druckmittelverbindung zum ND-Schalthydrospeicher (44) absperrt.Stellanordnung according to claim 2, wherein the pressure chamber ( 24 ) via a pressure line ( 42 ) and a normally open switching valve ( 56 ) with a ND shift accumulator ( 44 ) is connectable, which in its switching position, the pressure medium connection to the ND shift accumulator ( 44 ) locks. Stellanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, mit einem Pumpaggregat (40, 84) zum Beaufschlagen des Druckraums (24) mit einem Spanndruck.Actuating arrangement according to one of the preceding claims, with a pumping unit ( 40 . 84 ) for pressurizing the pressure chamber ( 24 ) with a clamping pressure. Stellanordnung nach Patentanspruch 4, wobei das Pumpaggregat eine Spannpumpe (40) ist, deren Hochdruckanschluss mit dem Druckraum (24) oder einem Spannraum (72) verbindbar ist.Positioning arrangement according to claim 4, wherein the pumping unit is a tensioning pump ( 40 ), whose high-pressure connection with the pressure chamber ( 24 ) or a clamping space ( 72 ) is connectable. Stellanordnung nach Patentanspruch 4, wobei die Spannpumpe (40) dem Schaltantrieb (18) zugeordnet ist und mit ihrem Niederdruckanschluss an den ND-Schalthydrospeicher (44) angeschlossen ist.Positioning arrangement according to claim 4, wherein the clamping pump ( 40 ) the switching drive ( 18 ) and with its low pressure connection to the ND shift accumulator ( 44 ) connected. Stellanordnung nach Patentanspruch 5 oder 6, wobei die Spannpumpe (40) sowohl zum Laden des regelantriebsseitigen Energiespeichers (66) als auch des schaltantriebsseitigen Schaltenergiespeichers (30) vorgesehen ist.Positioning arrangement according to claim 5 or 6, wherein the clamping pump ( 40 ) both for charging the periodic drive side energy storage ( 66 ) as well as the switching drive side switching energy storage ( 30 ) is provided. Stellanordnung nach einem der Patentansprüche 5 bis 7, wobei der Spannpumpe (40) eine redundante Spannpumpe (118) parallel geschaltet ist.Actuating arrangement according to one of the claims 5 to 7, wherein the clamping pump ( 40 ) a redundant clamping pump ( 118 ) is connected in parallel. Stellanordnung nach einem der Patentansprüche 5 bis 8, mit einer Umlaufleitung (122), über die der Druckanschluss der Spannpumpe (40, 118) mit Niederdruck verbindbar ist.Stellanordnung according to one of the claims 5 to 8, with a circulation line ( 122 ), via which the pressure connection of the clamping pump ( 40 . 118 ) is connectable to low pressure. Stellanordnung nach Patentanspruch 4, mit einem Fangzylinder (84) zum Dämpfen der Stellbewegung des Steuerelementes im Endlagenbereich, der als Spannpumpe zum Laden des Energiespeichers (66) und des Schaltenergiespeichers (30) ansteuerbar ist.Stellanordnung according to claim 4, with a catch cylinder ( 84 ) for damping the adjusting movement of the control element in the end position range, which serves as a tensioning pump for charging the energy store ( 66 ) and the switching energy storage ( 30 ) is controllable. Stellanordnung nach Patentanspruch 10, wobei das Pumpen durch Verstellen eines Fangkolbens (86) des Fangzylinders (84) mittels des elektrischen Stellantriebs (10) erfolgt.An actuator assembly according to claim 10, wherein the pumping by adjusting a catch piston ( 86 ) of the catch cylinder ( 84 ) by means of the electric actuator ( 10 ) he follows. Stellanordnung nach Patentanspruch 10 oder 11, wobei der Fangzylinder (84) als Differentialzylinder ausgeführt ist und beide Druckräume (24, 72) mit Niederdruck verbunden sind.Positioning arrangement according to claim 10 or 11, wherein the catching cylinder ( 84 ) is designed as a differential cylinder and both pressure chambers ( 24 . 72 ) are connected to low pressure. Stellanordnung nach einem der Patentansprüche 4 bis 12, wobei dem Pumpaggregat (40) ein Rückschlagventil (52) zugeordnet ist, das im Normalbetrieb der Spannanordnung eine Druckmittelströmung zum Pumpaggregat (40) hin verhindert.Actuating arrangement according to one of the claims 4 to 12, wherein the pump unit ( 40 ) a check valve ( 52 ) is assigned, which in normal operation of the clamping arrangement a flow of pressure medium to the pump unit ( 40 ) prevented. Stellanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Schaltenergiespeicher (30) eine Endlagendämpfung (48) hat.Stellanordnung according to one of the preceding claims, wherein the switching energy storage ( 30 ) an end position damping ( 48 ) Has. Schalteinheit für eine Stellanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, mit einem Federspeicher (32), der mittels eines Spannzylinders (34) vorspannbar ist, dessen Kolben einerseits den Federspeicher (32) beaufschlagt und andererseits einen Druckraum (24) begrenzt, der über ein Pumpaggregat (40) mit einem Spanndruck beaufschlagbar ist.Switching unit for an actuating arrangement according to one of the preceding claims, having a spring-loaded memory ( 32 ), which by means of a clamping cylinder ( 34 ) is preloaded, the piston on the one hand the spring accumulator ( 32 ) and on the other hand a pressure chamber ( 24 ), which via a pump unit ( 40 ) Can be acted upon with a clamping pressure. Ventilanordnung mit einem Regelventil (4) und einem Schaltventil (6), die mittels einer Stellanordnung gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 14 verstellbar sind.Valve arrangement with a control valve ( 4 ) and a switching valve ( 6 ), which are adjustable by means of an actuating arrangement according to one of the claims 1 to 14.
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