DE102016010804A1

DE102016010804A1 - Device for damping the kickback of an actuating lever

Info

Publication number: DE102016010804A1
Application number: DE102016010804.5A
Authority: DE
Inventors: Ralf Teichmann; Daniel Teichmann
Original assignee: Ventaix GmbH
Current assignee: Ventaix GmbH
Priority date: 2016-09-10
Filing date: 2016-09-10
Publication date: 2018-03-15
Also published as: DE212017000213U1; WO2018046226A1

Abstract

Vorrichtung zur Dämpfung der Rückschlag-Bewegung eines Betätigungshebels, welcher mit einem eine Welle umfassenden Betätigungsgestänge mit einem Stellglied verbunden ist, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, welches einen im Wesentlichen zylindrischen Innenraum aufweist, in welchem an einer zylindrischen Wandung eine in achsparalleler Richtung verlaufende feststehende Stauwand angeordnet ist, und eine den zylindrischen Innenraum im Wesentlichen zentrisch durchlaufende, drehbar gelagerte Welle mit einem achsparallel angeordneten Flügel mit einem Ventil.Device for damping the kickback movement of an actuating lever, which is connected to a shaft comprising an actuating linkage with an actuator, characterized by a housing which has a substantially cylindrical interior, in which arranged on a cylindrical wall extending in the axis-parallel direction fixed stowage wall is, and a cylindrical interior substantially centrally passing, rotatably mounted shaft with an axially parallel wing arranged with a valve.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung der Rückschlag-Bewegung eines Betätigungshebels.The present invention relates to a device for damping the recoil movement of an actuating lever.

Im Maschinenbau werden häufig die Bewegungen von Betätigungsgliedern, beispielsweise handbetätigten Betätigungshebeln, über Wellen, Hebel, Getriebe und dergleichen auf das eigentliche Stellglied übertragen. Ein Anwendungsfall ist die Ansteuerung eines Ventils eines Kesselwagens. Kesselwagen transportieren flüssige und staubförmige Medien über die Schiene und die Straße. Sie werden über Bodenventile von unten sowie über Steigrohre von oben be- und entladen. Für das Entleeren mittels Bodenventil gibt es zwei verschiedene Antriebsmöglichkeiten. Zum einen gibt es hydraulisch betätigte Ventile und zum anderen mechanisch betätigte Ventile. Die Betätigung des mechanischen Bodenventils erfolgt über einen Handhebel, welcher üblicherweise um einen Winkel von 120° manuell gedreht wird. Dabei ist die Schließkraft der Ventilfeder zu überwinden. Im geöffneten Zustand wird der Handhebel mit Hilfe einer Verriegelung arretiert, die zum Schließen des Ventils wieder gelöst werden muss. Der Schließvorgang ist von einem hohen Drehmoment der Ventilfeder auf den Handhebel begleitet, so dass der Hebel zurückschlägt und es hier häufig zu schweren Verletzungen des Bedienpersonals kommt.In mechanical engineering, the movements of actuators, for example manually operated actuation levers, via shafts, levers, transmissions and the like are frequently transmitted to the actual actuator. One application is the control of a valve of a tank wagon. Tank cars transport liquid and dusty media over the rail and the road. They are loaded and unloaded via bottom valves from below as well as riser pipes from above. For draining via bottom valve, there are two different drive options. On the one hand, there are hydraulically actuated valves and, on the other, mechanically actuated valves. The operation of the mechanical bottom valve via a hand lever, which is usually rotated by an angle of 120 ° manually. The closing force of the valve spring has to be overcome. In the open state, the hand lever is locked by means of a lock, which must be released to close the valve again. The closing process is accompanied by a high torque of the valve spring on the hand lever, so that the lever strikes back and this often leads to serious injury to the operating personnel.

Neben unfallverhindernden Verfahrensvorschriften ist der Einsatz technischer Mittel erforderlich. Neben mechanischen Verbesserungen der Verriegelung kommen Federsysteme in Betracht, die jedoch der Ventilfeder entgegenwirken und deren Funktion beeinträchtigen können. Wünschenswert wären Dämpfungen im Bereich der Übertragungsverbindungen, da hier häufig ausreichend Bauraum zur Verfügung steht. Bekannte Dämpfungselemente sind jedoch dem rauhen Einsatzgebiet nicht gewachsen oder basieren auf empfindlichen steuerbaren Anordnungen, z. B. Lamellensystemen, die jedoch für die starken impulsartig auftretenden Kräfte und Momente nicht geeignet sind.In addition to accident prevention procedures, the use of technical means is required. In addition to mechanical improvements of the locking spring systems come into consideration, however, counteract the valve spring and can affect their function. Damping in the area of the transmission connections would be desirable since there is often sufficient space available here. However, known damping elements are not up to the harsh field of application or are based on sensitive controllable arrangements, eg. B. lamella systems, which are not suitable for the strong impulsive forces and moments.

Ausgehend vom vorbeschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Dämpfung der Rückschlag-Bewegung eines Betätigungshebels bereitzustellen, so dass Beschädigungen und Verletzungen weitgehend vermieden werden können.Based on the above-described prior art, the present invention seeks to provide a device for damping the kickback movement of an operating lever, so that damage and injury can be largely avoided.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung zur Dämpfung der Rückschlag-Bewegung eines Betätigungshebels mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 vorgeschlagen. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.For technical solution of this object, a device for damping the backlash movement of an actuating lever with the features of claim 1 is proposed. Further advantages and features emerge from the subclaims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einsetzbar bei Betätigungshebeln, welche mit einem eine Welle umfassenden Betätigungsgestänge mit einem Stellglied verbunden sind. Sie umfasst ein Gehäuse, welches einen im Wesentlichen zylindrischen Innenraum aufweist. Dieser weist an einer zylindrischen Wandung eine in achsparalleler Richtung verlaufende Stauwand auf. Im Wesentlichen zentrisch durchläuft eine drehbar gelagerte Welle den zylindrischen Innenraum entlang seiner Mittelachse, wobei die Welle einen Flügel aufweist, der ebenfalls achsparallel auf der Welle verlaufend angeordnet ist. Dieser Flügel weist ein Ventil auf. Es ergibt sich somit ein die Welle umfassender Ringraum, der mit einer viskosen Flüssigkeit befüllt ist. Als viskose Flüssigkeit kommt insbesondere Hydrauliköl in Betracht. Wird nun die Welle mit dem daran angeordneten Flügel in eine Richtung gedreht, in welcher das Ventil blockiert, staut sich zwischen Flügel und Stauwand die Flüssigkeit, sodass eine Dämpfung eintritt. Wird die Welle in die andere Richtung gedreht, in welcher das Ventil öffnet, ist diese frei und ungedämpft drehbar. Der Drehbereich ergibt sich durch den Anschlag des Flügels an der Stauwand in jeder der beiden Richtungen.The device according to the invention can be used with actuating levers, which are connected to a control rod comprising a shaft with an actuator. It comprises a housing which has a substantially cylindrical interior. This has on a cylindrical wall a running in the axis-parallel direction stowage wall. Essentially centrically, a rotatably mounted shaft passes through the cylindrical interior along its central axis, wherein the shaft has a wing, which is also arranged to extend axially parallel to the shaft. This wing has a valve. This results in a comprehensive the shaft annulus, which is filled with a viscous liquid. As a viscous liquid is particularly hydraulic oil into consideration. Now, if the shaft is rotated with the wing arranged thereon in a direction in which the valve blocks, accumulates fluid between the wing and the retaining wall, so that a damping occurs. If the shaft is rotated in the other direction, in which the valve opens, this is free and undamped rotation. The range of rotation is determined by the stop of the wing on the retaining wall in each of the two directions.

Vorzugsweise wird also die Stauwand als Rippe ausgebildet. Gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung weist die Stauwand ein Druckventil auf. Dieses kann durch eine Bohrung geeigneter Größe gebildet sein. Die viskose Flüssigkeit wird von dem Flügel, dessen Ventil in der einen Richtung geschlossen ist, gegen die Rippe gedrückt und fließt durch das Druckventil bzw. die Bohrung. Die Größe dieser Bohrung oder die Schließkraft des Ventils bestimmt zusammen mit der Viskosität der Flüssigkeit den Dämpfungsgrad.Preferably, therefore, the stowage wall is formed as a rib. According to an advantageous proposal of the invention, the baffle wall on a pressure valve. This can be formed by a hole of suitable size. The viscous fluid is pressed against the rib by the blade whose valve is closed in one direction and flows through the pressure valve or the bore. The size of this bore or the closing force of the valve together with the viscosity of the liquid determines the degree of damping.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung ist das am Flügel angeordnete Ventil eine mit einer Rückschlagklappe verschließbare Bohrung. Diese einfache Anordnung ist störungsunanfällig und einfach zu erstellen.According to a further advantageous proposal of the invention, the valve arranged on the wing is closable with a non-return valve bore. This simple arrangement is fault-prone and easy to create.

Die Welle ist vorzugsweise mittels leckagedichter Lager gelagert. Hier kommen Kugellager und dergleichen in Betracht. Die Welle ragt beidseitig mit Achsstummel aus dem Gehäuse heraus, sodass diese Achsstummel mit der Welle des Betätigungsgestänges verbunden werden können. Im Falle einer Nachrüstung kann eine solche Welle getrennt werden, so dass die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung zwischen gesetzt werden kann.The shaft is preferably mounted by means of leak-tight bearings. Here come ball bearings and the like into consideration. The shaft protrudes on both sides with stub axle out of the housing so that these stub axles can be connected to the shaft of the actuating linkage. In the case of retrofitting, such a shaft can be separated, so that the damping device according to the invention can be set between.

Am Gehäuse ist gemäß einem Vorschlag der Erfindung eine Befestigungsplatte angeordnet, sodass die Vorrichtung in einem entsprechenden Ambiente, beispielsweise an der Bodenplatte eines Kesselwagens, befestigt werden kann. Das Gehäuse selbst weist einen abnehmbaren Deckel auf, der vorzugsweise mittels Schrauben unter Zwischenlager eines Dichtringes am Gehäuse befestigt ist. Somit ist die Zugänglichkeit beispielsweise zu Zwecken der Reparatur gewährleistet. Gemäß Erfindung kann am Gehäuse ein Ventil für den Austausch der Flüssigkeit vorgesehen sein.On the housing, a mounting plate is arranged according to a proposal of the invention, so that the device in a corresponding ambience, for example, on the bottom plate of a tank car, can be attached. The housing itself has a removable lid, which is preferably secured by screws with intermediate storage of a sealing ring on the housing. Thus, the accessibility is ensured, for example, for the purpose of repair. According to the invention may be provided on the housing a valve for the exchange of liquid.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Betätigungshebeleinheit, welche einen Betätigungshebel umfasst, der mit einem Betätigungsgestänge mit einem Stellglied, beispielsweise einem Ventil verbunden ist. Das Betätigungsgestänge umfasst eine Welle, welche einen Dämpfer aufweist. Dieser Dämpfer ist in Form der eingangs beschriebenen Vorrichtung ausgebildet, weist also einen gefüllten Ringraum auf, in welchem der das Ventil aufweisende Flügel eine viskose Flüssigkeit gegenüber einer Rippe bewegt.A further aspect of the present invention is an actuating lever unit which comprises an actuating lever which is connected to an actuating linkage with an actuator, for example a valve. The actuating linkage comprises a shaft having a damper. This damper is designed in the form of the device described above, thus has a filled annular space in which the valve having the wing moves a viscous fluid against a rib.

Mit der Erfindung wird eine mit geringem wirtschaftlichem Aufwand erstellbare, nachrüstbare und auch in sehr rauer Umgebung betriebssicher einsetzbare Vorrichtung bereitgestellt, welche ein Rückschlagen des Betätigungshebels unterbindet. Das Verletzungsproblem wird dadurch behoben. Der Vorteil besteht darin, dass das Rückschlagen des Hebels vermieden wird und dieser stattdessen sanft und gedämpft in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Ein weiterer Vorteil des gedämpften Schließvorgangs ist es, dass andere Systemelemente nicht durch den Rückschlag belastet werden. Der Verschleiß der Ventilsitzdichtung wird ebenso vermindert wie das Ausschlagen der Lager des Betätigungsgerstänges, durch das der Hebel mit dem Ventil verbunden ist. Die Vorrichtung hat weiter die Eigenschaft, dass die Öffnungsbewegung des Hebels ungedämpft ist und es zu keiner zusätzlichen Betätigungskraft während des Öffnungsvorganges kommt.The invention provides a device which can be retrofitted and retrofitted with low economic outlay, and which can also be used reliably in a very harsh environment, which prevents the operating lever from being knocked back. The injury problem is resolved. The advantage is that the return of the lever is avoided and this instead soft and steamed returns to its original position. Another advantage of the damped closing process is that other system elements are not loaded by the kickback. The wear of the valve seat seal is reduced as well as the deflection of the bearing of the Betätigungsgerstänges, through which the lever is connected to the valve. The device further has the property that the opening movement of the lever is undamped and there is no additional operating force during the opening process.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description with reference to FIGS. Showing:

1 eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Dämpfer gemäß einer Ausführungsform und 1 a sectional view through a damper according to the invention according to an embodiment and

2 ein Längsschnitt der Ausführungsform gemäß 1. 2 a longitudinal section of the embodiment according to 1 ,

In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Vorrichtung, beispielsweise in Form eines Flügelzellendämpfers ausgearbeitet, besteht aus einem Gehäuse 1, welches einen im Wesentlichen zylindrischen Ringraum 8 aufweist, in welchem eine feststehende Rippe 6 angeordnet ist. Durch den Ringraum 8 ist eine drehbar gelagerte Welle 2 geführt, an welcher ein Flügel 3 befestigt ist. Die Welle 2 hat somit einen Drehbereich von 360 Grad abzüglich der Breite der Rippe 6. In dem Flügel 3 befindet sich ein Ventil in Form einer Rückschlagklappe 5. Die Rippe 6 weist eine Bohrung 7 auf. Der Raum zwischen Gehäuse und Welle ist mit einer viskosen Flüssigkeit 4 gefüllt.In the figures, the same elements are provided with the same reference numerals. The device, for example, worked out in the form of a Flügelzellendämpfers, consists of a housing 1 which has a substantially cylindrical annulus 8th in which a fixed rib 6 is arranged. Through the annulus 8th is a rotatably mounted shaft 2 led, on which a wing 3 is attached. The wave 2 thus has a range of rotation of 360 degrees minus the width of the rib 6 , In the wing 3 there is a valve in the form of a non-return valve 5 , The rib 6 has a hole 7 on. The space between housing and shaft is with a viscous fluid 4 filled.

Bewegt sich die Welle 2 gegen den Uhrzeigersinn, dann baut sich ein Druck in der vor der Bohrung 7 befindlichen Flüssigkeit 4 auf, welche die Bewegung der Welle 2 behindert. Die viskose Flüssigkeit 4 wird dabei durch die Bohrung 7 gepresst.The wave is moving 2 counterclockwise, then pressure builds up in front of the hole 7 located liquid 4 on which the movement of the shaft 2 with special needs. The viscous liquid 4 is doing through the hole 7 pressed.

Dreht sich die Welle 2 im Uhrzeigersinn, dann öffnet sich die Rückschlagklappe 5 und in der Flüssigkeit 4 zwischen dem Flügel 3 und der Rippe 6 baut sich kein Druck auf, so dass die Bewegung der Welle 2 ungedämpft bleibt.The shaft is turning 2 clockwise, then opens the check valve 5 and in the liquid 4 between the wing 3 and the rib 6 No pressure builds up, allowing the movement of the shaft 2 remains undamped.

Die Stärke der Dämpfung wird durch die Eigenschaften der Flüssigkeit 4 und der Größe der Bohrung 7 festgelegt.The strength of the damping is determined by the properties of the fluid 4 and the size of the hole 7 established.

Die aus dem Gehäuse beidseitig herausstehenden Achsstummel 9 und 10 sind nunmehr mit einem drehenden Übertragungsglied der Bedienhebelmimik verbindbar, so dass die Dämpfung wirksam ist.The stub axles protruding from the housing on both sides 9 and 10 are now connected to a rotating transmission member of the control lever mimic, so that the damping is effective.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel dient nur der Erläuterung und ist nicht beschränkend.The described embodiment is merely illustrative and not limiting.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Gehäusecasing
22: Wellewave
33: Flügelwing
44: Flüssigkeitliquid
55: Rückschlagklappecheck valve
66: Ripperib
77: Bohrungdrilling
88th: Ringraumannulus
99: Achsstummelstub axle
1010: Achsstummelstub axle

Claims

Device for damping the kickback movement of an actuating lever, which is connected to a shaft comprising an actuating linkage with an actuator, characterized by a housing which has a substantially cylindrical interior, in which arranged on a cylindrical wall extending in the axis-parallel direction fixed stowage wall is, and a cylindrical interior substantially centrally passing, rotatably mounted shaft with an axially parallel wing arranged with a valve.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the stowage wall is a rib.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the stowage wall has a pressure valve.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the pressure valve is a bore.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve is formed on the wing by a closable with a non-return valve bore.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft is mounted by means of leak-tight bearings.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the interior space is filled with a viscous liquid.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft protrudes on both sides with Achsstummeln from the housing.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing has a removable lid.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing has a mounting plate.

An actuating lever unit comprising an actuating lever, which is connected to an actuating rod comprising a shaft with an actuator, characterized in that the shaft is connected to a damper, with a housing which has a substantially cylindrical interior, in which on a cylindrical wall a is arranged in the direction parallel to the axis extending stationary stowage wall, and with a cylindrical interior substantially centrally continuous, rotatably mounted shaft with an axially parallel wing arranged with a valve.