DE1170211B - Elektromotorische Antriebsvorrichtung fuer Ventile - Google Patents

Description

• Elektromotorische Antriebsvorrichtung für Ventile Die Erfindung betrifft eine elektromotorische Antriebsvorrichtung für Ventile, deren Verschlußstück in beiden Endlagen eine abdichtende Funktion hat und deren Ventilspindel über ein Getriebe und eine Rutschkupplung mit einem Antriebsmotor in Verbindung steht. Das Verschlußstück eines Ventils hat z. B. zwei abdichtende Endlagen bei Mehrwegeventilen oder bei Ventilen mit Rückdichtung, bei denen die Stopfbüchse während des Betriebes ausgewechselt werden kann.
• Um das Verschlußstück aus einer abdichtenden Endlage heraus schnell bewegen zu können, muß das Drehmoment der Ventilspindel größer sein als das abdichtende Drehmoment, wenn das Verschlußstück seine Endlage erreicht. Die Erfindung betrifft eine Anordnung, die diesen Unterschied der Momente und auch verschiedene Momente in den beiden Endlagen des Ventilkegels ermöglicht.
• In Antriebsvorrichtungen für Ventile od. dgl. ist es bekannt, mancherlei rutschende oder ausschaltbare Kupplungen zu verwenden, um in den Endlagen eine Überbelastung des Triebwerkes zu vermeiden. Diese abschaltbaren Kupplungen sind aber nicht alle für Ventile mit zwei abdichtenden Endlagen verwendbar und jede rutschende Reibungskupplung, wie z. B. eine mechanische oder eine Magnetpulverkupplung, ist beim Rutschen einem Verschleiß ausgesetzt.
• Die Erfindung ermöglicht eine elektromotorische Antriebsvorrichtung für Ventile, die im Betrieb sehr wenig abgenutzt wird und mittels einfacher elektrischer Regelung durch Widerstände automatisch den gewünschten Momentwechsel an der Ventilspindel ergibt.
• Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß als Rutschkupplung eine Kupplung mit elektromagnetischer Drehmomentübertragung verwendet wird und Widerstände verschiedener Größe in den Stromkreis der Magnetwicklung der Rutschkupplung schaltbar sind, die eine Änderung der Größe des Rutschmomentes bewirken.
• Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Die Zeichnung zeigt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung, und zwar Fi g. 1 eine erfindungsgemäße Betätigungsanordnung für Ventile, teils in Ansicht und teils im Schnitt, F i g. 2 das Schaltbild des Antriebsmotors und seiner Anschlüsse, F i g. 3 einen Teil des Schaltkreises für die Schalter und F i g. 4 einen Teil des Schaltkreises für die Magnetwicklung der Rutschkupplung. In F i g. 1 bezeichnet 1 einen Elektromotor, der über eine Rutschkupplung 2 a, 2 b mit einem Zahnradgetriebe 3 kuppelbar ist. Das Getriebe 3 treibt eine Hülse 4 mit Innengewinde, die auf der das Verschlußstück tragenden Ventilspindel 5 sitzt. Ein die Geschwindigkeitsänderungen fühlendes Gerät 6 ist direkt mit der einen Hälfte 2 b der Rutschkupplung gekuppelt. Für die Handbetätigung des Ventils ist ein Handrad 7 vorgesehen, das in Eingriff mit einem an der Gewindehülse befestigten Zahnrad 8 gebracht werden kann. Um zu verhindern, daß der Elektromotor 1 angelassen wird, wenn das Handrad 7 im Eingriff ist, ist eine Sperre 9 vorgesehen, z. B. in der Form einer federnden Kugel, die auch die Handradwelle in gehobener Lage festhält, wenn das Handrad nicht eingeschaltet sein soll.
• In F i g. 2 bezeichnet 1 den Motor, 10 einen Überstromausschalter und 11 und 12 Schalter für den Wechsel der Phasenfolge. Der Schalter 11 öffnet das Ventil, und der Schalter 12 schließt es.
• In F i g. 3 ist 11" ein Druckknopf, der in Reihe mit der Spule des Schalters 11 liegt. Ein Haltekreis 13 mit einem Kontakt 11' und dem die Geschwindigkeitsänderungen fühlenden Gerät 6 liegt in Parallelschaltung mit dem erwähnten Druckknopf 11". Wenn der Druckknopf 11" betätigt wird, werden der Schalter 11 und das Ventil im öffnenden Sinne beeinfiußt. Im Kreis der Spule des Schalters 12 liegt ein zweiter Druckknopf 12" und parallel hierzu in einem zweiten Haltekreis 14 ein Kontakt 12' und das die der Betätigung des Druckknopfes 12" werden der Geschwindigkeitsänderungen fühlende Gerät 6. Bei der Betätigung des Druckknopfes 12" werden der Schalter 12 und das Ventil in schließendem Sinne beeinflußt.
• In F i g. 4 bezeichnet 15 die Magnetwicklung der Rutschkupplung, 16 Widerstände in Reihenschaltung und 17, 18 und 19 bezeichnen Zweigleitungen für die Einschaltung von Widerständen verschiedener Größe. Wenn der Strom durch die Zweigleitung 19 geleitet wird, erhält man den größten Widerstand und demnach auch das kleinste Rutschmoment in der Rutschkupplung. Wird die Zweigleitung 18 benutzt, erhält man ein mittelgroßes Rutschmoment, und die Zweigleitung 17 gibt das größte Rutschmoment.
• In der Zweigleitung 18 befindet sich ein Kontakt 12" ", der von dem Schalter 12 beeinflußt wird und, wenn das Ventil sich im Ruhezustand befindet, in offener Lage die Zweigleitung abschaltet. In der Zweigleitung 17 befindet sich ein Kontakt 12"', der von dem Schalter 12 beeinflußt wird und zugeschaltet ist, wenn das Ventil sich im Ruhezustand befindet. In der Zweigleitung 17 befindet sich ferner ein Verzögerungskontakt 11"', der von dem Schalter 11 beeinffußt wird und im Ruhezustand des Ventils zugeschaltet ist. Der Verzögerungskontakt kann z. B. von der gewöhnlichen pneumatischen Bauart sein.
• Die Schaltanordnung des Ventils funktioniert in der folgenden Weise: Wenn das Ventil geschlossen ist und geöffnet werden soll, wird der Druckknopf 11" betätigt. Dabei bringt der Schalter 11 den Motor zum Anlauf und der Kontakt 11' und das die Geschwindigkeitsänderungen fühlende Gerät 6 schalten den Haltekreis 13 ein. Im Schaltkreis für die Magnetwicklung 15 der Rutschkupplung wird der Strom dann zuerst durch die Zweigleitung 17 geleitet, die Rutschkupplung gibt ihr größtes Moment B. Nach einer bestimmten Zwischenzeit schaltet der Verzögerungskontakt 11 "' aus, und der Strom wird durch die Zweigleitung 19 geleitet, wobei die Rutschkupplung ihr kleinstes Moment C gibt, das z. B. der erwünschten Rückdichtung in der offenen Lage des Verschlußstücks angepaßt ist. Wenn dieses die offene Endlage erreicht hat und die Rutschkupplung zu rutschen anfängt, fühlt das Gerät 6 die Abnahme der Drehzahl auf der Getriebeseite und schaltet den Haltekreis 13 und damit den Motor ab. Wenn das Ventil zu schließen ist, wird der Druckknopf 12" betätigt, der Schalter 12 bringt den Motor zum Anlauf und der Kontakt 12' und das Gerät 6 schalten den Haltekreis 14 ein. Im Schaltkreis für die Magnetwicklung 15 der Rutschkupplung wird der Strom durch die Zweigleitung 18 geleitet, da im Startaugenblick der Schalter 12 den Kontakt 12"' steuert, der die Zweigleitung 17 ausschaltet, und den Kontakt 12" ", der die Zweigleitung 18 einschaltet. Die Rutschkupplung 2 a, 2 b gibt dadurch ein Moment A, das größer ist als das Moment C und kleiner als das Moment B. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind das Rutschmoment für das Entfernen des Verschlußstücks aus seiner offenen Endlage und das Abdichtungsrutschmoment in der schließenden Endlage gleich groß, jedoch kann der Schaltkreis für die Magnetwicklung der Rutschkupplung so angeordnet werden, daß ein Rutschmoment D für das Entfernen aus der rückdichtenden Lage erzielt wird, das z. B. etwas kleiner ist als das Abdichtungsmoment A in der schließenden Endlage.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Elektromotorische Antriebsvorrichtung für Ventile, deren Verschlußstück in beiden Endlagen eine abdichtende Funktion hat und deren Ventilspindel über ein Getriebe und eine Rutschkupplung mit einem Antriebsmotor in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplung (2 a, 2 b) mit elektromagnetischer Drehmomentübertragung verwendet wird, und Widerstände (16) verschiedener Größe in den Stromkreis der Magnetwicklung (15) der Rutschkupplung schaltbar sind, die eine Änderung der Größe des Rutschmomentes bewirken.
2. 2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bewegung des Verschlußstücks von einer schließenden Endlage zunächst ein kleiner Widerstand (16, 17) im Stromkreis der Magnetwicklung der Rutschkupplung eingeschaltet ist, daß eine nach dem Abheben des Verschlußstücks einen größeren Widerstand (16, 19) in den Stromkreis einschaltende Vorrichtung, z. B. ein Verzögerungskontakt, vorgesehen ist, die ein kleineres Rutschmoment (C) der Kupplung als das Rutschmoment (B) beim Anlaufen ergibt und der erwünschten Abdichtung in einer offenen Endlage angepaßt ist, daß beim Anlaufen aus der letztgenannten Endlage ein kleinerer Widerstand (16, 18) als der letztgenannte Widerstand (16, 19) zur Einschaltung in den Stromkreis angeordnet ist und so ein größeres Rutschmoment (D) erzielt wird als das Abdichtungsmoment (C) in der offenen Endlage, und daß, wenn das Verschlußstück seine schließende Endlage erreicht, in den Stromkreis ein Widerstand eingeschaltet ist, der größer ist als der beim Anlaufen aus der schließenden Endlage eingeschaltete Widerstand (16, 17).
3. 3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe Widerstand (16, 18) im Stromkreis eingeschaltet ist, wenn das Verschlußstück die schließende Endlage erreicht, wie beim Anlaufen aus der offenen Endlage, wodurch das Rutschmoment (D) beim Anlaufen aus der offenen Endlage und das abdichtende Rutschmoment (A) in der schließenden Endlage gleich werden.
4. 4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Geschwindigkeitsänderungen fühlendes Gerät (6) mit der einen Hälfte der Rutschkupplung verbunden ist, das bei Abnahme der Drehzahl der Ventilspindel den Elektromotor abschaltet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 885 270, 456 823; deutsche Auslegeschrift Nr. 1042 311; Patentschrift Nr. 3829 des Amtes für Erfindungs-und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands; USA.-Patentschrift Nr. 2 753 030; Druckschrift Diodrehm Elektro-Antriebe für Absperr- und Regelarmaturen der Firma C. H. Zikesch; Druckschrift Drehmokupplung der Firma AEG; Druckschrift Stellantrieb K 460-3 der Firma Siemens-Schuckert-Werke AG.