DE1200086B

DE1200086B - Automatic control for rotating compressed air motors for valves u. like

Info

Publication number: DE1200086B
Application number: DEB72586A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Tschepen
Original assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Current assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Priority date: 1962-07-12
Filing date: 1963-07-06
Publication date: 1965-09-02

Description

Selbsttätige Steuerung für rotierende Druckluftmotoren für Ventile u. dgl. Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Steuerung für rotierende Druckluftmotoren für Ventile u. dgl., insbesondere für Hochdruck. Sie geht aus von solchen Antrieben, bei denen die zum und vom Motor geführte Druckluft von Schiebern steuerbar ist, die gleichachsig über der Ventilspindel angeordnet sind.Automatic control for rotating air motors for valves and the like The invention relates to an automatic control for rotating air motors for valves and the like, especially for high pressure. It is based on such drives in which the compressed air fed to and from the motor can be controlled by slides, which are arranged coaxially over the valve spindle.

Die öffnungs- und insbesondere die Schließbewegung von Ventilen mittels Druckluftmotoren soll rasch erfolgen, jedoch darf das Verschlußstück nicht mit zu großer Geschwindigkeit in seiner Endlage auftreffen, da dadurch das Verschlußstück und/oder der Ventilsitz bei einem zu harten Auftreffen Schaden erleiden könnte.The opening and in particular the closing movement of valves by means of Compressed air motors should be done quickly, but the locking piece must not be too hit high speed in its end position, as this causes the closure piece and / or the valve seat could be damaged if the impact is too hard.

Es sind hin- und hergehende Druckmittelantriebe mit Kolben für Ventile bekannt, mit denen diese Aufgabe lösbar ist, deren Lösungsmittel sich aber nicht für rotierende Motoren eignen.There are reciprocating pressure medium drives with pistons for valves known, with which this task can be solved, but their solvents are not suitable for rotating motors.

Um die genannte Aufgabe zu lösen, sind gemäß der Erfindung im Steuerzylinder mit Mantelbohrungen zwei mit Ringnuten versehene, von Federn in ihre Totlagen gedrückte Schieberkolben vorgesehen. Auf einer Spindelverlängerung sind zur Drosselung bzw. Absperrung des Druckluftdurchflusses zwei Anschläge angeordnet, die die Schieberkolben in der Nähe der Endlagen verstellen.In order to achieve the object mentioned, according to the invention are in the control cylinder with jacket bores, two with annular grooves, which are pressed into their dead spots by springs Slide piston provided. On a spindle extension are for throttling resp. Shutting off the flow of compressed air two stops are arranged, which the slide piston adjust near the end positions.

Der Gegenstand der Erfindung wird an einemAusführungsbeispiel, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.The object of the invention is illustrated by an embodiment which is shown in the drawing, explained in more detail.

F i g. 1 zeigt den gesamten Antrieb im Schnitt und F i g. 2 den Steuerschieber für die Zu- und Ableitung der Druckluft.F i g. 1 shows the entire drive in section and FIG. 2 the control spool for the supply and discharge of compressed air.

Auf das Getriebegehäuse 1 des Hochdruckventils ist eine Abdeckplatte 24 aufgesetzt, durch die die Verlängerung 4 der Ventilspindel 3 geführt ist. Diese Ventilspinde13 ist von einem Zylinder2 konzentrisch umgeben, der ebenfalls auf der Abdeckplatte 24 aufsitzt. Im Zylinder 2 sind zwei Schieberkolben 5, 6 angeordnet, die von der Spannung einer dazwischen angeordneten Feder 7 voneinander gegen Anschläge gedrückt werden, die einerseits durch eine Ringfläche der Abdeckplatte 24 und andererseits von einer Mutter 9 gebildet werden, die auf den Zylinder 2 aufgeschraubt ist und mit einem Ringwulst in den Zylinderraum reicht. A cover plate 24 through which the extension 4 of the valve spindle 3 is guided is placed on the gear housing 1 of the high-pressure valve. This valve spindle 13 is concentrically surrounded by a cylinder 2, which is also seated on the cover plate 24. In the cylinder 2, two slide pistons 5, 6 are arranged, which are pressed by the tension of a spring 7 arranged between them against each other against stops, which are formed on the one hand by an annular surface of the cover plate 24 and on the other hand by a nut 9 which is screwed onto the cylinder 2 and extends into the cylinder space with an annular bead.

Jeder Kolben besitzt eine Ringnut 10, 11, die zur Durchleitung der Druckluft dient und beiderseits mit Dichtungsringen 14 versehen ist. Auf die Mutter 9. über dem Zylinder 2 ist ein weiterer Zylinder 12 aufgesetzt, der an seiner Stirnfläche eine Bohrung 13 zur Entlüftung besitzt.Each piston has an annular groove 10, 11 which is used to convey the compressed air and which is provided with sealing rings 14 on both sides. A further cylinder 12 is placed on the nut 9 above the cylinder 2 and has a bore 13 on its end face for venting.

In dem Zylinder 2 sind Bohrungen 15, 16, 17, 18 vorgesehen, an die Rohrleitungen 19, 20, 21, 22 anschließen, von denen die Rohrleitungen 20, 21 der einen Seite zu einem Steuerschieber 23 und die Rohrleitungen 22 der anderen Seite zum Druckluftmotor 26 führen.In the cylinder 2 bores 15, 16, 17, 18 are provided, to which pipes 19, 20, 21, 22 connect, of which the pipes 20, 21 on one side to a control slide 23 and the pipes 22 on the other side to the compressed air motor 26 lead.

Am Ende der Verlängerung 4 der Ventilspindel 3 ist eine Mutter 25 angeordnet, die beim Senken der Ventilspindel an der Stirnfläche des Kolbens 6 anstößt und den Kolben axial verschiebt. Beim Anheben der Spindel 3 stößt in der Endstellung der Anschlag 8 an den Kolben 5 und hebt ihn an.At the end of the extension 4 of the valve spindle 3 is a nut 25 arranged, which abuts against the end face of the piston 6 when the valve spindle is lowered and moves the piston axially. When the spindle 3 is raised, it hits the end position the stop 8 on the piston 5 and lifts it.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Ausgehend von der Durchflußstellung, die in der Zeichnung dargestellt ist, während der die Druckluft durch die Leitung 21, 22 zum Motor und durch die Leitung 19, 20 vom Motor zum Auspuff fließt, ist der Vorgang folgender: Zum Schließen des Hochdruckventils wird der Steuerschieber 23 umgelegt, so daß die Druckluft durch die Leitung19, 20 zum Motor26 fließt und damit den Druckluftmotor antreibt und die Spindel in die Schließrichtung bewegt. Die Spindel wird dadurch gesenkt, bis die Mutter25 an der Stirnfläche des oberen Kolbens 6 anstößt und den Kolben nach unten drückt. Dadurch wird die Ringnut 11 des Kolbens 6 gegenüber den Zylinderbohrungen 17, 18 verschoben und die Durchflußöffnung zunächst gedrosselt und dann gesperrt. Durch den langsamen Vorgang der Kolbenverschiebung ist ein allmähliches Abbremsen der Schließbewegung gewährleistet, so daß das Verschlußstück nicht mit einem harten Schlag auf den Ventilsitz auftrifft. Zum Öffnen des Hochdruckventils wird der Steuerschieber 23 wieder umgelegt und damit die Flußrichtung der Druckleitung geändert. Die Druckluft strömt nun ungehindert durch die Leitung 20 und die Bchrung 16 im Zylinder 2 über die Ringnut 10 im Kolben 5 zur Bohrung 15 und über die Leitung 19 zum Motor, bis der Ringwulst des Anschlages 8 an der Ventilspindel 3 auf der unteren Stirnfläche des unteren Kolbens 5 auftrifft. Damit wird der untere Kolben angehoben und die Ringnut im Kolben gegenüber der Durchflußbohrung 15, 16 im Zylinder verschoben und so die Ventilbewegung mit zunehmender Verringerung des Durchflußquerschnittes abgebremst.The operation of the device is as follows: Starting from the flow position shown in the drawing, during which the compressed air flows through the line 21, 22 to the engine and through the line 19, 20 from the engine to the exhaust, the process is as follows: When the high pressure valve is closed, the control slide 23 is turned over so that the compressed air flows through the line 19, 20 to the motor 26 and thus drives the compressed air motor and moves the spindle in the closing direction. The spindle is thereby lowered until the nut 25 strikes the face of the upper piston 6 and presses the piston downwards. As a result, the annular groove 11 of the piston 6 is displaced relative to the cylinder bores 17, 18 and the flow opening is initially throttled and then blocked. The slow process of piston displacement ensures a gradual braking of the closing movement so that the closure piece does not hit the valve seat with a hard blow. To open the high-pressure valve, the control slide 23 is turned over again and thus the direction of flow of the pressure line is changed. The compressed air now flows unhindered through the line 20 and the Bchrung 16 in the cylinder 2 via the annular groove 10 in the piston 5 to the bore 15 and via the line 19 to the motor until the annular bead of the stop 8 on the valve spindle 3 on the lower face of the lower Piston 5 strikes. The lower piston is thus raised and the annular groove in the piston is displaced in relation to the through-flow bore 15, 16 in the cylinder, and the valve movement is thus braked as the flow cross-section decreases.

Die Kraftübertragung vom Druckluftmotor 26 zur Ventilspindel 3 erfolgt über ein Getriebe, von dem ein Zahnrad 27 auf die Ventilspindel aufgekeilt ist, während das mit diesem Zahnrad im Eingriff stehende Zahnrad 28 auf einer Welle 29 aufsitzt, die über eine Klauenkupplung 30 mit der Welle 31 des Druckluftmotors verbunden ist.The power transmission from the compressed air motor 26 to the valve spindle 3 takes place via a gear, of which a gear wheel 27 is keyed onto the valve spindle, while the gear 28 which is in mesh with this gear is on a shaft 29 sits, which is connected via a claw coupling 30 to the shaft 31 of the air motor is.

Zur Handbetätigung des Ventils ist auf die Welle 29 ein Handrad 32 aufgesetzt, das jedoch bei Betätigung mittels des Druckluftmotors, um Unfälle zu vermeiden, nicht mitlaufen darf. Die mit dem Druckluftmotor gekuppelte Welle, deren Keil 33 das Zahnrad 28 mitnimmt, ist axial verschiebbar. Mit dem Hochziehen der Welle 29 wird einerseits die Kupplung 30 der Welle 29 vom Druckluftmotor 26 gelöst und andererseits ein Teil des Keiles 33 in die Keilnut der Nabe des Handrades 32 eingeschoben und damit die Verbindung des Handrades mit dem Getriebe hergestellt. Die Welle wird in den beiden Stellungen durch eine federnde Kugel 34 festgehalten, die in Ringnuten 35, 36 eingreift.A handwheel 32 is mounted on the shaft 29 for manual actuation of the valve put on, but when actuated by means of the compressed air motor to accidents avoid, not allowed to run. The shaft coupled to the air motor, whose Wedge 33 takes the gear 28 with it, is axially displaceable. With the pulling up of the Shaft 29, on the one hand, the coupling 30 of the shaft 29 is released from the compressed air motor 26 and on the other hand part of the key 33 in the keyway of the hub of the handwheel 32 inserted and the connection between the handwheel and the gearbox is established. The shaft is held in the two positions by a resilient ball 34, which engages in annular grooves 35, 36.

Claims

Patent claim: Automatic control for rotating compressed air motors for valves and the like, in which the compressed air fed to and from the motor can be controlled by slides which are arranged coaxially above the valve spindle, because it indicates that the control cylinder (2) has jacket bores ( 17, 18, 19, 20) two with annular grooves (10, 11) provided, pressed by springs in their dead spots (5, 6) are arranged and a spindle extension (4) for adjusting the slide piston (5, 6) for the purpose of throttling or The shut-off of the compressed air flow near the end positions has two stops (8.25) . Considered publications: German Patent Specifications Nos. 349 305, 962 843; German Auslegeschrift No. 1117 351; German utility model No. 1709 747; U.S. Patent No. 2,709,062.