DE1650498A1

DE1650498A1 - Betaetigungsvorrichtung fuer ein Ventil

Info

Publication number: DE1650498A1
Application number: DE1967P0042763
Authority: DE
Inventors: E Kleeberg Gunther K
Original assignee: Gulf and Western Manufacturing Co
Current assignee: Gulf and Western Manufacturing Co
Priority date: 1966-08-08
Filing date: 1967-08-05
Publication date: 1970-12-10
Also published as: GB1199431A; BE702420A; SE331010B; US3466005A; DE1650498B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrichtung

für ein Ventil.

Die Verwendung von entfernt gelegenen drehbaren Ventilen zur Steuerung des Stromes von Flüssigkeiten, Gasen und dergleichen zu verschiedenen Teilen einer Industrieanlage ist eine übliche und -weitverbreitete Praxis, und es ist bereits auch vorgeschlagen worden, Betätigungsvorrichtungen für derartige Ven- t tile zu schaffen, mit denen die Ventile von einer zentral gelegenen Schaltstation aus geöffnet und geschlossen werden können. Im allgemeinen werden diese Ventilbetätigungsvorrichtungen in einer geschlossenen Stellung gehalten, und im Falle einer Stromunterbrechung werden sie abgekuppelt und von der Vorrichtung in die geschlossene Stellung bewegt. Ventilbetätigungsvorrichtungen dieser Art sind verhältnieraäQig komplizierte Konstruktionen und kostspielig, insbesondere wenn ei© zur Betätigung größerer Ventile

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benutzt werden sollen. Außerdem sind derartige Vorrichtungen im allgemeinen an Ort und Stelle mit leicht erhältlichen Komponenten hergestellt, die für die Verwendung in dieser Korabination oft schlecht geeignet sind. Solche Vorrichtungen sind daher im allgemeinen sehr kompliziert und wenig geeignet, eine zuverlässige Arbeitsweise zu liefern, die aus Sicherheitsgründen verlangt wird.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer neuen und verbesserten Vorrichtung zur Betätigung eines drehbaren Ventils, die verhältnismäßig unkompliziert aufgebaut ist und dennoch außerordentlich zuverlässig und befriedigend in der Arbeitsweise ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Vorrichtung zur Betätigung eines drehbaren Ventils einen Betätigungsschaft, der eine drehbar gelagerte Trommel umfaßt, Einrichtungen, die eine Kraft erzeugen, die die Trommel in einer Richtung zu verdrehen versucht, sowie damit zusammenwirkende Antriebseinrichtungen für die Trommel und den Ventilschaft, durch die der Ventilschaft in Abhängigkeit zur Rotation der Trommel in der einen Richtung in die geschlossene Stellung bewegt wird, und Einrichtungen, durch die die Trommel in entgegengesetze Richtung gedreht wird, um das Ventil zu öffnen, sowie Einrichtungen zur lösbaren Arretierung der Trommel gegen eine Rotation durch die Kraft in Schließrichtung des Ventils.

Vorzugsweise ist eine Feder mit einem konstanten Drehmoment vorgesehen, die eine gleichmäßige Kraft ausübt, welche die

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Trommel in Schließrichtung des Ventils zu verdrehen versucht zusammen mit Einrichtungen zur lösbaren Arretierung oder Sperrung der Trommel jegen eine Rotation in dieser Richtung und-Einrichtungen, durch die die Trommel in entgegengesetzter Richtung gegen den Widerstand der Feder zum Öffnen des Ventils verdreht wird. Die mit der Trommel und dem Ventilschaft zusammenwirkenden Antriebsmittel sind so ausgestaltet, daß sich eine leerbewegung zwischen der Rotation der Trommel und der daraus resultierenden Rotation des Ventilschaftes ergibt, wodurch eine hohe Stoßenergie erzeugt wird, mit welcher die anfängliche ™ statische Reibung des Ventils überwunden wird und wodurch ein sofortiges sicheres Schließen des Ventils bewirkt wird, wenn die Trommel entsperrt ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umfassen die Einrichtungen zur Arretierung der Trommel gegen eine Rotation in Schließrichtung des Ventils einen Sperrhebel, der schwenkbar auf der Trommel gelagert ist, eine Sperre, die schwenkbar auf der Grundplatte' gelagert ist und von einer Betriebsstellung in eine Nichtbetriebsstellun_o bewegbar ist, sowie eine Feder, durch Λ die die* Sperre in die Außerbetriebsstellung bewegbar ist. Der Sperrhebel, der mit der Sperre zusammenwirkt, wird durch eine Feder an einer Bewegung gehindert, während ein Solenoid mit seiner Armatur den Sperrhebel in Verbindung mit der Sperre hält, wenn die Spule des Solenoids erregt ist. Durch diese Ausgestaltung erfaßt der Sperrhebel die Sperre und hält somit die Trommel

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gegen eine Rotation in Schließrichtung des Ventils so lange fest, solange die Spule des Solenoids unter Strom ist. Wird aber die Stromzufuhr zur Spule unterbrochen, wird die Sperre augenblicklich in ihre Außerbetriebsstellung bewegt, und zwar durch die zugehörige Feder, während die Trommel durch die Feder

.mit dem konstanten Drehmoment freigegeben und vollständig in eine Richtung verdreht wird, in der sich das Ventil schließt. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umfassen die Einrichtungen zum Verdrehen der Trommel gegen den Widerstand einer Feder mit konstantem Drehmoment zum Öffnen des Ventils und zur Arretierung der Trommel in der geöffneten Ventilstellung ein angetriebenes drehbares Teil, welches auf der Grundplatte gelagert ist und mit zwei Ansätzen versehen ist, wodurch erstens die Sperre in die Betriebsstellung zurückbewegt wird und dann die Trommel in entgegengesetzte Richtung verdreht wird, damit der S^errhebel wieder von der Sperre erfaßbar ist. Bei einer Ausführungsform der Erfindung, bei der zusammenwirkende Antriebseinrichtungen vorhanden sind für Trommel und Ventilschaft, dreht eine solche Drehbewegung der Trommel das Ventil in die geöffnete Stellung. Bei einer abgeänderten Ausgestaltungsform wird die Rückkehr der Sperre in die Betriebsstellung und die Rotation der Trommel, damit der Sperrhebel wieder von der Sperre .erfaßt wird, während einer Anfangsperiode der Drehbewegung des angetriebenen Teiles herbeigeführt, worauf das Ventil in die geöffnete Stellung durch die restliche Drehbewegung bewegt wird.

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Durch die Trennung der beiden Vorgänge wird die Kraft, die erforderlich ist, beträchtlich verringert.

Die Erfindung wird nun anhand einiger Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen:

Pi.j. 1 eine Seitenansicht einer Betätigungsvorrichtung für ein Ventil teilweise im Schnitt, wobei das Ventil ein übliches Kugelventil ist,

Pig. 2 eine Einzelheit eines Teiles der Ventilbetätigungsvorrichtung,

Pig. 3 eines weiteren Teiles der Betätigungsvorrichtung, Pig. 4 ein Sehaltdiagramm

Pig. 5 einen Grundriß der Betätigungsvorrichtung, gesehen von der linie V - V der Pig. 1 in Blickrichtung der Pfeile,

Pig. 6 einen Querschnitt auf der linie VI - VI der Pig. 1 in Richtung der Pfeile,

Pig. 7 einen Grundriß teilweise im Schnitt entsprechend ;. 5» jedoch von einer anderen Ausgestaltung,

Pig. 8 eine Seitenansicht teilweise im Vertilcalschnitt der " abgeänderten Ausgestaltungsform nach Pig. 7 und

Pig. 9 und 10 Einzeldarstellungen in der Ansicht von Teilen der abgeänderten Ausgestaltungsform nach Pig. 7 und 8.

Die in Pig. 1 dargestellte Betätigungsvorrichtung für ein Ventil ist mit einer Grundplatte oder Platte 20 verbunden, die in

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geeigneter Weise an dem Gehäuse eines Kugelventils 24 befestigt ist. Auf der Grundplatte ist ein sich nach oben erstreckender, hohlzylindrischer Ständer 26 angeordnet, der den Ventilschaft und eine Ventilschaftverlängerung 32 umgibt. Drehbar auf dem unteren Teil des Ständers 26 ist vermittels eines lagers 34 ein Hauptantriebszahnrad 36 gelagert, welches mit einem Zahnrad 38 kämmt. Ebenfalls auf dem Ständer 26 ist drehbar vermittels eines Lagers 40 eine Federtrommel 42 gelagert. Diese Trommel besitzt eine zentrische Nabe 44, die auf einer Unterlagscheibe 46 ruht, die wiederum auf der Distanzbuchse 48 angeordnet ist. Von der Nabe der Trommel geht ein zentrischer Steg 50 aus, an dessen äußerem Ende ein zylindrischer Plansch 52 befestigt ist. Die Unterlegscheibe 54 dient auch zur Aufnahme des Zahnrades 36. An einer Schulter am oberen Ende des Ständers 26 ist vermittels einer Mutter 60 ein festes Anschlagteil 62 unter Zuhilfenahme von Keilen befestigt. Die Ventilschaftverlängerung 32 ragt nach oben über den Ständer 26 hinaus und ist in diesem in einem lager 64 gelagert. Unmittelbar oberhalb dieses lagers ist die Ventilschaftverlängerung mit einer Schulter 66 versehen, an der vermittels einer Mutter 68, Scheibe 70 und eines Anzeigebechers 72 ein scheibenförmiges Teil 74 befestigt ist, das mit zwei nach unten ragenden, diametral zueinander angeordneten Ansätzen 76 versehen ist (siehe auch Pig. 6).

Auf der Oberseite des Steges 50 der Trommel 42 zwischen dieser und dem Flansch 52 sind vier Antriebsansätze 80 gebildet. Zwei dieser Ansätze erfassen eine Seite der Ansätze 76 an dem

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Teil 74» wenn sich die Trommel 42 in Uhrzeigerrichtung dreht, wenn man Pig. 6 betrachtet. Auf diese Weise wird der Ventilschaft über einen Winkel von etwa 90° gedreht, und zwar aus der geöffneten Stellung, die dargestellt ist, in die geschlossene Stellung. Die anderen beiden Ansätze 80 dienen zur Erfassung der gegenüberliegenden Seite der Ansätze 76 und drehen das Ventil in die geöffnete Stellung. Wie Pig. 6 zeigt, ist der Abstand zwischen den Ansätzen 76 an dem Teil 74 und den Ansätzen 80 an der Scheibe derart, daß eine leerbewegung von etwa 20° stattfindet, ehe eine Drehbewegung der Trommel 42 in irgendeine Richtung auf das Teil 74 und damit auf den Ventilschaft übertragen wird. Die Stoßenergie, die auf diese Weise auf den Yentilschaft erfolgt durch das Drehmoment der Trommel, überwindet die statische Reibung zwischen dem Kugelventil und den damit verbundenen üblichen Dichtungsmitteln, so daß so die Kräfte wirksam werden, die notwendig sind, das Ventil zu schließen.

Auf dem Umfang der Trommel 42 ist das eine Ende der Feder 90, die sich teilweise um die trommel herumwickelt, befestigt, während das andere Ende um eine kleine Trommel 91 gewickelt und daran befestigt ist, welche drehbar auf einem Schaft 92 liegt, der sich von der Grundplatte 20 nach oben erstreckt (Fig. 1, 5 und 6). Diese Peder übt eine gleichmäßige Kraft auf die Trommel 42 aus und versucht diese in Uhrzeigerrichtung gemäß der Darstellung in Pig. 6 zu verdrehen. Zur Verhinderung einer solchen Drehung der Trommel und um die Teile in der in Pig. 6 gezeigten Stellung bei geöffnetem Ventil zu halten, ist der folgende

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Mechanismus vorgesehen. Schwenkbar auf der unteren Seite des Steges 50 der Federtrommel ist vermittels eines Zapfens 94 ein Sperrhebel 100 gelagert. Ein Arm dieses Hebels trägt eine Rolle 102, die eine Ausnehmung IO4 in einer Sperre 106 erfaßt. Der .andere Arm des Hebels 100 besitzt ein abgerundetes Ende 108, das zu bestimmten Zeiten die Nabe 44 der Trommel erfaßt und so die Schwingbewegung des Hebels in Gegenubrzeigerrichtung, wie lig. 5 zeigt, unter dem Einfluß einer Zugfeder 110 begrenzt. Die Zugfeder 110 ist zwischen dem Ende 108 des Hebels und einem Ankerzapfen auf der Trommel aufgehängt. Die Sperre 106 ist schwenkbar auf einem Zapfen 120 gelagert, der sich von einer ■Verstärkung 122 aus, die auf der Grundplatte 20 gebildet ist, nach oben erstreckt. Die Sperre 106 wird auf diesem Bolzen vermittels einer Mutter 124 (]?ig. 1) gehalten. Die Sperre 106 wird in ihrer Betriebsstellung, in der sie in den Pig. 2 und 5 dargestellt ist, durch einen Sperrhebel 130 gehalten, der an seinem äußeren Ende eine Rolle 132 trägt. Dieser Sperrhebel ist schwenkbar auf einem Stift 134 einer Konsole I36 gelagert, die auf der Grundplatte 20 vermittels Schrauben 138 befestigt ist. Die Armatur 140 des Solenoids 142, die auf der Unterseite der Grundplatte 20 befestigt ist, erfaßt den Sperrhebel I30. Wird das Solenoid erregt, wird eine nach oben gerichtete Kraft erzeugt, die auf den Sperrhebel wirkt und wodurch er so in der Betriebsstellung gehalten wird, wobei die Rolle 132 gegen eine Widerlagerplatte 144 liegt, die an der Sperre 106 befestigt ist. Eine Schraubenfeder 146, die zwischen einem Stift I48 auf dem Hebel I30 und

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einem Stift 150 auf dem Solenoid gespannt ist, zieht dauernd den Hebel 120 in Uhrzeigerrichtung in einem Ausmaß, der durch einen festen Anschlag bestimmt wird, der an dem Solenoid angeordnet ist, ua die Sperre 106 von der Wirkung der Eeder 152 (I¹Xg. 5) zu befreien, wenn das Solenoid stromlos ist. Wie aus ]?ig. 3 hervorgeht, ist die Sperre 106 in vertikaler Richtung durch eine Rolle 160 stabilisiert, die drehbar auf einer Konsole 162, welche an der Unterseite der Sperre befestigt ist, gelagert ist.

Diese Rolle läuft in einer U-förmigen Führung 164, die in dem Teil 166, welches auf der Grundplatte 20 befestigt ist, gebildet

Der Sperrhebel 100 trägt eine zweite Rolle 170, die auf einem nach unten weisenden Bolzen gelagert ist, und zwar liegt sie in einer Ebene, die tiefer liegt als die der Rolle 102. Diese Rolle liegt in der gleichen Horizontalebene wie die beiden Antriebsansätze 176, die auf der Oberseite des Hauptantriebszahnrades 36 nach oben ragend gebildet sind. Wenn die Teile in der in I¹Ig. 5 gezeigten Stellung sind, dann liegt die Rolle in radialer Richtung gerade jenseits des Bewegungsweges dieser f beiden Ansätze. Von dem linken Ende der Sperre 106 erstreckt sich ein Ansatz 180 nach unten, der eine Nockenflache 182 aufweist, die von einer Rolle 184 erfaßt wird, welche drehbar auf der Oberseite des Zahnrades 36 gelagert ist« Das Zahnrad 38 ist auf der Abtriebswelle 186 eines mit einem Reduziergetriebe versehenen Elektromotors befestigt, der schematisch in Pig. 1 dargestellt ist und das Bezugszeichen 188 trägt. Diese Antriebseinrichtung

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ist an der Unterseite der Grundplatte 20 befestigt, und die Welle 186 erstreckt sich durch eine Bohrung der Grundplatte hindurch.

Auf dem scheibenförmigen Teil 74 ist vermittels eines Blockes 190 ein Nocken befestigt, der einen Schalter betätigt. Der Nocken ist so geformt, daß er in Umfangsrichtung eine Anzahl nicht gezeigter Vorsprünge besitzt, die drei Mikrοschalter 194» 196 und 198 (siehe Pig. 5) durch Zusamraenwirkung mit den Rollen 200, 202, 204 betätigen, welche an den jeweiligen Schaltern angeordnet sind, und zwar dann, wenn der Ventilschaft verschiedene Winkelstellungen einnimmt. Ist das Ventil völlig geöffnet, wobei sich die Teile der Betätigungsvorrichtung in den in den Figuren dargestellten Stellungen befinden, wird der Schalter 194 durch den zugehörigen Vorsprung in eine Stellung geschaltet, in der die Schaltung zum Motor 188 geöffnet wird und gleichzeitig der Schaltkreis für ein Lichtsignal 210 geschlossen wird, welches anzeigt, daß das Ventil geöffnet ist (Pig. 4). Wenn der Ventilschaft 30 und die Ventilschaftverlängerung 32 unter Berücksichtigung von Fig. 5 und 6 in Uhrzeigerrichtung gedreht werden, um das Ventil in die geschlossene Stellung zu bringen, wird der Schalter 196 geschlossen, wodurch der Schaltkreis, der zu der Lampe 212 führt, geschlossen wird, die dann anzeigt "Ventil nicht geschlossen¹¹. Dieser Schalter öffnet sich dann wieder, wenn das Ventil vollständig geschlossen ist und der Schalter 198 so betätigt wird, daß die Schaltung zu der Lampe

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geschlossen wird, die dann aufleuchtet und anzeigt "Ventil, geschlossen". Pig. 4 zeigt diese Schalter in ihren Stellungen, wenn das Ventil vollständig geschlossen ist.

Die Fig. 1, 5 und 6 zeigen die Ventilbetätigungsvorrichtung in der Stellung, in der das Ventil völlig geöffnet ist. Somit ist die Drohung der Trommel 42 durch die Feder 90 in Uhrzeigerrichtung durch die Berührung der Rolle 102 des Sperrhebels 100 mit dem Hocken 104 auf der Sperre 106 verhindert. Die Sperre wiederum wird in ihrer Betriebsstellung, die in der Zeichnung dargestellt ist, durch den Sperrhebel 130 gehalten. Schließlich ist der Sperrhebel 130 durch die Armatur 140 in die Betriebsstellung hochgehoben. Wird das Solenoid stromlos, wird der Sperrhebel 180 durch die Feder 146 nach unten gezogen, während die Sperre 106 in Uhrzeigerrichtung durch die Rolle 102 und durch die Feder 152 in die strichpunktierte Stellung geschwenkt wird, wodurch die Trommel 42 freigegeben und unter der Wirkung der Feder 90 in' eine Richtung verdreht wird in einem Ausmaß, das ausreicht, das Ventil in die geschlossene Stellung zu bewegen.

Um das Ventil in die geöffnete Stellung zurückzubringen, wird ein entfernt angeordneter, normalerweise geöffneter Schalter 220 geschlossen, so daß einem Relais 232, welches die Schalter A, B. oder 0 steuert, Strom zugeführt wird, so daß die Schalter geschlossen werden. Der Schalter A und ein normalerweise geschlossener Schalter 230 stellen eine Halteschaltung dar, über die das Relais 232 erregt gehalten wird, wenn der Schalter 220 wieder losgelassen wird. Das Solenoid 142 wird wieder mit Strom versorgt,

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und auch der Motoreinrichtung 188 wird Strom zugeführt. Der Schalter 194 ist in die in Fig. 4 gezeigte Stellung zurückgebracht worden, als das Ventil sich zu schließen begann. Jetzt dreht sich das Zahnrad 36 im Gegenuhrzeigersxnn, und die .Rolle 184 auf dem Zahnrad tritt mit der Nockenfläche 182 an der Sperre 106 zusammen, die nach Freigabe durch den Sperrhebel 130 die Stellung eingenommen hat, welche in gestrichelten Linien in Pig. 5 dargestellt ist und die sich durch den Anschlag 222 ergibt. Die Sperre 106 wird nun im Gregenuhrzeigersinn durch die Rolle 184 auf der Fläche 182 verschwenkt und in die Stellung zurückgebracht, die durch ausgezogene Linien in Pig. 5 gezeigt ist. Unmittelbar bevor die Sperre diese Stellung erreicht, wird der Sperrhebel 130 durch die Armatur I40 des Solenoids 142 nach oben bewegt, wodurch die Sperre in ihrer Betriebsstellung festgehalten wird. Die Rolle 184 läuft an der Nockenflache 182 vorbei.

Wenn sich das Zahnrad 36 weiterdreht, erfaßt ein Ansatz dieses Zahnrades die Rolle 170 auf dem Sperrhebel 100, der vorher in den Bewegungsweg dieses Ansatzes durch das Schließen der Sperre 106 gebracht worden ist (siehe gestrichelte Linienstellung in Pig. 5). Die Trommel 42 wird nun entgegengesetzt, d. h. im Gregenuhrzeigersinn gemäß Pig. 5, gedreht, und zwar durch die Wirkung des Ansatzes auf die Rolle 170 gegen den Widerstand der Peder 90 und nachdem die Leerbewegung zwischen den Ansätzen 80 und 76 zuendegegangen ist. Eine weitere Rotation der Trommel wirkt über die Ventilschaftverlängerung 32, so daß das Ventil in die geöffnete

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Stellung bewegt wird. Unmittelbar bevor das Ventil die geöffnete Stellung erreicht, fällt die Rolle 102 an dem Sperrhebel 100, die auf der bogenförmigen Fläche 224 der Sperre 106 entlang gerollt ist, in die Ausnehmung 104 des Sperrhebels 106, -wodurch die Rolle 170 gerade außerhalb des Weges des Ansatzes 176 vorbeigeschwenkt wird und die Trommel 42 gegen eine Rotation durch die Feder 90 sperrt. Der Schalter 194 wird jetzt so betätigt, daß der Stromkreis zum Motor geöffnet wird und der Stromkreis ^ zur Signallampe 210 geschlossen wird. Das Ventil verbleibt in der geöffneten Stellung, bis der Schalter 230 (Fig. 4) wieder von Hand geöffnet wird, wodurch der Haltekreis unterbrochen und das Relais 232 stromlos wird und wodurch auch die Schalter A, B und C geöffnet werden. Selbstverständlich tritt auch im Falle einer Störung der Stromversorgung zu den leitungen 234» 236 (Fig. 4) eine Unterbrechung der Stromzuführung zum Solenoid 142 ein, so daß das Ventil sofort durch die Feder 90 in die geschlossene Stellung zurückbewegt wird.

Unter gewissen Arbeitsbedingungen, insbesondere bei der Be- * tätigung großer Ventile, ist es wünschenswert, die Zurückführung des Ventils in die geöffnete Stellung in zwei getrennte Schritte zu unterteilen, und zwar indem zuerst die Ventilschließfeder 90 wieder gespannt wird und dann das Ventil in die geöffnete Stellung gebracht wird. Zu diesem Zweck kann die Betätigungsvorrichtung, wie sie oben beschrieben worden ist, wie folgt abgewandelt werden.

Wie in den Pig. 7 biß 10 gezeigt, ist ein Abstandshalter 300,

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der der Buchse 48 entspricht, drehbar _auf dem hohlen Ständer (Pig. 8) gelagert und mit einem Radialarm 302 versehen. Der Ständer 26 ist bei 304, 306 geschlitzt, und ein Antriebszapfen 308 des !Geiles 300 ragt durch diese Schlitze hindurch und durch eine Bohrung 310 in der Ventilschaftverlängerung 32. Die Schlitze 304, 306 sind etwas größer als ein Bogen von 90°, so daß eine 90 -Drehung des Ventilschaftes 30 möglich ist, "wenn das Ventil aus der geöffneten Stellung, die dargestellt ist, in eine geschlossene Stellung gedreht wird. Diese beiden Stellungen werden festgelegt durch die festen Anschläge 62, die oben beschrieben sind.

Auf dem äußeren Ende des Armes 302 ist ein Hebel 320 schwenkbar gelagert, der oben und unten Rollen 322 und 324 trägt (Pig. und 10). Eine Schraubenfeder 330 versucht den Hebel 320 in Gegenuhrzeigerrichtung unter Berücksichtigung von Jig. 7 zu verschwenken. Die untere Rolle 324 läuft auf einem Hockenpfad 332, der auf der Oberseite des Zahnrades 36 gebildet ist und der mit einer Ausnehmung 334 versehen ist. An dem unteren Teil des äußeren Flansches 52 der Trommel 42 ist ein sich radial erstreckendes Widerlager 340 gebildet, das eine Nockenflache 342 besitzt, die von der oberen Rolle 322 erfaßt wird, so daß der Hebel 320 in Uhrzeigerrichtung verschwenkt und dadurch die Rolle 324 aus der Ausnehmung 334 heraushebt. Von dem Zahnrad 36 ragt eine Rippe 350 nach oben, die an einem Ende eine sich radial erstreckende Ansohlagfläche 352 bildet.

In I¹Ig. 7 sind die Teile in jenen Stellungen gezeigt, die

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sie einnehmen, wenn das Ventil in der geöffneten Stellung jäurch den Zusammentritt der Rolle 102 des Sperrhebels 100 mit der-Ausnehmung 104 der Sperre 106 gehalten wird (siehe Fig. 5)·

Wenn nun das Solenoid 142 durch Betätigung des Schalters 230 oder durch eine Störung in der Stromzuführung stromlos wird, wird die Sperre und auch die Rolle 102 freigegeben. Die Feder 90 dreht jetzt den Arm 42 in Uhrzeigerrichtung. Die Ansätze 80, die vorher zur Herbeiführung der Rotation des Ventils durch die Tromrael 42 dienten, sind weggelassen, und die Bewegung des Ventils in die geschlossene Stellung, die immer noch durch den Zusammentritt der Ansätze 76 mit dem festen Anschlag 62 bestimmt wird, wird jetzi durch den Zusammentritt des Anschlages 340 mit der Rolle 322 bewirkt, die das Seil 300 in Uhrzeigerrichtung um 90° verschwenkt (gestrichelte Linienstellung des Armes 302 Fig. 7), wobei die Rolle 324 nun sich frei über den Nockenpfad 332 bewegt.

Wenn das Solenoid 142 und der Motor der Einrichtung 188 erneut mit Strom versorgt sind, um das Ventil wieder in die geöffnete Stellung zu bringen, dreht sich das Zahnrad 36 in G-egenuhrzeigerrichtung. Während der ersten 180 der Drehung des Zahnrades läuft die Rolle 322 frei auf dem Nockenpfad 332, und die Anschlagfläche 352 wird die Rolle 170 erfassen. Jetzt werden der Sperrhebel 100 und die Rolle 102 in die in Fig. 7 gezeigten Stellungen zurückbewegt, und zwar während der nächsten 90° der Bewegung des Zahnrades 36, wobei die Feder 90 gespannt und die Trommel 42 in der in Fig. 4 gezeigten Stellung gesperrt wird.

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Sobald die Rolle 102 in die Ausnehmung 104 der Sperre 106 eintritt, schwenkt die Rolle 170 nach außen über die Anschlagfläche 352 hinaus, und die Rolle 324 läuft nach unten in Berührung mit der Ausnehmung 334 bei etwa 270° der Drehung des Zahnrades (siehe .gestrichelte Linien in Pig. 7). Während der nächsten 90°-Drehung wird die Rolle 324 von dem Zahnrad mitgenommen, wodurch das Teil 300 gedreht und das Ventil geöffnet wird. Unmittelbar ehe es seine geöffnete Stellung erreicht, was durch den Zusammentritt des Ansatzes 76 mit dem festen Anschlag 62 bestimmt wird, wird die Rolle 324 aus der Ausnehmung 334 durch die Nockenfläclie 342 herausgehoben, so daß eine geringe Überdrehung des Zahnrades stattfindet, nachdem der Schalter 194 in eine Stellung bewegt worden ist, in der er den Schaltkreis zum Motor der Einrichtung 188 öffnet und den zur Lampe 210 schließt.

Wie aus Pig. 6 und 1 hervorgeht, sind die Schalter 194» 196 und 198 auf einer Platte 400 befestigt, die wiederum auf den oberen Enden einer Führungsbahn I64 und eines Anschlages 222 befestigt ist, welch letzterer der Übersichtlichkeit halber in Pig. 1 weggelassen worden ist. Vorzugsweise wird, wie Pig. 1 zeigt, die Betätigungsvorrichtung für das Ventil durch Gehäuseteile 410 und 420, die an der Grundplatte 20 befestigt sind, umschlossen. Das obere Gehäuseteil 410 ist mit einer Erhebung 430 versehen, die Öffnungen 440 besitzt, durch welche man einen Anzeigebecher 72 sehen kann, der die Stellung des Ventils anzeigt.

Die Arbeitsweise der Betätigungsvorrichtung geht aus der

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obigen Besenreibung klar hervor, ebenso die zahlreichen fortschrittlichen Merkmale. So wird durch die kompakte und einheitliche Anordnung der Betätigungsvorrichtung auf einer Grundplatte, die in der Nähe oder direkt am Ventilgehäuse befestigt werden kann, die Installation vereinfacht. Die außerordentliche Zuverlässigkeit der Arbeitsweise, insbesondere beim Schließen des Ventils durch eine Bedienungsperson oder im Falle einer Störung, ist in jedem .Falle sichergestellt, weil die das Ventil betätigende Trommel vollständig freigegeben wird, wenn das Solenoid 142 λ stromlos wird, so daß die Feder 90, die immer dieselbe Kraft auf die Trommel ausübt, mit dem Versuch, das Ventil zu schließen, wirksam ist, sobald das Ventil sich zu schließen beginnt, bis es vollständig geschlossen wird, ohne daß die Neigung besteht, daß die Kraft nach und nach abnimmt in dem Maße, wie sich das Ventil seiner geschlossenen Stellung nähert. In umgekehrter Weise beim Zurückführen des Ventils in die geöffnete Stellung und beim Spannen der Feder ist der Widerstand, den die Motoreinrichtung zu überwinden hat, immer derselbe und steigert sich nicht in dem Maße, wie sich das Ventil der geöffneten Stellung nähert. Folglich ™ können die Kraffcerfordernisse genau erkannt und bemessen werden und die beste Kraftquelle für ein bestimmtes Ventil gewählt werden. Die Vorrichtung ist auch völlig narrensicher, weil in jeder Stellung, die von dem Ventil eingenommen wird, in der Feder 90 immer -iiehr Energie gespeichert isb, als für das sofortige u'chlLeßen des Ventile notwendig ist.

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Wie oben im Zusammenhang mit der Ausgestaltungsform nach Pig. 1 bis 6 ausgeführt wurde, ist zwischen den zusammenwirkenden Antriebseinrichtungen zwischen der das Ventil betätigenden Trommel und dem Ventilschaft ein bestimmtes Ausmaß einer Leerbewegung vorhanden, die aufgrund der sich dadurch ergebenden Stoßwirkung die Einleitungsbewegung des Yentils in jeder Brehriehtung erleichtert. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, sind die Rolle 102 und die Ausnehmung 104 so angeordnet, daß die Rolle dauernd die Sperre in ihre Außerbetriebsstellung zu schwingen versucht, wodurch eine Auslösung der Trommel durch die Wirkung der Feder 90 selbst dann sichergestellt ist, falls die Feder 152 nicht wirksam werden sollte. Auch durch die Verwendung des zweiten Ansatzes 184 auf dem Zahnrad 36, durch den die Sperre in die Betriebsstellung zurückgebracht wird,unmittelbar bevor der andere Ansatz 176 die Rolle 170 erfaßt hat, um die Trommel in die geöffnete Ventilstellung zurückzudrehen, wird die Ausgestaltung erheblich vereinfacht. Schließlich wird aufgrund der Ausgestaltung in den Fig. 7 bis 10, wonach in zwei getrennten Vorgängen die Trommel gespannt und das Ventil geöffnet wird, die Kraftanforderung ganz erheblich herabgesetzt, wodurch die Vorrichtung an weiterer V/ir tschaftlichkeit gewinnt.

- Ansprüche -

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Claims

Ansprüche :

1. Betätigungsvorrichtung für ein Ventil, insbesondere ein drehbares Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß eine drehbare Trommel (42) vorgesehen ist, auf die eine Kraft einwirkt, durch die sie in eine Richtung vorgespannt ist, sowie Antriebseinrichtungen, die mit der Trommel (42) und dem Ventilschaft (30) zusammenwirken, sowie Einrichtungen, durch die die Trommel in Öffnungsrichtung des Ventils drehbar ist und wobei die Trommel gegen eine Rotation unter der Einwirkung einer Federkraft in Schließrichtun^ des Ventils auslösbar gesperrt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Drehung der Trommel (42) und die Einrichtungen zur lösbaren Arretierung der Trommel gegen die Kraft der Feder (90) auf einer Grundplatte (20) in der Nähe des Ventils befestigt sind. *

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Trommel (42) die Kraft einer Feder (90) einwirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (90) ein konstantes Drehmoment auf die Trommel (42) ausübt und diese in allen Stellungen der Trommel in dieselbe Richtung zu drehen versucht.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (42) drehbar auf einem hohlen Ständer (26) gelagert ist, der den Ventilschaft (30) umgibt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis"5> dadurch gekennzeichnet, da,3 die auslösbare Sperrung eine Sperre (106), ein Solenoid (142) mit einer Armatur (140) umfaßt, wobei die Sperre die Trommel und den Ventilschaft (30)gegen eine Rotation durch die Federkraft sperrt, wenn das Solenoid erregt ist, sowie eine Feder (146) durch die die Sperre (106) unwirksam ist, wenn das Solenoid stromlos ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre (106) schwenkbar gelagert ist und in eine Betriebs- und Außerbetriebsstellung bringbar ist, wobei die Sperre mit einer Feder zusammenwirkt, und daß ein Sperrhebel (100) auf der Trommel angeordnet ist, der mit der Sperre (106) zusammenwirkt und eine Rotation der Trommel vr .■•hindert, wenn die Sperre von dem Solenoid (142) in ihrer wirksamen Stellung gehalten ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß zwei Antriebsaiisätze (7b) auf der Trommel (42) vorgesehen sind sowie zwei Anschläge (62) auf dem Ventilschaft (30, 32), wobei die Paare der .Ansätze co angeordnet sind, daß sich zwischen der Rotation der Trommel in jeder Richtung und der «ich er_;,ebeuden Rotation deis VentilsclipfloB eine Leerbewegung ergibt.

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8ΑΌ ORIGINAL

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung der Betätigungsvorrichtung zunächst die Federkraft der Trommel spannt und dann das Ventil öffnet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (42) durch einen Sperrhebel (100) auslösbar arretiert ist und ein Anschlagteil trägt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Trommel gelagerte Sperrhebel eine Rolle (102) trägt zur Arretierung der Trommel und eine zweite Rolle (170), die mit einem Antriebsansatz (176) zusammenwirkt*

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Sperre (106) und zum Antrieb der Trommel (42) in einer Richtung ein Getrieberad vorgesehen ist mit einem Ansatz, der eine EToclcenfläobe der Sperre erfaßt, und ein zweiter Ansatz, der eine Anschlagfläche an der Trommel erfaßt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre (106) von einem Sperrhebel betätigbar ist, der zwei Rollen trägt, von denen eine die Sperre betätigt, wenn diese in ihrer wirksamen Stellung ist, und die Trommel gegen eine Rotation sperrt, während die andere Rolle mit dem zweiten Ansatz auf dem angetriebenen Getrieberad zusammentritt.

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