Antrieb für Schnellschluß- und Schnellöffnungsarmaturen Gegenstand
der Erfindung ist ein Antrieb für Schnellschluß-und Schnellöffnungsarmaturen mit
einem Fallgewicht und einem damit über eine Stange in Verbindung stehenden Hubkolben.
Die bekannten derartigen Antriebe arbeiten fast ausschließlich mit hydraulischer
Betätigung. Der Kolben wird dabei durch eine Flüssigkeit, vorzugsweise Öl, bewegt
und durch das gleiche Medium in seiner Zage festgehalten, damit auch der Abschlußkörper.
Nachteilig ist dabei, daß die Flüssigkeit nach kürzerer oder längerer Zeit zu lecken
beginnt. Außerdem verändert sie unabhängig davon ihr Volumen durch Temperatureinflüsse.
Dadurch kann die Stellung des Kolbens und damit des Absperrkörpers nicht gehalten
werden, denn es ist dabei zu bedenken, daß solche auf bestimmte Lage eingestellte
Armaturen oft Jahre lang in dieser verbleiben.Actuator for quick-closing and quick-opening fittings object
the invention is a drive for quick-closing and quick-opening fittings with
a falling weight and a reciprocating piston connected to it via a rod.
The known drives of this type work almost exclusively with hydraulic ones
Activity. The piston is moved by a liquid, preferably oil
and by the same medium held fast in its fate, with it also the final body.
The disadvantage here is that the liquid leaks after a shorter or longer period of time
begins. In addition, it changes its volume independently of this due to the influence of temperature.
As a result, the position of the piston and thus of the shut-off body cannot be maintained
be, because it is to be considered that such adjusted to a certain situation
Fittings often remain in this for years.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine stufenlose, in beiden
Richtungen in jeder Stellung mechanisch zu verriegelnde Hubeinrichtung für Absperrorgane
zu schaffen, insbesondere Regelarmaturen, die aus jeder Zage, vor allem jeder Zwischenstellung
in die geforderte Endstellung gebracht werden sollen. Gelöst wird diese Aufgabe
dadurch, daß die als nicht selbsthemmende Spindel ausgebildete
Stange
des Hubkolbens in einer Mutter läuft, die über ihre hußenseite mittelbar oder unmittelbar
zu verriegeln ist. Die Verriegelung erfolgt vorzugsweise durch eine Elektromagnetkupplung
über Zahnräder. Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
veranschaulicht. Danach ist an eine die Absperrarmatur, beispielsweise eine Drosselklappe
(nicht gezeichnet), tragende Antriebswelle 1 ein Hebel 2 angelenkt, der ein Fallgewicht
3 trägt. Dem Hebel 2 gegenüberliegend ist ein Hebel 4 angeordnet. Letzterer ist
gelenkig mit einer Kolbenstange 5 verbunden, welche im Mittelteil mit einem mehrgängigen,
nicht selbsthemmenden Gewinde 6 versehen ist. Am unteren Ende ist die Kolbenstange
5 als Stangenkopf ausgebildet und mit dem als Gabel ausgebildeten Hebel 4 drehbar
verbunden. Am oberen Ende ist an der Stange 5 ein Differentialkolben 7 befestigt.
In einem Gehäuse 8 ist eine Gewindebüchse 9 radial und axial gelagert. Die Gewindebüchse
9, in welcher die Kolbenstange 5 läuft, ist innen ebenfalls mit dem nicht selbsthemmenden
Gewinde 6 und außen mit einem Kegelrad 10 versehen. Am Antriebsgehäuse 8 ist ein
Bremskasten 11 angeflanscht. In ihm befindet sich eine Bremswelle 12 mit
einem gegelradritzel 13 an ihrem vorderen Ende. Ferner ist im Bremskasten
11 eine Elektromagnet-Zamellenbremse 14 ohne Schleifring angeordnet.
Die Bremse 14 ist einerseits mit dem Kasten 11 fest und andererseits
über
einen Freilauf 15 nur in einer Drehrichtung .fest mit der Welle 12 verbunden. .Auf
das Getriebegehäuse 8 ist ein Differentialz91inder 16, umgeben von einem als Ringraum
18 ausgebildeten Ölbehälter 17, aufgesetzt. Der Zylinder 16 und der Behälter 17
sind oben durch einen Deckel 19 abgeschlossen, in welchem seitlich mehrere Drosselventile
20, 20' und 20'' eingebaut sind. Am Behälter 17 befindet sich weiterhin ein mit
einer Drehflügelpumpe 22 gekoppelter Elektromotor 21. Die Pampe 22 steht über eine
Saugleitung 23 mit dem Ölbehälter 17 und über eine mit einem Rückschlagventil 25
ausgestattete Druckleitung 24 mit einem Raum 28 oberhalb des Raumes 18 in Verbindung.
Durch eine Leitung 26, in die ein stromlos offenes Elektromagnetventil 27 eingebaut
ist, wird eine Verbindung zwischen dem Raum 28 und dem Raum 18 hergestellt. Die
elektrische Ausrüstung für den Antrieb besteht aus einem Endschalter 29 für die
Offenstellung, einem weiteren Endschalter 30 für die Geschlossenstellung, die in
an sich bekannter Weise mit verschiedenen anderen elektrischen Geräten, wie Motorschutzschalter
31, Schaltschütz 32, Gleichrichter 33, Hilfsrelais 34, Befehlsgerät 35 mit Druckknöpfen
und einem Lampenausschalter 36 in Verbindung stehen. Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen
Antriebes ist nachstehend erläutert. Das dargestellte Schema zeigt den Antrieb
an
einer Schnellschlußarmatur als Rückschlagorgan hinter einer Pampe, wobei in der
dargestellten Stellung die Pumpe fördert und das Absperrorgan offen ist. Durch Betätigung
des Druckknopfes "Öffnen" im Befehlegerät 35 wird das Schaltschütz 32 erregt und
dadurch der Motor eingeschaltet. Die Pumpe fördert jetzt aus dem Raum 18 über die
Saugleitung 23 und die Druckleitung 24 in einen Raum 28 unter dem Deckel 19 und
in die Räume 3? und 38 im Differentialzylinder 16. Hierbei wird der Kolben 7 auf
seiner ganzen Stirnfläche beaufschlagt. Er bewegt sich dadurch aus der strichpunktiert
gezeichneten Stellung nach unten: Über die Kolbenstange 5, den Hebel 4 und die Welle
1 wird der Absperrkörper geöffnet unter Anheben des Fallgewichtes 3.The invention is based on the object of creating a stepless lifting device for shut-off devices that can be mechanically locked in both directions in every position, in particular control valves, which are to be brought from every frame, especially every intermediate position, into the required end position. This object is achieved in that the piston rod, which is designed as a non-self-locking spindle, runs in a nut which can be locked directly or indirectly via its sleeve side. The locking is preferably carried out by an electromagnetic clutch via gear wheels. An exemplary embodiment of the invention is illustrated schematically in the drawing. Thereafter, a drive shaft 1 carrying the shut-off valve, for example a throttle valve (not shown), is articulated with a lever 2 which carries a drop weight 3. A lever 4 is arranged opposite the lever 2. The latter is articulated to a piston rod 5, which is provided with a multi-start, non-self-locking thread 6 in the middle part. At the lower end, the piston rod 5 is designed as a rod head and is rotatably connected to the lever 4, which is designed as a fork. A differential piston 7 is attached to the rod 5 at the upper end. A threaded bushing 9 is mounted radially and axially in a housing 8. The threaded bushing 9 in which the piston rod 5 runs is also provided on the inside with the non-self-locking thread 6 and on the outside with a bevel gear 10. A brake box 11 is flanged to the drive housing 8. In it there is a brake shaft 12 with a bevel gear 13 at its front end. Furthermore, an electromagnetic multi-disc brake 14 without a slip ring is arranged in the brake box 11. The brake 14 is, on the one hand, fixedly connected to the box 11 and, on the other hand, fixedly connected to the shaft 12 in only one direction of rotation via a freewheel 15. A differential cylinder 16, surrounded by an oil container 17 designed as an annular space 18, is placed on the gear housing 8. The cylinder 16 and the container 17 are closed at the top by a cover 19, in which a plurality of throttle valves 20, 20 'and 20''are installed laterally. An electric motor 21 coupled to a rotary vane pump 22 is also located on the container 17. A connection between space 28 and space 18 is established through a line 26 into which a normally open solenoid valve 27 is installed. The electrical equipment for the drive consists of a limit switch 29 for the open position, another limit switch 30 for the closed position, which in a known manner with various other electrical devices, such as motor protection switch 31, contactor 32, rectifier 33, auxiliary relay 34, command device 35 with push buttons and a lamp off switch 36 in connection. The mode of operation of the drive according to the invention is explained below. The diagram shown shows the drive on a quick-acting valve as a non-return device behind a Pampe, in the position shown, the pump promotes and the shut-off device is open. By pressing the "Open" button in the command device 35, the contactor 32 is energized and the motor is switched on. The pump now delivers from space 18 via suction line 23 and pressure line 24 into a space 28 under cover 19 and into spaces 3? and 38 in the differential cylinder 16. Here, the piston 7 is acted upon over its entire end face. As a result, it moves downwards from the position shown in dash-dotted lines: The shut-off body is opened via the piston rod 5, the lever 4 and the shaft 1 while the falling weight 3 is lifted.
Hierbei kann sich die Gewindebüchse 9, welche mittels des Gewindes
in Drehung versetzt wird und formschlüssig mit dem Kegelrad 10, dem Ritzel 13, der
Welle 12 und dem Freilaufinnenring verbunden ist, aufgrund des Freilaufes frei drehen.
Die Öffnungsgeschwindigkeit wird am Drosselventil 2011 eingestellt. Nach Erreichen
der Endstellung (Offen) wird der Endschalter 29 betätigt. Infolgedessen wird die
Selbsthaltung des Schaltschützes 32 unterbrochen und der Pumpenmotor 21 stillgesetzt.
Gleichzeitig bekommt die entsprechende, Meldelampe im Signalgerät 36 Spannung und
leuchtet auf..Here, the threaded bushing 9, which by means of the thread
Is set in rotation and form-locking with the bevel gear 10, the pinion 13, the
Shaft 12 and the freewheel inner ring is connected to rotate freely due to the freewheel.
The opening speed is set on the 2011 throttle valve. After reaching
the end position (open) the limit switch 29 is actuated. As a result, the
Latching of the contactor 32 is interrupted and the pump motor 21 is stopped.
At the same time, the corresponding signal lamp in the signaling device 36 receives voltage and
lights up..
Soll die Armatur in eine Zwischenstellung gefahren werden$ d.h. ist
die Öffnungsbewegung vor Erreichen der Stellung "Offen" zu unterbrechen, so wird
der zugehörige Druckknopf
im Befehlsgerät 35 betätigt" wodurch die
Selbsthaltung des Schaltschützes 32 unterbrochen und der Pumpenmotor 21 stillgesetzt
wird. Zum Schließen der Armatur wird der entsprechende Druckknopf im Befehlsgerät
35 betätigt, wodurch das Hilfsrelais 34 die Elektromagnet-Zamellenbremse im Bremskasten
11 stromlos macht. Infolgedessen ist die kraftschlüssige Verriegelung der Kolbenstange
5 über ihr Gewinde zur Gewindebüchse 9, dem Kegelrad 10, dem Ritzel 13, der Welle
12 und dem Freilauf 15 zur Bremse 14 hin unterbrochen. Nun schließt das Fallgewicht
3 über den Hebel 2 und die Welle 1 die Armatur, wobei mittels des Hebels _4 die
Kolbenstange 5 und der Kolben 7 im Zylinder 16 nach oben geschoben werden (strichpunktiert
dargestellt). Das in den Räumen 39 und 37 vorhandene Ö1 muß über die Drosselventile
20 und 20' verdrängt werden, welche die Schließgeschwindigkeit bestimmen, da das
Rückschlagventil 25 und das Elektromagnetventil 27 geschlossen sind: Nach Erreichen
der Endstellung "Zu" wird der Endschalter 30 betätigt. Hierdurch wird die Selbsthaltung
des Hilfsrelais 34 unterbrochen und die Bremse 14 erhält wieder Spannung. Gleichzeitig
leuchtet die zugehörige Meldelampe auf
Soll die Armatur von hier aus in eine
Zwischenstellung gebracht werden, so wird in ähnlicher Weise wie oben geschildert
verfahren, d.h. es wird der entsprechende Druckknopf betätigt.
Bei
Schnellschlußauslösung fällt der Leistungsechalter der Pumpe. Hierdurch wird über
einen Hilfskontakt 40 das Elektromagnetventil 27 und die Elektromagnet Lamellenbremse
14 stromlos. Das Ventil 27 öffnet und die Bremse 14 wird gelöst d.h. das Fallgewicht
3 wird entriegelt und kann die Armatur schließen. Die Schließgeschwindigkeit wird
durch das Grobdrosselventil 20' und das Feindrosselventil 20 bestimmte welche nach
Öffnen des Ventiles 27 direkt über die Zeitung 26 mit dem Behälterraum 18 unter
Ausschaltung des Drosselventiles 2011 in Verbindung stehen.If the valve is to be moved into an intermediate position, ie if the opening movement is to be interrupted before the "open" position is reached, the associated pushbutton in the command device 35 is actuated, which interrupts the latching of the contactor 32 and stops the pump motor 21 Armature, the corresponding push button in the command device 35 is actuated, whereby the auxiliary relay 34 de-energizes the electromagnetic multi-disc brake in the brake box 11. As a result, the force-fit locking of the piston rod 5 is via its thread to the threaded bushing 9, the bevel gear 10, the pinion 13, the shaft 12 and the freewheel 15 to the brake 14. Now the falling weight 3 closes the armature via the lever 2 and the shaft 1, the piston rod 5 and the piston 7 in the cylinder 16 being pushed upwards by means of the lever 4 (shown in phantom). The oil in the rooms 39 and 37 must be displaced via the throttle valves 20 and 20 ' rden, which determine the closing speed, since the check valve 25 and the solenoid valve 27 are closed: After reaching the end position "closed", the limit switch 30 is actuated. As a result, the self-holding of the auxiliary relay 34 is interrupted and the brake 14 receives voltage again. At the same time, the associated signal lamp lights up. If the fitting is to be brought into an intermediate position from here, the procedure is similar to that described above, ie the corresponding pushbutton is pressed. The power switch of the pump drops when a trip is triggered. As a result, the electromagnetic valve 27 and the electromagnetic multi-disk brake 14 are de-energized via an auxiliary contact 40. The valve 27 opens and the brake 14 is released, ie the falling weight 3 is unlocked and can close the valve. The closing speed is determined by the coarse throttle valve 20 'and the fine throttle valve 20 which, after opening the valve 27, are directly connected to the container space 18 via the newspaper 26 with the throttle valve 2011 switched off.