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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum wahlweisen Handantrieb
von über einen Kolben druckmittelbetätigten Absperreinrichtungen, z. B. Klappenventilen,
mit einer in einem Deckel drehbar gelagerten Hohlspindel, die mit ihrem Handrad
den Kolben bewegt und mit einem in der Hohlspindel gelagerten Zugelement und einem
Kupplungselement zwischen Handrad und Zugelement.
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Bei einem solchen bekannten Druckmittel- und Handantrieb für Ventile
besitzt der Kolben einerseits eine mit einer Sechskantmutter gehaltene Ventilspindel
und andererseits ein Kugeldrucklager, das mit dem unteren Ende einer Spindel drehbar
verbunden ist. Die Spindel und die Ventilspindel liegen in einer Achse. Das freie
Ende der Spindel trägt eine Zylinderkopfschraube, deren untere Kopffläche nach Einschwenken
einer auf dem Handrad gelagerten Lasche als Auflagefläche für die Lasche dient.
Wenn der Kolben in seiner untersten Stellung im Zylinder und die Gewindemuffe mittels
Handrad heruntergeschraubt ist, so kann die Lasche eingeschwenkt werden. Wenn die
Lasche an der unteren Auflagefläche der Zylinderkopfschraube anliegt, kann das Handrad
nach der anderen Richtung gedreht werden, bis genügend Reibung zwischen der Auflagefläche
der Zylinderkopfschraube und der Lasche vorhanden ist, um die Lasche gegen die Federkraft
der Feder in der eingerasteten Stellung zu halten. Die Lasche wird so lange in dieser
Stellung gehalten, wie das Handrad betätigt wird, um die Armatur gegen die Kraft
der Feder zu öffnen. Zum Schließen des Ventils ist die Feder nach Entriegelung der
Lasche vorgesehen.
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Nachteilig bei der bekannten Ausführung ist, daß die Vorrichtung
nicht für größere Spindelkräfte geeignet und daß das Schließen der Lasche unsicher
ist, da sie der Abnützung unterliegt.
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Bei einem bekannten druckmittelbeaufschlagten Kolben eines Niederschraubventils
besitzt die Ventilspindel, die den Ventilteller trägt, ein nichtselbsthemmendes
Gewinde, das in das entsprechende Muttergewinde des Kolbens eingreift. Der Kolben
weist an seinem oberen Ende Ansätze auf, welche mit Aussparungen für Zugstangen
versehen sind und auf diese Weise den Kolben gegen Drehung sichern. Auf der Ventilspindel
befindet sich außerdem ein selbsthemmendes Gewinde, welches mit dem entsprechenden
Muttergewinde einer Traverse zusammenwirkt.
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Auf dem freien Ende der Ventilspindel ist ein Handrad aufgesetzt.
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Leitet man bei Fernbetätigung ein Druckmittel unter den Kolben, so
wird der Kolben angehoben und versetzt hierbei mit seinem Steilgewinde die Spindel
in Umdrehung. Gleichzeitig bewegt sich das selbsthemmende Gewinde in der Traverse.
Da das Steilgewinde linksgängig und das selbsthemmende Gewinde rechtsgängig ist,
wird bei aufwärts gehendem Kolben das Ventil geöffnet. Die Schließbewegung des Ventils
tritt bei Fernsteuerung dann ein, wenn das Druckmittel auf die Oberseite des Kolbens
einwirkt.
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Nachteilig bei der bekannten Ausführung ist, daß der Schließdruck
vom selbsthemmenden Rechtsgewinde aufgenommen und beim Öffnen und Schließen die
Spindel gedreht werden muß. Dadurch ergeben sich hohe Spindelkräfte und Verschleißerscheinungen
des Gewindes.
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Eine weitere bekannte Einrichtung besitzt einen
mit dem Ventil verbundenen
Steuerkolben, der in einem Steuergehäuse auf- und abgleiten kann und von einem Servo-Motor
betätigt wird. Ein am Steuerkolben ausgebildeter Ansatz umfaßt eine Kammer mit einer
oberen und einer unteren Anschlagfläche. In der Kammer befindet sich der Anschlag
am Kopf einer Gewindehülse, die in der unteren Abdeckung des Steuergehäuses mittels
einer Gewindestange auf- und abgeschoben werden kann. Die Gewindestange ist in einer
Brücke gelagert und kann durch ein Handrad gedreht werden. Zwischen der unteren
Abdeckung des Steuergehäuses und der Brücke sind Stangen eingesetzt, die jeweils
zwei Bunde besitzen. An der Gewindehülse kann ein Riegel in zwei Kerben festgeklemmt
werden. Da der Riegel außerdem auf den beiden Stangen gleiten kann und dabei seine
Bewegung durch die beiden Bunde begrenzt, wird gleichzeitig die Bewegung der Hülse
und des Anschlages begrenzt.
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Nachteilig bei der bekannten Einrichtung ist, daß die Handeinstellvorrichtung
kompliziert ist und für große Hübe große Baulängen erfordert. Außerdem sind der
Riegel und die Gewindehülse mit ihren Kerben dem Verschleiß stark unterworfen.
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Bei einem bekannten kombinierten Druckmittel-und Handantrieb für
Ventile besitzt der Kolben einerseits eine Stange, die mit einer mehrteiligen Schieberplatte
verbunden ist, und andererseits einen Schaft, der durch eine Bohrung des Zylinderdeckels
hindurch geht. Das untere Ende des Schaftes ist rohrförmig ausgebildet und mit einem
Innengewinde versehen, das auf die Stange des Kolbens mit ihrem Außengewinde geschraubt
ist. Der Schaft trägt auf seinem oberen Ende ein Handrad und darunter einen Federteller,
der in seiner Lage durch Muttern gehalten ist. Zwischen dem Federteller und dem
Zylinderdeckel ist eine Schraubenfeder eingefügt, welche den Schaft umgibt. Fällt
bei dem geöffneten Ventil der Antriebsdruck ab, mit welchem die Oberseite des Kolbens
beaufschlagt ist, dann verschwindet die Gegenkraft, durch welche die Feder bis dahin
zusammengedrückt wurde. Die Feder dehnt sich aus und schließt von selbst den Absperrschieber,
in dem sie den Schaft und die Stange aufwärts verschiebt.
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Will man dann von Hand den Absperrschieber wieder öffnen noch bevor
die obere Zylinderkammer wieder unter Druck gesetzt wird, so muß man hierzu das
Handrad drehen. Dadurch werden die Gewinde im Schaft und auf der Stange auseinandergeschraubt.
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Bei Beginn der Drehung des Handrades wird der Kolben zunächst aufwärts
gezogen, während die Stange gehemmt durch die Reibung der Schieberplatte zunächst
einen gewissen Widerstand gegen die Abwärtsstellung leistet, und darum stehenbleibt,
während der Kolben ohne Widerstand aufwärts gehen kann. Sobald sich der Kolben unten
gegen den Zylinderdeckel legt, für die weitere Drehung des Handrades zur zwangsweisen
Abwärtsverschiebung der Stange, wird das Ventil geöffnet. Will man das Ventil wieder
unter Fernsteuerung stellen, so muß man zu diesem Zweck den Schaft wieder vollständig
auf die Stange aufschrauben. Zu diesem Zweck dreht man das Handrad in der entgegengesetzten
Richtung wie zuvor.
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Nachteilig bei der bekannten Ausführung ist, daß eine Feder verwendet
werden muß, die den kombinierten Druckmittel- und Handantrieb für Ventile mit kleineren
Nennweiten begrenzt.
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Bei einem wiederum bekannten kombinierten Hand- und Motorantrieb
für ein Ventil zum Regulieren des Warm- und Heißwasserdurchflusses durch einen Radiator
ist das Küken mit einer Welle verbunden, auf der ein Zahnrad auf leicht konischem
Bund verschiebbar angeordnet ist. Ein Handeinstellknopf erlaubt, über eine Welle
das Küken zu drehen, dessen Lage an einer Skala erkennbar ist. Der Motorantrieb
ist mit einem Schutzrohr versehen, in welchem ein Verdampfergefäß untergebracht
ist.
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Dieses Gefäß besitzt ein Kapillarrohr, das -es-mit einem Zylinder
verbindet. Im Zylinder sind zwei Membranen als Kolben verschiebbar angeordnet, wobei
sich zwischen den Membranen eine Sperrflüssigkeit befindet, welche das Entweichen
eines im Verdampfergefäß befindlichen Kältemittels verhütet.
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Der aus den Membranen bestehende Kolben ist über eine Kolbenstange,
deren oberes Ende als Zahnstange ausgebildet ist, mit einem Zahnrad verbunden.
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Der Membrankolben wird durch eine Druckfeder gegen seine untere Endlage
gepreßt. Bei Handeinstellung wird durch Pressen auf den Handeinstellknopf der konische
Sitz zwischen Zahnrad und Welle gelöst, so daß ohne Beeinflussung des Motorantriebes
das Küken gedreht werden kann. Im automatischen Betrieb verdampft je nach Umgebungstemperatur
im Verdampfergefäß mehr oder weniger Druckmittel, welches durch das Kapillarrohr
nach oben in den Zylinderraum des Zylinders strömt und gegen die Kraft der Druckfeder
das Kolbensystem der Membranen mitsamt der Kolbenstange nach oben verschiebt.
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Nachteilig bei der bekannten Ausführung ist, daß sie nur für Ventile
mit kleinen Stellkräften verwendbar ist.
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Bei einem weiteren bekannten Absperrorgan, dessen Sperrteil durch
ein Druckmittel mittels eines in einem Zylinder beweglichen Kolbens bewegt wird,
ist zur zusätzlichen Betätigung von Hand der Sperrteil mit einer Schraubenspindel
verbunden, auf der eine Mutter läuft, die rohrförmig verlängert und in einer mit
dem Handrad verbundenen Buchse rängsverschiebbar, aber unverdrehbar geführt ist.
In der Offenstellung ist die Mutter mit einer Führungsbuchse durch eine die Längsverschiebung
hindernde bajonettverschlußähnliche Kupplung verbunden, die durch eine am Handrad
angeordnete Handhabe ein-bzw. ausgerückt werden kann. Nachteilig bei dieser bekannten
Ausführung ist, daß Verschleißteile wie Nocken und Kupplung vorhanden sind, die
die Funktion in Frage stellen können.
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Die Erfindung will eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so
ausbilden, daß sie zur Übertragung von großen Kräften von Absperreinrichtungen geeignet
ist und die Nachteile der bekannten Ausführungen vermeidet.
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Dies wird dadurch erreicht, daß das Zugelement eine Zugspindel ist,
die mit ihrem Ende in das Innengewinde einer Kupplungsmuffe einschraubbar ist, daß
die Zugspindel ein eigenes Handrad hat und daß nach Anschlag der beiden Nabenstiruflächen
der Handräder, bei Weiterdrehen des Handrades in der Hohlspindel, die Zugspindel,
die Kupplungsmuffe und der Kolben bewegt werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem Unteranspruch.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Nach der Zeichnung ist das in einem Kurbelgehäuse 1 befindliche freie
Ende einer Klappenwelle 2 mit einem Kurbelarm 3 drehfest verbunden. Das der Klappenwelle
2 gegenüberliegende Ende des Kurbelarmes 3 ist mit einer im Kurbelgehäuse 1 in Führungen
laufenden, mit Rollen versehenen Kupplungsmuffe 5 mittels Laschen 4 gelenkig verbunden.
Auf der einen Seite des Kurbelgehäuses 1 ist ein Zylinder 6 gehalten. Auf der gegenüberliegenden
Seite ist das Kurbelgehäuse 1 mit einem Deckel 7 verschlossen. In dem Zylinder 6
ist ein Kolben 8 mit einer Kolbenstange 9 längsverschieblich geführt. Die beiden
Räume vor und hinter dem Kolben 8 können wahlweise über die Leitungen 10, 11 mit
einem Druckmittel beaufschlagt werden, womit der Kolbein 8 in Öffnungs- oder Schließrichtung
des Klappenventils bewegt werden kann. Dazu ist das gewindeseitige Ende der Kolbenstange
9 in ein Gewinde der Kupplungsmuffe 5 eingeschraubt. Im Deckel 7 ist eine als Hohispindel
12 ausgebildete Gewindespindel drehbar gelagert, an einem Ende mit einem Handrad
13 drehfest verbunden und am anderen Ende mit einem Zapfen 14 versehen, dessen Außendurchmesser
kleiner als der Außendurchmesser der Hohlspindel 12 ist. Innerhalb der Hohlspindel
12 ist eine Zugspindel 15 als Zugelement drehbar gelagert, die an einem Ende ein
mit ihr drehfest verbundenes Handrad 16 trägt und am anderen Ende mit einem Gewinde
versehen ist, das in ein Gewinde 17 der mit einer konischen Ausnehmung 20 versehenen
Kupplungsmuffe 5 einschraubbar ist. Bei Handantrieb wird die Hohispindel 12 mit
dem Handrad 13 so weit in das Kurbelgehäuse 1 hineingeschraubt, bis ihr Zapfen 14
auf der Stirnfläche der Kupplungsmuffe 5 aufsitzt. Beim Weiterdrehen des Handrades
13 in der gleichen Richtung wird die Kupplungsmuffe 5 nach rechts verschoben, hier
beispielsweise als Öffnungsrichtung bezeichnet. Wird das gewindeseitige Ende der
in der Hohispindel 12 drehbar gclagerten Zugspindel 15 in das Gewinde 17 der Kupplungsmuffe
5 so weit eingeschraubt, bis die Stirnfläche der Zugspindel 15 auf der gewindeseitigen
Stirnfläche der Kolbenstange 9 fest aufsitzt und gekontert ist, so wird beim Drehen
des Handrades 13 in der anderen Richtung bis zum Anschlag der beiden Nabenstirnflächen
der Handräder 13, 16 und nach Weiterdrehen des Handrades 13 in der gleichcn Richtung
die Kupplungsmuffe 5 und der Kolben 8 in Schließrichtung des Klappenventils bewegt.
Vor der Betätigung mit einem Druckmittel werden Hohlspindel 12 und Zugspindel 15
so weit zurückgeschraubt, bis der Bund 18 der Hohispindel 12 auf einer Schulter
einer Ausnehmung 19 im Deckel 7 aufsitzt, womit das Klappenventil mit einem Druckmittel
betätigt werden kann.