DE1913157U

DE1913157U - Vorrichtung zur betaetigung von ventilen.

Info

Publication number: DE1913157U
Application number: DER29895U
Authority: DE
Original assignee: Rotork Engineering Co Ltd
Current assignee: Rotork PLC
Priority date: 1964-04-22
Filing date: 1965-01-25
Publication date: 1965-04-01
Also published as: US3298249A; GB1020395A

Description

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* Mönchen-Pulioch

W«WfStr.2-lel.Munchen 790570

W/Hs München-Pullach, 22.1.1965

ROTORK ENGINEERING COMPANY LIMITED, Brassmill Lane, Lower Weston, Bath, Somerset, England

Betätigungsmechanismus, vorzugsweise zur Betätigung von Ventilen.

Die Neuerung betrifft einen Betätigungsmechanismus, vorzugsweise zur Betätigung von Ventilen mit einem Antrieb, durch welchen das Ventil wahlweise entweder von Hand, d.h. durch die Drehung eines herkömmlichen Handrades, oder durch einen Kraftantrieb wie einen Elektromotor betätigt wird.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Art ist ein Kupplungsglied in Achsrichtung durch einen Handhebel in einer Richtung bewegbar, um die Ausgangswelle oder Ventilspindel mit einem Handrad zwecks Handbetätigung zu kuppeln. Das Kupplungsglied wird automatisch in die entgegengesetzte Richtung bewegt, um die Einrichtung in ihre Lage zur Kraftbetätigung durch das Einschalten eines Elektromotors zurückzubewegen, wobei der Motor das ausser Eingriffbringen der Halteeinrichtung bewirkt, die im Normalfall das Kupplungsglied in Antriebsverbindung mit dem Handrad hält.

Es ist weiter ein erheblich verbesserter Antriebsmechanismus bekannt, bei dem die H_andbetätigung direkt durch das Handrad gesteuert wird. Diese bekannte Einrichtung sieht die Schaffung eines Verschlusses oder dergleichen Antriebsteils vor, welches mit der Ausgangswelle oder Spindel der Ventilbetätigungsvorrichtung in Eingriff gebracht wird,

wobei dieses Teil im Normalfall durch die kraftgetriebene Ventübetätigungseinrichtung in Eingriff gebracht wird. Die handbetätigte Ventileinrichtung, d.h. das Handrad und seine Spindel, sind bewegbar, um das Antriebsglied in Eingriff zu bringen und um gleichzeitig die kraftbetätigte Einrichtung ausser Eingriff zu bringen.

Die handbetätigte Ventilbetätigungsvorrichtung wird in Eingriff mit dem Antriebsglied durch eine Haltevorrichtung gebracht, die ausser Eingriff gerät, wenn die kraftbetätigte Einrichtung eingeschaltet wird, so dass die kraftbetätigte Einrichtung mit dem Antriebsglied wieder in Eingriff geraten kann und um die von Hand zu betätigende Ventilbetätigungsvorrichtung ausser Eingriff zu bringen.

Die ^Neuerung verfolgt den Zweck, eine verbesserte Haltevorrichtung zu schaffen, welche es gestattet, die handbetätigte Einrichtung in Eingriff mit dem Antriebsglied auf der Ausgangswelle oder Spindel der Vorrichtung zu halten. Die Neuerung schafft eine Verbesserung oder eine Abwandlung der erwähnten bekannten Vorrichtung.

Diese bekannte Vorrichtung zeigt eine Ausgangswelle oder Spindel zur Betätigung des Ventils, wobei die Welle oder Spindel einen Keil oder dergleichen Antriebsglied zeigt, der normalerweise in Eingriff durch eine kraftbetätigte Ventilbetätigungseinrichtung gebracht wird, welche aus einem Elektromotor oder dergleichen besteht, der ". eine..: Antriebswelle mit einer Schnecke zeigt, die in Antriebsverbindung mit einem Schneckenrad steht, das axial auf der Ausgangswelle zwecks Eingriff mit dem Keil oder dergleichen Antriebsglied bewegbar ist, beispielsweise unter

der Wirkung einer feder oder einer anderen nachgiebigen Einrichtung. Die handbetätigte Vorrichtung, "beispielsweise ein Handrad, ist ausserdem bewegbar, um den erwähnten Keil oder das Antriebsglied in Eingriff zu bringen und gleichzeitig um das Schneckenrad der kraftbetätigten Einrichtung ausser Eingriff zu bringen. Die von Hand zu betätigende Einrichtung wird in Eingriff mit dem Keil oder dergleichen Antriebsglied durch eine Halteeinrichtung gebracht, die ausgelöst wird, wenn die kraftbetätigte Einrichtung betätigt ist, so dass das Schneckenrad mit dem Keil oder dergleichen Antriebsglied wieder in Eingriff gebracht werden kann und um die handbetätigte Einrichtung ausser Eingriff zu bringen.

Neuerungsgemäss ist bei einer Ventilbetätigungs-Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorgesehen, dass die Haltevorrichtung aus einem federnden Teil besteht, welches mit der Oberfläche des Schneckenrades der kraftbetätigten Einrichtung in Eingriff gebracht wird, so dass das Schneckenrad ausser Eingriff mit dem Keil oder dergleichen Antriebsglied gehalten wird und um der handbetätigten Einrichtung ein Verbleiben im Eingriff zu gestatten, bis die kraftbe- tätigte Einrichtung eingeschaltet ist. Auf die Erregung der kraftbetätigten Einrichtung hin wird das federnde Glied in tangentiale Eichtung gezwungen, um eine Rückkehr des Schneckenrades unter der Federwirkung in seine Antriebslage zu gestatten, in dar das Schneckenrad mit dem Keil oder dergleichen Antriebsglied in Eingriff auf der Ausgangswelle oder Spindel gerät. Nach einem weiteren neuerungsgemässen Merkmal ist das federnde Glied mit einem konischen Auflauf oder einer anderen kammartigen Fläche ausgestattet, welche

durch eine ringförmige Lippe oder einen Plansch auf dem Handrad der Hülse oder Spindel in Eingriff bringbar ist, wodurch die Bewegung der Handradhülse oder Spindel in ihrer Nichtbetätigungslage die ringförmige Lippe oder den Plansch nach aussen auf das Federglied zu vom Handrad weg während dessen nachfolgender Drehung durch die kraftbetätigte Einrichtung "beaufschlagt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Neuerung besteht das federnde Halteglied aus einer Spiralfeder, die an einem Ende einer Gewindestange angeordnet ist, die ihrerseits in der Abdeckung des Gehäuses angeordnet ist, und an dessen anderen Ende eine Klaue mit einem vergrösserten Kopf zwecks Eingriff mit der Aussenfläche des axial bewegbaren Schneekenrades angeordnet ist. Der konische Auflauf oder eine andere kammartige Fläche ist auf der Klaue an ihrem unteren Teil in der Nähe der Verbindung mit der Feder ausgebildet, und die kammartige Fläche ist von dem vergrösserten Kopfteil durch einen Zwischenteil mit reduziertem Durchmesser zur Aufnahme einer ringförmigen Lippe oder eines Flansches auf der Handradhülse oder der Spindel während der Handbetätigung der Vorrichtung getrennt.

Yiieitere Vorteile und Einzelheiten der Neuerung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Äusführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch den oberen Teil einer Betätigungsvorrichtung nach der Neuerung mit der Veranschaulichung der Teile in der Lage zur kraftgetriebenen Betätigung; und

Figur 2 eine ähnliche Ansicht mit der Darstellung der Teile in ihrer Lage zur Handbetätigung.

Die Neuerung ist insbesondere bei einer bekannten Ventilbetätigungsvorrichtung verwendbar. In der Zeichnung sind nur solche Teile der Vorrichtung veranschaulicht, die zum Verständnis derselben erforderlich sind.

Das Hauptgehäuse 1o der Vorrichtung ist im wesentlichen vertikal angeordnet. Der untere Teil des Gehäuses 1o ist mit einer nicht veranschaulichten Verschlussplatte ausgestattet, die einen Auslass für das untere Ende der hohlen Hauptausgangswelle 12 zeigt, welche vertikal im Hauptgehäuse liegt, wie dies in der Zeichnung veranschaulicht ist. Die Ausgangswelle 12 ist drehbar im Gehäuse in geeigneten Lagern angeordnet und an ihrem oberen Ende mit einem oder mehreren vorstehenden Keilen oder dergleichen Antriebsglieder ausgestattet, von denen einer mit 21 bezeichnet ist. Im Normalfall wird der Antriebskeil 21 in Antriebsverbindung mit einem Schneckenrad 22 gehalten, das axial gleitbar auf der Aussenseite der Welle 12 angeordnet ist und mit axialen Nuten 23 zur Aufnahme des Antriebskeils 21 ausgebildet ist, wobei die Teile die Antriebsverbindung herstellen. Das Schneckenrad 22 befindet sich jederzeit in Eingriff mit einer Schnecke 24, die auf der Antriebswelle 25 eines reversiblen nicht veranschaulichten Elektromotors angeordnet ist, wobei der Motor in einem horizontal angeordneten Gehäuse liegt, das sich an das Hauptgehäuse 1o anschliesst.

Während des Laufs der Elektromotorwelle 25 wird die Schnecke 24 in Antriebsverbindung mit dem unteren Teil des Schnecken-

rades 22 gehalten, wie in Figur 1 veranschaulicht ist, so dass der Antrieb vom Motor zur Ausgangswelle 12 durch den Antriebskeil oder die Keile 21 übertragen wird, um die Ausgangsspindel der Vorrichtung zu betätigen. In Figur ist das Schneckenrad 22 in seiner untersten Lage veranschaulicht, in welcher es ausser Eingriff mit dem Antriebskeil 21 steht. Das Schneckenrad 22 ist in seiner Lage mittels einer allgemein mit dem Bezugszeichen 28 veranschaulichten Haltevorrichtung gehalten, und diese wird im nachfolgenden beschrieben werden. Wenn die Haltevorrichtung ausser Eingriff mit dem Schneckenrad 22, wie in Figur 1 veranschaulicht, steht, befindet sich das Schneckenrad nach oben in Antriebsverbindung mit dem Keil 21 mittels einer schweren Feder 29, welche in einer ringförmigen Ausnehmung 3o in einer unteren Hülse 31 liegt, die an der Ausgangswelle 12 zwecks !Drehung mit derselben befestigt ist. Die Hülse 31 ist mit einer Schnecke 32 ausgestattet, die ein auf einer Welle 34 angeordnetes Schneckenrad antreibt, wodurch dieselbe während des Umlaufs der Ausgangswelle 12 gedreht wird, und die dazu eingerichtet ist, eine zusätzliche Anordnung wie Grenzsteuerschalter anzutreiben.

Die Handbetätigung der Vorrichtung erfolgt durch ein Handrad 38, das axial um die Ausgangswelle 12 herum angeordnet ist. Das Handrad 38 ist mittels Schrauben 39 oben an einer Hohlwelle oder Hülse 4o befestigt, welche in eine Verschlussplatte 41 hineinreicht, die mittels Schraubenbolzen 42 oben am Gehäuse 1o befestigt ist. Das untere Ende der Hülse 4o ummantelt den Oberteil der Ausgangswelle 12 und ist drehbar sowie in axialer Richtung hierzu verschiebbar. Das untere Ende der Hülse 4o ist mit einem Schurz oder

einem Flanschteil 43 ausgebildet, deren Unterkante zwecks Eingriff mit der Oberfläche des Schneckenrades 22 angeordnet ist. 33er Schurz 43 ist ausgeschnitten, um eine Anzahl von Ausnehmungen 44 zu bilden, und diese sind dazu eingerichtet, die Antriebskeile 21 auf der Ausgangswelle 12 aufzunehmen.

Wie bereits erwähnt, wird das Schneckenrad 22 im Normalfall in Antriebsverbindung mit den Keilen 21 durch eine Federeinrichtung 29 gehalten, wie sie in Figur 1 veranschaulicht ist. Die obere Begrenzung der Bewegung des Schneckenrades unter !Druck der Feder 29 ist durch die Klammer oder ein ringförmiges Anschlagteil begrenzt, welches in der Ausgangswelle 12 angeordnet ist, die in die Oberfläche 46 in eine ringförmige Ausnehmung 47 eingreift, die in der Oberfläche des Schneckenrades in der Nähe der Ausgangswelle 12 gebildet ist. In der kraftbetätigten Stellung des Schneckenrades 22 sind die Antriebskeile 21, wie in Figur 1 veranschaulicht, in der ringförmigen Ausnehmung 47 gelagert und sind dann anschliessend in Eingriff mit den axialen Nuten 23 bewegt worden.

Um die Vorrichtung von Hand zu betätigen, drückt die Bedienungsperson lediglich das Handrad 38 nach unten, so dass der Schurzteil 43 der Hülse 4o in Eingriff mit dem Schneckenrad 22 gerät, um das Schneckenrad nach unten entgegen der Wirkung der Feder 29 zu drücken, bis es ausser Eingriff mit den Antriebskeilen 21 liegt. Eine weitere Bewegung des Handrades 38 nach unten bringt die Nuten 44 im Schurzteil 43 der Hülse 4o in Eingriff mit den Keilen 21 auf der Ausgangswelle 12. Diese Lage ist in Figur 2 ver-

anschaulicht, wobei dargestellt ist, dass die Handradhülse in Antriebsverbindung mit den Keilen 21 steht, während das Schneckenrad 22 sich in seiner untersten Nicht-"betätigungslage befindet. Es soll festgestellt werden, dass die Schnecke 24 auf der Motorwelle 25 sich noch immer in Antriebsverbindung mit dem Schneckenrad 22 befindet.

Um die Vorrichtung in ihrer von Hand zu betätigenden, in I¹IgUr 2 veranschaulichten Lage zu halten, ist eine Haltevorrichtung, wie früher erwähnt, vorgesehen, und diese ist mit dem allgemeinen Bezugszeichen 28 versehen. Die Haltevorrichtung ist in dem Ansatz 48 angeordnet, der an dem die Handradhülse 4o umgebenden Abdeckplatte 41 angeformt ist. Die Halteeinrichtung 28 besteht aus einer Klinkenanordnung, die auf einem fixierten Teil des Gehäuses angeordnet und zum Eingriff mit der Oberfläche des axial bewegbaren Schneckenrades 22 eingerichtet ist, wenn das Handrad sich in seiner untersten Lage befindet, welche durch das Niederdrücken des Handrades 38 verursacht wird, so dass das Schneckenrad in der untersten Position, wie in Figur 2 veranschaulicht, gehalten wird.

Die Halteeinrichtung 28 besteht aus einer Klaue 49 mit zwei Abschnitten 5o und 51 mit verschiedenen Durchmessern, welche mit einem konischen Auflauf oder einem ringförmigen Eingriffsteil 52 verbunden sind. In der senkrechten Lage zeigt die Klaue 49 einen Teil 51 mit geringerem Durchmesser, und dieser Teil ist mit einem vergrösserten Kopfteil 53 zwecks Eingriff mit der Oberfläche des axial bewegbaren Schneckenrades 22 ausgestattet. Der obere Teil

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mit gr'össerem Durchmesser ist mit einem kurzen Ansatz mit reduziertem Durchmesser ausgestattet, und dieser ist mit einem Gewinde oder einer anderen Ausnehmung zur Aufnahme des einen Endes einer Feder 55 oder eines ähnlichen federnden Teiles ausgestattet, welcher fest daran angeordnet ist.

Das andere Ende der Schraubenfeder 55 ist in ähnlicher Weise fest mit dem unteren Ende eines kurzen Gewindebolzens 56 verbunden, der im Abstand von der Halteklaue angeordnet ist und dessen oberes Ende in den Ansatz 48 eingeschraubt ist, welcher Ansatz von dem Deckel 41 der Vorrichtung nach unten ragt.

Die beschriebene Einrichtung sieht ferner eine Klaue 49 vor, welche wegen des eingeschobenen Federteils 55 eine federnde Haltevorrichtung zeigt, die unter normalen Betriebsbedingungen jederzeit die Klaue in die in Figur 2 veranschaulichte Vertikallage drückt. Wenn das Schneckenrad 22 durch die mit dem Handrad verbundene Hülse 4o nach unten gedrückt worden ist, nimmt die Klaue 52 automatisch eine Vertikallage ein und die nachfolgende Zusammendrückung der Feder 55 infolge der Kraft der Feder 29 auf der unteren Fläche des Schneckenrades 22 schafft ein im wesentlichen starres vertikales Teil, welches unter normalen Bedingungen das Schneckenrad 22 in seiner untersten in Figur 2 veranschaulichten Lage hält. Es soll indessen betont werden, dass das Einschalten des Elektromotors das Schneckenrad 22 sofort derart in Drehung versetzt, dass der Klauenteil 49 der Haltevorrichtung 29 tangential bewegt wird, wie dies durch die federnde Verbindung der Feder 55 mit der Betätigungskonstruktion möglich ist.

- 1o -

Es soll "betont werden, dass das Schneckenrad 22 sich infolge der Einschaltung des Elektromotors nach oben "bewegt, wobei der Klauenteil 49 normalerweise noch auf der Oberfläche des Schneckenrades 22 ruht, und um dies zu verhindern, ist die kammartige Oberfläche 52 vorgesehen, um die Klaue 49 in die Lage zu versetzen nach aussen bewegt zu werden, so dass das umlaufende Schneckenrad 22 zur Drehung ■frei ist. Die Auswärtsbewegung der Klaue 49 wird mittels der Bildung einer ringförmigen Lippe oder eines Flansches 59 auf der Handradwelle oder der Hülse 4o erzielt, so dass die Hülse sich nach oben bewegt, wobei unter der Wirkung des Schneckenrades 22 und seiner Feder 29 der ringförmige Plansch oder die Lippe zuerst in Eingriff mit dem konischen Auflauf oder der Rampe 52 der Klaue 49 gelangt, so dass er nach aussen bewegt wird, und diese Stellung wird dann durch den Eingriff der ringförmigen Lippe oder des Flansches 57 mit dem oberen Teil 5o der Klaue mit grösserem Durchmesser aufrecht erhalten, siehe Figur 1.

Die Neuerung schafft eine bedeutend vereinfachte Form einer Halteeinrichtung, die leicht montiert wird und einfach zu bedienen ist. Es soll hervorgehoben werden, dass die Einrichtung darüberhinaus positive Mittel zum -Äusser-Eingriff-bringen des Handrades der Vorrichtung ohne die Notwendigkeit des Einschaltens des Elektromotors schafft. Bei einer bekannten Einrichtung ist es nämlich erforderlich, den Elektromotor einzuschalten, um die Halteklaue freizugeben. Gemäss der vorliegenden Neuerung ist dies nicht erforderlich, da die Bedienungsperson das Handrad 38 nach oben ziehen kann, und da die Handradwelle oder die Hülse 4o hierdurch bewegt wird, gelangt die ringförmige Lippe

oder der Plansch 57 in Eingriff mit dem konischen Auflauf oder dem kammartigen Teil 52 der Klaue 49, so dass dieselbe radial nach aussen gezwungen wird, damit das Schneckenrad 22 sofort freigegeben wird, damit es unter der Einwirkung seiner Feder 29 nach oben bewegt wird, um den Antriebskeil oder die Keile 21 auf der Ausgangswelle 12 in Eingriff zu bringen.

Es wird natürlich als besonderer Vorteil in Erscheinung tre-ten, dass mehr als eine- Halteeinrichtung 28 um die Handradwelle oder die Hülse 4o herum vorgesehen sein können, und dies hängt im allgemeinen von der G-rösse der Konstruktion der Ventilbetätigungsvorrichtung ab.

Claims

n.m «3*25.1.65

SCHUTZANSPRÜCHE

Vorrichtung zur Ventilbetätigung mit einer das Ventil betätigenden Ausgangswelle oder Spindel, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle oder Spindel einen Keil oder dergleichen Antriebsglied aufweist, das normalerweise in Eingriff mittels einer kraftbetätigten Vorrichtung gehalten wird, wobei die kraftgetriebene Ventilbetätigungseinrichtung aus einem Elektromotor oder dergleichen besteht, dessen Antriebswelle mit einer Schnecke ausgerüstet ist, die in Antriebsverbindung mit einem Schneckenrad steht, das axial bewegbar auf der Ausgangswelle zwecks Antriebsverbindung mit dem Keil oder dergleichen Antriebsglied in Eingriff bringbar ist, wobei eine von Hand zu betätigende Ventilbetätigungseinrichtung zwecks Eingriff mit dem Keil oder dergleichen Antriebsglied bewegbar ist und gleichzeitig um das Schneckenrad der kraftgetriebenen Ventilbetätigungseinrichtung ausser Eingriff zu bringen, und wobei eine Halteeinrichtung zum Halten der von Hand zu betätigenden Einrichtung in Eingriff mit dem Keil oder dergleichen Antriebsglied gehalten wird, wobei die Haiteeinrichtung aus einem federnden auf dem Vorrichtungsgehäuse angeordneten Teil besteht und in Eingriff mit dem Schneckenrad der kraftgetriebenen Vorrichtung gerät, so dass das Schneckenrad ausser Eingriff mit dem Keil oder dergleichen Antriebsglied gehalten wird und freigegeben wird, wenn die kraftgetriebene Einrichtung eingeschaltet wird, damit das Schneckenrad wieder in Eingriff mit dem Keil oder dergleichen Antriebsglied gebracht werden kann und um die von Hand zu betätigende Ventilbetätigungseinrichtung ausser Eingriff zu bringen.
2. Vorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das Handrad mit einer axialen Nut zum Eingriff mit
dem Keil oder dergleichen Antriebsglied auf der Ausgangswelle ausgestattet ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad in AntriebsverMndung mit dem Keil oder dergleichen Antriebsglied
mittels einer Feder oder einer federnden Einrichtung gebracht wird.
4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die von Hand zu betätigende Einrichtung aus einem Handrad mit einer relativ zur Ausgangswelle bewegbaren Hülse besteht und in Eingriff
bringbar mit dem Schneckenrad der kraftbetätigten Einrichtung zwecks Trennung des Schneckenrades von dem Keil oder dergleichen Antriebsglied angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Handradhülse mit einer oder mehreren Ausnehmungen zwecks Herstellung einer Antriebsverbindung mit dem
Keil oder dergleichen Antriebsglied auf der Ausgangswelle ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das federnde
Teil mit einem konischen Auflauf oder einer anderen kammartigen Fläche ausgestattet ist, welche durch eine ringförmige Lippe oder einen Flansch auf der Handradhülse

oder Spindel in Eingriff bringbar ist, wodurch die Bewegung der Handradhülse oder Spindel in ihrer Nichtbetätigungslage

die ringförmige Lippe oder den Plansch zwingt, mit dem federnden Glied nach, aussen von dem Handrad weg während

ά Yi\ ya seiner nachfolgenden kraftbetätigten Drehung zu kessen.
7. Torrichtung nach einem der Torangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das federnde Teil aus einer an einem Ende an einem Gewindebolzen angebrachten Schraubenfeder besteht, welche im Deckel des Gehäuses angeordnet und an ihrem anderen Ende an dem vergrösserten Kopf einer Klaue zwecks Eingriff mit dem axial bewegbaren Schneckenrad angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch ¹J, der in diesem Falle vom Anspruch 6 abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, dass der konische Auflauf oder eine andere kammartige Fläche auf der Klaue an ihrem unteren Teil in der Nähe ihrer Verbindung mit der Feder ausgebildet ist und dass die kammartige Fläche von dem vergrösserten Kopfteil durch einen Zwischenteil mit reduziertem Durchmesser für die Aufnahme der ringförmigen Lippe oder des Flansches auf der Handradhülse oder der Spindel während der Betätigung der Vorrichtung von Hand getrennt ist.