DE19723896C1

DE19723896C1 - Spindle drive for hydraulic slider gate for outlet of water works

Info

Publication number: DE19723896C1
Application number: DE1997123896
Authority: DE
Inventors: Georg Jun Walz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2017-06-07

Abstract

The drive shaft (24) lower end is connected with a double jointed shaft (30). The double jointed shaft consists of an upper jointed shaft section (31) with an intermediate section (33) connected via a joint (32) and a further joint (34) connecting a lower jointed shaft section (35). The lower section is detachably connected with a rigid spindle (40). The spindle is coupled with a slider plate (50). The plate is raised to open an outlet opening (12) of the water works wall (10) or to close it. The spindle (40) is positioned above the upper location of the slider plate in a guide position (41) and has its upper end in an upper guide and support location (42). The guide and support position supports the spindle axially in both directions (F) so that the spindle withstands tensile force due to raising or lowering of plate and pressure force pressing the plate to the shut position.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spindeltrieb für Absperrschie ber, wie sie in wasserbautechnischen Anlagen Anwendung fin den, beispielsweise an Abwassersammelbecken, Klärbecken, Staubecken, Auslässen von Kanälen, Fischteichen, und sonsti gen Wasserbauwerken.The invention relates to a spindle drive for locking slide about how they are used in hydraulic engineering systems the, for example at wastewater collection tanks, clarifiers, Reservoirs, canal outlets, fish ponds, and others against hydraulic structures.

Ein besonderes Einsatzgebiet der Erfindung sind Schieber an betonierten Wasserbauwerken wie beispielsweise Abwasserbecken und Klärbecken, wo beim Bau relativ große Maß- und Fluch tungstoleranzen auftreten.A particular field of application of the invention are sliders concrete hydraulic structures such as sewage basins and settling tanks, where when building relatively large dimensions and curse tolerances occur.

Die hier in Rede stehenden Schieber dienen zum wahlweisen Ab sperren und Öffnen von Auslässen an Wasserbauwerken, die in der Regel an der tiefsten Stelle des Wasserbauwerks und häu fig unter dem normal vorhandenen Wasserspiegel liegen. Diese Schieber dichten in der Schließstellung mit ihrer Unterkante gegen den Boden des Auslasses ab und werden zum Öffnen mit tels des Spindeltriebs um die gewünschte Öffnungsdistanz nach oben gefahren.The sliders in question are used for optional Ab block and open outlets on hydraulic structures that are in usually at the lowest point of the hydraulic structure and skin fig below the normal water level. This Slides seal with their lower edge in the closed position against the bottom of the outlet and are used to open it with the spindle drive by the desired opening distance driven upstairs.

Es hat sich gezeigt, daß an den Schieberantrieben häufig Probleme durch übermäßigen Verschleiß von Lagern und anderen Bauteilen des Spindeltriebs sowie Probleme infolge Schwer gängigkeit des Antriebs auftreten, die dadurch bedingt sind, daß ein Winkelversatz zwischen Schieberebene und Antriebs achse, sonstige Fluchtungsfehler zwischen Schieber und An triebsachse oder Fehler in der Parallelität von Antriebsachse und Schieberbewegung vorhanden sind. Dies verursacht Durch biegungen und Verspannungen der zwischen Antriebsorgan und Schieber verlaufenden Antriebsspindel, sowie entsprechende Verspannungen in den Spindellagern und einseitige Belastungen sowie übermäßige Reibung und Flächenbelastungen in den Lagern. Dadurch verschleißen auch Antriebsmotoren von motorischen Antrieben vorschnell, und Handantriebe, auch soweit sie als Notantriebe vorgesehen sind, lassen sich nur mühsam oder gar nicht betätigen.It has been shown that frequently on the slide drives Problems caused by excessive wear on bearings and others Components of the spindle drive and problems due to heavy drive frequency, which are caused by that an angular offset between the slide level and the drive axis, other misalignment between slide and on drive axis or error in parallelism of drive axis and slide movement are present. This is caused by bends and tension between the drive element and Sliding drive spindle, as well as corresponding Tension in the spindle bearings and one-sided loads as well as excessive friction and wing loads in the To store. This also wears drive motors from premature motor drives, and manual drives, too insofar as they are intended as emergency drives, can only be laborious or not at all.

Abgesehen von diesen fluchtungsfehlerbedingten Antriebs problemen resultiert bei den gebräuchlichen Spindeltrieben übermäßiger Verschleiß aber auch daraus, daß die Schieber für ein ausreichend dichtes Schließen mit entsprechendem Vorspan nungsdruck nach unten in ihre Schließstellung gespannt werden müssen, und diese Vorspannung wird ebenfalls durch entspre chendes Anziehen des Spindelantriebs erzeugt. Antriebsspin del, Lager und ggf. weitere Teile des Antriebs stehen also ständig unter entsprechender Belastung, was den Verschleiß erhöht.Apart from this misalignment-related drive Problems arise with the common spindle drives excessive wear but also from the fact that the slide for a sufficiently tight closing with appropriate preload pressure can be clamped down to its closed position must, and this bias is also by corre appropriate tightening of the spindle drive. Drive spin del, bearings and any other parts of the drive are available constantly under the appropriate load, what the wear elevated.

Ein weiteres Problem bei bekannten Spindeltrieben für der artige Schieber besteht darin, daß, wenn zu Wartungs- oder Reparaturarbeiten Teile des Antriebs oder die Spindel ausge baut werden müssen, der Schieber nicht mehr mit dem notwendi gen Schließdruck in der Schließstellung gehalten werden kann. Außerdem ist die Verbindung zwischen Spindel und Schieber zum Demontieren der Spindel für notwendige Reparatur- oder Aus tauscharbeiten regelmäßig schwer zugänglich, da diese Verbin dungsstelle bei in seine Schließstellung abgesenktem Schieber - und nur in dieser Stellung kann der Ausbau der Spindel er folgen - üblicherweise unter dem Wasserspiegel liegt. Die Spindel kann aber bei Reparatur- und Wartungsarbeiten, die den Ausbau des Antriebs erfordern, nicht am Schieber belassen werden, da die Spindel, um die notwendigen Schließkräfte auf den Schieber übertragen zu können, bei den bekannten Spindel trieben starr mit dem Antrieb verbunden ist. Es ist dann er forderlich, vor Beginn der Arbeiten das betreffende Becken abzulassen, um die Spindel vom Schieber abbauen zu können, was mit zusätzlichem Aufwand sowie Zeit und Kosten verbunden ist.Another problem with known spindle drives for the like slide is that when to maintenance or Repair work parts of the drive or the spindle out must be built, the slider no longer with the necessary can be kept in the closed position against the closing pressure. In addition, the connection between the spindle and slide is Disassemble the spindle for necessary repair or out exchange work regularly difficult to access because of this connection extension point with the slider lowered into its closed position - and only in this position can he remove the spindle follow - is usually below the water level. The However, spindle can be used for repair and maintenance work require removal of the drive, do not leave it on the slide as the spindle to the necessary closing forces to be able to transmit the slide in the known spindle driven rigidly connected to the drive. Then it is he required the relevant pool before starting work lower in order to be able to remove the spindle from the slide, which involves additional effort as well as time and costs is.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schie berspindeltrieb zu schaffen, der hinsichtlich der oben auf gezeigten Probleme eine entscheidende Verbesserung bringt.The invention is therefore based on the task of shooting Over spindle drive to create the top on problems shown brings a decisive improvement.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch den im Patentan spruch angegebenen Schieberspindeltrieb gelöst.This object is achieved according to the invention by the in patent slider spindle drive specified solved.

Die vorteilhafte Problemlösung ergibt sich aus dem Zusammen wirken der sinnvoll kombinierten Elemente des erfindungsge mäßen Spindeltriebs. Durch das Vorsehen eines als Doppelge lenkwelle ausgebildeten Spindelabschnitts werden die genann ten, durch Fluchtungsfehler aller Art zwischen Schieber und Antrieb verursachten Probleme bewältigt. Dies ist aber, weil die Antriebsspindel zum Öffnen des Schiebers Zugkräfte und zum Schließen und Geschlossenhalten des Schiebers erhebliche Druckkräfte auf den Schieber übertragen muß, nur durch das zweite wesentliche Konstruktionselement des erfindungsgemäßen Spindeltriebs möglich, nämlich die Unterteilung der Spindel in den mit dem Antrieb verbundenen, als Doppelgelenkwelle ausgebildeten Spindelabschnitt und einen zwischen diesem und dem Schieber angeordneten starren Spindelabschnitt, der so axial abgestützt ist, daß er die auf den Schieber auszuüben den Zug- und Druckkräfte aufnehmen kann.The advantageous solution to the problem results from the combination act of the sensibly combined elements of the fiction moderate spindle drive. By providing one as a double ge steering shaft trained spindle section are called due to misalignments of all kinds between slider and Problems caused by the drive. But this is because the drive spindle to open the slide traction and considerable for closing and keeping the slide closed Pressure forces must be transferred to the slide, only through that second essential construction element of the invention Spindle drive possible, namely the subdivision of the spindle in the one connected to the drive, as a double cardan shaft trained spindle section and a between this and the slide arranged rigid spindle section, the so is axially supported that he can exercise on the slide which can absorb tensile and compressive forces.

Der Doppelgelenkwellen-Spindelabschnitt und somit das An triebsorgan selbst ist dadurch von Axialkräften vollständig entlastet und braucht nur noch Drehmomente zu übertragen. Damit wird der auftretende Verschleiß an allen Bauteilen erheblich verringert und die Leichtgängigkeit des Antriebs verbessert.The double cardan shaft section and thus the on drive element itself is thus completely free of axial forces relieves and only needs to transmit torques. This reduces the wear on all components significantly reduced and the smooth running of the drive improved.

Der Doppelgelenkwellen-Spindelabschnitt und der starre Spin delabschnitt sind lösbar miteinander verbunden, so daß der Antrieb durch Lösen der Verbindung zwischen den beiden Spin delabschnitten mitsamt dem Doppelgelenkwellen-Spindelab schnitt abgebaut werden kann, während der starre Spindelab schnitt mit dem Schieber verbunden bleibt. Dadurch ist das Abbauen des Antriebs in jeder beliebigen Stellung des Schie bers, also auch in geöffneter Schieberstellung möglich, und wenn das Abbauen in geschlossener Schieberstellung erfolgt, bleibt wegen der axialen Abstützung des starren Spindelab schnitts bei geschlossenem Schieber auch der Schließdruck voll erhalten, so daß der Schieber dicht schließend gehalten wird. Alles dies ist bei den bisherigen Spindeltrieben nicht möglich.The double cardan shaft section and the rigid spin del section are releasably connected so that the Drive by loosening the connection between the two spin sections together with the double cardan shaft cut can be removed while the rigid spindle cut remains connected to the slider. That’s it Remove the drive in any position of the shoot bers, also possible in the open slide position, and if dismantling takes place in the closed slide position, remains because of the axial support of the rigid spindle also cuts the closing pressure when the slide is closed fully preserved so that the slide is kept tightly closed becomes. All this is not the case with the previous spindle drives possible.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher beschrieben, wobei die Zeichnung sehr schematisch gehalten ist, um nur das wesentliche Bauprinzip des erfindungsgemäßen Schieberspindel antriebs zu verdeutlichen.An embodiment of the invention is described below Described in more detail with reference to the accompanying drawing, the drawing is kept very schematic to just that essential construction principle of the slide spindle according to the invention drive to clarify.

Die Zeichnung zeigt in Seitenansicht einen Schieber mit Antriebseinheit und Spindeltrieb.The drawing shows a slide in side view Drive unit and spindle drive.

Auf einer Auskragung 11 einer Mauer 10 eines Wasserbauwerks mit einem durch einen Schieber absperrbaren Auslaß 12 ist eine Antriebseinheit 20 mit Montagerahmen 21, Getriebemotor 22, Handkurbelnotantrieb 23 und Antreibswelle 24 montiert. Die Antriebswelle 24 ist oben in einem Antriebslager 25 und unten im Montagerahmen 21 in einem Fußlager 26 gelagert.On a cantilever 11 of a wall 10 of a hydraulic structure with an outlet 12 which can be shut off by a slide, a drive unit 20 with a mounting frame 21 , geared motor 22 , manual crank emergency drive 23 and drive shaft 24 is mounted. The drive shaft 24 is mounted at the top in a drive bearing 25 and at the bottom in the mounting frame 21 in a foot bearing 26 .

Das untere Ende der Antriebswelle 24 ist mit einer Doppel gelenkwelle 30 verbunden, die aus einem oberen Gelenkwellen teil 31, einem damit über ein Gelenk 32 verbundenen Zwischen teil 33, und einem damit wiederum über ein Gelenk 34 verbun denen unteren Gelenkwellenteil 35 besteht.The lower end of the drive shaft 24 is connected to a double universal joint shaft 30 which consists of an upper universal joint shaft part 31 , an intermediate part 33 connected therewith via a joint 32 , and a lower joint shaft shaft part 35 which in turn is connected via a joint 34 .

Das untere Gelenkwellenteil 35 ist lösbar (Einzelheiten nicht dargestellt) mit einer starren Spindel 40 verbunden, die mit einer Schieberplatte 50 gekuppelt ist, um die Auslaßöffnung 12 der Wasserbauwerksmauer 10 durch Hochfahren der Schieber platte 50 zu öffnen bzw. durch Herunterfahren der Schieber platte in die Schließstellung abzusperren. Die Spindel 40 ist oberhalb der obersten Stellung der Schieberplatte 50 in einem Führungslager 41 und mit ihrem oberen Ende in einem oberen Führungs- und Stützlager 42 gelagert. Das Führungs- und Stützlager 42 stützt die Spindel 40 axial in beiden Richtun gen ab (Doppelpfeil F), so daß in diesem Stützlager sowohl auf die Spindel 40 wirkende Zugkräfte (beim Hochfahren bzw. in einer Öffnungsstellung der Schieberplatte 50) als auch Druckkräfte (beim Anpressen der Schieberplatte 50 in der Schließstellung mit ihrer Unterkante gegen eine damit dich tende Gegenfläche) aufnehmen kann. Die lösbare Verbindungs stelle zwischen dem unteren Gelenkwellenteil 35 und dem oberen Ende der Spindel 40 befindet sich direkt oberhalb des Stützlagers, aber noch im Lagergehäuse des Führungs- und Stützlagers 42, damit diese Verbindungsstelle gegen Schmutz und Witterung geschützt ist.The lower hinge shaft portion 35 (not shown details) detachably connected to a rigid spindle 40, which is coupled with a slide plate 50 to the outlet port 12 of the hydraulic structure wall 10 by raising the slide plate 50 to open or plate by shutting down the slide in the To lock the closed position. The spindle 40 is mounted above the uppermost position of the slide plate 50 in a guide bearing 41 and with its upper end in an upper guide and support bearing 42 . The guide and support bearing 42 supports the spindle 40 axially in both directions from conditions (double arrow F), so that in this support bearing both tensile forces acting on the spindle 40 (when starting up or in an open position of the slide plate 50 ) and compressive forces (when Pressing the slide plate 50 in the closed position with its lower edge against a counter surface so that you can absorb it. The detachable connection between the lower joint shaft part 35 and the upper end of the spindle 40 is located directly above the support bearing, but still in the bearing housing of the guide and support bearing 42 , so that this connection point is protected against dirt and weather.

Die Doppelgelenkwelle 30 zwischen der Antriebswelle 24 und der Spindel 40 dient zum Ausgleich irgendwelcher Fluchtungs fehler zwischen Antriebswelle und Spindel, die daher rühren können, daß die Mauerkrone der Mauer 10 und die Montagefläche der Mauer 10 nicht genau rechtwinklig zueinander verlaufen, oder daß die Antriebseinheit nicht genau fluchtend mit der Spindel montiert ist und Spindelachse und Antriebswellenachse einen Versatz aufweisen.The double universal joint shaft 30 between the drive shaft 24 and the spindle 40 serves to compensate for any alignment errors between the drive shaft and the spindle, which can result from the fact that the wall crown of the wall 10 and the mounting surface of the wall 10 are not exactly at right angles to one another, or that the drive unit is not is precisely aligned with the spindle and the spindle axis and drive shaft axis are offset.

Das obere Gelenkwellenteil 31 ist in einem Führungslager 36 gelagert, das Horizontal einstellbar ist und als Loslager ausgebildet ist, so daß das von der Antriebswelle 24 vertikal ankommende Drehmoment an das obere Gelenkwellenteil 31 übertragen werden kann und ein Ausgleich in vertikaler und horizontaler Richtung erfolgen kann. Die Doppelgelenkwelle lenkt den Kraftfluß auf die Spindel 40 um, ohne selbst irgendwelchen Axialkräften ausgesetzt zu sein.The upper articulated shaft part 31 is mounted in a guide bearing 36 , which is horizontally adjustable and is designed as a floating bearing, so that the torque arriving vertically from the drive shaft 24 can be transmitted to the upper articulated shaft part 31 and compensation can take place in the vertical and horizontal directions. The double propeller shaft redirects the flow of force to the spindle 40 without being subjected to any axial forces.

Die Doppelgelenkwelle 30 kann nach Öffnen des Lagergehäuses des Führungs- und Stützlagers 42 von der Spindel 40 gelöst werden, wobei diese in dem Stützlager vollständig axial ab gestützt bleibt, so daß der Schieber sich in jeder gewünsch ten Stellung befinden kann, also sowohl in geöffneter Stel lung als auch in seiner Schließstellung unter vollem notwen digem Vorspanndruck in Schließrichtung.The double propeller shaft 30 can be released from the spindle 40 after opening the bearing housing of the guide and support bearing 42 , whereby this remains fully axially supported in the support bearing, so that the slide can be in any desired position, both in the open position tion as well as in its closed position with full pretension pressure in the closing direction.

Claims

1. Spindle drive for hydraulic gate valve, with a between a drive unit ( 20 ) and the gate valve ( 50 ) extending drive spindle ( 30 , 40 ), characterized in that the drive spindle ( 30 , 40 ) from a lower rigid section in the form of a the slide ( 50 ) coupled spindle ( 40 ), which is supported in a support bearing ( 42 ) axially in both directions, and from an upper ge articulated section ( 30 ) in the form of a with the drive unit ( 20 ) coupled double universal shaft ( 31 , 33rd , 35 ) is put together, which is detachably coupled to the rigid spindle ( 40 ).

2. Spindle drive according to claim 1, characterized in that the double cardan shaft ( 31 , 33 , 35 ) with its upper joint shaft part ( 31 ) in a horizontally adjustable guide bearing ( 36 ) is guided.

3. Spindle drive according to claim 1 or 2, characterized in that the double universal shaft ( 31 , 33 , 35 ) with its upper universal shaft part ( 31 ) is detachably coupled to the drive shaft ( 24 ) of the drive unit ( 20 ).

4. Spindle drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rigid spindle ( 40 ) axially supporting support bearing ( 42 ) supports the upper end region of the spindle ( 40 ) and that the connection point between the lower articulated shaft part ( 35 ) Double universal shaft ( 31 , 33 , 35 ) and the rigid spindle ( 40 ) is arranged in the support bearing housing.