DE19826056C2 - Actuating device for a valve and associated lifting amplifier - Google Patents
Actuating device for a valve and associated lifting amplifierInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrich tung für ein Ventil, mit einem Stellglied, das über ei nen Hubverstärker auf ein Kupplungsglied, das mit dem Verschlußstück des Ventils kuppelbar ist, wirkt, wobei der Hubverstärker Elemente mit Keilflächen unterschied licher Neigung umfaßt.The invention relates to an actuating device tion for a valve, with an actuator that via ei NEN amplifier on a coupling member that with the Closure piece of the valve can be coupled, acts, whereby the lift amplifier elements with wedge surfaces differed inclination.
Aus DE 43 19 814 C1 ist eine gattungsgemäße Betäti gungsvorrichtung mit Hubverstärker für thermostatisch betätigbare Ventile bekannt. Der Hubverstärker weist ein Verstärkerelement mit zwei Keilflächen oder Rampen auf, die sich radial oder in Umfangsrichtung erstrecken und von denen die eine mit einem Eingangs- oder Aus gangselement und die andere mit einem gehäusefesten Teil zusammenwirkt. Auf diese Weise kann man den Hub des Stellgliedes in einen vergrößerten oder verkleiner ten Hub umsetzen. DE 43 19 814 C1 is a generic actuator device with lifting amplifier for thermostatic actuatable valves known. The lift amplifier points an amplifier element with two wedge surfaces or ramps on that extend radially or circumferentially and one of which has an input or output gear element and the other with a housing-fixed Part interacts. This way you can see the hub the actuator in an enlarged or reduced Realize the stroke.
Aus DE 42 06 703 A1 ist eine Mischbatterie bekannt, die für den Fall, daß die Anschlüsse für warmes und kaltes Wasser vertauscht sein sollten, eine Umkehrvorrichtung zwischen einem Sollwert-Stellelement und einem Thermo staten aufweist. Die Umkehrvorrichtung weist ein Ein gangselement, das vom Stellglied längs einer Achse ver lagerbar ist, mit einer als Konus ausgebildeten Ein gangskeilfläche, ein Ausgangselement, das ebenfalls längs der Achse verlagerbar ist, mit einer als Konus ausgebildeten Ausgangskeilfläche und mehreren Zwi schenelementen in der Form von zweiarmigen Hebeln auf, die mit ihren Enden an dem Eingangs- bzw. Ausgangskonus anliegen.A mixer tap is known from DE 42 06 703 A1 in case the connections for hot and cold Water should be mixed up, a reversing device between a setpoint control element and a thermo states. The reversing device has an on gear element ver by the actuator along an axis can be stored, with a cone formed as a gangway wedge surface, an output element that also is displaceable along the axis, with one as a cone trained starting wedge surface and several Zwi elements in the form of two-armed levers, those with their ends on the entrance or exit cone issue.
Aus DE 43 18 834 C1 ist ein sanitäres Thermostatventil bekannt, das eine Umkehrvorrichtung zwischen einem Thermostatglied und dem Verschlußstück des Ventils auf weist. Die Umkehrvorrichtung besitzt Rippenglieder, die um den Rand eines Widerlagers gekippt werden, wobei die radial äußeren Enden nach unten und die radial inneren Enden nach oben wandern oder umgekehrt.From DE 43 18 834 C1 is a sanitary thermostatic valve known that a reversing device between a Thermostat element and the closure piece of the valve points. The reversing device has rib members that be tilted around the edge of an abutment, the radially outer ends down and the radially inner ones Hike ends up or vice versa.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Betätigungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben.The invention is based, another object Actuator of the type described in the introduction specify.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1 solved.
Bei dieser Konstruktion führt das Ausgangselement weder eine Querbewegung noch eine Drehbewegung aus. Die Hub verstärkung ergibt sich, weil bei Verstellung des Ein gangselements in Schließrichtung des Ventils das minde stens eine Zwischenelement seitlich verlagert wird und das Ausgangselement unter dem Einfluß der den Ventil schaft belastenden Rückstellfeder der zweiten Zwischen keilfläche folgt. With this construction, the output element neither leads a transverse movement or a rotary movement. The hub reinforcement arises because when adjusting the on gear elements in the closing direction of the valve at least one intermediate element is moved laterally and the output element under the influence of the valve return spring loading the second intermediate wedge surface follows.
Empfehlenswert ist es, daß das Eingangselement zwei symmetrisch angeordnete Eingangskeilflächen und das Ausgangselement zwei symmetrisch angeordnete Ausgangs keilflächen aufweist und daß zwei symmetrisch angeord nete Zwischenelemente vorgesehen sind, die durch die Querkraft gegeneinander belastet sind. Hierbei arbeiten Eingangs-, Zwischen- und Ausgangselemente weitgehend symmetrisch zueinander, was es erlaubt, ohne gehäusefe ste Führungen für die Eingangs- und Ausgangselemente auszukommen. Der Ventilschaft wird im wesentlichen axial belastet, so daß eine lang dauernde Abdichtung gewährleistet ist.It is recommended that the input element two symmetrically arranged input wedge surfaces and that Output element two symmetrically arranged output has wedge surfaces and that two symmetrically arranged Nete intermediate elements are provided by the Shear force are loaded against each other. Work here Input, intermediate and output elements largely symmetrical to each other, which allows it without housing most guides for the input and output elements get along. The valve stem is essentially axially loaded, so that a long-lasting seal is guaranteed.
Günstig ist es, daß der auf die Achse bezogene Nei gungswinkel der zweiten Zwischenkeilfläche den gleichen Neigungssinn wie der Neigungswinkel der ersten Zwi schenkeilfläche hat, aber kleiner ist. Dies führt zu einer gleichsinnigen Verstärkung.It is favorable that the Nei related to the axis angle of the second intermediate wedge surface the same Inclination sense like the inclination angle of the first two has wedge area, but is smaller. this leads to a reinforcement in the same direction.
Eine Alternative besteht darin, daß der auf die Achse bezogene Neigungswinkel der zweiten Zwischenkeilfläche entgegengesetzten Neigungssinn wie der Neigungswinkel der ersten Zwischenkeilfläche hat, aber kleiner ist. Hier wird der Verstärkungseffekt mit einer Bewegungsum kehr gekoppelt, so daß aus einem Wärmeventil, das bei zunehmender Temperatur schließt, durch Einbau des Hub verstärkers ein Kälteventil geschaffen wird, das bei zunehmender Temperatur öffnet und gleichzeitig einen Verstärkungsfaktor unterliegt.An alternative is that on the axis related angle of inclination of the second intermediate wedge surface opposite sense of inclination as the angle of inclination the first intermediate wedge surface, but is smaller. Here the reinforcing effect with a movement around reverse coupled, so that from a heat valve that at increasing temperature closes by installing the stroke amplifier a cooling valve is created, which at increasing temperature opens and one at the same time Gain factor is subject.
Vorzugsweise ist die Querkraft durch mindestens eine Feder erzeugt. Hierfür sind zahlreiche Federarten ge eignet, beispielsweise Schraubenfedern, Bügelfedern, Ringfedern u. dgl. aber auch einfache O-Ringe oder ein elastisches Band. Am günstigsten sind Federn, die die beiden Zwischenelemente umschließen und auf diese Weise gegeneinander drücken, weil sich dann die Einheit im Verhältnis zu den übrigen Teilen selbst zentriert.The transverse force is preferably at least one Spring generated. There are numerous types of springs for this suitable, for example coil springs, bow springs, Ring springs u. Like. But also simple O-rings or a elastic band. Feathers that are the cheapest are enclose two intermediate elements and in this way press against each other because then the unity in the Relationship to the other parts centered themselves.
Empfehlenswert ist es, daß das Kupplungsglied durch das Ausgangselement gebildet ist und einen Anschlag für ei nen in Andruckrichtung federbelasteten Ventilstift auf weist. Dies ergibt eine besonders geringe Bauhöhe.It is recommended that the coupling member through the Output element is formed and a stop for egg NEN spring-loaded valve pin points. This results in a particularly low overall height.
Günstig ist es auch, daß die Führung für die Zwi schenelemente an einem Aufsatz angebracht ist, der Mit tel zum Befestigen an einem Ventilgehäuse aufweist. Da mit ist dem Ausgangselement die richtige Lage mit Bezug auf den Ventilstift vorgegeben.It is also favorable that the leadership for the two is attached to an attachment, the Mit tel for attachment to a valve housing. There with the starting element is the correct position with reference specified on the valve pin.
Mit Vorteil weist der Aufsatz auch das Stellglied (10) auf. Dies ergibt eine leicht handhabbare Betätigungs vorrichtung.The attachment also advantageously has the actuator ( 10 ). This results in an easy-to-use actuating device.
Eine andere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, daß der Aufsatz eine Halterung aufweist, an der ein das Stellglied enthaltendes Oberteil befestigbar ist. Der Aufsatz kann demnach auch zweiteilig sein.Another advantageous possibility is that the attachment has a holder on which the Actuator-containing upper part is attachable. The Accordingly, the essay can also be in two parts.
Dies empfiehlt sich insbesondere, wenn die Halterung des Aufsatzes derjenigen des Ventilgehäuses entspricht. Das Oberteil kann dann wahlweise direkt oder unter Zwi schenschaltung des den Hubverstärker aufnehmenden Auf satzes auf das Ventilgehäuse aufgebracht werden.This is especially recommended when the bracket of the attachment corresponds to that of the valve housing. The top can then either directly or under Zwi circuit of the receiver receiving the lift amplifier be applied to the valve housing.
Vorzugsweise ist der Hubverstärker auch als selbständi ges Bauelement einer Betätigungsvorrichtung handelbar.The lifting amplifier is preferably also self-sufficient ges component of an actuator tradable.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below in the drawing illustrated preferred embodiments explained. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemä ße Betätigungsvorrichtung, Fig. 1 shows a longitudinal section through an inventive SSE actuator,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform, Fig. 2 is a longitudinal section through a modified embodiment,
Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie A-A in Fig. 2 und Fig. 3 shows a cross section along the line AA in Fig. 2 and
Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie B-B in Fig. 2. Fig. 4 is a cross section along the line BB in Fig. 2.
Die Betätigungsvorrichtung 1 der Fig. 1 weist einen Aufsatz 2 auf, der mit Hilfe von Befestigungsmitteln 3 an ein Ventilgehäuse 4, das eine entsprechende Halte rung 5 aufweist, befestigt werden kann. Das Ventilge häuse 4 ist lediglich gestrichelt angedeutet. Es zeigt die üblichen Teile, nämlich ein Verschlußstück 6 mit einer Rückstellfeder 7, die das Ventil normalerweise offen hält, und einen Ventilstift 8, der durch eine Stopfbuchse 9 nach außen geführt ist. Die Teile des Ventils sind weder maßstabgerecht noch in ihrer Lage richtig dargestellt.The actuating device 1 of FIG. 1 has an attachment 2 which can be fastened by means of fastening means 3 to a valve housing 4 which has a corresponding holding 5 . The Ventilge housing 4 is only indicated by dashed lines. It shows the usual parts, namely a closure piece 6 with a return spring 7 , which normally holds the valve open, and a valve pin 8 , which is guided through a stuffing box 9 to the outside. The parts of the valve are neither drawn to scale nor correctly positioned.
Im Aufsatz 2 befindet sich ein thermostatisch betätig bares Stellglied 10, das über eine Kapillarrohrleitung 11 mit einem externen Fühlerelement verbunden ist. Das thermostatische System kann beispielsweise mit einer Flüssigkeits-Dampf-Füllung oder mit einer Flüssigkeit arbeiten. Das Stellglied 10 besitzt eine Stellfläche 12 und ein Wellrohr 13. In the attachment 2 there is a thermostatically actuatable actuator 10 which is connected via a capillary tube 11 to an external sensor element. The thermostatic system can work, for example, with a liquid-steam filling or with a liquid. The actuator 10 has a footprint 12 and a corrugated tube 13 .
Ein Hubverstärker 14 weist ein Eingangselement 15 und ein Ausgangselement 16, die längs einer der Bewegungs bahn des Stellgliedes 10 entsprechenden Achse E verla gerbar sind, und zwei Zwischenelemente 17 und 18 auf, welche auf Führungen 20 senkrecht zur Achse E und damit senkrecht zur Symmetrieebene, welche zwischen den bei den Zwischenelementen 17 und 18 verläuft, geführt sind. Das Eingangselement 15 ist mit einem topfartigen Fort satz 21 versehen, der das Wellrohr 13 umgibt. Außerdem besitzt das Eingangselement 15 zwei symmetrisch zur Achse E und damit zur Symmetrieebene angeordnete Keilflächen 22 und 23, die in diesem Ausführungsbei spiel in einem Winkel von 50° zur Symmetrieebene ver laufen. Das Ausgangselement 16, das gleichzeitig als Kupplungselement zur Verbindung mit dem Ventilstift 8 dient, besitzt ebenfalls zwei Keilflächen 24 und 25, die in diesem Ausführungsbeispiel in einem Winkel von 35° zur Achse und damit zur Symmetrieebene verlaufen und ein zu den Keilflächen 22 und 23 entgegengesetzten Neigungssinn haben.A lifting amplifier 14 has an input element 15 and an output element 16 , which can be moved along an axis E corresponding to the movement path of the actuator 10 , and two intermediate elements 17 and 18 , which on guides 20 perpendicular to the axis E and thus perpendicular to the plane of symmetry, which runs between the at the intermediate elements 17 and 18 , are performed. The input element 15 is provided with a pot-like extension 21 which surrounds the corrugated tube 13 . In addition, the input element 15 has two wedge surfaces 22 and 23 arranged symmetrically to the axis E and thus to the plane of symmetry, which run in this exemplary embodiment at an angle of 50 ° to the plane of symmetry. The output element 16 , which also serves as a coupling element for connection to the valve pin 8 , also has two wedge surfaces 24 and 25 , which in this exemplary embodiment run at an angle of 35 ° to the axis and thus to the plane of symmetry and an opposite one to the wedge surfaces 22 and 23 Have a sense of inclination.
Die beiden Zwischenelemente 17 und 18 besitzen erste Keilflächen 26 und 27, die den Keilflächen 22 und 23 angepaßt sind, und zweite Keilflächen 28 und 29, die den Keilflächen 24 und 25 angepaßt sind.The two intermediate elements 17 and 18 have first wedge surfaces 26 and 27 , which are adapted to the wedge surfaces 22 and 23 , and second wedge surfaces 28 and 29 , which are adapted to the wedge surfaces 24 and 25 .
Wenn das Eingangselement 15 in Schließrichtung des Ven tils betätigt wird, werden die beiden Zwischenelemente 17 und 18 in Querrichtung auseinander gedrückt. Da das Ausgangselement 16 durch die Rückholfeder 7 in Richtung auf das Eingangselement 15 gedrückt wird, erfolgt eine Verstellung des Verschlußstückes 6 in Gegenrichtung zu derjenigen des Stellgliedes 10. Gleichzeitig ergibt sich ein durch die Winkelbeziehung 50° zu 35° bewirkte Verstärkung, hier mit einem Verstärkungsfaktor von 1,7.If the input element is operated in the closing direction of TILs Ven 15, the two intermediate elements are pushed apart in the transverse direction. 17 and 18 Since the output element 16 is pressed by the return spring 7 in the direction of the input element 15 , the closure piece 6 is adjusted in the opposite direction to that of the actuator 10 . At the same time, there is a gain caused by the angular relationship of 50 ° to 35 °, here with a gain factor of 1.7.
Eine Feder 30, welche die beiden Zwischenelemente 17 und 18 umschlingt, sorgt dafür, daß diese Zwischenele mente jeweils auf einander zugedrückt werden und auch folgen, wenn die Stellbewegung entgegen der Schließ richtung des Ventils auftritt. Statt der veranschau lichten Ringfedern kann auch eine Schraubenfeder, Fe derbügel u. dgl. verwendet werden. Es kommen auch gum mielastische Werkstoffe u. dgl. in Betracht. Die Feder 30 sollte so kräftig sein, daß das Ventil nicht im Stande ist, über den Ventilstift das System in Gegen richtung zu beeinflussen, und daß sie das Ventil ge schlossen halten kann. Die beste Leistung wird dadurch erreicht, daß die Federkraft in beiden Richtungen gleich ist. Dies ergibt eine automatische Ausrichtung der Teile.A spring 30 , which wraps around the two intermediate elements 17 and 18 , ensures that these Zwischenele elements are each pressed towards each other and also follow when the actuating movement occurs against the closing direction of the valve. Instead of the illustrated ring springs, a coil spring, spring bracket u. Like. Be used. There are also rubber-elastic materials u. Like. The spring 30 should be so powerful that the valve is unable to influence the system in the opposite direction via the valve pin and that it can keep the valve closed. The best performance is achieved by the spring force being the same in both directions. This results in an automatic alignment of the parts.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 4 werden für entsprechende Bauteile um 100 erhöhte Bezugszeichen gegenüber Fig. 1 verwendet. Unterschiedlich ist im we sentlichen, daß der Aufsatz 102 lediglich den Hubver stärker 114 aufweist, aber eine Halterung 131 besitzt, die der Halterung am Ventilgehäuse entspricht, so daß man auf den Aufsatz 102 ein Oberteil mit Stellglied 10 aufsetzen kann. Das Oberteil kann daher wahlweise mit oder ohne Zwischenschaltung eines Hubverstärkers 114 verwendet werden.In the embodiment according to FIGS. 2 to 4, reference numerals increased by 100 compared to FIG. 1 are used for corresponding components. It is different in the essential that the attachment 102 only has the hub 114 stronger, but has a holder 131 which corresponds to the holder on the valve housing, so that an upper part with actuator 10 can be placed on the attachment 102 . The upper part can therefore be used either with or without the interposition of a lifting amplifier 114 .
Unterschiedlich ist auch, daß die zweiten Zwischen keilflächen 128 und 129 zusammen mit den Ausgangs keilflächen 124 und 125 den gleichen Richtungssinn ha ben wie die ersten Zwischenkeilflächen 126 und 127 zu sammen mit den Eingangskeilflächen 122 und 123, aber unterschiedliche Winkel zur Achse E und damit zur Sym metrieebene bilden, hier wiederum eingangsseitig 50° und ausgangsseitig 35°. Bei dieser Konstruktion wird die Verstärkung ohne Bewegungsumkehr erzielt.It is also different that the second intermediate wedge surfaces 128 and 129 together with the output wedge surfaces 124 and 125 have the same direction as the first intermediate wedge surfaces 126 and 127 together with the input wedge surfaces 122 and 123 , but different angles to the axis E and thus to Form symmetry level, here again 50 ° on the input side and 35 ° on the output side. With this construction, the reinforcement is achieved without reversal of movement.
In beiden Ausführungsbeispielen sollten die Keilflächen aus einem Material geringen Reibungswiderstandes beste hen, damit der Hubverstärker den Bewegungen des Stell gliedes rasch folgt. Die Keilflächen brauchen auch nicht eben zu sein. Sie können beispielsweise Rinnen form besitzen oder genutet sein, was eine zusätzliche Führung ermöglicht.In both embodiments, the wedge surfaces best from a material with low frictional resistance hen so that the lifting amplifier can link quickly follows. The wedge surfaces also need not to be level. For example, you can use gutters possess shape or be grooved, which is an additional Leadership enables.
Damit das Ausgangselement 16, 116 vor der Befestigung des Aufsatzes am Ventilgehäuse nicht herausfällt, kann beispielsweise eine Aufhängung mit Längsschlitzen vor gesehen sein, die an der Führung 119, 120 oder am Ein gangselement aufgehängt ist.So that the output element 16 , 116 does not fall out before the attachment of the attachment to the valve housing, for example, a suspension with longitudinal slots can be seen before, which is suspended on the guide 119 , 120 or on an input element.
Es versteht sich, daß der Hubverstärker nicht nur für Verstärkungsfaktoren größer Null, sondern auch für sol che kleiner Null ausgelegt sein können.It goes without saying that the lifting amplifier is not only for Gain factors greater than zero, but also for sol che less than zero can be designed.
Die Ausführungsbeispiele zeigen Stellglieder mit exter nem Temperaturfühler. Es besteht aber auch die Möglich keit, den Fühler im Stellglied vorzusehen. Statt des thermostatischen Stellgliedes können auch andere Stell glieder, beispielsweise solche mit einem beheizbaren Dehnstoff, wie eine elektrisch beheizbare Wachspatrone, verwendet werden.The exemplary embodiments show actuators with external temperature sensor. But there is also the possibility ability to provide the sensor in the actuator. Instead of thermostatic actuator can also other actuators members, for example those with a heatable Expansion material, such as an electrically heated wax cartridge, be used.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der Hub verstärker in einem eine selbständige Einheit bildenden Aufsatz 102 angeordnet. Dieser Aufsatz kann nach Wahl eingebaut werden oder nicht. Statt der veranschaulich ten Schraubbefestigungen können auch andere Verbin dungsarten angewendet werden, beispielsweise Schnapp verbindungen.According to the embodiment of FIG. 2, the lifting amplifier is arranged in an attachment 102 which forms an independent unit. This attachment can be built in or not. Instead of the illustrated screw fastenings, other types of connections can also be used, for example snap connections.
Claims (11)
- a) ein Eingangselement (15; 115), das vom Stell glied (10) längs einer Achse (E) verlagerbar ist, mit wenigstens einer Eingangskeilfläche (22, 23; 122, 123),
- b) ein Ausgangselement (16; 116), das ebenfalls längs der Achse (E) verlagerbar ist, mit we nigstens einer Ausgangskeilfläche (24, 25; 124, 125) und
- c) mindestens ein Zwischenelement (17, 18; 117, 118), das senkrecht zur Achse (E) geführt ist sowie je zwei Zwischenkeilflächen (26 bis 29; 126 bis 129) unterschiedlicher Neigung zur Achse (E) trägt, von denen unter dem Einfluß einer Querkraft jeweils die erste (26, 27, 126, 127) an einer Eingangskeilfläche (22, 23; 122, 123) und die zweite (28, 29; 128, 129) an einer Ausgangskeilfläche (24, 25; 124, 125) anliegt.
- a) an input element ( 15 ; 115 ), which can be displaced by the actuator ( 10 ) along an axis (E), with at least one input wedge surface ( 22 , 23 ; 122 , 123 ),
- b) an output element ( 16 ; 116 ), which is also displaceable along the axis (E), with at least one output wedge surface ( 24 , 25 ; 124 , 125 ) and
- c) at least one intermediate element ( 17 , 18 ; 117 , 118 ) which is guided perpendicular to the axis (E) and carries two intermediate wedge surfaces ( 26 to 29 ; 126 to 129 ) with different inclinations to the axis (E), of which under the Influence of a transverse force, the first ( 26 , 27 , 126 , 127 ) on an input wedge surface ( 22 , 23 ; 122 , 123 ) and the second ( 28 , 29 ; 128 , 129 ) on an output wedge surface ( 24 , 25 ; 124 , 125) ) is present.
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Also Published As
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