DE2065199B2 - Schaltungsanordnung für ein elektromotorisch betriebenes Ventil. Ausscheidung aus: 2026842 - Google Patents

Description

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, da- ßen Ventilanordnung;

durch gekennzeichnet, daß die Betätigungsele- Fig.2 zeigt in auseinandergezogener Darstellung

mente an einem am Umfang der Scheibe (93) ein in der Ventilanordnung nach F i g. 1 verwendetes

elektrisch isoliert angebrachten Ring (91) vorge- 60 Kupplungselement;

sehen sind und aus zwei den beiden Betriebsstel- F i g. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungslungen des Ventils entsprechenden Ausnehmun- form der Schaltungsanordnung;
gen (94, 95) bestehen, denen mindestens drei F i g. 4 bis 6 sind Draufsichten bzw. ein Schnitt Schleifkontakte (97 bis 100) zugeordnet sind, durch Ausführungsformen der Endabschalter für die von denen einer auf einen durchgehenden Strei- 65 Schaltungsanordnung nach F i g. 3;
fen des Rings (91) einwirkt und zwei weitere, die F i g. 7 zeigt perspektivisch einen elektrisch leitenum einen dem Drehwinkel des Kupplungselemen- den Ring, der in dem Endabschalter nach F i g. 6 vertes (27') zwischen den beiden Betriebsstsllungen wendet werden kann;

2 06S

F i g. 8 zeigt eine Schaltungsanordnung, in welcher der Endabschalter nach F i g. 6 verwendet ist.

Gemäß F i g. 1 enthält ein Ventil 1 nach Art eines Kugelhahnes ein Gehäuse 2 mit einem Einlaß 3 und einem Auslaß 4. Zwischen Einlaß 3 und Auslaß 4 ist eine Ventilkammer 5 vorgesehen, in der ein kugelförmiges Küken 6 angeordnet ist, das um eine in F i g. 1 vertikale Achse drehbar ist. Das Küken 6 ist zwischen zwei Ventilsitzen 7 und 8 gehalten, wobei der Ventilsitz 7 im Bereich des Auslasses 4 fest mit dem Gehäuse ?. verbunden ist, wohingegen der Ventilsitz 8 an einem Stützring 9 befestigt ist, der im Gleitsitz in der Ventilkammer 5 angeordnet und in Richtung der Längsachse dej. Gehäuses 2 verschiebbar ist. Zwischen einem Absatz 10 der Ventilkammer 5 und dem Stützring 9 ist eine Druckfeder 11 vorgesehen, mittels der normalerweise eine solche Federkraft auf den Stützring 9 ausgeübt wird, daß der Ventilsitz 8 elastisch gegen das Küken6 gedrückt unJ dieses formschlüssig, jedoch drehbar zwischen den Ventilsitzen 7 so und 8 eingespannt ist. In einer ringförmigen, in der Innenwand der Ventilkammer 5 ausgebildeten Nut befindet sich ein O-Ring 12. Die Ventilkammer S ist an ihrem oberen Eide durch einen Deckel verschlossen, der eine mittlere, nach unten ragende Hülse 14 aufweist. Innerhalb dieser Hülse 14 ist eine vertikale Welle 15 angeordnet, die derart mit dem Küken 6 verbunden ist, daß eine Drehung der Welle 15 eine Drehung des Kükens 6 zwischen einer Offen- und einer Schließstellung des Ventils 1 herbeiführt. Zw; ichen der Hülse 14 und der Welle 15 sind ein Dichtungsring 16 und eine Dichtungsmanschette 17 vorgesehen.

Das Ventil 1 ist mittels eines Klemmrings 19 und einer Befestigungsschraube 20 starr an einem Trägerblock 18 befestigt, wobei sich zw^;«chors Klemmring 19 und Ventil 1 ein Bakelitband 21 od. dgl. zur thermischen Isolierung befindet.

Der Trägerblock 18 trägt ein Gehäuse, in welchem ein Elektromotor 23 und ein Kondensator 24 angeordnet sind. Durch ein Kupplungselement 27', das frei durch Bohrungen im Boden des Gehäuses 2 und im Trägerblock 18 ragt, ist ein oberer Ansatz 28 der Welle 15 mit der Ausgangswelle 26 des Motors 23 verbunden, wodurch dessen Drehmoment auf die Welle 15 übertragen wird. In ein Handrad 29, das am Ansatz 28 der Welle 15 befestigt ist, kann ein geeignetes Werkzeug eingeführt werden, wenn die Welle 15 zur Einstellung einer bestimmten Betriebsstellung des Kükens 6 manuell verdreht werden soll.

Gemäß F i g. 2 enthält das Kupplungselement 27' eine Kurvenscheibe 60 mit einer Mittelbohrung 61 zur Aufnahme der Motorwelle 26. Mittelöffnung 61 und Motorwelle 26 besitzen eine gleichartige und so ausgebildete QiiL-isi-hnittsform, daß die Motorwelle in der Mittelöffnung 61 axial verschieblich, aber nicht drehbar angeordnet ist. In der Mantelfläche der Kurvenscheibe 60 sind zwei diametral gegenüberliegende Kerben 62 und 63 vorgesehen. An der unteren Oberfläche der Kurvenscheibe 60 ist ein nach unten ragender Zylinder 64 koaxial befestigt, längs dessen unterem Rand zwei Zähne 65 mit rechtwinklig-dreieckiger Form ausgebildet sind. Das Kupplungselement 27' enthält ferner einen Zylinder 66, an dessen oberem Rand an diametral gegenüberliegenden Stellen Zähne 68 ausgebildet sind, die eine zu den Zähnen 65 komplementäre Form besitzen. Die Zylinder und 66 stehen über eine hülsenförmige Welle 69 miteinander derart in Drehverbindung, daß ihre Zähne 65 und 68 miteinander kämmen, wenn die Zylinder 64 und 66 aufeinander ausgerichtet sind (Fig. 1). Unterhalb des Zylinders 66 befindei sich eine Scheibe 70 aus einem thermisch isolierenden Material wie Bakelit, die eine quadratische Büchse 70 a aufweist, die in eine Öffnung 71 von entsprechender Form paßt, die im Boden des Zylinders 66 ausgebildet ist. Zur manuellen Betätigung des Ventils dient ein Handgriff 29, der eine quadratische Mittelöffnung 72 aufweist. Das Kupplungselement 27' ist in F i g. 1 in zusammengesetzter Form dargestellt, wobei der Ansatz 28 der Welle 15 in nicht drehbarer Weise durch die Öffnung 72 der Scheibe 29 und die Büchse 70 a ragt, die ihrerseits durch die quadratische öffnung 72 des Zylinders 66 ragt.

In der Oberfläche der Kurvenscheibe 60 ist eine kreisförmige Ausnehmung 73 zur Aufnahme einer Federauflage 74 vorgesehen, die das eine Ende einer Druckfeder 75 abstützt, die um die Ausgangswelle 26 des Motors 23 gelegt ist. Das andere Ende der Druckfeder 75 wird durch eine entsprechende Federauflage 76 abgestützt. Wenn das Kupplungselement 27' zusammengesetzt ist, dann steht die Kurvenscheibe 60 unter elastischem Druck der Druckfeder 75 und ist derart nach unten vorgespannt, daß die Zähne 65 und 68 miteinander in Eingriff gelangen.

Bei Verwendung des beschriebenen Kupplungselementes 27' kann das Drehmoment des Motors 23 nur in der einen Drehrichtung, die durch einen Pfeil 77 angedeutet ist, auf die Welle 15 übertragen werden, weil die Zähne 65 und 68 bei Drehung in der anderen Richtung freilaufen. Außerdem kann die Stellung des Kükens 6 unabhängig vom Motor 23 auch leicht manuell eingestellt werden, indem die Welle 15 mittels des Handgriffs 29 in derjenigen Richtung gedreht wird, die durch einen gestrichelten Pfeil 78 angedeutet ist.

Zur automatischen Steuerung der Betriebsweise des in F1 g. 1 dargestellten Ventils wird eine Schaltungsanordnung gemäß F i g. 3 verwendet. Als Hauptschalter 80 ist ein Umschalter veiwendet. Der Endabschalter ist durch zwei Mikroschalter 82 und 83 gebildet, deren Schalthebel 84 bzw. 85 gemäß F i g. 4 mit Nachlaufelementen versehen und am Umfang der Kurvenscheibe 60 mit einem Winkelabstand von 90° angeordnet sind. Die beiden Mikroschalter und 83 sind normalerweise geschlossen, werden jedoch geöffnet, wenn ihre Nachlaufelemente in die Kerben 62 bzw. 63 der Steuerscheibe 60 eintreten.

Die Betriebsweise der an Hand der F i g. 3 und 4 beschriebenen Ausführungsform ist wie folgt. Es sei angenommen, daß der Mikroschalter 83 geschlossen, der Mikroschalter 82 geöffnet und der Hauptschalter mit dem Kontakt A in Berührung ist Das Ventil 1 gemäß F i g. 1 wird mittels des Handrades 29 in die Schließstellung gebracht. Wenn der Hauptschalter 80 nun auf den Kontakts umgeschaltet wird, dann wird der Motor 23 eingeschaltet und das Ventil 1 in Richtung Offenstellung gedreht. Dadurch wird dann der Mikroschaiter 82 geschlossen, da sein Nachlaufelement aus der Kerbe 63 heraustritt. Wenn das Ventil 1 die Offenstellung erreicht, wird der Mikroschalter 83 auf Grund des Eintritts seines Nachlaufelementes in die Kerbe 62 der Kurvenscheibe 60 geöffnet, wodurch die Stromzufuhr zum Motor unterbrochen wird. Zum Schließen des Ventils 1 wird der Hauptschalter 80 auf den Kontakt A umeeschaltet.

wodurch dem Motor 23 durch den Mikroschalter 82 zeichen 92 ist in F i g. 7 die Bahn angedeutet, längs

Strom zugeführt und das Ventil 1 in Richtung der die Schleifbürsten 97 bis 100 über den Ring 91

Schließstellung gedreht wird. Diese Drehung hört gleiten. Die Schleifbürsten 97 bis 100 sind in Um-

auf, wenn der Mikroschalter 82 durch Eintritt seines iiangsrichtung unter etwa 90° verteilt und stehen

Nachlaufelementes in die Kerbe 63 geöffnet wird. 5 unter Federdruck, der durch Druckfedern 101 bis

Die Drehung des Ventils in Richtung Offen- oder 104 hergestellt wird.

Schließstellung kann durch vorübergehendes Um- In F i g. 8 ist eine Schaltungsanordnung für den so-

schalten des Hauptschalters 80 während des Betriebs eben beschriebenen Endabschalter dargestellt. Bei

niemals unterbunden werden. dem gezeigten Zustand der Schaltungsanordnung sind

An Stelle des in F i g. 4 dargestellten Endabschal- io die Schleifbürsten 98 und 100 über den Ring 91

ters kann auch ein Endabschalter nach Fig.5 ver- elektrisch miteinander verbunden. Wenn daher der

wendet werden. In diesem Fall besteht eine Kurven- Hauptschalter 80 auf den Kontakt B geschaltet ist,

scheibe 60' aus einer Scheibe mit zwei diametral ge- dann ist die Stromzufuhr zum Motor 23 geschlossen,

genüberliegenden Nocken 62' und 63'. Mikroschalter so daß das Ventil in die eine erwünschte Stellung ge-

82' und 83' sind normalerweise geschlossen, werden 15 dreht wird, was zu einer Drehung der Scheibe 93 in

jedoch immer dann geöffnet, wenn die Nachlaufele- Richtung eines Pfeils 105 (Fig. 8) führt. Wenn das

mente an ihren Schalthebeln auf einen der Nocken Ventil nach Drehung der Scheibe 93 um etwa 90°

62' oder 63' gehoben werden. die erwünschte Stellung erreicht, dann befinden sich

In Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel nach die Schleifbürsten 98 und 100 auf nicht leitenden

F i g. 1 kann auch der in F i g. 6 dargestellte Endab- ao Abschnitten bzw. in den Ausnehmungen 94 und 95,

schalter verwendet werden. Er enthält einen elek- wodurch die Stromzufuhr zum Motor unterbrochen

trisch leitenden Ring 91, der an der Mantelfläche ist. Durch Umschalten des Hauptschalters 80 auf den

einer Scheibe 93 aus Isoliermaterial befestigt ist Die Kontakt A wird die Stromversorgungsleitung des

Scheibe 93 kann an Stelle der Kurvenscheibe 60 ge- Motors 23 erneut geschlossen, da die Schleif bürsten

maß Fig. 2 verwendet werden. Der leitende Ring 91 s₅ 97 und 99 über den Ring 91 elektrisch miteinander

besitzt gemäß Fig.7 zwei diametral gegenüberlie- verbunden sind. Der Motor 23 kann das Ventil um

gende Ausnehmungen 94 und 95. Die Scheibe 93 ist 90° in die andere Stellung drehen, so daß beim Er-

mit einem kleinen Luftspalt von einem Haltering §6 reichen dieser Stellung die Schleifbürste!! 97 und 99

aus Isoliermaterial umgeben, der derart angeordnet in die nicht leitenden Abschnitte bzw. in die Ausneli-

ist, daß Schleifbürsten 97, 98, 99 und 100 auf den 30 mungen 94 und 95 eintreten, wodurch das Ventil in

leitenden Ring 91 ausgerichtet sind. Mit dem Bezugs- dieser Stellung gehalten wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

3 97 5

Claims (5)

ι 2 des Ventils entsprechenden Abstand voneinander D , 4 -. beabstandet sind, auf den Ring (91) an einer Patentansprüche: «jjg ^^ die im Bereich der Ausnehmun-

1. Schaltungsanordnung für ein elektromoto- gen (94, 95) liegt (F i g. 6,7).
risch betriebenes, zwei Endstellungen aufweisen- 5

des Ventil, enthaltend einen Hauptschalter mit

zwei möglichen Betriebsstellungen zum Schließer.

je eines den Elektromotor mit der Stromquelle „maß nherhporiff h«. verbindenden Strompfades zwecks Herstellung Schaltung anordnungen gem^ώ O berb egg des der einen oder anderen Ventilendstellung und » Anspmchs 1 sind be_1Sp_ielsweise aus d^USA.Paeinen derart mit dem Hauptschalter und dem tentschrift 3 334 859 bekannt Sie werden η Stro-Elektromotor verbundenen Endabschaltung* mungssystemen fur Flüssigkeiten^ «^r Gase dazu kreis, daß der durch Umschaltung des Haupt- verwendet die zu Behandlung*-oder^padhaanla, schalters geschlossene Strompfad jeweils nach gen oder dergleichen fließenden Strome ω Abhangig. Erreichen der zugehörigen Ventilendstellung un- .5 keit von verschiedenen Zustandsgrößen zu steuern, terbrochen und gleichzeitig der zum Herstellen Soll das Material angeliefert werden dann wird das der anderen Endstellung dienende, durch er- Ventil durch den Elektromotor geöffnet indem dieneutes Umschalten des Hauptschalters vollends sei mittels des Hauptschalters eingeschaltet wird, schließbare Strompfad vorbereitet ist, da- Der Hauptschalter w.rd in Abhängigkeit von irgenddurch gekennzeichnet, daß der En dab- *> einer Zustandsgröße manuell oder mittels geeigneter schaltungskreis zwei Endabschalter (82, 83 bzw. Steuersignale automatisch betätigt Sobald das \ entü 93) aufweist und der Hauptschalter ein Umschal- die Offenstellung erreicht hat, wird der Motor abgeter (80) ist, und daß die Endabschalter (82 und schaltet, da der Endabschaltungskreis beim Errei-83 bzw. 97, 99 und 98, 100) in Abhängigkeit von chen der Offenstellung des Ventils die Stromversorder Stellung des Umschalters (80) abwechselnd 25 gung unterbricht. Wenn andererseits der Motor einnur in den beiden möglichen Endstellungen des geschaltet werden soll, um das Ventil von der Offen-Ventils geöffnet sind, wodurch der jeweilige stellung in die Schließstellung zu verstellen und eine Strompfad zum Motor während des Überganges weitere Anlieferung des Materials zu verhindern, des Ventils von der einen Endstellung in die an- dann wird der Hauptschalter erneut betätigt, so daß dere oder umgekehrt unabhängig von einer even- 30 sich die beschriebenen Vorgange bis zum Erreichen tuellen Änderung der Stellung des Hauptschalters der Schließstellung des Ventils wiederholen.
(80) aufrechterhalten ist. Schaltungsanordnungen der beschriebenen Art ha-

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- ben den Nachteil, daß der Hauptschalter während durch gekennzeichnet, daß die beiden Endab- des Betriebs der Steuerschaltung dauernd m der jeschalter (82 und 83 bzw. 97, 99 und 98, 100) mit 35 weiligen Betriebsstellung gehalten werden muß, weil einem Winkelabstand von etwa 90° an einem beim unbeabsichtigten oder vorübergehenden Verlasden Ventilschaft (15) mit dem Elektromotor (23) sen dieser Stellung die Stromzufuhr zum Ventilmotor verbindenden Kupplungselement (27') angeord- unterbrochen und infolgedessen die erwünschte Vennet sind, das an seinem Umfang zwei diametral tilsteliung nicht oder nur mit Verzögerungen erreicht gegenüberliegende Betätigungselemente (62, 63 4° wird.

bzw. 62', 63' bzw. 94, 95) für die Endabschalter Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

(82 und 83 bzw. 97, 99 und 98, 100) aufweist, eine Schaltungsanordnung der bekannten Art derart

mittels denen diese abwechselnd immer dann ge- zu verbessern, daß ihr Hauptschalter nicht während

öffnet werden, wenn das Ventil eine der beiden des ganzen Bewegungsvorganges in seiner Stellung

Endstellungen einnimmt. 45 verbleiben braucht und der Bewegungsvorgang zu

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, da- Ende geführt wird, auch wenn der Hauptschalter durch gekennzeichnet, daß die Betätigungsele- durch irgendwelche gewollten oder ungewollten Vormente (62, 63 bzw. 62', 63' bzw. 94, 95) an einer gange umgestellt wird.

koaxial auf das Kupplungselement (27') sitzen- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des

den Scheibe (60, 60', 93) vorgesehen sind. 50 Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ein-

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, da- zelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unterdurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsele- ansprüchen.

mente als Kerben (62, 63) ausgebildet sind. Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, da- mit der Zeichnung an Ausführungsbeispielen bedurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsele- 55 schrieben.

mente als Nocken (62', 63') ausgebildet sind. F i g. 1 ist ein Längsschnitt einer erfindungsgemä-