DE2308291B2 - Stellantrieb mit Rückschnellfederung für Ventile u.dgl - Google Patents
Stellantrieb mit Rückschnellfederung für Ventile u.dglInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb mit Rückschnellfederung für Ventile u. dgl, bestehend aus einem
durch Druckmittel betätigbaren einfach wirkenden Arbeitszylinder, einem an dem Arbeitszylinder angeschlossenen
Betätigungsgehäuse mit Einrichtungen zum Umwandeln der Kolbenstangenbewegung des Arbeitszylinders in eine drehende Stellbewegung und einem
dem Arbeitszylinder gegenüberliegend an das Betätigungsgehäuse angeschlossenen Rückschnellzylinder mit
einer durch die Kolbenstange über eine leicht verschiebbare Druckplatte zusammendrückbaren Rückschnellfeder,
wobei der Arbeitszylinder und/oder der Rückschnellzylinder gegen andere Zylindergrößen zur
Anpassung an unterschiedliche Betriebsverhältnisse austauschbar sind.
Es ist ein derartiger Stellantrieb bekannt, bei welchem die Kolbenstange als einzige Verbindungsstange für den
Kolben im Arbeitszylinder und die Druckplatte im Rückschnellzylinder vorgesehen ist Zwar ist bei dieser
Ausführungsform grundsätzlich der Austausch von Arbeitszylinder und/oder Rückschnellzylinder gegen
andere Zylindergrößen zur Anpassung an unterschiedliehe
Betriebsverhältnisse möglich, jedoch ist eine nach außen einwandfreie Abdichtung des Zylinder-Kolben-Systems
dann nicht gegeben oder zumindest erschwert (vgl. US-PS 36 14 913).
Bei einem anderen bekannten Stellantrieb mit neben der Kolbenstange vorgesehenen Zugstangen sind
sowohl die Kolbenstange als auch die Zugstangen als durchgehende und durch das Betätigungsgehäuse
hindurchgeführte Stangen ausgebildet, wobei in dem Rückschnellzylinder wie in dem Arbeitszylinder ein
Kolben vorgesehen ist In diesem Fall kann also ein getrennter Austausch von Arbeitszylinder oder Rückschnellzylinder
nicht erfolgen, muß darüber hinaus eine Entlüftungsvorrichtung für den Rückschnellzylinder
vorgesehen werden, weil darin der zugeordnete Kolben praktisch ohne radiales Bewegungsspiel geführt ist
Folglich läßt sich bei dieser bekannten Konstruktion ein nach außen einwandfrei abgedichtetes Zylinder-Kolben-System
ebensowenig verwirklichen wie ein an verschiedene Betriebsverhältnisse schnell anpassungsfähiges
System (vgl. DE-QS 21 34 489).
Außerdem ist ein Stellantrieb mit außerhalb des Rückschnellzylinders angeordneten Zugstangen bekannt,
bei dem ebenfalls ein Kolben ohne radiales Bewegungsspiel in dem Rückschnellzylinder geführt ist,
so daß auch in diesem Fall eine Entlüftungsvorrichtung erforderlich ist Folglich läßt sich ein nach außen
abgeschlossenes bzw. einwandfrei abgedichtetes Zylinder-Kolben-System auch bei diesem bekannten Stellantrieb
nicht verwirklichen (vgl. DE-OS 20 12 765).
Endlich kennt man noch einen Stellantrieb, bei dem eine Zahnstange, die einseitig als Kolben ausgebildet ist,
auf ein Ritzel als Betätigungsorgan für ein Ventil od. dgl. arbeitet Auf der dem Kolben abgewandten Seite ist die
Zahnstange lediglich gegen ein Federpaket abgestützt. Folglich lassen sich Arbeitszylinder und Rückschnellzylinder
kaum unabhängig voneinander austauschen (vgl. CH-PS 3 15 702).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stellantrieb mit Rückschnellfederung für Ventile u. dgl.
der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der sich durch ein nach außen einwandfrei abgedichtetes
Zylinder-Kolben-System auszeichnet, und zwar unter Beibehaltung der Austauschmöglichkeit von Arbeitszylinder
und/oder Rückschnellzylinder gegen andere Zylindergrößen zur Anpassung an unterschiedliche
Betriebsverhältnisse.
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Stellantrieb dadurch, daß Arbeitszylinder,
Betätigungsgehäuse und Rückschnellzylinder durch zwei durch den Arbeitszylinder und den
Rückschnellzylinder hindurchgeführte, in jeweils zwei Abschnitte unterteilte Zugstangen zusammengespannt
sind, wobei die beiden Stangenabschnitte der einen Zugstange mit ihren Teilungsenden in den dem
Arbeitszylinder und dem Rückschnellzylinder zugewandten Flanschen des Betätigungsgehäuses, die beiden
Stangenabschnitte der anderen Zugstange mit ihren Teilungsenden in der dem Betätigungsgehäuse zugeordneten
Stirnfläche des Rückschnellzylinders befestigt sind, daß die Druckplatte mit großem Bewegungsspiel in
den völlig abgedichteten Rückschnellzylinder eingesetzt und auf den Zugstangenabschnitten geführt ist, und daß
eine Einrichtung vorgesehen ist, die bei der Rückstellung des Kolbens Druckmittel vom Arbeitsraum des
Arbeitszylinders in den Kolbenstangenraum überführt
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Stellantrieb mit
Rückschnellfederung für Ventile u. dgl. verwirklicht ist, bei dem sich Arbeitszylinder, Betätigungsgehäuse und
Rückschnellzylinder einwandfrei nach außen abdichten
lassen. Darüber hinaus bleibt der Vorteil erhalten, daß
sich der Arbeitszylinder und/oder der Rückschnellzylinder einfach und schnell gegen andere Zylindergrößen
zur Anpassung an unterschiedliche Betriebsverhältnisse austauschen lassen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung
näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Stellantrieb schematisch im Axialschnitt,
F i g. 2 einen Teilschnitt durch den Rückschnellzylinder
für den Gegenstand nach F i g. 1 in vergrößerter Darstellung und
Fig.3 einen Teilschnitt durch einen abgewandelten
Rückschnellzylinder für den Gegenstand nach F i g. 1 in vergrößerter Darstellung.
In F i g. 1 ist ein Stellantrieb mit Rückschnellfederung im Gesamtaufbau dargestellt Der Stellantrieb besitzt
ein stark schematisch im Schnitt dargestelltes Betätigungsgehäuse 110 mit einem darin drehbar auf einer
Ventilspindel 150 verkeilten Gabelkopf 140. Ein an das Betätigungsgehäuse 110 angeschlossener Arbeitszylinder
120 weist ein mittleres Rohrstück 124 auf, welches an beiden Enden durch Stirndeckel 122 und 123
verschlossen ist Innerhalb dieses Arbeitszylinders 120 ist ein Kolben 125 auf eine Kolbenstange 121 mittels
einer Mutter aufgeschraubt Gleichzeitig wird der Kolben 125 auf zwei Zugstangenabschnitten 126 und
127 geführt, wobei im Kolben entsprechende Durchgangsbohrungen vorgesehen sind. Die erforderlichen M
öffnungen und Anschlußleitungen für ein Druckmittel, um den Kolben 125 zu verschieben, sowie zur
erforderlichen Entlüftung des Arbeitszylinders 120 sind nur schematisch dargestellt.
Die Zugstangenabschnitte 126 und 127 dienen nicht nur zur Führung des Kolbens 125 sondern auch dazu,
Einzelteile des Arbeitszylinders 120 fest miteinander zu verbinden. Außerdem werden sie gleichzeitig dazu
herangezogen, urr. die Hauptteile des Stellantriebs fest
miteinander zu verbinden. So greift der Stangenabschnitt 126 mit seiner außenliegenden Mutter am
außenliegenden oder rechten Stirndeckel 123 des Arbeitszylinders 120 an, läuft durch diesen Zylinder und
das mittlere Betätigungsgehäuse UO hindurch und ist in einen Ansatz 138a der Stirnfläche 138 eines Rück- «
schnellzylinders 130 eingeschraubt. Die andere Zugstange
127 läuft von dem Stirndeckel 123 des Arbeitszylinders 120 durch diesen Arbeitszylinder hindurch und ist
in einen Flansch des Betätigungsgehäuses 110 eingeschraubt In Abhängigkeit von der verlangten Stellkraft so
werden oftmals Arbeitszylinder 120 mit unterschiedlichen Durchmessern benötigt Ein Austausch des
Arbeitszylinders 120 wird dadurch wesentlich erleichtert, daß nur die beiden Zugstangen 126 und 127 entfernt
zu werden brauchen, woraufhin nach Abnahme des Stirndeckels 123 die den Kolben 125 auf seiner
Kolbenstange 121 befestigende Mutter abgeschraubt und der Arbeitszylinder 120 als Ganzes abgenommen
werden kann.
Bei der in F i g. 1 schematisch dargestellten Versorgung
des Arbeitszylinders 120 mit Druckmittel wird während des Arbeitstaktes des Druckmedium von der
rechten Seite her in den Arbeitszylinder eingespeist. Ein vor dem sich infolgedessen nach links bewegenden
Kolben 125 befindliches Medium entweicht durch eine öffnung, welche durch ein Einwegventil gesteuert wird.
Während der Rückstellbewegung des Kolbens 125 wird infolgedessen diese öffnung durch das Ventil verschlossen.
Außerdem ist vorgesehen, daß bei einer Rücklaufbewegung des Kolbens 125 nach rechts das dabei von
ihm auf der rechten Zylinderseite verdrängte Druckmedium zur anderen Zylinderseite abgeleitet wird,
v/odurch die Kolbenbewegung in dieser Richtung unterstützt werden kann.
Auf der anderen Seite des mittleren Betätigungsgehäuses
110 befindet sich der Rückschnellzylinder 130 mit einer Rückschnellfederung. Dieser Zylinder besitzt ein
Rohrstück 136 sowie einen Stirndeckel 137 und einen Stirndeckel 138 mit einem Einsatz 138a als dem
Betätigungsgehäuse 110 zugewandte Stirnfläche. Die Stirndeckel 137, 138 sind mit dem Rohrstück 136 fest
verbunden. Außerdem sind zwei Zugstangenabschnitte
141 und 142 vorgesehen, von denen der obere Stangenabschnitt 141 in den innenliegenden Stirndeckel
138 eingeschraubt ist, während auf sein außenliegendes Gewindeende eine Mutter 143 aufgeschraubt ist, welche
gegen den äußeren Stirndeckel 137 drückt Der andere Zugstangenabschnitt 142 geht durch die beiden
Stirndeckel 137 und 138 hindurch und ist in einen Flansch 111 des Betätigungsgehäuses 110 eingeschraubt,
während auf sein äußeres Ende eine Mutter 144 aufgeschraubt ist, welche wiederum gegen den
Stirndeckel 137 drückt. Da außerdem der Stangenabschnitt 126 des Arbeitszylinders 120, welcher durch den
Arbeitszylinder 120 und das Betätigungsgehäuse 110 hindurchgeführt ist, in den Ansatz 138a des Rückschnellzylinders
130 eingeschraubt ist, ergibt sich eine einwandfreie feste Verbindung der beiden Zylinder 120
und 130 mit dem in der Mitte liegenden Betätigungsgehäuse HO.
In dem Rückschnellzylinder 130 für die Rückschnellfederung sind eine oder mehrere Druckplatten 151 und
153 vorgesehen, welche entsprechende Bohrungen aufweisen, um auf den Zugstangenabschnitten 141 und
142 leicht hin- und hergleiten zu können. Da das Innere der in den Fig.2 und 3 dargestellten Rückschnellzylinder
130 im allgemeinen zur Längsachse symmetrisch ist, sind die Rückschnellzylinder nur zur Hälfte im Schnitt
dargestellt. Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, können je nach der erforderlichen Federkraft eine oder mehrere
derartiger Druckplatten vorgesehen werden. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 sind zwei Rückschnellfedern
171 und 172 vorgesehen, von denen die erste zwischen den Druckplatten 151 und 153 und die
zweite zwischen der Druckplatte 153 und dem Stirndeckel 137 liegt. Die bei der Ausführung gemäß
Fig.3 vorgesehene Rückschnellfeder 171 liegt zwischen der Druckplatte 151 und dem Stirndeckel 137. Der
S tirndeckel 138 und sein Ansatz 138a bzw. die von ihnen gebildete Stirnfläche besitzt eine Mittelbohrung, durch
welche das eine Ende der Kolbenstange 121 in den Zylinder eintreten kann. Dieses Kolbenstangenende
greift in eine mittlere Vertiefung 152 der Druckplatte 151 ein.
Zum Betrieb des Stellantriebs wird ein Druckmittel wie Druckluft oder eine geeignete Druckflüssigkeit wie
beispielsweise ein Hydrauliköl von der rechten Seite her in den Arbeitszylinder 120 eingeleitet, wodurch der
Kolben 125 nach links gedruckt wird. Dadurch bewegt sich gleichzeitig die Kolbenstange 121 nach links und
verschwenkt über einen auf ihr befestigten Zapfen 190, der in einem Schlitz 191 des Gabelkopfes 140 eingreift,
diesen Gabelkopf um seine Achse, welche mit der Achse der Ventilspindel 150 zusammenfällt, so daß diese
entsprechend verdreht wird und das zugeordnete Ventil betätigt. Gleichzeitig schiebt die Kolbenstange 121 bei
ihrer Linearbewegung die Druckplatte 151 im Rückschnellzylinder 130 ebenfalls nach links und drückt
infolgedessen die Rückschnellfedern 171 und 172 bzw. die Rückschnellfeder 171 zusammen. Wenn nun der
Kolben 125 rechtsseitig druckentlastet wird, um beispielsweise das Ventil umzuschalten, oder weil die
Druckmittelzufuhr aus irgendeinem Grunde unterbrochen wird, so werden durch die in den Rückschnellfedern
171 und 172 gespeicherte Federkraft die Druckplatten 151 und 153 nach rechts gedrückt, so daß
die Kolbenstange 121, der Zapfen 190 und der Kolben 125 nach rechts verfahren werden. Dadurch wird über
den Gabelkopf 140 die Ventilspindel 150 in der entgegengesetzten Richtung gedreht
Wie bereits erwähnt, ist durch Verwendung der Zugstangen 126,141 bzw. 127,142 der Austausch eines
oder auch beider Zylinder 120 bzw. 130 mit wenigen Handgriffen möglich, ohne daß dazu der gesamte
Stellantrieb ersetzt werden muß. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn aus irgendwelchen Gründen die
Federkraft im Rückschnellzylinder 130 verändert werden soll. Es ist fraglos wesentlich einfacher, den
Rückschnellzylinder als Ganzes auszutauschen, als den Stellantrieb im wesentlichen zerlegen zu müssen oder
den gesamten Stellantrieb gegen einen anderen auszutauschen. Durch die kompakte Bauweise läßt sich
die Rückschnellfeder 171, 172 auch besonders einfach und sicher vorspannen und unschwer in das Rohrstück
136 einsetzen.
Ein weiterer Vorteil des Stellantriebs besteht darin, daß es nicht mehr erforderlich ist, den Rückschnellzylinder
130 gegenüber dem ihn umgebenden Medium zi entlüften. Der Stellantrieb kann selbst in starl
korrosiven Räumlichkeiten eingebaut werden oder ai Stellen, an denen eine Entlüftung kostenaufwendig«
Zusatzeinrichtungen erforderlich macht, wobei eit Einbau unter Wasser ein typisches Beispiel bildet
Denn bei der erfindungsgemäßen Ausbildung wire eine Druckplatte 151 bzw. 153 verwendet, welche mit s<
viel Spiel in das Rohrstück 136 eingesetzt ist, daß eir
ίο Dmckausgleich vor und hinter dieser Druckplatte be
jeder ihrer Bewegungen erzielt wird. Infolgedessen sine keine zusätzlichen Anordnungen erforderlich, um eine
Druckentlastung des Rückschnellzylinders 130 herbeizuführen. Durch das Eindringen und wieder Herauszie·
is hen der Kolbenstange 121 ergibt sich allerdings ein«
gewisse Druckveränderung innerhalb des Rückschnell Zylinders 130, welche jedoch derart unbedeutend ist dai
sie auf verschiedene Weise sehr einfach ausgeglichet werden kann. Wenn beispielsweise der Rückschnellzy
linder 130 mit einer Flüssigkeit wie einem öl gefüll
wird, braucht bei der Füllung nur dafür Sorge getragen zu werden, daß das öl nicht den gesamten Zylinderraum
füllt, so daß noch Raum für eine Ausdehnung zui Verfügung steht Zusätzlich kann angesichts dei
geringen Menge des verdrängten Füllmediums ein entsprechender Ausgleichsbehälter im geschlossenen
Kreislauf an den Rückschnellzylinder angeschlossen werden. In jedem Fall ist das zirkulierende Füllmediuni
nicht korrosiv, so daß eine Beschädigung der Innenteile durch Korrosion nicht zu befürchten ist
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1
Patentanspruch:
Patentanspruch:
Stellantrieb mit Rückschnellfederung für Ventile u.dgl., bestehend aus einem durch Druckmittel
betätigbaren einfach wirkenden Arbeitszylinder, einem an dem Arbeitszylinder angeschlossenen
Betätigungsgehäuse mit Einrichtungen zum Umwandeln der Kolbenstangenbewegung des Arbeitszylinders in eine drehende Stellbewegung und einem
dem Arbeitszylinder gegenüberliegend an das Betätigungsgehäuse angeschlossenen Rückstellzylinder
mit einer durch die Kolbenstange über eine leicht verschiebbare Druckplatte zusammendrückbaren
Rückschnellfeder, wobei der Arbeitszylinder und/oder der Rückschnellzylinder gegen andere
Zylindergrößen zur Anpassung an unterschiedliche Betriebsverhältnisse austauschbar sind, dadurch
gekennzeichnet, daß Arbeitszylinder (120), Betätigungsgehäuse (HO) und Rückschnellzylinder
(130) durch zwei durch den Arbeitszylinder (110) und
den Rückschnellzylinder (130) hindurchgeführte, in jeweils zwei Abschnitte unterteilte Zugstangen (126,
141 bzw. 127, 142) zusammengespannt sind, wobei die beiden Stangenabschnitte (127, 142) der einen
Zugstange mit ihren Teilungsenden in den dem Arbeitszylinder (120) und dem Rückschnellzylinder
(130) zugewandten Flanschen (111) des Betätigungsgehäuses (110), die beiden Stangenabschnitte (126,
141) der anderen Zugstange mit ihren Teilungsenden in der dem Betätigungsgehäuse (110) zugeordneten
Stirnfläche (138 bzw. 138a,) des Rückschnellzylinders
(130) befestigt sind, daß die Druckplatte (151 bzw. 153) mit großem Bewegungsspiel in den völlig
abgedichteten Rückschnellzylinder (130) eingesetzt und auf den Zugstangenabschnitten (141, 142)
geführt ist, und daß eine Einrichtung ^vorgesehen ist, die bei der Rückstellung des Kolbens (125)
Druckmittel vom Arbeitsraum des Arbeitszylinders (120) in den Kolbenstangenraum überführt.
40
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19732308291 DE2308291C3 (de) | 1973-02-20 | 1973-02-20 | Stellantrieb mit Rfickschnellf ederung für Ventile u.dgl |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19732308291 DE2308291C3 (de) | 1973-02-20 | 1973-02-20 | Stellantrieb mit Rfickschnellf ederung für Ventile u.dgl |
Publications (3)
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DE2308291A1 DE2308291A1 (de) | 1974-08-22 |
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DE2308291C3 DE2308291C3 (de) | 1979-04-05 |
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ID=5872502
Family Applications (1)
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DE19732308291 Expired DE2308291C3 (de) | 1973-02-20 | 1973-02-20 | Stellantrieb mit Rfickschnellf ederung für Ventile u.dgl |
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