DE2322940B1 - Motorischer antrieb insbesondere fuer stellventile - Google Patents

Description

• Die Schubbewegung der Ventilspindel 1 wird
• durch ein Bewegungsgewinde 5 erzeugt, das aus einem Gewindeteil 6 der drehfest gehaltenen Ventilspindel 1 und einer auf diesem Gewindeteil 6 aufgeschraubten Spindelmutter 7 besteht. Die Spindelmutteer 7 ist drehfest mit einem eine gerade Stirnverzahnung aufweisenden Antriebszahnrad 8 verbunden, welches von dem Ritzel 9 eines bei 10 angedeuteten Motors in Umdrehung versetzt werden kann. Das Ritzel 9 weist eine solche axiale Länge auf, daß das Antriebszahnrad 8 um einen bestimmten axialen Weg verschoben werden kann, ohne daß es mit dem Ritzel 9 außer Eingriff kommt.
• Die zylindrische Spindelmutter 7 ist um einen kleinen vorbestimmten Betrag axial relativ verschieblich in einer koaxialen Hohlwelle 11 geführt, mit der sie drehfest gekuppelt ist. Die Hohlwelle 11 ist mittels eines Kugellagers 12 in einem zu dem Bewegungsgewinde5 koaxialen hohlen zylindrischen Befestigungsansatz 13 gelagert, wobei das Kugellager 12 axial auf der einen Seite durch eine Ringschulter 14 und auf der anderen Seite durch einen eingesetzten Federring 15 gegen den Befestigungsansatz 13 abgestützt ist.
• Die Hohlwelle 11 trägt zwei Widerlage 16, 17, die als in entsprechende Nuten eingesetzte Federringe ausgebildet sind und von denen das eine Widerlager 17 in der in F i g. 1 dargestellten Stellung gegen die Unterseite des Kugellagerinnenringes angepreßt ist, so daß die Hohlwelle 11 in einer Richtung axial abgestützt ist.
• In der anderen Richtung ist die Hohlwelle über das zweite Widerlager 16 gegen eine vorgespannte Tellerfeder 18 abgestützt, die ihrerseits auf der Stirnfläche des Antriebszahnrads 8 aufliegt, welches in dem Bereiche zwischen den beiden Widerlagern 16, 17 auf die Hohlwelle 11 axial verschieblich aber drehfest gekuppelt aufgesetzt ist.
• Zwischen dem Widerlager 16 und der Tellerfeder 18 ist ein Zwischenring 19 vorgesehen, auf den eine glockenförmig ausgebildete Nockenscheibe 20 auf gesetzt ist, die mit ihrer Berandung die Tellerfeder 18 übergreifend gegen das Antriebszahnrad 8 abstützbar ist.
• Mit der Hohlwelle 1 ist unterhalb des Befestigungsansatzes 13 ein zweiteiliges Kupplungsstück 21 verklemmt, das axial durch einen in eine Nut 22 des Kupplungsstückes 21 eingreifenden Federring 23 gesichert ist. Das Kupplungsstück 21 ist mit der Hohlwelle 11 drehfest verklemmt. Die Spindelmutter 7 trägt an ihrem unteren freien Ende einen angeformten Teil in Gestalt eines Sechskant-Kopfes 24 der in eine entsprechend profilierte Ausnehmung 25 des Kupplungsstückes 21 formschlüssig eingefügt ist. Die axiale Höhe der Ausnehmung 25 des Kupplungsstükkes 21 ist derart gewählt, daß der Sechskant-Kopf 24 und damit die Spindelmutter 7 eine axiale Relativbewegung vorbestimmter Größe gegenüber der Hohlwelle 11 ausführen können.
• Mit dem Befestigungsansatz 13 ist eine starre Gehäuseplatte 26 verbunden, die einen Teil des Stellantriebsgehäuses 27 bildet und einen Lagerbügel 28 trägt, auf dem der Motor 10 und ein bei 29 angeordneter Endschalter angeordnet sind.
• Das Gehäuse 27 des Stellantriebes und damit der ganze Stellantrieb selbst sind gegen das Ventilgehäuse 2 mittels eines zweiteiligen starren Ständers 30 abgestützt, dessen beide Teile 30 a, 30 b endseitig jeweils Klemmschalen 31 tragen, welche in ihrer Gestalt der zylindrischen Form der beiden Befestigungsansätze 3, 13 angepaßt sind. Die Klemmschalen 31 sind jeweils paarweise in der insbesondere aus F i g. 2 ersichtlichen Weise durch Klemmschrauben 32 miteinander verbunden, so daß sich eine feste Klemmverbindung mit dem jeweils zugeordneten Befestigungsansatz 3 bzw. 13 ergibt. Hierbei greifen die Befestigungsschraubenbolzen in die Eindrehung4 des Befestigungsansatzes 3 und in eine entsprechende Eindrehung 33 des Befestigungsansatzes 13 ein, wodurch eine zusätzliche formschlüssige Sicherung gegeben ist.
• Schließlich stützt sich gegen eine gerade Fläche 34 des Ständers 30 ein Klemmstück 35 seitlich ab, welches mit der Ventilspindel 1 verklemmt ist und diese drehfest hält.
• Die Wirkungsweise des Stellantriebs ist kurz wie folgt: Wenn der Motor 10 eingeschaltet ist, treibt er über das Ritzel 9 das Antriebszahnrad 8 an, das über die Hohlwelle 11 und das Kupplungsstück 21 drehfest mit der Spindelmutter 7 gekuppelt ist, welche somit in Umdrehung versetzt wird und der durch das Klemmstück 35 drehfest gehaltenen Ventilspindell die jeweilige Schubbewegung erteilt. Die bei dieser Schubbewegung auftretenden Axialkräfte werden von dem Kugellager 12 - abhängig von der jeweiligen Bewegungsrichtung der Ventilspindel 1 - entweder über die Ringschulter 14 oder den Federring 15 unmittelbar auf den Befestigungsansatz 13 übertragen, so daß das Gehäuse 27 von diesen Schubkräften freigehalten ist.
• Übersteigt die an der Ventilspindell angreifende Schubkraft, beispielsweise beim Einlaufen des Ventilverschlußstückes in eine Endstellung, einen bestimmten Grenzwert, so beginnt die Spindelmutter 7 axial auszuwandern. Hierbei wird der Abstand zwischen dem Widerlager 16 und dem Antriebszahnrad 8 verringert, so daß die Tellerfeder 18 zusammengedrückt und schließlich die glockenförmige Nockenscheibe 20 mit ihrer Berandung reibschlüssig mit der ihr zugewandten Fläche des Antriebszahnrades 8 gekuppelt werden. Damit wird die Nockenscheibe 20 von dem Antriebszahnrad 8 mitgenommen was zur Folge hat, daß sie über einen Betätigungsfinger 36 den Endschalter 29 auslöst.
• Soll der Stellantrieb von dem Ventilgehäuse2 abgenommen werden, so brauchen lediglich die Klemmschrauben 32 gelöst und die Spindelmutter 7 von der Ventilspindel 1 abgeschraubt zu werden.
• Nach Lösen des zweiteiligen Kupplungsstückes 21 kann die Spindelmutter 7 aus der Hohlwelle 11 herausgenommen werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Motorischer Antrieb insbesondere für Stellventile mit einem die Schubbewegung einer Ventilspindel erzeugenden Bewegungsgewinde, das einen drehfest gehaltenen und einen motorisch angetriebenen umlaufenden Teil aufweist, der mittels wenigstens einem Gehäuse drehbar gelagert ist, welches einen zu dem Bewegungsgewinde koaxialen hohlen Befestigungsansatz aufweist an dem ein zu der Ventilspindel koaxialer, starrer Ständer befestigt ist, der mit einem entsprechenden, ebenfalls koaxialen Befestigungsansatz des Ventilgehäuses lösbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsansatz (13) des Gehäuses (27) und der Befesti: gungsansatz (3) des Ventilgehäuses (2) jeweils vorragende, zylindrische Zapfen sind und der zweiteilige Ständer (30) beidseitig der Form der Befestigungsansätze (3, 13) angepaßte, getrennte Klemmschalen (31) trägt, die an die Befestigungsansätze (3, 13) mittels Klemmschrauben (32) lösbar anpreßbar sind.
2. 2. Stellantrieb nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsansätze (3, 13) am Außenumfang randoffene Ausnehmungen (4, 33) tragen in die wenigstens eine Klemmschraube (32) formschlüssig eingreift.

   Die Erfindung betrifft einen motorischen Antrieb insbesondere für Stellventile mit einem die Schubbewegung einer Ventilspindel erzeugenden Bewegungsgewinde, das einen drehfest gehaltenen und einen motorisch angetriebenen, umlaufenden Teil aufweist, der mittels wenigstens eines Lagers in einem Gehäuse drehbar gelagert ist, welches einen zu dem Bewegungsgewinde koaxialen, hohlen Befestigungsansatz aufweist, an dem ein zu der Ventilspindel koaxialer, starrer Ständer befestigt ist, der mit einem entsprechenden, ebenfalls koaxialen Befestigungsansatz des Ventilgehäuses lösbar verbunden ist.

   Ein motorischer Antrieb dieser Art ist beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1650 485 bekannt. Bei diesem bekannten Antrieb ist das dem: Antrieb zugeordnete Gehäuse mit dem eigentlichen Ventilgehäuse durch einen zu der Ventilspindel koaxialen, starren Ständer in Gestalt einer hohlen zylinderischen Büchse verbunden. Die zylinderische Büchse ist mit- einem angeformten Ringflansch auf einen flanschartigen Befestigungsansatz des Ventilgehäuses aufgesetzt und mit diesem verschraubt, während die Verbindung des Gehäuses des Antriebs mit der Büchse über eine auf die Büchse aufgeschweißte stirnseitige Ringplatte geschieht.

   Die Demontage des Antriebs von dem Ventilgehäuse, die für Wartungszwecke gelegentlich erforderlich ist, ist hierbei nicht einfach genug. Außerdem ist es nicht ohne weiteres möglich, das Gehäuse des Antriebs in beliebiger Winkelstellung auf dem Ventilgehäuse zu fixieren, was im Hinblick auf die Räumlichkeiten des jeweiligen Einsatzortes häufig von wesentlicher Bedeutung ist.

   Grundsätzlich ähnliches gilt für einen aus der deutschen Auslegeschrift 1 971 bekannten motorischen Antrieb, bei dem das Gehäuse des Antriebs mit dem Ventilgehäuse durch einen Ständer in Gestalt eines einstückigen Gußteiles verbunden ist.

   Abgesehen davon ist aus der USA.-Patentschrift 3258985 ein motorischer Antrieb für Ventile bekanntgeworden, bei dem der eigentliche Antrieb mit dem Ventil über einen zweiteiligen Ständer verbunden ist. Doch ist dieser Ständer nicht an dem Ventilgehäuse, sondern lediglich mit den in das Ventilgehäuse eingeschraubten Rohrleitungen mittels rohrschellenartiger Befestigungsteile befestigt. Dadurch ist bedingt, daß die Montagen des Antriebs an dem Ventil lediglich am Einsatzort nach dem Einfügen des Ventils in den Leitungszug möglich ist, während andererseits wegen der rohrschellenartigen Befestigung des Ständers keine exakte Justierung des Antriebs gegenüber dem Ventilgehäuse gewährleistet ist, weil nicht von vornherein vorausgesetzt werden kann, daß die Rohrleitungen genau rechtwinklig in das Ventilgehäuse einmünden.

   Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen motorischen Antrieb insbesondere für Stellventile zu schaffen, der sich dadurch auszeichnet, daß sich der Antrieb mit seinem Gehäuse leicht v4n dem Stellventil od. dgl.

   abnehmen läßt, während andererseits der Antrieb in jeder beliebigen Winkellage bezüglich des Stellventils mit dem Ventilgehäuse verbindbar ist Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich der eingangs genannte motorische Antrieb durch die Merkmale gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aus.

   Dadurch, daß bei dem neuen Antrieb der Ständer aus zwei gleichen Hälften symmetrisch aufgebaut ist, die über die Klemmschalen an die zylindrischen Zapfen des Ventilgehäuses und des Antriebsgehäuses anklemmbar sind, ergibt sich eine besonders rationelle Herstellung des Ständers, während andererseits eine sehr leichte Montage und Demontage des Antriebs bezüglich des Ventilgehäuses möglich ist, so daß sich eine sehr gute Wartungsmöglichkeit ergibt.

   In einer bevorzugten Ausführungsform können die Befestigungsansätze am Außenumfang randoffene Ausnehmungen tragen, in die wenigstens eine Klemmschraube formschlüssig eingreift, womit gewährleistet ist, daß in Anwendungsfällen, bei denen das Ventil dauernden Vibrationen ausgesetzt ist, ein unbeabsichtigtes iösen des Antriebs von dem Ständer ausgeschlossen ist.

   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig.1 einen motorischen Stellantrieb gemäß der Erfindung im axialen Schnitt in einer Seitensicht und F i g. 2 den Stellantrieb nach F i g. 1 in einer Seitenansicht aus einer anderen Richtung.

   Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte motorische Stellantrieb dient zur Betätigung eines in seinen Einzelheiten nicht weiter veranschaulichten Stellventils, dessen Verstellung durch Schubbewegungen einer Ventilspindell geschieht. Das bei 2 zu einem Teil schematisch angedeutete Gehäuse des Stellventils trägt einen zylindrischen Befestigungsansatz 3, der koaxial zu der Ventilspindell angeordnet ist und eine randoffene Ausnehmung in Gestalt einer ringsumlaufenden Eindrehung 4 aufweist.