DE2442587C2 - Motorischer Antrieb, Insbesondere IQr Stellventile - Google Patents

Description

Das Hauptpatent betrifft einen motorischen Antrieb, insbesondere für Stellventilc, mit einem die Schubbewegung einer Ventilstange erzeugenden Stellmotor, der in einem Gehäuse angeordnet ist, das einen zu dem Betätigungsglied des Stellmotors koaxialen, hohlen Befestigungsansatz aufweist, an dem ein zu der Ventilstange koaxialer, starrer Ständer befestigt ist, der mit einem entsprechenden, ebenfalls koaxialen Befestigungsansatz des Ventilgehäuses lösbar verbunden ist, wobei der Befestigun^sansatz des Gehäuses und der Befestigungssatz des Ventilgehäuses jeweils vorragende zylindrische Zapfen sind und der zweiteilige Ständer beidseitig der Form der Befestigungsansätze angepaßte, getrennte Klemmschalen trägt, die an die Befestigungsansätze mittels Klemmschrauben lösbar anpreßbar sind.

Der Vorteil dieses Antriebs liegt darin, daß durch den symmetrischen Aufbau des Ständers aus gleichen Hälften, die über die Klemmschalen an die zylindrischen Zapfen des Ventilgehäuses und des Antriebsgehäuses anklemmbar sind, sich eine besonders rationelle Herstellung des Ständers ergibt, während andererseits eine sehr leichte Montage und Demontage des Antriebs bezüglich des Ventilgehäuses möglich ist und der Antrieb in jeder beliebigen Winkellage bezüglich des Stellventils mit dem Ventilgehäuse verbindbar ist.

Bei dem Antrieb, wie er Gegenstand des Hauptpatents ist, findet ein Stellmotot mit einem die Schubbewegung der Ventilspindel erzeugenden Bewegungsge-

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60 winde Verwendung, das einen drehfest gehaltenen und einen motorisch angetriebenen, umlaufenden Teil aufweist, der in dem Gehäuse drehbar gelagert ist.

Es gibt aber auch Anwendungsfälle, bei denen an Stelle eines solchen, ein insbesondere durch ein Elektromotor angetriebenes Bewegungsgewinde zur Erzeugung der Schubbewegung der Ventilspindel aufweisenden Stellmotors ein hydraulisch oder pneumatisch betätigter Stellmotor Verwendung finden muß. Solche Stellmotoren sind regelmäßig mit einem linear beweglichen Betätigungsglied ausgerüstet, das mit einer beweglichen Wand in Gestalt eines Kolbens oder einer Membran verbunden ist, wobei in der Regel das Betätigungsglied unter der Wirkung einer starken Rückholfeder steht, die in dem Stellmotorgehäuse angeordnet ist

Die Montage eines solchen Stellmotors auf das Ventilunterteil ist nicht ganz einfach. Bisher muß derart vorgegangen werden, daß zunächst der Ständer mit dem Ventilunterteil und dem Gehäuse des unbeaufschlagten Stellmotors zu einer Einheit zusammengefaßt und verschraubt werden, wobei das Betätigungsglied des SteHmotors von der Ventilstange getrennt ist. Erst nachdem der Stellmotor mit dem Ventilunterteil über den Ständer starr verbunden ist, wird durch Beaufschlagung des Stellmotors mit Preßluft das Betätigungsglied des Stellmotors so weit vorgeschoben, daß es mit der Ventilstange gekuppelt werden kann. Bei großen Stellventilen, bei denen erhebliche Kräfte zur Verstellung der Ventilspindel aufgebracht werden müssen, ist dieses Verfahren verhältnismäßig umständlich; es erfordert Geschick und ist auch gelegentlich nicht ungefährlich.

Der vorliegenden Zusatzerfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den motorischen Antrieb nach dem Hauptpatent in dem Sinne weiterzubilden, daß er für den Einsatz von pneumatisch oder hydraulisch betätigten Stellmotoren geeignet ist und hierbei eine einfache betriebssichere Mortage und Demontage des Stellmotors ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der motorische Antrieb gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet daß bei Verwendung eines Stellmotors mit einem linearverschieblichen Betätigungsglied die beiden Befestigungsänsätze jeweils eine Nut aufweisen, in die ein entsprechender Steg der Klemmschalen formschlüssig einfügbar ist, und daß das Betätigungsglied des Stellmotors mit der Ventilstange vor der Montage des Ständers durch eine lösbare Kupplung starr verbindbar ist.

Die Nut in den Befestigungsansätzen ist mit Vorteil eine Ringnut, so daß der Stellmotor in jeder beliebigen Winkellage bezüglich des Ventilunterteils montiert werden kann.

Die Montage des neuen Antriebs ist besonders einfach: Zunächst wird bei unbeaufschlagtem Stellmotor das Betätigungsglied des Stellmotors über die Kupplung starr mit der Ventilspindel verbunden. Sodann wird der Stellmotor mit Preßluft beaufschlagt, wodurch sich — da das Betätgiungsglied über die Ventilstange ortsfest gehalten ist — das Gehäuse des Stellmotors bezüglich des Ventilunterteils langsam verschiebt. Sowie die Nuten an dem Befestigungsansatz des Gehäuses des Stellmotors und des Befestigungsansatzes an dem Ventilunterteil in dem richtigen Abstand sich befinden, kann der zweiteilige Ständer aufgesetzt werden, wobei dessen Stege formschlüssig in die Nuten eingreifen, so daß eine exakt lagerichtige Zuordnung des Stellmotors zu dem Ventilunterteil gewährleistet ist. Nach Einsetzen und Festziehen der Stellschrauben kann die Preßluftbeaufschlagung des Stellmotors beendet wer-

den, womit die Montage beendet ist

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen motorischen Stellantrieb gemäß der Erfindung im axialen Schnitt, in einer Seitenansicht, und

F i g. 2 den Stellantrieb nach F i g. 1 vor der Montage des Ständers in einer Darstellung entsprechend Fig. 1.

Der in den Fig.] und 2 dargestellte motorische Stellantrieb dient zur Betätigung eines bei 50 schemalisch dargestellten Stellventils, dessen Verstellung durch Schubbewegungen einer Ventilstange 1 geschieht. Das bei 2 dargestellte Gehäuse des Stellventils 50 trägt einen zylindrischen Befestigungsansatz 3, der koaxial zu der Ventilstange 1 angeordnet ist und eine randoffene Ausnehmung in Gestalt einer ringsumlaufenden Eindrehung 4 aufweist (Fig.2). Der Befestigungsansatz 3 ist im vorliegenden FaIL an einem in das Ventilgehäuse 2 eingesetzten Stopfbuchsenträger 51 ausgebildet, doch sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen der Befestigungsansatz 3 unmittelbar an dem Ventilgehäuse 2 ausgebildet ist.

Die Schubbewegung der Ventilstange 1 wird durch einen Stellmotor 10 erzeugt, der ein linear verstellbares Betätigungsglied 7 in Gestalt einer Betätigungsstange aufweist. Das Betätigungsglied 7 ist in einem koaxialen hohlen zylindrischen Befestigungsansatz 13 geführt, der an dem Gehäuse 27 des Stellmotors 10 zapfenartig vorragend ausgebildet ist.

Der Stellmotor 10 ist im übrigen als hydraulischer oder pneumatischer Membransiellmotor ausgebildet; er enthält eine raivdseitig zwischen den beiden Schalen des Gehäuses 27 abgedichtet eingespannte Membran 52, die mit einem Membranteller 53 verbunden ist, welcher bei 54 mit dem Betätigungsglied 7 starr verschraubt ist. Die Membran 52 teilt in bekannter Weise das Innere des Gehäuses 27 in zwei Druckräume, die über nicht dargestellte Leitungsanschlüsse mit dem Druckmedium beaulschlagbar bzw. entlüftbar sind. Auf den Membranteller 53 wirkt eine Druckfeder, die sich gegen den Boden des Gehäuses 27 abstützt und die bestrebt ist, das Betätigungsglied 7 bezüglich des Gehäuses 27 in der aus F i g. 2 ersichtlichen Stellung zu halten.

Das Gehäuse 27 des Stellmotors 10 und damit der ganze Stellantrieb selbst sind gegen das Ventilgehäuse 2 mittels eines zweiteiligen starren Ständers 30 abgestützt, dessen beide Teile 30a, 30b endseitig jeweils Kiemmschalen 31 tragen, welche in ihrer Gestalt der zylindrischen Form der beiden Befestigungsansätze 3, 13 angepaßt sind. Die Klemmschalen 31 sina jeweils paarweise in der insbesondere aus F i g. 1 ersichtlichen Weise durch Schrauben 32 mit zugehörigen Muttern 32a (Fig.2) miteinander verbunden, so daß sich eine feste Klemmverbindung mit dem jeweils zugeordneten Bei'estigungsansatz 3 bzw. il3 ergibt. Hierbei greifen die Schrauben 32 in die Eindrehung 4 des Befestigungsansatzes 3 und in eine entsprechende Eindrehung 33 des Befestigungsansatzes 13 ein, wodurch eine zusätzliche formschlüssige Sicherheit gegeben ist.

Der Befestigungsansatz 3 und der Befestigungsansatz 13 sind jeweils mit einer rechteckigen Ringnut 54 bzw. 55 ausgebildet, der ein entsprechender rechteckig profilierter, schulterartiger Steg 56 bzw. 57 an den Klemmschalen 31 zugeordnet ist. Die Anordnung ist derart getroffen, daß bei in die Ringnuten 54, 55 eingreifenden Stegen 56, 57 das Stellmotorgehäuse 27 im richtigen Abstand zu dem Ventilgehäuse 2 steht und außerdem die beiden Ständerteile 30a. 30b einander derart zugeordnet sind, daß die Schrauben 32 in die zugeordneten Löcher eingesetzt werden können.

Das Betätigungsglied 7 des Stellmotors 10 ist mit der Ventilspindel 1 durch eine lösbare formschlüssige Kupplung 58 in der Weise gekuppelt, daß die nif das Betätigungsglied 7 des Stellmotors 10 ausgeübte Stellkraft ajf die Ventilstange 1 übertragen wird.

Die Montage dieses Stellantriebs geschieht in der folgenden Weise:

Zunächst wird in der aus F i g. 2 ersichtlichen Weise das Betätigungsglied 7 mittels der Kupplung 58 mit der Ventilstange 1 starr gekuppelt, wobei der Stellmotor 10 nicht mit Druckmedium beaufschlagt ist. Da die Ventilstange 1 in einer beliebigen, sich bei der Montage des Stellventils 50 ergebenden, zufälligen Stellung steht, kann der Ständer 30 noch nicht montiert werden, weil der Abstand zwischen den beiden Befestigungsansätzen 3. 13 nicht dem Abstand der Klemmschalen 31 der beiden Ständerteile 30a, 30b entspricht.

Nunmehr wird der Stellmotor 10 mit Druckluft in dem Sinne beaufschlagt, daß die Druckfeder zusammengedrückt wird. Da das Betätigungsglied 7 mit der in dem Ventilgehäuse 2 reibschlüssig gehaltenen Ventilstange 1 starr verbunden ist, wandert unter der Einwirkung dieser Druckbeaufschlagung des Stellmotors 10 das Gehäuse 27 mit dem Befestigungsansatz 13 bezüglich der Ventilstange 1 und dem Betätigungsglied 7 aus, bis eine Stellung erreicht ist, in der der Abstand der Ringnuten 54. 55 dem axialen Abstand der zugeordneten Stege 56, 57 entspricht. Damit können die beiden Ständerteile 30a, 306 mit ihren Stegen 56, 57 in die Ringnuten 54, 55 eingreifend auf die Befestigungsansät-/e 3, 13 aufgesetzt werden, worauf die Schrauben 32 eingesetzt und festgezogen werden. Nach Wegfall der Druckluftbeaufschlagung des Stellmotors 10 ist der Antrieb montiert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

J) Patentansprüche:

1. Motorischer Antrieb, insbesondere für Sttliventile mit einem die Schubbewegung einer Ventilstange erzeugenden Stellmotor, der in einem Gehäuse angeordnet ist, das einen zu dem Betätigungsglied des Stellmotors koaxialen, hohlen Befestigungsansatz aufweist, an dem ein zu der Ventilstange koaxialer starrer Ständer befestigt r.t, der mit einem entsprechenden, ebenfalls koaxialen Befestigungsansatz des Ventilgehäuses lösbar verbunden ist, wobei der Befestigungsansatz des Gehäuses und der Befestigungsansatz des Ventilgehäuses jeweils vorragende zylindrische Zapfen sind und der zweiteilige Ständer beidseitig der Form der öefestigungsansätze angepaßte getrennte Klemmschalen trägt, die an die Befestigungsansätze mittels Klemmschrauben lösbar anpreßbar sind, nach Patent 2322940, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Stellmotors (10) mit einem linear verschiedenen Betätigungsglied (7) die beiden Befestigungsansätze (3, 13) jeweils eine Nut (54, 55) aufweisen, in die ein entsprechender Steg (56, 57) der Klemmschalen (31) formschlüssig einfügbar ist und daß das Betätigungsglied (7) des Stellmotors (10) mit der Ventilstange (1) vor der Montage des Ständers (30) durch eine lösbare Kupplung (58) starr verbindbar ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (54,55) eine Ringnut ist.

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (54,55) und der zugeordnete Steg (56,57) jeweils ein rechteckiges Profil auf weisen.