DE2709325A1

DE2709325A1 - Kupplung zur verbindung eines absperrorgans und einer absperrorgan-betaetigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2709325A1
Application number: DE19772709325
Authority: DE
Inventors: Timothy Edward Kunkle
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1976-03-04
Filing date: 1977-03-03
Publication date: 1977-09-08
Also published as: NL7701880A; ES456352A1; FR2343182A1; JPS52107623A; BE852076A; US4120596A; SE7702172L

Description

Pcitenianwälta 9 7 Π Q ^ 9 ζ

Dipl.-Ing Dipl.-Chem. Dip).-Ing

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

3. März 1977

ROCKWELL INTERNATIONAL CORPORATION

600 Grant Street

Pittsburgh, Pennsylvania 15219 /V.St.A.

Unser Zeichen: R 925

Kupplung zur Verbindung eines Absperrorgans und einer Absperrorgan-Betätigungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kupplung für eine Absperrorgan-Betätigungsvorrichtung, insbesondere eine Kupplung, die bei der Rückstellung des Absperrorgans die auf dieses einwirkende Kraft begrenzt, wenn die Stange der Betätigungsvorrichtung im Öffnungssinn auf den Schaft des Absperrorgans einwirkt.

Zum öffnen und Schließen großer Absperrorgane in den Speisewasser- und Dampfsystemen von Kernkraftwerken fanden bis·

709836/0951

lang viele Vorrichtungen Verwendung. Eine solche, häufig verwendete Absperrorgan-Betätigungsvorrichtung besitzt einen Hydraulikzylinder und einen Gasspeicher. Hierbei wird ein Kolben innerhalb des Hydraulikzylinders zum öffnen des Absperrorgans mit Hydrauliköl beaufschlagt, und zwar entgegen einer vorgeladenen Hochdruck-Gasquelle in . einem Speicher, deren Gas auf die andere Kolbenseite einwirkt. Das in dem Speicher enthaltene Druckgas ist in einer ausreichenden Menge und mit einem ausreichenden Druck verfügbar, um durch die Einwirkung auf den Kolben beim Nachlassen des Hydraulikdrucks zu einem Schnellverschluß des Absperrorgans zu führen. Unter normalen Betriebsbedingungen sind Druckbegrenzungseinrichtungen wie ein Hydraulikspeicher oder ein Druckbegrenzungsventil in dem Hydrauliksystem, das den Hydraulikdruck für die öffnung des Absperrorgans erzeugt, auf eine bestimmte Höhe eingestellt, damit das Absperrorgan bei in einer oberen Stellung befindlichem Kolben einwandfrei zurückgestellt wird. Die auf den Schaft einwirkende resultierende Kraft, die der Differenz zwischen der aufwärts gerichteten hydraulischen Kraft und der abwärts gerichteten Gaskraft entspricht, wird zur Sicherung einer einwandfreien Rückstellung des Absperrorgans ohne dessen Beschädigung erhalten. Wenn jedoch in dem Speicher ein Leck oder ein Bruch auftritt, würde der durch das Hydrauliköl erzeugten Kraft das Druckgas nicht mehr länger entgegenwirken. Würde diese Kraft über den Schaft auf den rückwärtigen Sitz des Absperrorgans übertragen, dann müßte ständig mit einer Beschädigung des Absperrorgans gerechnet werden. Die gleichen Nachteile sind auch bei einem Ausfall der Hydraulikdruck-Begrertzungseinrichtungen zu erwarten, wenn auch mit dieser Möglichkeit nicht in dem gleichen Umfang zu rechnen ist.

In Anbetracht und unter Berücksichtigung der Höhe der während der Rückführung des Absperrorgans auf dieses ein-

709836/0951

wirkenden Xraft ist auch der Betrieb anderer Arten von Absperrorgan-Betätigungsvorrichtungen veranlaßt worden. So werden zur Betätigung von Absperrorganen in Kernkraftwerksanlagen häufig elektrisch angetriebene Betätigungsvorrichtungen verwendet, wenn diese auch nicht in der . Lage sind, Absperrorgane dieser großen Bauart so schnell zu schließen, wie dies mit den vorangehend beschriebenen Gasspeichern möglich ist. Zum Schließen eines Absperrorgans mit einer elektrisch angetriebenen Betätigungsvorrichtung wird dem Antriebsmotor ein Fernsteuerungssignal zugeleitet, wodurch eine Antriebsdrehung in einer Drehrichtung ausgelöst wird, in der eine Absenkung der Betätigerstange erfolgt. Der Antrieb umfaßt einen Drehmomentbegrenzungsschalter, der bei bestimmten Drehmomentbedingungen innerhalb des Antriebs geschaltet wird, so daß die Antriebsleistung dadurch unterbrochen wird, sobald die Betätigerstange auf den Schaft des Absperrorgans se weit eingewirkt hat, daß dieses in seinen Sitz überführt ist. Der Antriebsmotor wird damit automatisch stillgesetzt, sobald das Absperrorgan vollständig geschlossen ist. Es könnte angenommen werden, daß ein gleichartiger Drehmoment-Grenzschalter für den Motorantrieb beim öffnen des Absperrorgans verwendbar ist. Der Antriebsmotor würde dann ebenfalls stillgesetzt, sobald das Absperrorgan zurückgestellt ist, wobei ein Ansteigen des Drehmomentes den Elektromotor abschalten würde. Der bei einem solchen Drehmomentgrenzschalter einzustellende Grenzwert , bei dem eine Beschädigung während der Rückstellung verhindert wird, würde die Drehkraft während des gesamten Betriebs der elektrisch angetriebenen Betätigungsvorrichtung beim öffnen des Ventils begrenzen. Es hat sich jedoch oft herausgestellt, daß zu Beginn des öffnens des Absperrorgans eine beträchtlich höhere Drehkraft erforderlich ist. Ein Drehmoment-Grenzschalter mit einer solchen Einstellung würde daher eine öffnung des Absperrorgans verhindern, da der Antriebsmotor vor jeglicher Aufwärtsbewegung des Schaftes abgeschaltet würde. Aus diesem Grunde

709836/0951

ist es beim Betrieb elektrisch angetriebener Betätigungsvorrichtungen üblich,zum öffnen des Absperrorgans einen Positionsgrenzschalter zu verwenden, der den Atriebsmotor anhält, unmittelbar bevor das Absperrorgan den rückwärtigen Sitz erreicht hat. Die vollständige Rückstellung erfolgt dann manuell, wobei eine entsprechende Drehkraft über ein Handrad aufgebracht wird.

Nicht zuletzt sind auch Absperrorgan-Betätigungsvorrichtungen zu erwähnen, die durch Hydrauliköl betätigt werden, was zur Einstellung des Absperrorgans auf beide Seiten eines Kolbens wirkt. Die Verwendung des hydraulischen Öldrucks zum öffnen des Absperrorgans ohne einen gesteuerten Druck auf der anderen Kolbenseite in entgegengesetzter Richtung ergibt Kräfte, die zur Rückstellung des Absperrorgans nicht ausreichend sind. Durch eine hydraulische Betätigungsvorrichtung abstellbare Absperrorgane sind daher bislang noch nicht mit einer einfachen, automatischen Vorrichtung zur Rückstellung ausgestattet worden. Eine Vorrichtung zur Begrenzung der Kraft, die über den Absperrorganschaft auf das Absperrorgan ausgeübt wird, gestattet eine einfache Rückstellung, die bei dieser Art der Betätigungsvorrichtung erstmals Verwendung findet.

Daher ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Schaffung einer Einrichtung, durch die von einer Betätigungsvorrichtung eine ausreichende, jedoch begrenzte Kraft auf einen Absperrorganschaft übertragbar ist, wobei eine exakte Rückstellung des Absperrorgans ohne jede Beschädigung gewährleistet wird.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung der beschriebenen Art, bei der eine Kupplungsvorrichtung zwischen der Stange der Absperrorgan-Betätigungsvorrichtung und dem Absperrorganschaft vorgesehen ist.

709836/0951

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Kupplung der beschriebenen Art, die das Absperrorgan bei Verwendung einer Hydraulik-Gas-Betätigungsvorrichtung schützt, sobald durch eine Fehlfunktion eine übermäßige Kraft auf den Absperrorganschaft ausgeübt wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Kupplung der genannten Art, die die Steuerung eines elektrisch angetriebenen Betätigers für einen vollautomatischen Betrieb beim öffnen des Absperrorgans vereinfacht und verbessert.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Kupplung der genannten Art, die bei ihrer Verwendung an durch eine hydraulische Betätigungsvorrichtung betätigten Absperrorganen eine einfache Rückstellung ermöglicht.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist schließlich die Schaffung einer Kupplung der genannten Art mit Einstellmitteln zur Herbeiführung und Aufrechterhaltung einer exakten Einstellung der Kupplung während des gesamten Betriebs des Absperrorgans.

Diese und weitere Ziele der Erfindung sind bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform durch eine Kupplung zwischen einem Absperrorgan-Schaft und einer Stange einer Absperrorgan-Betätigungsvorrichtung verwirklicht, bei der der Schaft und die Stange mit einer gemeinsamen Achse ausgerichtet sind. Die Kupplung umfaßt dabei einen ersten Anschlußteil, der an einem Ende entweder des Schaftes oder der Stange anbringbar ist, sowie einen zweiten Anschlußteil, der an einem Ende des jeweils anderen Bauteils anbringbar ist. Die beiden Anschlußteile weisen zueinander ausgerichtete erste Flächen auf, die im wesentlichen senkrecht zu der Achse verlaufen. Die ersten Flächen

709836/0951

stellen einen Kontakt während der Bewegung der Stange im Schließsinne des Absperrorgans her. Zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlußteil ist weiterhin ein Vorspannmittel angeordnet, das begrenzt elastisch durchbiegbar ist, während es in Axialrichtung zwischen dem Schaft und der Stange einen in vorbestimmten Grenzen liegenden axialen Abstand während der Bewegung der Stange im entgegengesetzt gerichteten Öffnungssinne des Absperrorgans aufrecht erhält.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten vorteilhaften Ausführungsformen. Es zeigen:

Pig. I eine geschnittene Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Kupplung für eine Absperrorgan-Betätigungsvorrichtung in einer bei der Rückstellung des Absperrorgans auftretenden Position, ^

Pig. 2 einen Teilschnitt der in Pig. I dargestellten Kupplung bei in einer Zwischenstellung befindlichem Absperrorgan,

Pig. 3 einen Teilschnitt der in Pig. I dargestellten Kupplung unter Bedingungen, die beim Aufbringen großer Kräfte bei Öffnungsbeginn des Absperrorgans auftreten können,

Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform einer Kupplung mit den erfindungsgemäßen Merkmalen.

709836/0951

AO

In der Pig. 1 der Zeichnung ist eine bevorzugte Kupplung Io zwischen einer Absperrorgan-Betätigungsvorrichtung 12 und einem Absperrorgan I¹J angeordnet, wie diese in Kernkraftwerken Verwendung finden. Die Kupplung Io umfaßt einen ersten Anschlußteil . 16, der an dem einen Ende 18 der Stange 2o der Betätigungsvorrichtung 12 angebracht ist. Ein zweiter Anschlußteil 22 der Kupplung Io ist an dem Ende 2k des Schaftes 26 des Absperrorgans angebracht.

Die Betätigungsvorrichtung 12 ist an einem oberen Teil des Absperrorgans I¹I durch einen herkömmlichen Joch-Befestigungsring 3o starr festgelegt. Die Betätigungsvorrichtung 12, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt eine Dichteinrichtung 32, die die Stange 2o umfaßt. Die Betätigungsvorrichtung 12 gehört zu der Hydraulikzylinder-Gasspeicher-Bauart, wobei jedoch dabei darauf hinzuweisen ist, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch rein hydraulische Betätigungsvorrichtungen in Frage kommen.

Der erste Anschlußteil 16 der Kupplung Io besitzt eine große Ausnehmung 3¹*, die mit dem Schaft 26 zur Aufnahme des zweiten Anschlußteiles 22 ausgerichtet ist. In der Ausnehmung 3²J ist in der Nähe des Endes 18 der Stange 2o ein schwimmend angeordnetes Element vorgesehen, das eine untere, konkav gekrümmte Fläche 38 aufweist. Ein unterer Teil ^o des ersten Anschlußteiles 16 besitzt Innengewindegänge ¹12 zur Aufnahme eines mit Gewinde versehenen Kragengliedes ¹I¹J des ersten Anschlußteiles 16 für eine lose Festhaltung des zweiten Anschlußteiles 22 in der Ausnehmung 3*1.

Der zweite Anschlußteil 22 besitzt dazu einen vergrößerten Bereich 46, der zur Aufnahme in der Ausnehmung 3^ in genereller Ausrichtung mit dem schwimmenden Element an-

709836/0951

geordndtist. Die obere gekrümmte Fläche 48 des vergrößerten Bereichs 46 ist zur Ausrichtung mit der Fläche 38 des schwimmenden Elements 36 konvex gekrümmt. Der vergrößerte Bereich 46 und damit auch der zweite Anschlußteil 22 werden durch das Einsetzen des Kragens 44 in dem ersten Anschlußteil 16 festgehalten.

Unter Berücksichtigung der vorangehenden Ausführungen ist erkennbar, daß bei einer Abwärtsbewegung der Betätigerstange 2o zum Verschleißen des Absperrorgans 14 die Fläche 38 des schwingenden Elementes 36 sich der Fläche 48 des vergrößerten Bereichs 46 anlegt, um den Schaft 26 des Absperrorgans abzusenken. In umgekehrter Weise wird die Aufwärtsbewegung der Stange 2o auch eine Aufwärtsbewegung des Schaftes 26 herbeiführen, da der vergrößerte Bereich 46 des zweiten Anschlußteiles 22 in der Ausnehmung 34 des ersten Anschlußteiles 16 festgehalten ist. Sofern die Anordnung der beschriebenen Elemente dadurch geändert wird, daß der Kragen 44 noch weiter in die Ausnehmung 34 eingeführt wird, bis die direkte Berührung mit dem vergrößerten Bereich 46 eintritt und dieser Bereich in der Ausnehmung festgesetzt wird, ergiht sich eine starre Kupplung zwischen der Stange und dem Schaft, ähnlich wie sie bei bisher verwendeten Verfahren vorgesehen waren.

Die Kupplung Io umfaßt jedoch weiterhin ein Vorspannmittel, das vorzugsweise aus einer Tellerfeder 49 besteht, wenn auch zur Erreichung der erfindungsgemäßen Ziele andere Arten von Federn Verwendung finden können. Die Tellerfeder 49 ist um den zweiten Anschlußteil 22 herumgelegt und zwischen dem Kragen 44 des ersten Anschlußteils 16 sowie dem vergrößerten Bereich 46 des zweiten Anschlußteils 22 angeordnet. Auf dem vergrößerten Bereich 46 und dem Kragen 44 sind jeweils scheibenförmig gestaltete Lagerglieder 5o angeordnet, die für eine niedrige Berührungsreibung mit der Feder 49 sorgen, damit ein einwandfreier Betrieb erleichtert wird. Die so angeordnete Feder 49

709836/0951

kann bei der Aufwärtsbewegung der Stange 2o elastisch durchbiegen, wodurch sie wiederum Kräfte auf den zweiten Anschlußteil 22 überträgt.

Die Art, in der das Vorspannmittel zur Lösung der erfindungsgemäßen Ziele beiträgt, läßt sich am besten durch eine Erläuterung der Art der Anbringung und Einstellung der Kupplung Io erklären. Bei der Darstellung in Fig. befindet sich die Betätigerstange 2o in einer Zwischenstellung, in der das Absperrorgan sich zwischen der Offen- und der Schließlage befindet. Dabei ist der Kragen 44 in die Ausnehmung 34 eingeschraubt, wodurch die Feder 49 gegenüber dem ersten Anschlußteil 16 und dem zweiten Anschlußteil 22 exakt angeordnet wird. Speziell werden dabei die Flächen 38 und 48 durch eine genaue Justierung des Kragens 44 bei einem Minimum an auf die Stange 2o und den Schaft 26 einwirkenden äußeren Kräften in Anlage aneinander gebracht. Der Kragen 44 wird dabei so eingestellt, daß er die Feder 49 zwischen den Lagergliedern etwas verformt. Die Verformung kann beispielsweise in einem Verformungsbereich von null bis zehn Prozent liegen, wobei die Verformung,einfach gesagt, so sein muß, daß zwischen den Anschlußteilen eine Kraft ausgeübt wird, die ausreicht, um die Flächen 38 und 48 zusammenzuhalten, wenn die auf den Schaft 26 und die Stange 2o einwirkenden äußeren Kräfte minimal sind. Zweck dieser Einstellung ist die Schaffung einer minimalen Vorspannung zur Verhinderung einer freien Bewegung des vergrößerten Bereichs 46 in der Ausnehmung 34. Sobald der Kragen 44 in der vorangehend beschriebenen Weise genau eingestellt ist, wird eine zugeordnete Feststellmutter 51 gegen das untere Ende 4o des ersten Anschlußteils l6 angezogen, die eine gefährliche Drehung des Kragens 44 verhindert.

Zur letzten und wichtigsten Einstellung der Kupplung für eine exakte Absperrorgan-Rückstellung, wie sie in

709836/0951

Pig. 1 gezeigt ist, muß ein genauer axialer Abstand zwischen der Stange 2o und dem Schaft 26 eingerichtet werden. Wenn die Betätigungsvorrichtung 12 mit einem Hydraulikdruck beaufschlagt wird, um das Absperrorgan in die vollständig geöffnete Position zu überführen, wird ein oberer Anschlagteil 52 des ersten Anschlußteils 16 in Kontakt mit einer unteren Fläche 54 des Betätigers 12 gebracht, wodurch die Betätigerstange 2o in eine bestimmte Lage gebracht wird. Damit sichergestellt wird, daß gleichzeitig auf den Rückstellsitz eine zweckmäßige Kraft ausgeübt wird, wird die relative Einführung des Endes 24 des Schaftes 26 durch das Maß der Einschraubung bestimmt. Bei genauer Einstellung wird die Feder 49 durch den Widerstand gegen den Rückstellsitz durchgebogen, wenn die Flächen 38 und 48 voneinander getrennt sind. Die Höhe der Trennung zwischen den Flächen 38 und 48 reicht jedoch nicht zu einer vollständigen Durchbiegung der Feder aus. Sobald die Feder 49 in dem dargestellten Maß durchgebogen ist, übt sie eine Vorspannkraft auf den zweiten Kupplungsteil 22 aus die eine einwandfreie Rückstellung des Absperrorgans sicherstellt, jedoch in der Größenordnung liegt, bei der eine Beschädigung des Absperrorgans nicht zu befürchten ist. Es ist deshalb wünschenswert, die Kupplung Io so genau einzustellen, daß die Vorspannkraft der Feder 49 auf den Schaft 26 übertragen wird, wann immer der Betätiger 12 in einer das Absperrorgan 14 offen haltenden Stellung ist, wodurch sichergestellt wird, daß die auf die Betätigerstange 2o einwirkenden Kräfte nicht direkt auf das Absperrorgan übertragen werden.

Wie vorangehend schon erwähnt, ist zu erwarten, daß beim Betrieb der Betätigungsvorrichtung 12 zur Einleitung der öffnung des Absperrorgans eine größere Kraft erforderlich ist, als sie auf den Rückstellsitz einwirken sollte. Wie die Fig. 3 zeigt, kann die Betätigerstange 2o von dem

709836/0951

Absperrorgan weg aufwärts bewegt werden, während der Schaft 26 in der Schließstellung verbleibt. Es wird angenommen, daß zwischen dem ersten Kupplungsteil 16 und dem zweiten Kupplungsteil 22 eine ausreichende Kraft erzeugt wird, die die Feder 49 vollständig durchbiegt. Sobald die Feder 49 soweit durchgebogen ist, wie dieses die Fig. 3 zeigt, wird die auf die Betätigerstange 2o einwirkende Kraft der Betätigungsvorrichtung direkt auf den Schaft 26 übertragen, wodurch das Absperrorgan geöffnet wird. Wenn dann der am Schaft 26 wirkende Öffnungswiderstand nach teilweiser öffnung des Absperrorgans abnimmt, kann der zweite Anschlußteil 22 gegenüber dem ersten Anschlußteil l6 eine Position einnahmen, wie sie generell in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist und bei der die Durchbiegung der Feder 49 unterhalb des Maximums liegt.

Im Hinblick auf die Art der Einstellung der Kupplung Io ist bemerkenswert, daß der Axialabstand D-I (Fig. 1) zwischen der Betätigerstange 2o und dem Schaft 26 größer ist als der axiale Abstand D-2 (Fig. 2) und kleiner als der axiale Abstand D-3 (Fig. 3). Da in der geschlossenen Position der axiale Abstand D-I zwischen den Abständen D-2 und D-3 liegt, kann die volle Kraft der Betätigungsvorrichtung von der Betätigerstange 2o während der Rückstellung des Absperrorgans auf dieses übertragen werden, während ein Teil der durch die Durchbiegung der Feder 49 bewirkten Vorspannkraft während der Rückführung ausgeübt wird, um eine Undichtigkeit des Absperrorgans zu verhindern.

Zum besseren Verständnis der Erfindung seien nachfolgend verschiedene Parameter eines typischen Aufbaus genannt, die als Erläuterungsbeispiel dienen und den Rahmen der Erfindung nicht beschränken sollen. Bei dem Absperrorgan, dem die in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Ausführungs-

709836/09 51

form zugeordnet ist, handelt es sich um ein entlastetes 32-Zoll-Kugelabsperrorgan der in Kernkraftwerken verwendeten Bauart. Der Schaft besitzt einen Durchmesser von etwa 6,¹J cm (2-1/2 Zoll), während der Innendurchmesser der Feder Ί9 7,ο cm (2-3/¹I Zoll) beträgt. Wie die Fig. 2 zeigt, kann die Feder ¹J 9 über einen Betrag S-I von etwa 3,2mm(l/8 Zoll) zusammengedrückt werden, damit eine Kraft erzeugt werden kann, die von einer vorangehend genannten nominellen Höhe bis zu etwa 725o kp (16 ooo pounds) im vollständig heruntergedrückten Zustand reichen kann, wie er in der Fig. 3 dargestellt ist. Wenn der Betätiger im Schließsinne des Absperrorgans positioniert ist, wie dies die Fig. 1 zeigt, beträgt der Abstand S-2 zwischen den Flächen 38 und H8 etwa 1,6 mm (1/16 Zoll), während die mögliche bleibende Distanz S-3, um die die Feder noch durchgebogen werden kann, ebenfalls etwa 1,6 mm (1/16 Zoll) beträgt. Es wurde festgestellt, daß die Feder 49 in dieser Position eine Kraft von etwa k 53o kp (Io ooo pounds) auf das Absperrorgan Ik ausübt, um dessen einwandfreie Rückstellung ohne Beschädigung sicherzustellen.

Die Fig. ¹J zeigt eine alternative Ausführungsform 7o einer erfindungsgemäßen Kupplung, die insbesondere zur Verwendung bei einer Betätigungsvorrichtung 72 bestimmt ist, die durch einen Elektromotor betrieben wird. Die Betätigungsvorrichtung 72, die zugeordnete, mit einem Gewinde versehene Stange Jk und ein Absperrorgan-Schaft sind dabei in einer Öffnungslage zur genauen Rückstellung des Absperrorgans dargestellt. Die Kupplung 7o besitzt wiederum einen ersten Anschlußteil 78 und einen zweiten Anschlußteil 8o. Bei dieser Ausführungsform sind die Anschlußteile jedoch generell umgekehrt angeordnet, so daß der erste Anschlußteil 78 mit dem Schaft 76 verbunden und der zweite Anschlußteil 8o mit der Stange 7¹» verbunden ist. Darüber hinaus ist auch eine Anzahl an-

709836/0951

derer Änderungen vorgenommen worden, die jedoch,wie aus der Zeichnung erkennbar ist, ebenfalls in den Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung fallen.

Die Kupplung 7o umfaßt wiederum ein Paar gegenüberliegender Flächen 82 und 84, die beim Schließen des Absperrorgans in Berührung kommen. Zwischen dem ersten Anschlußteil 78 und dem zweiten Anschlußteil 8o ist wiederum ein Vorspannglied in Form eines Paares hintereinander angeordneter Tellerfedern 86 vorgesehen. Die vorangehend erörterte, für eine erfindungsgemäß ausgebildete Kupplung vorgesehene Einstellung kann auch bei der Kupplung 7o erfolgen, jedoch mit anderen als den vorangehend beschriebenen Mitteln. So wird beispielsweise zur Sicherstellung einer anfänglichen Teildurchbiegung der Federn 86 ein Kappenglied 88 des ersten Anschlußteils 78 auf den Basisbereich 9o des ersten Anschlußteils 78 aufgeschraubt, wobei der zweite Anschlußteil 8o und die Federn 86 zwischen diesen Bauteilen festgehalten werden. Die Kappe 88 ist mit einer Sichtöffnung 92 versehen, durch die hindurch die anfängliche Durchbiegung der Federn 86 beobachtet werden kann.

Zur Sicherstellung einer exakten Durchbiegung nach der Positionierung der Stange 7k durch die motorbetriebene Betätigungsvorrichtung 72 zur öffnung des Absperrorgans ist ein zusätzliches Element vorgesehen. Auf der Stange 7k ist eine Buchse Sk angeordnet und durch einen Bolzen 96 mit zugeordnetem Hebel 98 daran festgelegt. Das Ende des Hebels 98 ist in einem vertikalen Schlitz loo im oberen Aufbau Io2 des Absperrorgans angeordnet, derart, daß eine Vertikalbewegung der Stange 7k und der Hülse Sk ohne jede Drehung möglich ist. Diese, bei Absperrorganen an sich bekannten Mittel stellen sicher, daß die Stange 7k während der Drehung der motorbetriebenen Betätigungsvorrichtung 72 auf eine Axialbewegung beschränkt bleibt.

709836/0951

Αϊ

Zur exakten Einstellung des Abstandes zwischen der Stange 7Ί und dem Absperrorgan-Schaft 76 zur genauen Rückstellung des Absperrorgans ist ein einstellbarer Kragen lo¹» auf der mit Gewinde versehenen Außenseite I06 der Hülse 9k angeordnet. Der einstellbare Kragen Io4 kann beispielsweise mit einem Schraubenschlüssel gedreht und dadurch zur Anlage an einer unteren Fläche Io8 der Betätigungsvorrichtung 72 in der gewünschten Axialposition der Stange 7*\ gebracht werden, die zu einer Teildurchbiegung der Federn 86 führt, durch die wiederum eine geeignete Vorspannkraft zur Rückstellung erzeugt wird. Wenn der Einstellkragen lo^l mit der unteren Fläche Io8 der Betätigungsvorrichtung 72 in Berührung kommt, kann ein Drehkraft-Grenzschalter (nicht dargestellt) zum Abschalten des elektrischen Antriebes der Betätigungsvorrichtung verwendet werden. Die Drehkraft bzw. das Drehmoment, bei der der Schalter betätigt wird, kann größer sein als das Drehmoment, das zur Einleitung der öffnung des Absperrorgans aus dem geschlossenen Zustand erforderlich ist, da die Kupplung 7o verhindert, daß diese Drehkraft in der rückgestellten Position über den Schaft 76 auf das Absperrorgan übertragen werden kann.

Die Kupplung 7o weist auch noch andere Merkmale auf, die gleichermaßen bei anderen Ausführungsformen verwendbar sind, jedoch im Rahmen der Erfindung liegen. So ist beispielsweise festzustellen, daß die hintereinander angeordneten Federn 86 das Maß der Durchbiegung ohne spürbare Änderung der Vorspannkraft verdoppeln und dadurch die Einstellung der Kupplung 7o wesentlich vereinfachen. Es kommt hinzu, daß ein Innenanschlag Ho an dem zweiten Anschlußteil 8o vorgesehen ist, der die vollständige Durchbiegung der Federn 86 verhindert, sofern Anzeichen dafür vorhanden sind, daß eine wiederholte, volle Durchbiegung der Federn ihre Elastizitätseigenschaften verändern würden. Wenn auch die Ausführungsform zur Verwendung mit einer

709836/Q951

At

elektrisch betriebenen Betätigungsvorrichtung geeigneter ist, können doch auch Einstellmittel vorgesehen sein, mit denen der erwünschte Abstand zwischen der Stange 7k und dem Schaft 76 in der Schließstellung einstellbar ist, selbst wenn der zweite Anschlußteil vollständig von dem ersten Anschlußteil umschlossen ist.

Es versteht sich, daß die vorangehend beschriebenen Ausführungsformen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung sind, in deren Rahmen noch mancherlei Änderungen erfolgen können. '

709836/0951

49 Leerseite

Claims

apL-mg. Dfpt-Chem. Op»-mg

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernebergerstrasse 19

8 München 60

3. März 1977

ROCKWELL INTERHATIONAL CORPORATION

Grant Street

Pittsburgh. Pennsylvania 15219 /V.St.A.

unser Zeichen; R 925

Ansprüche

Kupplung zur Verbindung des Schaftes eines Absperrorgans und der Betätigerstange einer Absperrorgan-Betätigungsvorrichtung bei Ausrichtung des Schaftes und der Stange in einer gemeinsamen Achse, g e k e η η sseichnet durch einen an einem Ende entweder des Schaftes oder der Stange anbringbaren ersten Anschlußteil sowie durch einen an einem Ende des jeweils anderen Bauteils anbringbaren zweiten Anschlußteil, wobei beide Anschlußteile zueinander ausgerichtete erste, im wesentlichen senkrecht zu der gemeinsamen Bauteilachse liegende Flächen aufweisen, die bei einer Bewegung der Betätigerstange zum Verschluß des Absperrorgans auf dieses zu in Kontakt gelangen, und wobei zwischen den beiden Anschlußteilen begrenzt elastisch durchbiegbare Vorspannmittel angeordnet sind, die zwischen dem Absperrorganschaft und der Betätigerstange bei der Bewegung der Stange zum öffnen des- Absperrorgans von diesem weg in einer vorbestimmten Grenze einen axialen Abstand aufrechterhalten.

709836/0951

ORIGINAL INSPECTED

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Anschlußteil eine Ausnehmung besitzt, in die ein angepaßter, vergrößerter Bereich des zweiten Anschlußteils lose einführbar ist, derart, daß seine axiale Bewegung zwischen dem vergrößerten Bereich gegenüber dem ersten Anschlußteil möglich ist, die jedoch zur Erleichterung der Aufrechterhaltung des axialen Abstandes in den vorgesehenen Grenzen in ihrer axialen Bewegungsmöglichkeit eingeschränkt ist.

3· Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorspannmittel auf die beiden Anschlußteile eine Kraft ausüben, deren Richtung den axialen Abstand solange zu verringern sucht, bis die beiden ersten Kontaktflächen in Anlage zueinander kommen.

ή. Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

3, gekennzeichnet durch einen der Betätigerstange zugeordneten Bauteil, mit dem bei geöffnetem Absperrorgan die Lage der Betätigerstange gegenüber dem Absperrorgan einstellbar ist.

5. Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

4, gekennzeichnet durch einei dem Absperrorganschaft zugeordneten Bauteil, mit dem in Achsrichtung die Relativlage des Schaftes gegenüber der Betätigerstange zur Einrichtung der vorzubestimmenden Grenzen einstellbar ist.

6. Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Anschlußteile zueinander ausgerichtete zweite Flä-

709836/0951

chen besitzen, die zur Vermeidung einer vollständigen Durchbiegung der Vorspannmittel in Anlage aneinander
bringbar sind, sobald der axiale Abstand zwischen dem Absperrorganschaft und der Betätigerstange den vorgegebenen Grenzabstand erreicht hat.

703836/0981