DE3342998C2

DE3342998C2 - Coupling piece especially for split valve spindles

Info

Publication number: DE3342998C2
Application number: DE19833342998
Authority: DE
Inventors: Ladislav Dipl.-Ing. Dosko&ccaron;il; Antonín Houdek; Petr Dipl.-Ing. Stíbal; Václav Prag/Praha Velek
Original assignee: Sigma Koncern
Current assignee: Sigma Koncern
Priority date: 1982-12-21
Filing date: 1983-11-28
Publication date: 1986-07-10
Also published as: DD234584A3; CS231346B1; DE3342998A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsstück für z. B. geteilte Armaturenspindeln und bezweckt eine Erhöhung der Zuverlässigkeit besonders bei schnellwirkenden Schiebern durch die Verminderung von Stößen beim Schließen. Das Kupplungsstück umfaßt zwei gegenüberliegende Bolzen 9, 10, die in einer Schnalle 11 gelagert sind, welche mit einer Hülse 8 und mit in Nuten 14, 15 am Bolzenumfang eingreifenden Vorsprüngen 12, 13 versehen ist, wobei die Schnalle mindestens in einer Nut 14 verschiebbar gelagert ist. Der angeführte Zweck wird dadurch erreicht, daß die Hülse der Schnalle 11 durch ein elastisches Glied 8 gebildet ist, das zwischen zwei an den Bolzen 9, 10 befestigten Platten 1, 2 eingespannt ist, wobei zwischen den Bolzen 9, 10 ein axiales Spiel a besteht.The invention relates to a coupling piece for z. B. split valve spindles and aims to increase the reliability, especially in the case of fast-acting slides, by reducing shocks when closing. The coupling piece comprises two opposing bolts 9, 10, which are mounted in a buckle 11, which is provided with a sleeve 8 and with projections 12, 13 engaging in grooves 14, 15 on the circumference of the bolt, the buckle being slidably mounted in at least one groove 14 is. The stated purpose is achieved in that the sleeve of the buckle 11 is formed by an elastic member 8 which is clamped between two plates 1, 2 fastened to the bolts 9, 10, there being an axial play a between the bolts 9, 10 .

Description

— daß jeder Bolzen (9,10) außerhalb der Nut (14, 15) auf der den gegenüberliegenden Bolzenenden abgewandten Seite in jeweils einer Platte (1,2) befestigt ist, und- that each bolt (9,10) outside the groove (14, 15) on the side facing away from the opposite bolt ends in one plate each (1,2) is attached, and

— daß zwischen den Platten (1, 2) eine in axialer Richtung elastische, die Schnalle (11) umgebende und den gcSäilitcn AxiäiSCiiüu ZWiSCncil uclt Bolzen (9, 10) aufnehmende Hülse (8) abgestützt ist.- That between the plates (1, 2) an elastic in the axial direction, surrounding the buckle (11) and the general AxiäiSCiiüu ZWiSCncil uclt Bolt (9, 10) receiving sleeve (8) is supported.

2. Kupplungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (9,10) mit einer formschlüssigen, axial verschiebbaren Verbindung (Schloß 16) zur Drehmomentübertragung versehen sind.2. Coupling piece according to claim 1, characterized in that that the bolts (9,10) with a form-fitting, axially displaceable connection (Lock 16) are provided for torque transmission.

Die Erfindung betrifft ein K-jppl.mgsstück, insbesondere für geteilte Armaturenspindtln, bestehend ausThe invention relates to a K-jppl.mgsstück, in particular for split valve spindles, consisting of

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gehalten sind, welche mit einer Hülse und mit in Nuten am Bolzenumfang eingreifenden Endansätzen versehen ist, wobei die Schnalle mindestens in einer Nut verschiebbar gelagert ist und die um ein axiales Spiel gegeneinander verschiebbaren Bolzen federnd gegeneinander abgestützt sind.are held, which are provided with a sleeve and with end lugs engaging in grooves on the circumference of the bolt is, wherein the buckle is mounted displaceably at least in a groove and which against each other by an axial play displaceable bolts are resiliently supported against each other.

Ein derartiges Kupplungsstück zeigt das DE-GM 19 73 742. Die federnde Abstützung hat dabei die Aufgabe, das Druckstück während der axialen Verschiebung der Spindel, also während der Spindelbewegung von der Öffnungsstellung des Ventils bis zur Fühlungnahme des Ventilkegels mit der Ventilsitzfläche wie auch während der gegenläufigen Bewegung von der Druckpfanne entfernt zu halten, um eine Reibung der beiden Teile und damit eine Abnutzung während dieser Bewegung zu verhindern. Dadurch können die während der Spindelbewegung auftretenden Kräfte von Druckstück und Druckpfanne ferngehalten werden, um die Abnützung zu vermindern. Die gesamte auftretende Schließkraft kann durch die federnde Abstützung jedoch nicht aufgenommen werden. Darüber hinaus ist eine zentrierende Hülse erforderlich, welche die Druckpfanne und das Druckstück einschließt, was die bekannte Ausführung kompliziert macht.
, Die DE-OS 30 17 663; zeigt eine Lösung 'mit einem 'abgefederten Schriallenkopf, 'die sich aber praktisch nicht bewährt hat und ebenfalls kompliziert ist, wobei die Vielzahl an Einzelheiten und die Abmessungen in der Kopfpartie das Gewicht der ganzen Armatur erhöhen. Das Kippmoment vom exzentrisch gelagerten Betätigungselement wird an die Führungsflächen übertragen, so daß Schrägstellungen und damit FunktionsstöSuch a coupling piece shows the DE-GM 19 73 742. The resilient support has the task of the pressure piece during the axial displacement of the spindle, so during the spindle movement from the open position of the valve to the contact of the valve cone with the valve seat surface as well as during the movement in opposite directions away from the pressure socket in order to prevent friction between the two parts and thus wear during this movement. As a result, the forces occurring during the spindle movement can be kept away from the pressure piece and pressure socket in order to reduce wear. However, the entire closing force that occurs cannot be absorbed by the resilient support. In addition, a centering sleeve is required which encloses the pressure socket and the pressure piece, which complicates the known design.
, DE-OS 30 17 663; shows a solution 'with a' spring-loaded spiral head, 'which however has not proven itself in practice and is also complicated, the large number of details and the dimensions in the head section increasing the weight of the entire fitting. The tilting moment from the eccentrically mounted actuating element is transmitted to the guide surfaces, so that inclinations and thus functional disturbances

rungen möglich sind.are possible.

Die DE-AS 24 44 825 betrifft einen Spindelantrieb mit Abdichtung für Hochdruck-Absperr- und Regelventile, insbesondere für hohe Drücke. Dabei ist die Dichtpackung von der Antriebsseite der Spindel her durch ein Tellerfederpaket belastet. Die Spindelabschnitte sind durch im Querschnitt U-förmige, in Nuten an den Spindelabschnntsenden eingreifende Halbschalen miteinander gekuppelt.DE-AS 24 44 825 relates to a spindle drive with a seal for high-pressure shut-off and control valves, especially for high pressures. The sealing packing is through a from the drive side of the spindle The disc spring package is loaded. The spindle sections are by having a U-shaped cross-section in grooves on the spindle sections engaging half-shells coupled together.

Das DE-GM 19 00 860 betrifft einen Antrieb für Schieber mit Zugspindel, bei dem die Kraftübertragung vom Antriebsmotor unter Zwischenschaltung eines Getriebes über eine Gewindespindel oder Zahnstange erfolgt. Dabei ist zwischen der Gewindespindel und der Zugspindel des Schiebers eine Federkupplung angeordnet die aus einer Kegelfeder mit veränderlicher Vorspannung bestehen kann.DE-GM 19 00 860 relates to a drive for slide with a tension spindle, in which the power transmission takes place from the drive motor with the interposition of a gear unit via a threaded spindle or rack. A spring clutch is arranged between the threaded spindle and the tension spindle of the slide which can consist of a conical spring with variable preload.

Die DE-AN S 16 32/XII/47g vom 18.3.54 betrifft einen Spindelventilantrieb mit einer Feder zur elastischen Übertragung des Schließdruckes auf den an einer Ventilspindel sitzenden Ventilteller. Die Feder und die Träger der axial verschiebbaren Ventilspindel sind in einem mit einer drehbaren und axial verschiebbaren Antriebsspindel fest verbundenem Bauteil lose untergebracht. DE-AN S 16 32 / XII / 47g of 3/18/54 relates to a spindle valve drive with a spring for elastic Transmission of the closing pressure to the valve disc located on a valve spindle. The spring and the carriers the axially displaceable valve spindle are loosely housed in a component that is firmly connected to a rotatable and axially displaceable drive spindle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungsstück der eingangs geschilderten Art dahingehend zu verbessern, daß bd motorisch betätigten Armaturen beim Öffnen derselben kein wesentlicher Drehmomentanstieg auftritt, daß die Nachlaufwirkungen nach dem Abschalten des Antriebs vermindert werden, und daß bei geringen Herstellungskosten und einfachem Aufbau eine hohe Zuverlässigkeit erzielt wird.The invention is based on the object of providing a coupling piece of the type described at the outset to improve that bd motorized fittings when opening the same no significant increase in torque occurs that the lag effects after Switching off the drive can be reduced, and that with low manufacturing costs and simple construction high reliability is achieved.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Der Unteranspruch enthält eine zweckmäßige weitere Ausbildung.This problem is solved by the features of the main claim. The sub-claim contains a appropriate further training.

In einer Universalausführung kann das erfindungsgemäße Kupplungsstück bei allen Armaturentypen eingesetzt werden, bei denen eine Verkürzung der Betätigungszeiten auf ca. 10 Sek. "erlangt wird. Die erfindungsgemäße Kupplung erlaubt eine große Federzusammendrückung, so daß die Forderung nach einer Veränderung der Systemsteifigkeit für die Verschlußbetätigung erfüllt wird. Sie ist weiter in hohem Maße zuverlässig und kann bei allen bisherigen Armaturen ohne größere Umbauten eingebaut werden. Außerdem ergibt sich eine Materialeinsparung der Spindel, weil deren Oberteil aus einem preiswerten Stahl hergestellt werden kann. Herkömmliche Stellmotoren können eingesetzt werden und es sind keine besonderen Maßnahmen zur Sicherstellung der seismischen Beständigkeit der Armatur notwendig. Die Einrichtung besteht aus einer kbinen Zahl von Bestandteilen, was kleine Dimensionen und Massen der eigentlichen schnellwirkenden Armatur ermöglicht. Das Spiel, welches durch das Zusammendrücken der Feder bei einem Schließvorgang entsteht, ermöglicht dem elektrischen Motor den Anlauf auf Nominaldrehzahlen in einem nicht voll belasteten Zustand und dadurch die Ausnutzung d?r kinotischen Energie des Rotors zur Armaturenöffnung. Ein nicht weniger wichtiger Vorteil der vorgeschlagenen Lösung ist die isehr leichte Montage und Demontage, die auf der Ar-"•fhatur separat und ohne Rücksichtiaüf die übrigen Teile durchführbar ist. Das bedeutet eine wesentliche Vereinfachung und Verkürzung der Montagearbeiten bei dem Stopfbuchsenaustausch, weil die Bügelbeseitigung aus der Armatur nicht notwendig ist.In a universal design, the coupling piece according to the invention can be used with all types of fittings in which a shortening of the actuation times to approx. 10 seconds "is achieved. The inventive Coupling allows a large spring compression so that a change is required the system rigidity for the lock actuation is met. It is also highly reliable and can be installed in all previous fittings without major modifications. Also results The spindle saves material because its upper part is made from inexpensive steel can. Conventional servomotors can be used and there are no special measures necessary to ensure the seismic resistance of the valve. The facility consists of one kbinen number of components, what small dimensions and masses of the actual fast acting valve enables. The play that occurs when the spring is compressed during a closing process, enables the electric motor to start up to nominal speeds in a not fully loaded condition and thereby the utilization of kinotic energy of the rotor to the valve opening. A no less important advantage of the proposed solution is that It is very easy to assemble and dismantle, which takes place on the machine can be carried out separately and without regard to the remaining parts. That means a significant simplification and shortening of the assembly work for the stuffing box replacement, because the bracket removal from the valve is not necessary.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung ausführlich beschrieben.An embodiment of the invention is described in detail below with reference to the drawing.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 einen Axialschnitt des Kupplungsstücks einer geteilten Armaturenspindel;1 shows an axial section of the coupling piece of a divided valve spindle;

F i g. 2 das Kupplungsstück nach F i g. 1 im Querschnitt. F i g. 2 the coupling piece according to FIG. 1 in cross section.

Das dargestellte Kuppiungsstück enthält zwei gegenüberliegende Platten 1, 2, die über ein Gewinde an den Enden des Oberteils 3 und des Unterteils 4 der geteilten Spindel 5 angeordnet sind. Die Platten 1, 2 haben an ihren zueinander weisenden Stirnflächen Schultern 6, 7, auf denen die Endteile eines hohlen elastischen Glieds 8 gelagert sind. Zwei zentrale Bolzen 9,10 liegen im Raum zwischen den Platten 1,2 im Inneren des Glieds 8 gleichachsig ausgerichtet mit einem gegenseitigen Axialspiel a. Die Bolzen 9,10 sind in einer zweiteiligen, längsgeteilten Schnalle 11 gelagert, die an ihren Enden innere Ansätze 12, 13 aufweist, weiche in am Außenumfang der Bolzen 9, 10 angeordnete Nuten 14,15 eingreifen, und zwar in der Oberbolzennut 14 verschiebbar.The coupling piece shown contains two opposite one another Plates 1, 2, which have a thread at the ends of the upper part 3 and the lower part 4 of the divided Spindle 5 are arranged. The plates 1, 2 have shoulders 6, 7, on which the end parts of a hollow elastic member 8 are supported. Two central bolts 9,10 are in the room coaxially aligned between the plates 1, 2 inside the link 8 with mutual axial play a. The bolts 9,10 are in a two-part, longitudinally split Buckle 11 mounted, the inner approaches at their ends 12, 13, which engage in grooves 14, 15 arranged on the outer circumference of the bolts 9, 10, and although it can be displaced in the upper bolt groove 14.

Die Schnalle 11 ist von dem elastischen Glied 8 umgeben. Die Bolzen 9, 10 weisen an ihren zueinanderveisenden Stirnflächen ein Schloß 16 für die Drehmomentübertragung auf, das z. B. aus einer im verdickten Kopf des Oberbolzens 9 angeordneten Quernut 17 und aus einem am Kopf des Unterbolzens 10 angeordneten Zahn 18 besteht, der formschlüssig in die Nut 17 eingreift. Der Oberteil 3 der Spindel 5 ist durch eine Mutter 19 und eine Sicherungsunterlegscheibe 20 gegen Lösen oder Verdrehen der Oberplatte 1 gesichertThe buckle 11 is surrounded by the elastic member 8. The bolts 9, 10 point towards one another End faces a lock 16 for the torque transmission, the z. B. from one in the thickened head of the upper bolt 9 arranged transverse groove 17 and one arranged on the head of the lower bolt 10 There is a tooth 18 which engages positively in the groove 17. The upper part 3 of the spindle 5 is through a nut 19 and a locking washer 20 secured against loosening or twisting of the top plate 1

Beim Schließen der Armatur verschiebt sich unter der Drehwirkung der nicht dargestellten Spindelmutter der Oberteil 3 der Spindel 5 nach unten. Diese Bewegung wird aufgrund der Steifigkeit des elastischen Glieds 8 über die Platten 1, 2 auf den Unterteil 4 der Spindel 5 und dadurch auch auf den nicht dargestellten Verschluß übertragen. Sobald der Verschluß auf seinem Sitz anliegt, wird die Abwärtsbewegung des Unterteils 4 der Spindel 5 gestoppt und eine nicht dargestellte Vorrichtung unterbricht den Stromfluß zum Stellmotor. Unter dem TrägheitseinHuß der rotierenden Teile bewegt sich der Oberteil 3 weiter bis zum völligen Stillstand. Bei diesem Nachlauf erfolgt durch die Bewegung des Oberteils 3 der Spindel 5 eine Verringerung des Axialspiels a zwischen den Stirnflächen der beiden Bolzen 9, 10 und zwischen der Schnalle 11 und der Oberplatte 1 sowie eine Verkürzung des elastischen Glieds 8. Die Verformungskraft des elastischen Gliedes 8, die seiner verkürzten Länge entspricht, bildet dann die Schließkraft des Verschlusses. In der geschlossenen Lage des Verschlusses gleicht das elastische Glied 8 auch die thermisehen Ausdehnungen aus.When the valve is closed, the spindle nut, not shown, shifts under the rotational action of the Upper part 3 of the spindle 5 down. This movement is due to the rigidity of the elastic member 8 via the plates 1, 2 onto the lower part 4 of the spindle 5 and thereby also transferred to the lock, not shown. As soon as the lock rests on its seat, the downward movement of the lower part 4 of the spindle 5 is stopped and a device, not shown interrupts the flow of current to the servomotor. Moves under the inertia of the rotating parts the upper part 3 continues until it comes to a complete standstill. This overrun occurs due to the movement of the upper part 3 of the spindle 5 a reduction in the axial play a between the end faces of the two bolts 9, 10 and between the buckle 11 and the top plate 1 and a shortening of the elastic member 8. The deformation force of the elastic member 8, which corresponds to its shortened length, then forms the closing force of the shutter. In the closed position of the closure, the elastic member 8 also resembles the thermal element Expansions.

Beim öffnen der Armatur beginnt die Drehung der Spindelmutter und des Stellmotors in einer umgekehrten Richtung. Während des Motoranlaufs beginnt die Anhebung des Oberteils 3 der Spindel 5, wobei das elastische Glied 8 seine ursprüngliche Länge wieder einnimmt und sie in dem Augenblick erreicht, wenn die Kopf-Rückfläche 21 des Oberbolzens 9 an der Stirnfläche der oberen Schnallenansätze 12 anliegt. In diesem Augenblick ist der Stelimotoranlauf beendigt und die in den rotierenden Teilen des Stellmotors gespeicherte kinetische Trägheitsenergie gibt den Verschluß aus der Unterlage frei, und zwar auch wenn er sich verklemmt hatte. Mit der weiteren Schubbewegung der Spindel 5 wird der Verschluß in die obere offene Lage angehoben, in weiche der Verschluß nach Ausschaltung des Stellmotors schon kontinuierlich nachläuft.When the valve is opened, the spindle nut and the servomotor start rotating in reverse Direction. During the motor start-up, the upper part 3 of the spindle 5 begins to rise, with the elastic Link 8 resumes its original length and reaches it at the moment when the Head-back surface 21 of the upper bolt 9 rests against the end face of the upper buckle attachments 12. In this The actuator motor start-up and the kinetic stored in the rotating parts of the actuator motor are finished at the moment Inertial energy releases the lock from the pad, even if it jams would have. With the further pushing movement of the spindle 5, the closure is lifted into the upper open position, in which the shutter is already running continuously after the servomotor is switched off.

Die erfindungsgemäße Einrichtung gewährleistet ein Schließen des Armaturenverschlusses ohne Stöße und seine Öffnung unter Ausnutzung eines Rückstoßes. Als eine Alternative sind Schraubenfedern in verschiedenen Ausführungen, bzw. die Tellerfedern u.a. anwendbar. Ferner kann die Sicherung der Oberplatte durch verschiedene geeignete Verfahren durchgeführt oder ganz weggelassen werden. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Kupplung ist überall dort möglich, wo eine elastische Verbindung bei einem stoßfreien Anliegen einer Welle oder einer Zugstange mit einer Schub- oder Drehbewegung verlangt wird, z. B. in dem Verkehrswesen oder in dem Bauwesen u. ä.The device according to the invention ensures a closing of the valve lock without jolts and its opening taking advantage of recoil. As an alternative, coil springs are available in different Versions, or the disc springs, etc. can be used. Furthermore, the top plate can be secured by various appropriate procedures can be carried out or omitted entirely. The application of the invention Coupling is possible wherever there is an elastic connection with a shock-free application a shaft or a pull rod with a pushing or rotating movement is required, e.g. B. in transport or in construction and the like.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Coupling piece, especially for split valve spindles, consisting of two opposing bolts, which are held by a buckle, which is provided with a sleeve and with end lugs engaging in grooves on the circumference of the bolt, wherein the buckle is mounted displaceably in at least one groove and which against each other by an axial play displaceable bolts are resiliently supported against each other, characterized in that