DE610537C - Kupplungseinrichtung - Google Patents

Description

Das Hauptpatent betrifft eine bei Absperrorganen zu verwendende Kupplungseinrichtung, bei welcher durch Erhöhung der Gewindereibung zwischen der angetriebenen Spindelmutter und der axial verschiebbaren und drehbaren Spindel infolge zusätzlicher Belastung der letzteren eine vorübergehende Kupplung von Spindelmutter und Spindel zwecks Anpressens bzw. Abhebens der Platten des Absperrkörpers herbeigeführt wird.

Erfindungsgemäß wird die Kupplung von Spindelmutter und Spindel durch Erhöhung der Gewindereibung auf die Steuerung von an sich bekannten, mit selbsttätiger Schließvorrichtung versehenen Absperrorganen, z. B. vonRohrbruchdrosselklappen, übertragen, um deren Absperrkörper aus der Absperrstellung in die Offenstellung zu überführen.

So weisen die in Wasserversorgungsanlagen eingebauten Rohrbruchdrosselklappen eine Gewichtsbelastung auf, welche den klappenartigen Absperrkörper in Schließstellung überführt, wenn die vorgesehene Klinkensperrung durch einen Durchflußwächter ο. dgl. von Hand oder mittels Fernsteuerung gelöst wird.

Schwierigkeiten ergeben sich hierbei für die Rückführung des Absperrkörpers nach Behebung der Störung mittels ferngesteuerten Antriebes. Benutzt man einen elektrischen Antrieb mit Rücklauf, dann schlägt der Ab-Sperrkörper nach Abschalten des elektrischen Stromes von selbst wieder zu, wenn nicht vorher der Durchflußwächter und damit die Klinkensperrung eingestellt werden, was sich in den meisten Fällen und insbesondere bei großen Entfernungen erst geraume Zeit nach der Rückführung des Absperrkörpers bewerkstelligen läßt. Bildet man den Antrieb selbsthemmend aus, dann kann der Absperrkörper nicht selbsttätig schließen.

Die Schwierigkeiten werden durch die Zusatzerfindung behoben, deren Wesen darin besteht, daß Spindel und Spindelmutter zwischen ein durch Gewichtsbelastung selbsttätig schließendes, von einem Durchflußwächter auslösbares Absperrorgan, etwa einer Rohrbruchdrosselklappe, und einen selbsthemmenden Rückstellmotor geschaltet sind und einerseits als Freilauf bei schließendem Absperrorgan, andererseits als mit Erhöhung der Gewindereibung arbeitende und eine Sperrung einschaltende Kupplung zwischen Rückstellmotor und zu öffnendem Absperrorgan dienen.

Bereits bekanntgewordene Rückstellvorrichtungen an Schnellschlußventilen, welche jedoch nur bei axialer Bewegung der Spin-

del in Wirksamkeit treten, arbeiten mit Klinken und diese beeinflussenden Federn, wobei die Klinken unter entsprechende Vorsprünge bzw. Ausdrehungen an der Ventilspindel greifen. Vorrichtungen dieser Art sind sehr unzuverlässig, da die Klinken und Vorsprünge an ihren Festhaltekanten sich im Betrieb sehr bald abschleifen und den Ventilkörper nicht mehr in der gewünschten Lage festhalten, Einen weiteren, Mangel stellen die bei diesen Einrichtungen notwendigen Federn dar, deren Kraftwirkungen auf die Dauer erlahmen und demgemäß ebenfalls sehr unzuverlässig sind. Die Rückstellung kann hierbei nur auf eine von vornherein bestimmte Lage erfolgen; auch ist zur Betätigung des Absperrorgans nach erfolgter Rückstellung immer eine Auslösung der Rückstellvorrichtung notwendig.

Bei dem Erfindungsgegenstand sind diese Mängel behoben, da derselbe weder Klinken der vorgenannten Art noch Federn aufweist, die Rückstellung in jeder Lage erfolgen und das Absperrorgan ohne Auslösung der Rückstellvorrichtung mittels Motors wieder geschlossen werden kann.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in Abb. ι in Seitenansicht, in Abb. 2 in Vorderansicht und in Abb. 3 vergrößert in senkrechtem Längsmittelschnitt durch die Kupplungseinrichtung.

In dem Rohrleitungsstück 1 ist eine auf der Welle 2 befestigte Drosselklappe 3 als Absperrkörper angeordnet. Sie steht unter dem Einfluß eines Schließgewichtes 4, das an dem Wellenarm 5 verstellbar ist, an welchem die Kolbenstange6 einer Ölbremse/ angreift. Die Welle 2 trägt weiter fest angeordnet ein Zahnradsegment 8, das mit dem Ritzel 9 einer Vorgelegewelle 10 kämmt, die in der Nähe ihres anderen Endes ein Sperrad 11 aufweist. In letztere ■ greift eine Sperrklinke 12, die selbsttätig von einer als Durchflußwächter dienenden, auch durch Fernsteuerung oder von Hand zu betätigenden Quecksilberkippwaage 13 auf Ausklinken gesteuert wird.

Am Ende der Welle 10 ist ein Stirnrad 14 aufgekeilt, das mit einer Mutter 15 einer axial verschiebbaren Spindel 16 in Eingriff steht. Die Spindel 16 weist auf halber Länge zwischen zylindrischen Teilen ein Gewinde 17 auf, das zur Spindelmutter 15 gehört, die sich zwischen einem Drucklager 18 des Getriebegehäuses 19 und einem axial unverschiebbaren Stirnrad 20 befindet. In letzterem kann sich die Spindel 16 wohl axial verschieben, nicht aber drehen. Das Rad 20 greift in das Ritzel 21 eines selbsthemmend ausgebildeten elektrischen Antriebes 22 ein.

Die Spindel 16 hat an ihren beiden Enden Anschläge 23 und 24. Der Hnke Anschlag 23 legt sich in der gezeichneten Endstellung der Spindel gegen das Getriebegehäuse 19, der rechte Anschlag 24 in der anderen Endstellung gegen ein Sperrad 25, das frei drehbar auf der Spindel 10 gelagert ist und sich gegen ein Drucklager 26 abstützen kann. 27 stellt eine in das Sperrad 25 eingreifende Klinke dar.

Die Vorgänge bei der Steuerung der Rohrbruchdrosselklappe spielen sich wie folgt ab. Erfolgt eine Freigabe des Sperrades 11, ζ. Β. bei Rohrbruch selbsttätig oder mittels Handsteuerung, dann wird der Absperrkörper 3 durch das nach unten fallende Gewicht 4 in Schließstellung überführt, wobei die Schließ-. bewegung durch die Ölbremse 7 eine Verlangsamung erfährt. Das Schließen bewirkt eine Drehung der Vorgelegewelle 10 und des Stirnrades 14 im Sinne des in Abb. 3 eingezeichneten Pfeiles und damit ein Drehen der Spindelmutter 15 in Pfeilrichtung. Das hat zur Folge, daß die im feststehenden Zahnrad 20 nur axial bewegliche Spindel 16 in die Spindelmutter 15 eingeschraubt und in Pfeilrichtung verschoben wird. Wenn der Absperrkörper 3 seine Schließstellung erreicht hat, ist der Spindelbund 24 nahe bis an das Sperrrad 25 gekommen.

Um den Absperrkörper 3 wieder in seine Offenstellung zu bringen, wird der elektrische Strom für den Antrieb 22 eingeschaltet, der das Ritzel 21 und das Stirnrad 20 in Richtung der eingezeichneten Pfeile dreht. Das bewirkt eine Drehung der Spindel 16, die sich weiter in die jetzt stillstehende Spindelmutter 15 einschraubt, bis Bund 24 fest gegen das Sperrad 25 drückt, worauf durch Steigerung der Gewindereibung infolge zunehmender axialer Belastung eine Kupplung zwi- _iOo sehen Spindelmutter 15, Spindel 16 und Sperrrad 25 zustande kommt. Bei weiterer Drehung der Spindel 16 durch den elektrischen Antrieb werden Spindelmutter 15, Stirnrad 14 und Vorgelegewelle 10 entgegengesetzt zu den eingezeichneten Pfeilen bewegt und die Klappe 3 geöffnet. Sobald sie ihre Offenstellung erreicht hat, wird der elektrische Antrieb 22 durch Drehmoment- oder Wegschaltung stillgesetzt. Die in das Sperrad25 ein- no greifende Klinke 27 hindert den Absperrkörper 3 am Zurückfallen.

Der auf diese Weise gesperrte Steuerungsantrieb hält die Klappe 3 in Offenstellung, bis die Sperrvorrichtung 11, 12 und die Überwachungsvorrichtung 13 eingestellt sind. Dann läßt man den Antrieb 22 im umgekehrten Drehsinne laufen oder durch Drehen am Handrad 28 in diesem Sinne sich bewegen, um die Spindel 16 in die in Abb. 3 darge- iao stellte Anfangsstellung zu bringen. Das geht in der Weise vor sich, daß die mit dem

Rad2o axial beweglich verbundene Spindel 16 sich in der stillstehenden Spindelmutter 15 zurückschraubt.

Bei ungesichertem Sperrad 11 kann der geöffnete Absperrkörper 3 auch durch Umsteuerung des Antriebes 22 in Schließstellung überführt werden, wobei er sich in dem Maße bewegt, in dem die Kupplung zwischen Spindelmutter und Spindel durch Freigabe der zusätzlichen Belastung gelüftet wird.

Die Erfindung ist auch auf sonstige Absperrorgane, z. B. Rohrbruchringschieber, anwendbar. Als Schließkraft kann hydraulische, pneumatische, elektrische oder Federbelastung in Frage kommen. Bei Verwendung von flüssigem oder gasförmigem Druckmittel arbeitet der Durchflußwächter mit dem Steuerventil eines Druckzylinders zusammen, wobei während der Betätigung des Rückstellmotors das Druckmittel in sein Sammelgefäß zurückgedrückt wird.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Kupplungseinrichtung für den Antrieb eines Absperrorgans, bei welcher durch Erhöhung der Gewindereibung zwischen einer Spindelmutter und ihrer axial verschiebbaren und drehbaren Spindel infolge zusätzlicher Belastung eine vorübergehende Kupplung zwischen diesen beiden Teilen zwecks Betätigung des Absperrkörpers herbeigeführt wird, nach Patent 577 982, dadurch gekennzeichnet, daß Spindel (16) und Spindelmutter (15) zwisehen den durch Belastung (4) selbsttätig schließenden, von einem Kontrollorgan (13) auslösbaren Absperrkörper (3) des beispielsweise aus einer Rohrbruchdrosselklappe (1) bestehenden Absperrorgans und einen selbsthemmenden Rückstellmotor (22) geschaltet sind, wobei sie einerseits als Freilauf bei schließendem Absperrkörper (3), andererseits * als mit Erhöhung der Gewindereibung arbeitende und eine Sperrung (24, 25, 27) einschaltende Kupplung zwischen Rückstellmotor und zu öffnendem Absperrkörper dienen.
2. 2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise je über ein Vorgelege (14, 10, 9, 8 bzw. 20, 21) die Spindelmutter (15) mit der Welle (2) des Absperrkörpers, die Spindel (16) unter Wahrung ihrer axialen Verschiebbarkeit mit dem Rückstellmotor (22) gekuppelt ist.
3. 3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch ι und 2, gekennzeichnet durch eine Klinkensperrvorrichtung (25, 27), welche mit der in Kupplungsstellung übergehenden Spindel undrehbar gekuppelt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen