FR2528525A1

FR2528525A1 - CONTROL DEVICE

Info

Publication number: FR2528525A1
Application number: FR8310105A
Authority: FR
Inventors: Kenneth Wilcox
Original assignee: Expert Industrial Controls Ltd
Current assignee: Expert Industrial Controls Ltd
Priority date: 1982-06-15
Filing date: 1983-06-14
Publication date: 1983-12-16
Also published as: SE8303362L; DE3320603A1; IT8321572A0; SE8303362D0; IT1163499B

Abstract

The invention provides an actuating system with electrical drive for a fluid-type stem valve (10) with an axially movable valve part (11) which is connected to an actuating connection (13); there is a pair of drums (15, 16) at a distance from one another which rotate synchronously in mutually opposite directions. A tongue (21) is connected to the actuating part and extends between the drums, being connected to the latter via flexible parts (23, 24) which extend around the drums in mutually opposite directions. When the drums are rotated, one or the other of the flexible parts exerts a tension force on the tongue so that an axial movement of the valve part is produced.

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE
La présente invention a pour objet un dispositif de commande électrique pour un clapet de contrôle de fluide du type comportant un organe de manoeuvre de clapet dé plaçable axialement.CONTROL DEVICE
The present invention relates to an electrical control device for a fluid control valve of the type comprising an axially displaceable valve actuating member.

Un exemple d'un dispositif de commande du type cité ci-avant est montré dans la description de la demande de brevet anglaise publiée 2085129A. Cette discription concerne un clapet bobine déplaçable axialement comportant une tige de manoeuvre conformée en partie intégrante de la bobine. Dans un exemple, la tige de manoeuvre a des dents pour fournir l'équivalent d'une crémaillère qui engrène avec un pignon actionné par un moteur électrique par l'intermédiaire d'une boîte de vitesses. Dans un autre exemple, la crémaillère est conformee en segment de cercle sur une partie séparée de l'organe de manoeuvre par une tige de bielle. Dans les deux exemples, il est prévu un ressort qui s'oppose au mouvement du clapet bobine dans chaque direction à partir d'une position intermédiaire en cas de défaut ou dans le cas où, en cours d'opération normale, le signal de contrôle est enlevé.Le clapet bobine doit être capable d'être déplacé par le ressort sous les pires conditions telles que, par exemple, lorsque les dispositifs d'étanchéité du fluide dans le clapet de contrôle sont chargés au maximum jusqu'en contact avec le clapet bobine. An example of a control device of the type mentioned above is shown in the description of the published British patent application 2085129A. This description relates to an axially displaceable reel valve comprising an operating rod which is formed as an integral part of the reel. In one example, the operating rod has teeth to provide the equivalent of a rack which meshes with a pinion actuated by an electric motor via a gearbox. In another example, the rack conforms to a segment of a circle on a part separated from the operating member by a connecting rod rod. In both examples, a spring is provided which opposes the movement of the reel valve in each direction from an intermediate position in the event of a fault or in the case where, during normal operation, the control signal The coil valve must be able to be moved by the spring under the worst conditions such as, for example, when the fluid seals in the control valve are loaded to the maximum until contact with the valve coil.

Par conséquent, il est essentiel que le frottement dans le dispositif de commande ou se développant à cause de la manoeuvre du dispositif de commande soit maintenu aussi bas que possible. Therefore, it is essential that the friction in the controller or developing due to the operation of the controller is kept as low as possible.

L'objet de l'invention est de fournir un dispsitif de commande du type cité ci-avant d'une façon simple et commode. The object of the invention is to provide a control device of the type mentioned above in a simple and convenient manner.

Selon l'invention, un dispositif de commande électrique pour un clapet de contrôle de fluide comportant un organe de manoeuvre de clapet déplaçable axialement, comprend un premier et un second tambour, ces tambours étant disposés avec leurs axes de rotation sensiblement parallèles l'un à l'autre et à distance l'un de l'autre de fa çon à définir un intervalle entre les parties présentées de leurs surfaces périphériques, un organe guide s'étendant dans des directions opposées respectivement autour de ces tambours, des organes flexibles étant fixés chacun à une extrémité au tambour respectif, les extrémités opposées des organes flexibles passant entre la surface du tambour respectif et l'organe guide et étant fixées à cet organe guide, et des moyens pour actionner ces tambours en synchronisme dans des directions opposées. According to the invention, an electrical control device for a fluid control valve comprising an axially displaceable valve operating member, comprises a first and a second drum, these drums being arranged with their axes of rotation substantially parallel to each other. the other and at a distance from each other so as to define a gap between the parts presented of their peripheral surfaces, a guide member extending in opposite directions respectively around these drums, flexible members being fixed each at one end to the respective drum, the opposite ends of the flexible members passing between the surface of the respective drum and the guide member and being fixed to this guide member, and means for actuating these drums in synchronism in opposite directions.

Un exemple d'un dispositif de commande selon l'invent ion va être décrit en référence au dessin annexé montrait le dispositf associé à un clapet de contrôle de pression de fluide. An example of a control device according to the invention will be described with reference to the accompanying drawing showing the device associated with a fluid pressure control valve.

Le clapet porte la référence (10) et comprend un organe de clapet bobine (11) déplaçable axialement et décentré à une position intermédiaire, comme montré dans le dessin, par un ensemble à ressort désigné de façon générale par (12 > . Le mouvement de la bobine à partir de la position intermédiaire dans n'importe quelle direction provoquera la compression d'un ressort dans l'ensemble à ressort et le retour de la bobine à la position intermédiaire lorsque la force de commande est supprimée. La bobine (11) a un organe de manoeuvre (13) formant partie intégrante de la bobine et s'étendant à partir du logement du clapet et, ainsi que le veut la pratique usuelle, des dispositifs sont prévus pour entrer en prise avec les parties cylindriques de la bobine à ses extrémités opposées afin de minimiser le risque de fuites de fluide du clapet. The valve bears the reference (10) and comprises a reel valve member (11) axially displaceable and off-center at an intermediate position, as shown in the drawing, by a spring assembly generally designated by (12>. The movement of the coil from the intermediate position in any direction will cause compression of a spring in the spring assembly and return of the coil to the intermediate position when the control force is removed. has an operating member (13) forming an integral part of the coil and extending from the housing of the valve and, as is usual practice, devices are provided for engaging the cylindrical parts of the coil to its opposite ends to minimize the risk of valve fluid leaking.

Le mécanisme de commande est généralement désigné par la référence (14) et comprend une paire de tambours (15, 16) dont les axes de rotation sont disposés sensiblement parallèles l'un à l'autre et sont écartés à distance l'un de l'autre de façon à définir un intervalle désigné par (17) entre les surfaces périphériques adjacentes des tambours. En outre, chaque tambour comporte-une partie dentée, et les dents des tambours sont en prise de sorte que ceux-ci tournent en synchronisme mais dans des sens opposés comme indiqué par les flèches. Un moteur d'entraînement (18) est prévu et l'ensemble est couplé à un pignon (19) en prise avec les dents du tambour (15) comme représenté sur la figure, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse (20).Le moteur (18) est du type réversible de sorte que les tambours (15) et (16) peuvent tourner dans un sens ou dans l'autre. The control mechanism is generally designated by the reference (14) and comprises a pair of drums (15, 16) whose axes of rotation are arranged substantially parallel to each other and are spaced apart from one another. 'other so as to define an interval designated by (17) between the adjacent peripheral surfaces of the drums. In addition, each drum has a toothed part, and the teeth of the drums are engaged so that they rotate in synchronism but in opposite directions as indicated by the arrows. A drive motor (18) is provided and the assembly is coupled to a pinion (19) engaged with the teeth of the drum (15) as shown in the figure, by means of a speed reducer (20 The motor (18) is of the reversible type so that the drums (15) and (16) can rotate in one direction or the other.

Un organe guide (21) s'étend dans l'intervalle(17) à travers une fente formée dans l'organe de manoeuvre(l3) et est retenu dans cette fente au moyen d'une goupille montrée schématiquement en (22). A guide member (21) extends in the interval (17) through a slot formed in the operating member (13) and is retained in this slot by means of a pin shown schematically in (22).

Des organes flexibles (23, 24) sont associés respectivement aux tambours (15) et (16). Les organes flexibles sont formés par une bande métallique et s'étendent autour des tambours dans des directions opposées. Une extrémité de chaque bande est fixée au tambour, la bande (23) étant fixée au tambour (15) au moyen d'une goupille appropriée en (25) et la bande (24) étant fixée en (26) au tambour (16). Les bandes passent dans l'intervalle(17) entre l'organe guide (21) et le tambour respectif et la bande (23) est fixée à l'organe guide à côté de l'organe de manoeuvre (13) en (27). La bande (24) est fixée à l'extrémité opposée de l'organe guide (21) à la position indiquée en(28). Les tambours sont placés de sorte que l'axe de déplacement de l'organe guide coincide avec celui de
l'organe de manoeuvre et de l'organe clapet.Flexible members (23, 24) are associated respectively with the drums (15) and (16). The flexible members are formed by a metal strip and extend around the drums in opposite directions. One end of each strip is fixed to the drum, the strip (23) being fixed to the drum (15) by means of a suitable pin at (25) and the strip (24) being fixed at (26) to the drum (16) . The bands pass in the gap (17) between the guide member (21) and the respective drum and the band (23) is fixed to the guide member next to the operating member (13) in (27) . The strip (24) is fixed to the opposite end of the guide member (21) at the position indicated in (28). The drums are placed so that the axis of movement of the guide member coincides with that of
the operating member and the valve member.

En fonctionnement, lorsque les tambours tournent, une ou l'autre des bandes sera tendue pour déplacer la bobine à partir de sa position intermédiaire. Par exemple, lorsque les tambours tournent dans le sens indiqué par les flèches, la bande (24) sera tendue et imprimera un mouvement à l'organe guide (21) de façon à le déplacer vers la gauche, et par conséquent déplacer également la bobine(ll) vers la gauche. Si les tambours tournent dans le sens opposé, alors la bande (23) sera tendue et la bobine sera déplacée vers la droite. Il est prévu que l'ensemble à ressort (12) peut déplacer la bobine à la position intermédiaire, lorsque le moteur électrique n'est plus sous tension, un mouvement approprié des tambours ayant alors lieu. In operation, when the drums rotate, one or the other of the bands will be stretched to move the reel from its intermediate position. For example, when the drums rotate in the direction indicated by the arrows, the strip (24) will be taut and will give movement to the guide member (21) so as to move it to the left, and therefore also move the spool (ll) to the left. If the drums rotate in the opposite direction, then the band (23) will be stretched and the spool will be moved to the right. It is intended that the spring assembly (12) can move the coil to the intermediate position, when the electric motor is no longer energized, an appropriate movement of the drums then taking place.

Avec la disposition décrite ci-dessus et les axes de rotation des tambours situés dans un plan perpendiculaire à l'organe guide, une poussée latérale sur l'organe de manoeuvre (13) et la bobine (11) est pratiquement éliminée et, comme résultat, les pertes par frottement qui peuvent se produire quand une poussée latérale est transmise à la bobine, sont miniminées. With the arrangement described above and the axes of rotation of the drums situated in a plane perpendicular to the guide member, a lateral thrust on the operating member (13) and the spool (11) is practically eliminated and, as a result , the friction losses that can occur when lateral thrust is transmitted to the coil, are minimized.

Dans l'exemple décrit les bandes sont en contact avec les tambours respectifs, lorsque la bobine est dans la position intermédiaire, juste sur un peu plus de la moitié de la circonférence des tambours. Le mouvement de l'organe clapet qui peut être obtenu peut être augmenté en augmentant le diamètre des tambours mais, comme cela est montré, les tambours peuvent tourner à partir de leur position intermédiaire seulement sur à peu près la moitié d'une révolution, sinon la bande commencera à chevaucher sur le tambour qui tend sa bande et sera tirée du tambour qui relâche sa bande. In the example described, the strips are in contact with the respective drums, when the reel is in the intermediate position, just over a little more than half the circumference of the drums. The movement of the valve member which can be obtained can be increased by increasing the diameter of the drums but, as shown, the drums can rotate from their intermediate position only about half a revolution, otherwise the band will start to overlap on the drum which tightens its band and will be pulled from the drum which releases its band.

Le mécanisme de commande peut être appliqué à d'autres formes de clapet qui, par exemple, peuvent avoir un trajet plus long et, si l'on désire garder les diamètres des tambours à une valeur minimum, les bandes peuvent être remplacées par des fils métalliques qui se logent dans des gorges hélicoïdales formées dans les surfaces périphériques des tambours. Avec cette disposition, il est nécessaire,afin d'éviter qu'une poussée latérale soit appliquée à l'organe de manoeuvre et par conséquent à l'organe clapet, de s'assurer que les tambours se déplacent axialement lorsqu'on les fait tourner, afin de s'assurer que l'endroit où le fil métallique quitte ou s engage dans une gorge, reste sur l'axe de mouvement de l'organe de manoeuvre. Ceci peut être obtenu en s'arran geant pour que les tambours soient montés avec une relation à pas de vis autour des goupilles de support de sorte que lorsque les tambours tournent ils se déplacent axialement le long des goupilles de support. The control mechanism can be applied to other forms of valve which, for example, can have a longer path and, if it is desired to keep the diameters of the drums to a minimum value, the bands can be replaced by wires. of metal which are housed in helical grooves formed in the peripheral surfaces of the drums. With this arrangement, it is necessary, in order to prevent a lateral thrust being applied to the operating member and consequently to the valve member, to ensure that the drums move axially when they are rotated , to ensure that the place where the metal wire leaves or engages in a groove, remains on the axis of movement of the operating member. This can be achieved by arranging for the drums to be mounted with a thread relationship around the support pins so that when the drums rotate they move axially along the support pins.

Claims

1. Electrical control device for a fluid control valve of the type comprising an axially displaceable valve operating member, characterized in that it comprises a first and a second drum (15, 16), these drums (15, 16 ) being arranged with their axes of rotation substantially parallel to each other and at a distance from each other so as to define a gap (17) between the parts presented from their peripheral surfaces, a guide member (21 ) extending in opposite directions respectively around these drums, flexible members (23, 24) being each fixed at one end to the respective drum (15, 16), the opposite ends of the flexible members (23, 24) passing between the surface of the respective drum (15, 16) and the guide member (21) and being fixed to this guide member (21), and means (18, 19, 20) for actuating these drums (15, 16) in synchronism in opposite directions.

2. Device according to claim 1, characterized in that the drums (15, 16) switch toothed parts, the teeth of these parts being engaged with each other, the rotation of a drum (15, 16) in one direction resulting in the rotation of the other drum (15, 16) in the opposite direction and vice versa.

3. Device according to claim 1, characterized in that the flexible members (23, 24) are formed by metal strips.

4. Device according to claim 1, characterized in that the axis of movement of the guide member (21) coincides with the axis of movement of the operating member (13).

5. Device according to claim 1, characterized in that the flexible members (23, 24) are formed by metallic wires, the drums (15, 16) having helical grooves for receiving respectively these metallic wires (23, 24) .

6. Device according to claim 5, character ized in that 3rd drums (15,16) are mounted with pins (25, 26) for support, with threaded assembly between each drum (15, 16) and the pin associated support (25, 26), so that when the drums (15, 16) rotate they move axially on the support rods.