WO2014187702A1 - Stellantrieb für ein schnellschlussventil - Google Patents

Stellantrieb für ein schnellschlussventil Download PDF

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WO2014187702A1
WO2014187702A1 PCT/EP2014/059777 EP2014059777W WO2014187702A1 WO 2014187702 A1 WO2014187702 A1 WO 2014187702A1 EP 2014059777 W EP2014059777 W EP 2014059777W WO 2014187702 A1 WO2014187702 A1 WO 2014187702A1
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WO
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quick
actuator
pawl
closing
valve
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PCT/EP2014/059777
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English (en)
French (fr)
Inventor
Walter Marksteiner
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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Publication of WO2014187702A1 publication Critical patent/WO2014187702A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/56—Mechanical actuating means without stable intermediate position, e.g. with snap action
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/10—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid with additional mechanism between armature and closure member

Definitions

  • the invention relates to an actuator for a high-speed valve according to the features of independent claim 1. Furthermore, the invention relates to a quick-acting valve according to the features of independent claim 6.
  • Quick-closing valves are always used when, for safety reasons, the fluid flow in systems has to be interrupted abruptly in order to avert a dangerous situation.
  • turbines require a quick-acting valve which interrupts the steam / gas supply to the turbine as quickly as possible in the event of overspeeding or other emergencies in order to prevent the turbine from passing through.
  • the quick-acting valves require an actuator which allows both a high closing speed and a high actuating force.
  • these actuators must ensure a safe and fast closing of the quick-acting valve.
  • hydraulic and pneumatic actuators are in use. These usually close by a spring force in which the medium is discharged in front of the piston via a solenoid valve. An electric actuator would be desirable because then could be dispensed with the control oil used previously. So far, however, electric actuators are mainly used for valves for turbine control.
  • Object of the present invention is to provide an actuator for a quick-acting valve, which allows fast closing of a quick-closing valve and ensures trouble-free operation. Furthermore, it is an object of the invention to provide a quick-acting valve with such an actuator. The object is achieved with regard to the actuator by the features of independent claim 1. With regard to the quick-acting valve, the object is solved by the features of independent claim 6.
  • the actuator for a quick-acting valve comprises a valve spindle which can be coupled to the quick-action valve, wherein the valve spindle is displaceable in the axial direction and on the side facing away from the quick-closing valve is fastened to a spring plate which can be prestressed against a spring force of a closing spring, wherein the spring plate ,
  • a pivotable pawl By means of at least one joint, is in operative connection with a pivotable pawl, wherein the pawl by means of a Klinkusion, which by means of a
  • Clamping spindle is movable in the axial direction, is pivotable in the direction of an electromagnetic magnet and can be held on it by means of energization of the electromagnetic magnet, wherein in an axial movement of the clamping spindle against the spring force, the pawl in the
  • Klinkin is hooked, the pawl is pivotable against the magnet and the spring plate is biased on the pawl against the spring force of the closing spring and wherein, in a de-energized state of the electromagnetic holding magnet, the pawl of the latch plate is disengaged and relaxes the closing spring.
  • the power transmission from the clamping spindle to the valve spindle takes place mainly via the pawl.
  • the magnet is there to hold the pawl in place. Due to the latch construction, the triggering of the quick-closing is independent of the drive of the clamping spindle. It can be transmitted high forces, as they are only indirectly dependent on the performance of the magnet.
  • the actuator is constructed according to the so-called Albert-Safe principle, that is he closes the quick-acting valve automatically in the event of a power failure.
  • parts can be used for the actuator according to the invention which are inexpensive to produce or to procure, whereby a cost-effective actuator can be realized.
  • An embodiment of the invention provides that the actuator for the quick-acting valve is characterized in that the clamping spindle by means of an electric drive in the axial direction is movable.
  • Closing mechanism of the quick-closing valve is designed so that it is independent of the electric drive, which opens the quick-closing valve. If a control motor is used as the electric drive, the quick-closing valve can also be used as a control valve. As a result, the valve can take over both the quick-closing and the regulation of the flow through the valve.
  • a further embodiment of the invention provides that the actuator for the quick-acting valve is characterized in that the clamping spindle by means of a hydraulic or pneumatic drive is movable in the axial direction.
  • a hydraulic or pneumatic drive is particularly suitable if other pneumatic or hydraulic controls are already provided in the system. In this case, these can be used cost-effectively for driving the actuator for the quick-acting valve. This simplifies the control of the actuator and the cost of the actuator can be reduced.
  • a further embodiment of the invention provides that the actuator comprises a throttle over which the closing time ⁇
  • the quick-closing valve should usually, as quickly as possible interrupt the flow of fluid, however, too fast closing of the quick-closing valve can lead to an undesirable surge in the pipeline. For this reason, it may be useful to provide a throttle over which the closing time of the actuator and thus the quick-closing valve is adjustable in certain areas and adaptable to the present system.
  • An embodiment of the invention provides that the throttle is realized by an opening within the spring plate.
  • the formation of a corresponding opening in the spring plate allows a particularly simple embodiment of the throttle.
  • the design of the throttle as a simple opening within the spring plate is particularly favorable and robust.
  • the quick-acting valve according to the invention for the quick-action closure in the case of a gas or steam turbine, is characterized in that the quick-acting valve is actuated by means of an actuator according to one of the preceding claims.
  • the actuator according to the invention allows a quick closing of the quick-closing valve in the case of the quick-closing. Due to the special design of the actuator high forces can be transmitted, since they are only indirectly dependent on the performance of the magnet. Due to the high transferable forces, the drive is particularly suitable for large
  • Figure 1 shows the actuator according to the invention in a first
  • Figure 3 shows the actuator according to the invention when triggering the quick-closing
  • Figure 5 is a detail view of pawl and ratchet wheel for an actuator according to the invention.
  • Figure 1 shows an actuator for a quick-closing valve.
  • the actuator comprises a valve spindle 8, which can be coupled to a spindle of the quick-closing valve 11.
  • the valve spindle 8 can also be formed continuously, so that no coupling with the spindle 11 is necessary. According to the invention, both variants are included.
  • the actuator is arranged in a housing 12.
  • the valve spindle 8 protrudes through an opening in the housing 12 out of this and is designed to be displaceable in the axial direction.
  • the valve spindle 8 is fastened on its end facing away from the quick-acting valve to a spring plate 10, which is arranged against a spring force in the housing 12
  • Closing spring 4 is prestressed.
  • the spring plate 10 is in operative connection with a pawl 1, which is formed pivotable about a hinge 6.
  • the pawl 1 can be pivoted in the direction of an electromagnetic holding magnet 2 by means of a pawl disk 9, which can be moved in the axial direction by means of a clamping spindle 3.
  • the pawl 1 can be held on the magnet 2.
  • the latch 1 In the de-energized state of the electromagnetic holding magnet 2, the latch 1 can disengage from the latching plate 9, whereby the closing spring 4 can relax and the quick-closing is triggered.
  • the operation of the actuator will be described with reference to Figures 1 to 4.
  • the clamping spindle 3 moves into the housing 12 by means of the drive 5 (clamping spindle drive), which is preferably designed electrically.
  • the drive 5 may also be designed as a hydraulic or pneumatic drive.
  • the latch 1 engages in the latch plate 9.
  • Klinkin 1 is preferably formed as a two-part Klinktolerant.
  • the respective Klinkefficiencynhquestn can each pivot about the hinge 6. This allows the independent unlatching of the pawl 1 from the latching plate 9.
  • Figure 1 shows the position at which the pawl 1 is just locked independently in the latch plate 9 and the pawl 1 is pivoted back to the holding magnet 2.
  • the electromagnetic pressure magnet 2 can be energized, whereby the pawl 1 adheres to the magnet 2.
  • the thus biased actuator is shown in Figure 2.
  • the power transmission from the clamping spindle 3 to the valve spindle 8 takes place essentially via the pawl 1.
  • the electromagnetic magnet 2 serves to hold the pawl 1 in position. In the case of rapid closure, which is shown in FIG. 3, the electromagnetic holding magnet 2 is de-energized. This leads to to that the pawl 1 is no longer held by the electromagnetic pressure magnet 2 in position.
  • the valve spindle 8 moves out of the housing and thus triggers the quick-closing of the quick-closing valve.
  • the closing speed of the actuator and thus also of the quick-closing valve can be regulated via the throttle 7.
  • the throttle is realized in its simplest form as a simple opening in the spring plate 10. The larger the opening is formed within the spring plate 10, the faster the closing time of the actuator, since the air above the spring plate can flow faster into the space below the spring plate.
  • the design of the throttle as a simple opening within the spring plate is particularly favorable and robust.
  • FIG. 4 shows the actuator when the quick-release is triggered.
  • Clamping spindle 3 are again moved into the housing 12 with the pawl disk 9, wherein the latching disk 9 again automatically engages in the pawl 1. Subsequently, the actuator can be biased again, as already described.
  • FIG. 5 shows a special embodiment of latch plate 9 and latch 1, which ensures simple and independent engagement and disengagement of latch 1 in latch plate 9.
  • the pawl 1 is designed as a two-part latch plate, wherein each of the two parts of the latch plate about a hinge 6, which is not shown in detail in FIG. 5, is pivotable.
  • the latch plate 9 has, as shown in Figure 5, at its front, as well as at its rear Side differently shaped bevels 13, 14, which allow the independent engagement and disengagement of the pawl 1 in / out of the latch plate 9.
  • the bevel 13 at the front of the latch plate 9 is formed much shorter than the slope 14 at the rear of the pawl 1.
  • the quick-acting valve can also be designed and used as a control valve.
  • the clamping spindle drive is then controlled as a closed-loop motor.
  • the use of an electric drive as a clamping spindle drive also makes it possible to completely dispense with control oil. This makes it possible to realize an oil-free quick-acting valve. This is particularly advantageous in terms of operational safety, since oil can ignite and thus represents a security risk.
  • the actuator is designed in such a way that the triggering of the quick-action closure takes place mechanically and takes place completely independently of the electrical drive of the clamping spindle.
  • the actuator according to the invention can be produced easily and inexpensively due to the low-cost components to be produced or to be procured. Due to the high transferable forces is the
  • Actuator also particularly well for large quick-acting valves, as used for example in steam and gas turbines.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stellantrieb für ein Schnellschlussventil, umfassend eine mit dem Schnellschlussventil koppelbaren Ventilspindel (8). Der Schnellschluss wird über eine Klinkenanordnung (1, 9) ausgelöst, welche unabhängig vom Antrieb (5) des Stellantriebs ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Schnellschlussventil mit einem solchermaßen ausgebildeten Stellantrieb.

Description

Beschreibung
Stellantrieb für ein Schnellschlussventil Die Erfindung betrifft ein Stellantrieb für ein Schnellschussventil nach den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Schnellschlussventil nach den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 6.
Schnellschlussventile kommen immer dann zum Einsatz, wenn aus Sicherheitsgründen die Fluidströmung in Anlagen schlagartig unterbrochen werden muss, um eine Gefahrensituation abzuwenden. Turbinen benötigen beispielsweise aus Sicherheitsgründen ein Schnellschlussventil, das bei Überdrehzahl oder anderen Notfällen die Dampf-/Gaszufuhr zur Turbine möglichst schnell unterbricht, um ein Durchgehen der Turbine zu verhindern. Die Schnellschlussventile benötigen einen Stellantrieb, der sowohl eine hohe Schließgeschwindigkeit ermöglicht, wie auch eine hohe Stellkraft besitzt. Zusätzlich müssen diese Stellantriebe ein sicheres und schnelles Schließen des Schnellschlussventils gewährleisten. Bislang sind hauptsächlich hydraulische und pneumatische Stellantriebe im Einsatz. Diese schließen in der Regel durch eine Federkraft in dem das Medi- um vor dem Kolben über ein Magnetventil abgeströmt wird. Ein elektrischer Stellantrieb wäre wünschenswert, da dann auf das bislang verwendete Regelöl verzichtet werden könnte. Bislang werden elektrische Stellantriebe aber vorwiegend für Ventile zur Turbinenregelung verwendet .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ist es, ein Stellantrieb für ein Schnellschlussventil bereitzustellen, welcher ein schnelles Schließen eines Schnellschlussventils ermöglicht und einen störungsfreien Betrieb gewährleistet. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung ein Schnellschlussventil mit einem solchem Stellantrieb bereitzustellen. Die Aufgabe wird hinsichtlich des Stellantriebs durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Hinsichtlich des Schnellschlussventils wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 6 gelöst .
Weitere Vorteile der Erfindung, die einzeln oder in Kombination miteinander einsetzbar sind, sind Gegenstand der Unteransprüche . Der erfindungsgemäße Stellantrieb für ein Schnellschlussventil, umfasst eine mit dem Schnellschlussventil koppelbare Ventilspindel, wobei die Ventilspindel in axialer Richtung verschiebbar ist und an der dem Schnellschlussventil abgewandte Seite an einem Federteller befestigt ist, welcher ge- gen eine Federkraft einer Schließfeder vorspannbar ist, wobei der Federteller, mittels wenigstens eines Gelenkes, in Wirkverbindung mit einer schwenkbaren Klinke steht, wobei die Klinke mittels einer Klinkscheibe, welche mittels einer
Spannspindel in axialer Richtung bewegbar ist, in Richtung eines elektromagnetischen Haftmagneten schwenkbar ist und an ihm mittels Bestromung des elektromagnetischen Haftmagneten gehalten werden kann, wobei bei einer axialen Bewegung der Spannspindel entgegen der Federkraft, die Klinke in die
Klinkscheibe einhakbar ist, die Klinke gegen den Haftmagneten schwenkbar ist und der Federteller über die Klinke gegen die Federkraft der Schließfeder vorspannbar ist und wobei, bei einem stromlosen Zustand des elektromagnetischen Haftmagneten, die Klinke aus der Klinkscheibe ausrastbar ist und die Schließfeder entspannt.
Die Kraftübertragung von der Spannspindel zur Ventilspindel erfolgt dabei hauptsächlich über die Klinke. Der Haftmagnet ist dazu da, um die Klinke in Position zu halten. Durch die Klinkenkonstruktion ist die Auslösung des Schnellschlusses unabhängig vom Antrieb der Spannspindel. Es können hohe Kräfte übertragen werden, da diese nur indirekt von der Leistung des Haftmagneten abhängig sind. Der Stellantrieb ist dabei nach dem sogenannten Fehl-Safe-Prinzip aufgebaut, das heißt er schließt das Schnellschlussventil bei Stromausfall selbstständig. Für den erfindungsgemäßen Stellantrieb können darüber hinaus Teile verwendet werden, die günstig in der Herstellung oder in der Beschaffung sind, wodurch sich ein kos- tengünstiger Stellantrieb realisieren lässt.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Stellantrieb für das Schnellschlussventil dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spannspindel mittels eines elektrischen An- triebs in axialer Richtung bewegbar ist.
Durch die Verwendung eines elektrischen Antriebs für die Spannspindel kann auf das sonst üblicherweise verwendete Regelöl vollständig verzichtet werden. Da das Regelöl häufig eine Gefahrenquelle, insbesondere eine Brandgefahr darstellt, erhöht sich durch die Verwendung des elektrischen Antriebs die Betriebssicherheit des Schnellschlussventils. Der
Schließmechanismus des Schnellschlussventils ist dabei so konstruiert, dass er unabhängig ist vom elektrischen Antrieb, welcher das Schnellschlussventil öffnet. Wird als elektri- scher Antrieb ein Regelmotor verwendet kann das Schnellschlussventil gleichzeitig als Regelventil eingesetzt werden. Hierdurch kann das Ventil sowohl den Schnellschluss als auch die Regelung des Durchflusses durch das Ventil übernehmen. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Stellantrieb für das Schnellschlussventil dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spannspindel mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Antriebs in axialer Richtung bewegbar ist. Ein hydraulischer oder pneumatischer Antrieb bietet sich vor allem dann an, wenn bereits andere pneumatische oder hydraulische Regelungen in der Anlage vorgesehen sind. In diesem Fall können diese kostengünstig für den Antrieb des Stellantriebs für das Schnellschlussventil genutzt werden. Hierdurch vereinfacht sich die Ansteuerung des Stellantriebes und die Kosten für den Stellantrieb können reduziert werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Stellantrieb eine Drossel umfasst, über die die Schließzeit Λ
des Stellantriebes und damit des Schnellschlussventils einstellbar ist. Das Schnellschlussventil soll üblicherweise, möglichst schnell den Fluidfluss unterbrechen, allerdings kann ein zu schnelles Schließen des Schnellschlussventils zu einem unerwünschten Druckstoß in der Rohrleitung führen. Aus diesem Grund kann es sinnvoll sein, eine Drossel vorzusehen, über die die Schließzeit des Stellantriebes und damit des Schnellschlussventils in gewissen Bereichen einstellbar und an das vorliegende System anpassbar ist.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Drossel durch eine Öffnung innerhalb des Federtellers realisiert ist. Die Ausbildung einer entsprechenden Öffnung im Federteller, ermöglicht eine besonders einfache Ausgestaltung der Drossel. Je größer die Öffnung innerhalb des Federtellers ausgebildet wird, desto schneller ist die Schließzeit des Stellantriebs. Die Ausbildung der Drossel als einfache Öffnung innerhalb des Federtellers ist dabei besonders günstig und robust.
Das erfindungsgemäße Schnellschlussventil, für den Schnell - schluss bei einer Gas- oder Dampfturbine, zeichnet sich dadurch aus, dass das Schnellschlussventil mittels eines Stellantriebs nach einem der vorherigen Ansprüche angesteuert wird. Wie bereits beschrieben, ermöglicht der erfindungsgemäße Stellantrieb ein schnelles Verschließen des Schnellschlussventils im Falle des Schnellschlusses. Aufgrund der speziellen Ausbildung des Stellantriebes können hohe Kräfte übertragen werden, da diese nur indirekt von der Leistung des Haftmagneten abhängig sind. Aufgrund der hohen übertragbaren Kräfte eignet sich der Antrieb insbesondere für große
Schnellschlussventile, wie sie in Gas- und Dampfturbinen vorkommen .
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzbar sind, werden nachfolgend anhand der Figuren dargestellt. Bei den Figuren handelt es sich nur um schematische Darstellungen der Erfindung. Gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile sind dabei figurübergreifend mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigt :
Figur 1 den erfindungsgemäßen Stellantrieb in einer ersten
Position;
Figur 2 den erfindungsgemäßen Stellantrieb in einer zweiten
Position;
Figur 3 den erfindungsgemäßen Stellantrieb beim Auslösen des Schnellschlusses;
Figur 4 den erfindungsgemäßen Stellantrieb nach dem
Schnellschluss ;
Figur 5 eine Detailansicht von Klinke und Klinkenscheibe für einen erfindungsgemäßen Stellantrieb. Figur 1 zeigt einen Stellantrieb für ein Schnellschlussventil. Der Stellantrieb umfasst eine Ventilspindel 8, welche mit einer Spindel des Schnellschlussventils 11 koppelbar ist. Die Ventilspindel 8 kann dabei auch durchgehend ausgebildet sein, so dass keine Koppelung mit der Spindel 11 notwenig ist. Erfindungsgemäß sind beide Varianten umfasst.
Der Stellantrieb ist in einem Gehäuse 12 angeordnet. Die Ventilspindel 8 ragt durch eine Öffnung im Gehäuse 12 aus diesem heraus und ist in axialer Richtung verschiebbar ausgebildet. Die Ventilspindel 8 ist an ihrem, dem Schnellschlussventil abgewandtem Ende, an einem Federteller 10 befestigt, welcher gegen eine Federkraft einer im Gehäuse 12 angeordneten
Schließfeder 4 vorspannbar ist. Der Federteller 10 steht dabei in Wirkverbindung mit einer Klinke 1, welche um ein Gelenk 6 schwenkbar ausgebildet ist. Die Klinke 1 lässt sich mittels einer Klinkscheibe 9, welche mittels einer Spannspindel 3 in axialer Richtung bewegt werden kann, in Richtung eines elektromagnetischen Haftmagneten 2 schwenkt. Mittels Bestromung des elektromagnetischen Haftmagneten 2 kann die Klinke 1 am Haftmagneten 2 gehalten werden. Im stromlosen Zu- stand des elektromagnetischen Haftmagneten 2 kann die Klinke 1 aus der Klinkscheibe 9 ausrasten, wodurch die Schließfeder 4 entspannen kann und der Schnellschluss ausgelöst wird. Nachfolgend sollen anhand der Figuren 1 bis 4 die Funktionsweise des Stellantriebs beschrieben werden.
Zum Öffnen des Schnellschlussventils fährt die die Spannspin- del 3 mittels des Antriebs 5 (Spannspindelantriebs) , welcher vorzugsweise elektrisch ausgebildet ist, in das Gehäuse 12 hinein. Alternativ kann der Antriebs 5 auch als hydraulischer oder pneumatischer Antrieb ausgebildet sein. Dabei rastet die Klinke 1 in die Klinkscheibe 9 ein. Die
Klinkscheibe 1 ist vorzugsweise als zweigeteilte Klinkscheibe ausgebildet. Die jeweiligen Klinkscheibenhälften können jeweils um das Gelenk 6 schwenken. Dies ermöglicht das selbstständige entklinken der Klinke 1 von der Klinkscheibe 9.
Figur 1 zeigt die Position, bei der die Klinke 1 gerade selbstständig in die Klinkscheibe 9 eingerastet ist und die Klinke 1 wieder zurück auf den Haftmagneten 2 geschwenkt ist. In diesem Moment (oder bereits vorher) , kann der elektromagnetische Haftmagnet 2 bestromt werden, wodurch die Klinke 1 am Haftmagneten 2 anhaftet. Anschließend wird die Spannspindel 3, mittels des Antriebs 5, aus dem Gehäuse 12
herausbewegt. Dabei wird über die Klinkenscheibe 9, die Klinke 1 und der Haftmagnet 2, gegen die Federkraft der Schließfeder 4, vorgespannt. Die Vorspannung erfolgt dabei dadurch, dass die Klinke 1, welche in Wirkverbindung mit dem Federteller 10 steht, dem Federteller 10 entgegen der Federkraft der Schließfeder 4 bewegt. Durch das Vorspannen des Stellantriebs wird die Ventilspindel 8 in das Gehäuse 12 hineingezogen, wodurch das Schnellschlussventil in eine geöffnete Stellung ge- bracht wird.
Der solchermaßen vorgespannte Stellantrieb ist in Figur 2 dargestellt. Die Kraftübertragung von der Spannspindel 3 auf die Ventilspindel 8 erfolgt dabei im Wesentlichen über die Klinke 1. Der elektromagnetische Haftmagnet 2 dient dabei dazu, die Klinke 1 in Position zu halten. Im Schnellschlussfall, welcher in Figur 3 dargestellt ist, wird der elektromagnetische Haftmagnet 2 stromlos geschaltet. Dies führt da- zu, dass die Klinke 1 nicht mehr vom elektromagnetischen Haftmagneten 2 in ihrer Position gehalten wird. Aufgrund der Federkraft der Schließfeder 4, sowie der speziellen Ausbildung von Klinkscheibe 9 und der Klinke 1, kann die Klinke 1 selsttatig ausklinken und um das Gelenk 6 schwenken und damit den Federteller 10 entriegeln, wodurch der Federteller 10 mit samt der Klinke 1 über die Federkraft der Schließfeder 4 nach oben (in Richtung des Schnellschlussventils) gedrückt wird. Hierdurch fährt die Ventilspindel 8 aus dem Gehäuse aus und löst somit den Schnellschluss des Schnellschlussventils aus.
Die Schließgeschwindigkeit des Stellantrieb und somit auch des Schnellschlussventils ist über die Drossel 7 regelbar. Die Drossel ist dabei in Ihrer einfachsten Form als einfache Öffnung im Federteller 10 realisiert. Je größer die Öffnung innerhalb des Federtellers 10 ausgebildet ist, umso schneller ist die Schließzeit des Stellantriebs, da die Luft oberhalb des Federtellers schneller in den Raum unterhalb des Federtellers abströmen kann. Die Ausbildung der Drossel als einfa- che Öffnung innerhalb des Federtellers ist dabei besonders günstig und robust.
Figur 4 zeigt den Stellantrieb bei ausgelöstem Schnellschluss. Zum Öffnen des Schnellschlussantriebs muss die
Spannspindel 3 wieder mit der Klinkenscheibe 9 in das Gehäuse 12 hinein bewegt werden, wobei sich die Klinkscheibe 9 wieder selbstständig in die Klinke 1 einrastet. Anschließend kann der Stellantrieb wieder, wie bereits beschrieben, vorgespannt werden .
Figur 5 zeigt eine spezielle Ausgestaltung von Klinkscheibe 9 und Klinke 1, welche ein einfaches und selbstständiges Ein- und Ausklinken der Klinke 1 in der Klinkscheibe 9 gewährleistet. Die Klinke 1 ist dabei als zweigeteilter Klinkteller ausgebildet, wobei jeder der beiden Teil des Klinktellers um ein Gelenk 6, welches in Figur 5 nicht näher dargestellt ist, schwenkbar ist. Die Klinkscheibe 9 weist, wie in Figur 5 dargestellt, an seiner vorderen, als auch an seiner hinteren Seite unterschiedlich ausgebildete Schrägen 13, 14 auf, die das selbstständiges Ein- und Ausklinken der Klinke 1 in/aus der Klinkscheibe 9 ermöglichen. Hierzu ist die Schräge 13 an der Vorderseite der Klinkscheibe 9 wesentlich kürzer ausge- bildet, als die Schräge 14 an der Hinterseite der Klinke 1. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen von Klinke 1 und Klinkscheibe 9 denkbar, ohne dass hierdurch der Bereich der Erfindung verlassen wird. Durch die Verwendung eines elektrischen Antriebes als Antrieb 5 kann das Schnellschlussventil auch als Regelventil ausgebildet und eingesetzt werden. Der Spannspindelantrieb wird dann als Regelmotor angesteuert. Die Verwendung eines elektrischen Antriebs als Spannspindelantrieb ermöglicht es zudem ganz auf Regelöl zu verzichten. Hierdurch lässt sich ein ölfreies Schnellschlussventil realisieren. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Betriebssicherheit von Vorteil, da sich Öl entzünden kann und somit ein Sicherheitsrisiko darstellt. Der Stellantrieb ist dabei erfindungsgemäß so kon- struiert, dass die Auslösung des Schnellschluss mechanisch erfolgt und dabei völlig unabhängig vom elektrischen Antrieb der Spannspindel erfolgt.
Grundsätzlich können mit dem erfindungsgemäßen Stellantrieb hohe Kräfte übertragen werden, da diese nur indirekt von der Leistung des Haftmagneten abhängt. Der Antrieb ist dabei nach dem sogenannten Fehl-Safe-Prinzip aufgebaut, dies Bedeutet, dass das Schnellschlussventil bei einem Stromausfall selbstständig schließt.
Der erfindungsgemäße Stellantrieb kann dabei, aufgrund der günstig herzustellenden oder zu beschaffenden Bauteile, einfach und kostengünstig hergestellt werden. Aufgrund der hohen übertragbaren Kräfte eignet sich der
Stellantrieb besonders gut auch für große Schnellschlussventile, wie sie beispielsweise bei Dampf- und Gasturbinen eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche
Stellantrieb für ein Schnellschlussventil, umfassend eine mit dem Schnellschlussventil koppelbare Ventilspindel (8) , wobei ,
die Ventilspindel (8) in axialer Richtung verschiebar ist und
an der dem Schnellschlussventil abgewandten Seite, an einem Federteller (10) befestigt ist, welcher gegen eine Federkraft einer Schließfeder (4) vorspannbar ist ,
wobei ,
der Federteller (10) , mittels wenigstens eines Gelenks (6), in Wirkverbindung mit einer schwenkbaren Klinke (1) steht,
wobei ,
die Klinke (1) mittels einer Klinkscheibe (9), welche mittels einer Spannspindel (3) in axialer Richtung bewegbar ist, in Richtung eines elektromagnetischen Haftmagneten (2) schwenkbar ist und an Ihm mittels Bestromung des elektromagnetischen Haftmagneten (2) gehalten werden kann,
wobei ,
bei einer axialen Bewegung der Spannspindel (3) entgegen der Federkraft,
o die Klinke (1) in die Klinkscheibe (9) einhakbar ist ,
o die Klinke (1) gegen den Haftmagneten (2) schwenkbar ist,
o der Federteller (10) , über die Klinke (1) gegen die Federkraft der Schließfeder (4) vorspannbar ist und wobei ,
bei einem stromlosen Zustand des elektromagnetischen Haftmagneten (2), die Klinke (1) aus der Klinkscheibe (9) ausrastbar ist und die Schließfeder (4) entspannt.
2. Stellantrieb für ein Schnellschlussventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannspindel (3) mittels eines elektrischen Antriebs (5) in axialer Richtung bewegbar ist.
3. Stellantrieb für ein Schnellschlussventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Spannspindel (3) mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Antriebs (5) in axialer Richtung bewegbar ist .
4. Stellantrieb für ein Schnellschlussventil nach Anspruch 1 bis 3 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stellantrieb eine Drossel (7) umfasst, über die die Schließzeit des Stellantriebs einstellbar ist.
5. Stellantrieb für ein Schnellschlussventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Drossel (7) durch eine Öffnung innerhalb des Federtellers (10) ausgebildet ist.
6. Schnellschlussventil, für den Schnellschluss bei einer
Gas- oder Dampfturbine,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schnellschlussventil mittels eines Stellantriebs nach einem der vorherigen Ansprüche angesteuert wird.
PCT/EP2014/059777 2013-05-22 2014-05-13 Stellantrieb für ein schnellschlussventil WO2014187702A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013209414.0A DE102013209414B3 (de) 2013-05-22 2013-05-22 Stellantrieb für ein Schnellschlussventil
DE102013209414.0 2013-05-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014187702A1 true WO2014187702A1 (de) 2014-11-27

Family

ID=50625877

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202015102524U1 (de) 2015-05-18 2015-07-16 Lutz-Jesco Gmbh Schnellschlussventil
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT304975B (de) * 1970-10-23 1973-02-12 Vat Ag Fuer Vakuum App Technik Schnellschlußventil mit elektromagnetischer Auslösung
US3785612A (en) * 1971-10-25 1974-01-15 Vat Ag Quick-acting gate valve

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1500249B2 (de) * 1965-09-25 1971-12-16 Siemens AG, 1000 Berlin u. 8000 München Antrieb zur schnellbetaetigung von ventilen od dgl

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT304975B (de) * 1970-10-23 1973-02-12 Vat Ag Fuer Vakuum App Technik Schnellschlußventil mit elektromagnetischer Auslösung
US3785612A (en) * 1971-10-25 1974-01-15 Vat Ag Quick-acting gate valve

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202015102524U1 (de) 2015-05-18 2015-07-16 Lutz-Jesco Gmbh Schnellschlussventil
DE102015107715A1 (de) 2015-05-18 2016-11-24 Lutz-Jesco Gmbh Schnellschlussventil
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