Stellantrieb für die Spindel von Absperrschiebern, Klappenventilen
od. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellantrieb für die Spindel von Absperrschiebem,
Klappenventilen od. dgl. Die bisher bekanntgewordenen Stellantriebe schließen das
Vorschlußstück mit einer gleichbleibenden Schließgeschwindigkeit, die zudem noch
recht gering ist, um im letzten Teil der Schließbewegung ein Aufschlagen des Absperrorgans
auf seinen Sitz zu vermeiden und somit einen möglichst sanften Abschluß zu erzielen.
Eine derartige Schließbewegung hat jedoch den Nachteil, insbesondere bei Rohren
mit verhältnismäßig großem Durchmesser, daß z. B. im Falle eines Rohrbruches große
Wasserverluste auftreten, da das Schließen des Verschlußstücks zu langsam erfolgt.Actuator for the spindle of gate valves, butterfly valves
od. The like. The invention relates to an actuator for the spindle of gate valves,
Flap valves or the like. The previously known actuators close this
Pre-closing piece with a constant closing speed, which also still
is quite low to allow the shut-off element to strike in the last part of the closing movement
to avoid on his seat and thus to achieve the smoothest possible conclusion.
However, such a closing movement has the disadvantage, especially in the case of pipes
with a relatively large diameter that, for. B. large in the event of a pipe burst
Water losses occur as the closure piece closes too slowly.
Es hat sich nun gezeigt, daß das Schließen und umgekehrt das öffnen
des Verschlußstücks auf einem großen Teil seines Weges schnell vor sich gehen kann
und erst kurz vor dem Ende des Abschlusses bzw. kurz nach Beginn des Öffnens eine
langsame Bewegung erforderlich ist. Auf diese Weise gelingt es, die Zeit des Schließ-
bzw. Öffnungsvorganges erheblich abzukürzen und dadurch unnötige Wasserverluste
zu vermeiden. Es ist daher erwünscht, den Stellantrieb z. B. eines Absperrschiebers
so auszubilden, daß er beim Schließen des Vrschlußstücks zunächst im Eilgang und
dann im langsamen Vorschub bewegt wird bzw. den entgegengesetzten Vorgang beim Öffnen
durchläuft.It has now been shown that closing and vice versa open
of the closure piece can be done quickly on a large part of its way
and only shortly before the end of the deal or shortly after the opening begins
slow movement is required. In this way it is possible to
or the opening process to be shortened considerably and thereby unnecessary water losses
to avoid. It is therefore desirable to use the actuator z. B. a gate valve
to train so that when closing the Vrschlussstücks initially in rapid traverse and
is then moved in slow advance or the opposite process when opening
passes through.
Die Erfindung geht zur Lösung der gestellten Aufgabe von einem Stellantrieb
aus, bei dem ein Antriebs- und ein Bremsmotor verwendet wird, und löst diese Aufgabe
dadurch, daß der Antriebsmotor über ein Ritzel, ein Stirnrad und eine damit verbundene
Stellmutter an der Spindel angreift, während der Bremsmotor über ein Ritzel, ein
zweites Stirnrad und eine Keilverbindung mit der Spindel in Verbindung steht, wobei
die Stirnräder gleiche und die Ritzel verschiedene Zähnezahl haben, und daß beim
Schließvorgang die Spindel zunächst vom Antriebsmotor angetrieben wird, während
der Bremsmotor als Bremse für sein Stirnrad wirkt und der Brernsmotor erst nach
überfahren eines Kontaktes eingeschaltet wird.The invention is based on the achievement of the problem posed by an actuator
which uses a drive motor and a brake motor and solves this task
in that the drive motor has a pinion, a spur gear and an associated one
Adjusting nut engages on the spindle, while the brake motor has a pinion
second spur gear and a spline connection with the spindle in connection, wherein
the spur gears have the same and the pinions different number of teeth, and that at
During the closing process the spindle is initially driven by the drive motor
the brake motor acts as a brake for its spur gear and the brake motor only after
running over a contact is switched on.
Ein derartiger Stellantrieb erlaubt es, bei einem Rohrbruch durch
schnelles Schließen während der Hauptbewegung des Verschlußstücks und bei sanftem
Abschluß im letzten Teil der Schließbewegung größere Wasserverluste zu vermeiden.
Umgekehrt wird beim öffnen das Verschlußstück vorsichtig allmählich von seinen Dichtstellen
abgelöst, was besonders bei Weichdichtungen von Vorteil ist, da diese durch ein
plötzliches Abreißen leicht zerstört werden können. Durch den anschließend im Eilgang
vor sich gehenden weiteren Öffnungsvorgang wird dann vermieden, daß das mehr oder
weniger frei aufwärts gleitende Verschlußstück längere Zeit dem Druck des durchströmenden
Mediums ausgesetzt ist, wodurch verhindert wird, daß infolge eines sich nur langsam
verbreiternden Öffnungsspaltes Turbulenz auftritt, die mit der Zeit an den freien
Kanten des Verschlußstücks und an seiner Rückseite zu Korrosionsschäden führt.Such an actuator allows it to break through in the event of a pipe rupture
fast closing during the main movement of the breechblock and with gentle
Completion in the last part of the closing movement to avoid major water losses.
Conversely, when opening, the closure piece is carefully gradually removed from its sealing points
replaced, which is particularly advantageous with soft seals, as these are replaced by a
Sudden tearing can easily be destroyed. Then in rapid traverse
going ahead further opening process is then avoided that the more or
less freely upward sliding closure piece longer time the pressure of the flowing through
Medium is exposed, which prevents it from slowing down as a result
widening opening gap turbulence occurs, which over time at the free
Edges of the closure piece and on its rear side leads to corrosion damage.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features of the invention emerge from the subclaims.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.In the drawing, the invention is shown in one embodiment.
Auf den Anschlußflansch 1 des Schiebergehäuses ist eine Zwischensäule
2 aufgesetzt, die das Getriebegehäuse 3 trägt, auf welchem die Motoren 4
und 5 gelagert sind. Der Motor 5 ist ein Bremsmotor. Das nicht dargestellte
Verschlußstück wird durch die Schubstange 6 betätigt. Die Schubstange
6 ist mit der Spindel 7 durch einen Schubstangenkopf 8 verbunden,
in welchem sich die Spindel 7 frei drehen kann. Die Spindel 7 ist
in ihrem oberen Teil mit einer Längsnut 9 versehen. Auf der Spindel
7 sind zwei Stirnzahnräder 10 und 11 angeordnet, die in Axiallagern
12 laufen. Im Ausführungsbeispiel haben die Stirnräder 10 und 11 gleiche
Zähnezahl. Das Stirnrad 10
ist mit Hilfe des Paßkeiles 13, der in die
Nut 9 eingreift, mit der Spindel 7 längsverschiebbar verbunden. Die
Verbindung des Stirnrades 11 mit der Spindel 7
erfolgt unter Zwischenschaltung
der Stellmutter 14, auf der das Stirnrad 11 starr befestigt ist. Das oberste
Axiallager 12 stützt sich gegen eine Gleitbüchse 15
ab, die im Gehäusedeckel
16 axial verschiebbar ist und unter der Einwirkung der Feder 17 steht.
Das Stirnrad 10 greift in das Ritzel 18 ein, das vom Bremsmotor
5 angetrieben wird. Das Stirnrad 11
greift in das Ritzel
10 ein, das auf der Welle des Antriebsmotors 4 sitzt. Die Zähnezahl der beiden
Ritzel 18 und 19 unterscheidet sich im Ausführungsbeispiel
um
einen Zahn. Im Deckel 16 des Getriebegehäuses 3 ist ein Endausschalter
20 vorgesehen, dessen Kontakt mit dem Stimrad 10 in Verbindung steht. An
der Zwischensäule 2 ist ein Schalter 21 und ein in der Höhe einstellbarer Schalter
22 anaeordnet, die durch den Schaltnocken 23 am Schubstangenkopf
8 betätigt werden können.An intermediate column 2 is placed on the connecting flange 1 of the valve housing and carries the gear housing 3 on which the motors 4 and 5 are mounted. The motor 5 is a brake motor. The locking piece, not shown, is actuated by the push rod 6. The push rod 6 is connected to the spindle 7 by a push rod head 8 in which the spindle 7 can rotate freely. The spindle 7 is provided with a longitudinal groove 9 in its upper part. Two spur gears 10 and 11 , which run in axial bearings 12, are arranged on the spindle 7. In the exemplary embodiment, the spur gears 10 and 11 have the same number of teeth. The spur gear 10 is connected to the spindle 7 in a longitudinally displaceable manner with the aid of the fitting key 13 which engages in the groove 9. The connection of the spur gear 11 to the spindle 7 takes place with the interposition of the adjusting nut 14 on which the spur gear 11 is rigidly attached. The uppermost axial bearing 12 is supported against a sliding bush 15 which is axially displaceable in the housing cover 16 and is under the action of the spring 17 . The spur gear 10 meshes with the pinion 18 which is driven by the brake motor 5. The spur gear 11 engages in the pinion 10 , which is seated on the shaft of the drive motor 4. The number of teeth of the two pinions 18 and 19 differs by one tooth in the exemplary embodiment. A limit switch 20 is provided in the cover 16 of the gear housing 3 , the contact of which is connected to the spur gear 10 . A switch 21 and a height-adjustable switch 22, which can be actuated by the switching cam 23 on the push rod head 8, are arranged on the intermediate column 2.
Die Wirkungsweise ist folgende. Zum Schließen des Verschlußstücks
wird der Antriebsmotor 4 eingeschaltet. Dieser treibt über das Ritzel
19 und das Stirnrad 11 die Stellmutter 14 an. Da die Spindel
7
über die Keilverbindung 9, 13, das Stirnrad 10, das Ritzel
18 und den Bremsmotor 5 an der Drehung verhindert wird, schraubt die
Stellmutter 14 die Spindel 7 im Eilgang abwärts. Erreicht der Schaltnocken
23 des Schubstangenkopfes 8 den Schalter 22, so wird der Bremsmotor
5 eingeschaltet, und dadurch läuft auch das Stirnrad 10 zusätzlich
zum Stirnrad 11 um, und der Vorschub der Spindel 7 wird nunmehr durch
die Differenz der Zähnezahl der beiden Ritzel 18 und 19 bestimmt.
Dadurch ergibt sich ein langsamer Vorschub der Spindel 7 und damit ein allmählicher
Abschluß des Verschlußstücks. In dem Augenblick, in welchem sich das Verschlußstück
auf seine Sitzfläche absetzt, wird der weitere Vorschub der Spindel 7 gehemmt.
Da jedoch die beiden Motoren 4 und 5
weiterlaufen, beginnt nunmehr die Stellmutter
14 auf der Spindel aufwärts zu wandern, wobei sie auch das Stirnrad 10 und
die Gleitbüchse 15 mitnimmt Dadurch wiederum wird der Schalter 20 betätigt,
der beide Motoren ausschaltet.The mode of action is as follows. To close the locking piece, the drive motor 4 is switched on. This drives the adjusting nut 14 via the pinion 19 and the spur gear 11. Since the spindle 7 is prevented from rotating via the spline connection 9, 13, the spur gear 10, the pinion 18 and the brake motor 5 , the adjusting nut 14 screws the spindle 7 downward in rapid traverse. If the switching cam 23 of the push rod head 8 reaches the switch 22, the brake motor 5 is switched on, and as a result the spur gear 10 also rotates in addition to the spur gear 11 , and the advance of the spindle 7 is now determined by the difference in the number of teeth of the two pinions 18 and 19 certainly. This results in a slow advance of the spindle 7 and thus a gradual closure of the closure piece. At the moment in which the closure piece is deposited on its seat, the further advance of the spindle 7 is inhibited. However, since the two motors 4 and 5 continue to run, the adjusting nut 14 now begins to move upward on the spindle, also taking the spur gear 10 and the sliding bush 15 with it. This in turn actuates the switch 20, which switches off both motors.
Zum Öffnen des Verschlußstücks werden die beiden Motoren 4 und
5 entgegen ihrer ursprünglichen Drehrichtung in Umlauf gesetzt. Dadurch wird
bewirkt, daß zunächst die Stellmutter 14 abwärts geschraubt wird, wobei ihr unter
Wirkung der Feder 17
die Gleitbüchse 15 und das Stirnrad
10 folgen. Da beide Motoren 4 und 5 laufen, erfolgt das öffnen zunächst
im langsamen Vorschub. Beim überfahren des Schalters 22 wird der Bremsmotor
5 abgeschaltet, so daß jetzt die Spindel 7 im Eilgang allein vom Antriebsmotor
4 bewegt wird, bis der Endschalter 21 vom Schaltnocken 23 erreicht und der
Antriebsmotor 4 abgeschaltet wird.To open the closure piece, the two motors 4 and 5 are set in rotation against their original direction of rotation. This has the effect that the adjusting nut 14 is initially screwed downwards, the sliding bushing 15 and the spur gear 10 following it under the action of the spring 17. Since both motors 4 and 5 are running, they are initially opened with a slow advance. When the switch 22 is passed, the brake motor 5 is switched off so that the spindle 7 is now moved in rapid traverse by the drive motor 4 alone until the limit switch 21 is reached by the switching cam 23 and the drive motor 4 is switched off.