DE1550209C

DE1550209C - Actuating device for a flap valve

Info

Publication number: DE1550209C
Application number: DE19661550209
Authority: DE
Inventors: Donald Leon Bradford Pa Geiselman (V St A )
Original assignee: Dresser Industries Inc
Current assignee: Dresser Industries Inc
Priority date: 1965-12-14
Filing date: 1966-12-12
Publication date: 1973-02-22

Description

digend erwiesen, weil die an jedem Ende bei Überlastung hervorgerufenen Reibungskräfte zu einer Drehung der Spindelmutter führen können.digend proven, because the frictional forces generated at each end when overloaded lead to a Can lead to rotation of the spindle nut.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung für ein Klappenventil derart auszubilden, daß insbesondere auch bei der Fernbedienung des Ventils große Überlastungen ohne Schäden und ohne Übertragung auf die Ventilteile aufgenommen werden können.In contrast, the invention is based on the object of an actuating device for a flap valve to be designed in such a way that, in particular, large overloads also occur when the valve is operated remotely can be recorded without damage and without transmission to the valve parts.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung davon aus, daß durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 897 712 bei Betätigungsvorrichtungen ähnlicher Art. bekannt ist, die Spindelmutter auf ihrer ganzen Länge mit unrundem Querschnitt zu versehen. Bei einer Betätigungsvorrichtung der eingangs angegebenen Art, bei der die Spindelmutter auf ihrer ganzen Länge einen unrunden Querschnitt aufweist, besteht daher die Lösung der angegebenen Aufgabe gemäß der Erfindung darin, daß die Spindelmutter mit den unrunden Teilen ihrer Stirnenden in ihren beiden Endstellungen in je eine entsprechend unrund gestaltete Ausnehmung des Gehäuses eingreift.To solve this problem, the invention assumes that the German utility model 1 897 712 is known in actuating devices of a similar type, the spindle nut on its whole Length to be provided with a non-circular cross-section. In the case of an actuator of the type specified at the beginning Type in which the spindle nut has a non-circular cross-section over its entire length therefore the solution to the specified object according to the invention is that the spindle nut with the non-circular parts of their front ends in their two end positions in a correspondingly non-circular shape Engages recess of the housing.

Bei einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Betätigungsvorrichtung werden alle Beanspruchungen aus einer etwa weiter erfolgenden Betätigung der Schraubenspindel nur durch den kräftigeren Eingriff der Spindelmutter in das Gehäuse aufgenommen und können nicht auf schwächere Ventilteile übertragen werden. Infolge der unrunden Gestaltung und der Verriegelungswirkung der ineinandergreifenden Teile wird kein Reibungswiderstand bei Überlastung entwickelt. Vielmehr können bei der Ausbildung nach der Erfindung Drehmomente in der Größenordnung von 700 mkg ohne weiteres aufgenommen werden, ohne daß Schäden an der Betätigungsvorrichtung oder an Ventilteilen auftreten.In an actuating device designed according to the invention all stresses from any further actuation of the screw spindle are only relieved by the more forceful engagement the spindle nut is incorporated into the housing and cannot access weaker valve parts be transmitted. As a result of the non-round design and the locking effect of the interlocking Parts, no frictional resistance is developed when overloaded. Rather, the Training according to the invention torques in the order of 700 mkg easily added without damaging the actuator or occur on valve parts.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn die Antriebsverbindung zwischen der Spindelmutter und der Klappenwelle, wie an sich durch die deutsche Patentschrift 888 489 und das deutsche Gebrauchsmuster 1814 599 bekannt ist, als an der Klappenwelle befestigter Gabel· kopf mit zwei im Abstand parallel zueinander angeordneten Gabelarmen ausgebildet ist, zwischen denen die Spindelmutter angeordnet ist und die dicht an gegenüberliegenden parallelen Flächen der Spindelmutter anliegen.A particularly useful embodiment of the invention is obtained when the drive connection between the spindle nut and the valve shaft, as per se by the German patent specification 888 489 and the German utility model 1814 599 is known as a fork attached to the valve shaft head is formed with two spaced parallel fork arms between which the spindle nut is arranged and which are close to opposite parallel surfaces of the spindle nut issue.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand der in der Zeichnung als Beispiel dargestellten Ausführungsform näher beschrieben. In der Zeichnung zeigtThe invention is based on the embodiment shown as an example in the drawing described in more detail. In the drawing shows

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch die Betätigungsvorrichtung des Klappenventils,F i g. 1 shows a vertical section through the actuating device of the flap valve,

Fig. 2 einen zu dem Schnitt nach Fig. 1 rechtwinkligen Schnitt durch die Betätigungsvorrichtung nach der Linie 3-3 der Fig. 1,FIG. 2 is a view at right angles to the section according to FIG. 1 Section through the actuating device along the line 3-3 of FIG. 1,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der F i g. 1 undF i g. 3 shows a section along line 4-4 of FIG. 1 and

F i g. 4 eine Ansicht der Innenseite einer Stirnwand des Ventilgehäuses, von der Linie 5-5 der Fig. 3 aus gesehen.F i g. 4 is a view of the inside of an end wall of the valve housing, from the line 5-5 of FIG seen.

Die in der Zeichnung dargestellte, mit dem allgemeinen Bezugszeichen O bezeichnete Betätigungsvorrichtung ist einem nicht gezeigten, in üblicher Weise ausgebildeten Klappenventil zugeordnet, dessen Klappe mit der Klappenwelle 16 versehen ist. Die an das Klappenventil angebaute Betätigungsvorrichtung O weist ein Gehäuse 27 mit einer Kammer 29 auf, die an den Stirnenden durch Wandungsteile 28.The actuating device shown in the drawing, denoted by the general reference symbol O , is assigned to a flap valve, not shown, which is designed in the usual way and whose flap is provided with the flap shaft 16. The actuating device O attached to the flap valve has a housing 27 with a chamber 29 which is formed at the front ends by wall parts 28.

begrenzt ist. Die Klappenwelle 16 ist in die Kammeris limited. The valve shaft 16 is in the chamber

29 hineingeführt und trägt an ihrem Ende einen an ~ ihr starr befestigten Gabelkopf 30, der mit zwei im !Abstand parallel zueinander angeordneten Gabel-Ushered 29 and carries a rigidly mounted to ~ her clevis 30 at its end, with two of the! Distance parallel to each other fork

S armen 60, 61 und in jedem Gabelarm mit einem nach außen offenen Schlitz 31 versehen ist.S arms 60, 61 and is provided with an outwardly open slot 31 in each fork arm.

In den Wandungsteilen 28 des Gehäuses 27 ist in Lagerbohrungen 33, 34 eine senkrecht zur Klappenwelle 16 verlaufende Schraubenspindel 32 mit ihrenIn the wall parts 28 of the housing 27 in bearing bores 33, 34 is a perpendicular to the valve shaft 16 extending screw spindle 32 with their

ίο Enden drehbar gelagert und gegen axiale Verschiebung durch einen Bund 62 gesichert, der in einer erweiterten Bohrung 63 durch eine Halteplatte 36 gehalten ist. Die Schraubenspindel 32 ist mit ihrem einen Ende durch die Lagerbohrung 34 hindurch nach außen geführt und trägt am äußeren Ende einen Mehrkant 35 für den Eingriff mit einem Schraubenschlüssel oder einem sonstigen Drehglied. Die Halteplatte 36 weist einen mit Innengewinde versehenen axialen Stutzen 37 auf und ist mit diesem auf dasίο ends rotatably mounted and secured against axial displacement by a collar 62, which is in an expanded Bore 63 is held by a holding plate 36. The screw spindle 32 is with her one end passed through the bearing bore 34 to the outside and carries one at the outer end Polygon 35 for engagement with a wrench or other rotary member. The holding plate 36 has an internally threaded axial connector 37 and is connected to the

ao Außengewinde eines an dem Gehäuse 27 angebrachten Ansatzes 38 aufgeschraubt. Zwischen der Halteplatte 36 und dem Mehrkant 35 ist eine Dichtung 39 angeordnet.
Im Innern des Gehäuses 27 ist auf die Schrauben-ao external thread of an attachment 38 attached to the housing 27 is screwed on. A seal 39 is arranged between the holding plate 36 and the polygon 35.
Inside the housing 27 is on the screw

a5 spindel 32 eine Spindelmutter 40 aufgeschraubt, die in dem Gehäuse undrehbar, aber axial verschiebbar geführt ist und demgemäß bei der Drehung der Schraubenspindel 32 "in der Kammer 29 axial verschoben wird. Diese axiale Verschiebung der Spindelmutter 40 wird mittels an ihr befestigter Zapfen 41, die in die Schlitze 31 des Gabelkopfes 30 eingreifen, auf den Gabelkopf und von diesem auf die Klappenwelle 16 des Klappenventils übertragen. Zur undrehbaren Führung der Spindelmutter 40 ist diese mit ebenen Seitenflächen versehen, die an den ebenen Innenflächen der Gabelarme 60, 61 des Gabelkopfesa5 spindle 32 screwed a spindle nut 40, the is guided in the housing non-rotatable, but axially displaceable and accordingly when rotating the Screw spindle 32 ″ is axially displaced in the chamber 29. This axial displacement of the spindle nut 40 is by means of pins 41 attached to it, which engage in the slots 31 of the fork head 30, transferred to the fork head and from this to the flap shaft 16 of the flap valve. To the non-rotatable Guide the spindle nut 40, this is provided with flat side surfaces that are attached to the flat Inner surfaces of the fork arms 60, 61 of the fork head

30 mit Gleitberührung anliegt. Hierdurch wird eine geometrisch genaue Ausrichtung zwischen der Spindelmutter und dem Gehäuse 27 am Ende des Bewegungsweges gewährleistet. Da durch die Gabelarme 60, 61 bei der Drehung der Schraubenspindel nur Reibungskräfte aus der Drehung aufgenommen zu werden brauchen, werden sie beim Verschieben der Spihdelmutter nicht übermäßig großen Drehmomentbeanspruchungen ausgesetzt. Wenn jedoch eine der Endstellungen der Spindelmutter erreicht, ist und versucht würde, bei einer nicht gemäß der Erfindung ausgebildeten Betätigungsvorrichtung die Schraubenspindel in der gleichen Drehrichtung weiterzudrehen,30 rests with sliding contact. This results in a geometrically precise alignment between the spindle nut and the housing 27 at the end of the movement path. Because through the fork arms 60, 61 only added frictional forces from the rotation during the rotation of the screw spindle need, they will not have excessive torque loads when moving the spindle nut exposed. However, if one of the end positions of the spindle nut is reached, an attempt is made would, in an actuating device not designed according to the invention, the screw spindle continue turning in the same direction of rotation,

so würden die bewegten Teile großen Drehmomentbeanspruchungen ausgesetzt, die zu Schäden führen könnten. '■ " . .so the moving parts would be subjected to high torque loads exposed that could cause damage. '■ "..

Gemäß der Erfindung ist dies dadurch vermieden, daß an den beiden axialen Enden der SpindelmutterAccording to the invention, this is avoided in that at the two axial ends of the spindle nut

40 unrunde Teile 42 und an den Stirnwandungen 28 des Gehäuses 27 entsprechend unrunde Teile angeordnet sind. Die unrunden Teile 42 der Spindelmutter sind, durch an jedem axialen Ende der Spin- · delmutter angebrachte Vorsprünge 42 mit schrägen40 non-round parts 42 and arranged on the end walls 28 of the housing 27 correspondingly non-round parts are. The non-round parts 42 of the spindle nut are, by at each axial end of the spindle · Delnut attached projections 42 with inclined

Seitenflächen 43 und die unrunden Teile des Gehäuses 27 durch in jeder Stirnwandung 28 des Gehäuses 27 angeordnete Ausnehmungen 44 gebildet, die die Lagerbohrungen 33 und 34 umgeben. \ Die Ausnehmungen 44 sind mit entsprechenden Schräg-Side surfaces 43 and the non-round parts of the housing 27 are formed by recesses 44 which are arranged in each end wall 28 of the housing 27 and which surround the bearing bores 33 and 34. \ The recesses 44 are provided with corresponding oblique

flächen 45 versehen und können.die Vorsprünge 42 aufnehmen. Die Vorsprünge und Ausnehmungen können dabei sechseckig oder viereckig ausgebildet sein, so daß sie wie ein Schraubenschlüssel und einsurfaces 45 provided and can.die projections 42 receive. The protrusions and recesses can be hexagonal or square, so that they are like a wrench and a

Mehrkant ineinandergreifen. Bei der dargestellten Ausfülirungsform ist jeder Vorsprung 42 viereckig und jede Ausnehmung 44 rechteckig, so daß sie die Seiten eines Vorsprunges übergreift und diesen verriegelt, wenn er in der .Ausnehmung verschoben wird. Wenn daher die Spindelmutter40, wie in Fig. 1 gezeigt ist, eine ihrer Endstellungen erreicht hat, so ist der an dem entsprechenden Ende der Spindelmutter angeordnete Vorsprung 42 in· die Ausnehmung 44 eingetreten, so daß jedes danach auftretende Drehmoment von dem Gehäuse 27 aufgenommen wird. Die Klappe des Klappenventils kann daher, nachdem sie ihre volle Offenstellung oder ihre volle Schließstellung erreicht hat, auch wenn die Bedienungsperson ein noch so großes Drehmoment auf die Schraubenspindel 32 ausübt, nicht weiterbewegt werden. Auch kann ein solches Drehmoment weder den Zapfen 41 aus dem Schlitz 31 herausbewegen, noch die Antriebsvorrichtung in.anderer Weise beschädigen.Multi-edge interlock. In the illustrated embodiment, each projection 42 is square and each recess 44 is rectangular so that it engages over the sides of a projection and locks it in place, if it is moved in the recess. Therefore, if the spindle nut 40 as shown in FIG has reached one of its end positions, it is at the corresponding end of the spindle nut arranged projection 42 entered into the recess 44, so that any torque occurring thereafter is received by the housing 27. The flap of the flap valve can therefore after it has reached its fully open position or its fully closed position, even if the operator no matter how great a torque exerts on the screw spindle 32, cannot be moved further. Also Such a torque can neither move the pin 41 out of the slot 31, nor the drive device damage in other ways.

Die Schraubenspindel 32 kann je nach den Erfordernissen erheblich langer ausgebildet sein, als in F i g. 1 gezeigt ist, so daß der für den Eingriff mit dem Schraubenschlüssel oder einem anderen Drehglied dienende Mehrkant 35 od. dgl. von dem Gehäuse 27 weiter entfernt sein kann. Außerdem kann, wie üblich, eine Anzeigevorrichtung angeordnet sein, die der Bedienungsperson die jeweilige Bewegung der Klappe des Klappenventils auf die Offenstellung bzw. auf die Schließstellung zu sichtbar macht.The screw spindle 32 can be made considerably longer than in FIG F i g. 1 is shown so that the for engagement with the wrench or other rotating member Serving polygon 35 or the like. Can be further removed from the housing 27. In addition, As usual, a display device can be arranged, which the operator the respective movement of the Makes the flap of the flap valve visible to the open position or the closed position.

Für die Ansprüche 4 und 5 wird nur im Zusammenhang mit einem der vorhergehenden Ansprüche Schutz begehrt.For claims 4 and 5 only in connection with one of the preceding claims Protection desired.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 2 Spindelmutier and the flap shaft by one to patent claims: this attached lever is formed, the other end of which has a fork head with the spindle nut

1. Actuator for a flap is connected. Here, the lever exists so that it can adjust the valve with a variable distance of the screw spindle, one on the screw spindle nut from the ^{valve shaft, which} runs on a housing during the movement of the spindle nut on a housing, rotatably mounted on the screw spindle nut, del in axial direction between two end positions ^{of two} interlocking mutually displaceable parts that are movable in the housing and cannot be rotated and thus represents a relatively guided force transmission member that is insensitive over its entire length.

round cross-section having spindle nut is also by the German patent

as well as with a drive connection for converting 888 489 an actuating device for flap setting of the longitudinal movement of the spindle nut ^valve known in which the flap is provided with a hook-shaped nose attached to it in a rotational movement of the flap shaft, characterized in that the spindle - i.5 the one arranged transversely in front of the flap bolt nut (40) with the non-circular parts (42) engages in the manner of a fork head. This bolt end in its two end positions each ^has a spindle nut on both sides of the nose on a correspondingly non-circular recess and is inserted by means of two coupled (44) of the housing (27). Screw spindles can be raised and lowered, whereby the

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the valve spindle with the intermediary of the hook-shaped indicates that the recesses (44) ^{pivoted with the nose around the} valve shaft and at the same time raises or lowers the stops to limit the axial loading. This known training movement the surfaces (45) forming the spindle nut requires considerable effort, since the two screw spindles are provided and driven synchronously

3. Apparatus according to claim 2, characterized in * 5 ^{must and} also the flap shaft in particular that the recesses (44) ^their guides can be rotated and raised and lowered ge screw spindle (32) at their in the housing ^la 8 ^{ert sem must}

(27) arranged bearing bores (33, 34) around- Finally, Kt by the USA.-Patentschnft

give. 3 034 760 an actuating device for a folding

4. Device according to one of the preceding 3 »known pen valve, in which the spindle nut has claims, characterized in that the. a toggle lever with a special actuating shaft (40) arranged eccentrically to the Ven drive connection between the spindle nut tilklappe and the flap shaft (16) as being connected to this, which in turn is connected via a solid fork head (30) with two toggle levers at a distance from the Valve flap is connected, fork arms 35 ™ arranged parallel to one another to pivot these around the flap shaft. (60, 61) is formed, between which the spin- ^{Also this} known design requires an earth nut (40) is arranged and which is close to considerable effort and, just like the other opposite parallel surfaces of the spin ^{actuators mentioned as} known, are special then sensitive when the flap valve

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that 4 <> is to be operated remotely.

indicates that the fork arms (60, 61) of ^the - necessity of -Klappenventil einer.ent-

Fork head (3.0) is to be operated with a ^{moved point in} each case, the axis of retraction of the same radially extending slot must be guided so that the valves are often arranged in pipelines (31) and the spindle nut (40) are also disordered at a considerable depth in the ground opposite sides protruding pins (41) 45 extend. Although in this case can be provided at the control point, which can be mounted in the slots (31) engage ^eme device which operate, and easy a drive connection between the spin nungsperepnal the respective opening or Verdelmutter and the fork head (30) closing position bilden.- of the valve. Despite such advantages

'■ directions but the display can be for a full

50 Open or closed position overlooked and over

the drive connection has an opening or opening that is too large

Clamping force are generated, which can lead to serious

• can damage the valve. Even if in

, the drive connection stops for movement

The invention relates to an actuating device ₅₅ limitation are switched on, such shocks can occur for a flap valve with a perpendicular to the flap, since in the event of severe overload either the pen shaft running in a housing, rotatable the movement-limiting stops themselves or | Screw spindle mounted on bearings, one on which screw parts of the drive connection can be damaged in the axial direction between two ends. Since the screw spindle of a butterfly valve | Movable positions * non-rotatable in the housing As it is usually designed to be relatively strong, there has also been a guided movement-limiting stop | Spindle nut having a round cross-section is to be arranged directly on the spindle. However, because of the necessity of the longitudinal movement of the spindle nut in a rotary movement, this connection, as with a drive connection to implement the search, has no effect on the valve shaft. 65 led to a satisfactory result. With actuation

Through the German utility model 814 599 devices with a screw spindle and a spindle nut which can be rotated a spindle drive for such a flap valve have known the limitation in which the drive connection between that of ^the movement path of the spindle nut is considered unfree.