DE1550396B1

DE1550396B1 - Stellgetriebe fuer Klappenventile

Info

Publication number: DE1550396B1
Application number: DE19661550396
Authority: DE
Inventors: Franz Jochheim
Original assignee: ALFRED KONRAD MASCHF
Current assignee: ALFRED KONRAD MASCHF
Priority date: 1966-06-15
Filing date: 1966-06-15
Publication date: 1970-04-23

Description

Die Erfindung betrifft ein Stehgetriebe füi Klappenventile mit einer um etwa 901 schwenkbaren und innerhalb des Durchflußquerschnittes liegenden Klappenwelle, Das Stellgetriebe besteht im wesentlichen aus einer senkrecht zur Klappenwelle und im Abstand von dieser angeordneten Gewindespindel mit einer Wandermutter, die über einen Lenkerhebel mit einem an der Klappenwelle befestigten Kurbelarm gelenkig verbunden ist, der in der Schließstellung der Klappenscheibe parallel und in der Offenstellung senkrecht zur Spindel verläuft. -.
Bei derartigen Klappenventilen ist die größte Kraft für die Betätigung der Klapperscheibe in dem Schwenkbereich kurz vor dem Erreichen der Schließstellung aufzubringen. Dieser Schwenkbereich beträgt etwa 101, während der übrige Schwenkbereich sich in der Regel über einen Winkel von 801 oder weniger erstreckt und den Drosselbereich bildet, sofern das Klappenventil gleichzeitig als Drosselklappe benutzt wird.
Für die Betätigung von Klappenventilen werden neben Schneckengetrieben vorwiegend Hebelgetriebe in Verbindung mit einer Gewindespindel benutzt. Bei einem bekannten Spindelantrieb ist zur Verbindung zwischen der Wandermutter und der Klapperwelle ein längenveränderlicher Hebel vorgesehen, der aus zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen besteht. Bei diesem Spindelantrieb bildet der Hebel in der Offenstellung und in der Schließstellung der Klappe mit der Spindel einen Winkel von etwa 451. Die günstigste Kraftübertragung fällt hierbei nicht mit der Schließstellung der Klappe zusammen. Außerdem ist die Gewindespindel verhältnismäßig lang.
Bei einem anderen Antrieb für Absperrklappen mit einer Gewindespindel ist an der Klapperwelle ein Kurbelarm befestigt, der über einen Lenkerhebel mit der Wandermutter der Gewindespindel gelenkig verbunden ist. Bei diesem Antrieb verläuft der Lenkerhebel in der Offenstellung der Klappe parallel und in der Schließstellung der Klappe senkrecht zur Gewindespindel. Die ausnutzbare Länge der Gewindespindel muß deshalb wenigstens döppelt so groß= sein wie die Länge des Lenkerhebels. Eine verhältnismäßig lange Gewindespindel führt aber nicht nur zu einer Verringerung der Biegesteifigkeit, sondern erfordert entsprechend große Gehäuseabmessungen und führt außerdem zu einer größeren Betätigungsdauer. Um bei diesem bekannten Antrieb eine Durchbiegung der Gewindespindel zu,- vermeiden, .sind zu- sätzliche Stützrollen an der Wandermutter argebracht.
Es ist weiterhin ein Stellgetriebe für Klappenventile bekannt, bei -dem der Kurbelarm, der ebenfalls über einen Lenkerhebel mit, der Wandermutter verbunden. ist, eine größere Länge hat als der Abstand zwischen der Gewindespindel und der Klapperwelle: Bei diesem Stellgetriebe steht der Lenkerhebel in der Schließstellung der Klappe etwa senkrecht zur Gewindespindel, während er in der Offenstellung auf der von der Klapperwelle abgewandten Seite der Gewindespindel liegt und mit dieser einen spitzen Winkel einschließt. Diese Ausführung erfordert ebenfalls eine relativ lange Gewindespindel und hat deshalb im wesentlichen die gleichen Nachteile wie die vorstehend erwähnte Bauart.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Stellgetriebe für Klappenventile so auszubilden, daß für die Erzeugung einer Schwenkbewegung von etwa 901 eine relativ kurze Gewindespindel. benötigt wird und daß das Getriebe in an sich bekannter Weise aus verhältnismäßig einfachen Bauteilen besteht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Stellgetriebe für Klappenventile mit einer um etwa 901 schwenkbaren Klappenwelle gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß der Kurbelarm, der an der Klappenwelle drehfest angeordnet ist, kürzer ist als der Abstand zwischen der Gewindespindel und der Klappenwelle, und daß ferner der Lenkerhebel in der Offenstellung der Klapperscheibe einen spitzen, dagegen in der Schließstellung einen- stumpfen Winkel mit der Spindelachse einschließt.
In weiterer Ausbildung der Erfindung besteht der Lenkerhebel in an sich bekannter Weise aus zwei parallelen Laschen, die etwa in ihrer Mitte durch einen Steg mit Abstand voneinander verbunden sind. Die beiden Laschen sind gemäß der Erfindung auf gegenüberliegenden Seiten der Wandermutter der Gewindespindel und des Kurbelarmes auf Zapfen gelagert.
Gemäß einem weiteren Knnzeichen der Erfindung ist der Steg zur Verbindung- der beiden Laschen als Gewindebolzen ausgebildet.
Die Verkürzung des Kurbelarmes im Vergleich zum Abstand der Gewindespindel von der Klapperwelle führt zu einer wesentlichen Verringerung des Weges, den die Wandermutter während der 901 betragenden Schwenkbewegung der Klappe zurücklegt. Gegenüber einem Stellgetriebe, bei dem der Kurbelarm etwa genauso lang wie der Abstand zwischen Gewindespindel und Klapperwelle ist, wird durch- die erfindungsgemäße Ausbildung eine Verkürzung der Gewindespindel um etwa 50 % erreicht. Die damit verbundene geringere Einspannlänge der Gewindespindel führt zu einer höheren Biegesteifigkeit und zu einer Verkleinerung des Gehäuses für das Stellgetriebe. Außerdem wird für das öffnen und Schließen der Klappe weniger Zeit benötigt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Seitenansicht eines Stellgetriebes, wobei der Gehäusedeckel abgenommen ist und die bei-den Extremstellungen der Getriebeteile wiedergegeben sind An einer Seite des Ventilgehäuses 1, von denen die beiden Flansche 2, 3 in der Zeichnung erkennbar sind, befindet sich das Getriebegehäuse 4. Die im Innern des Gehäuses 1 befindliche Klappe 5 sitzt an einer Klapperwelle 6, die mit einem Ende in das Getriebegehäuse 4 hineinragt.
In dem Getriebegehäuse 4 ist eine Gewindespindel 7 gelagert, die außen ein Handrad 8 trägt. Auf dem Gewinde 9 der Spindel sitzt eine Wandermutter 10. Zur Verbindung der Wandermutter 10 mit dem Ende der Klapperwelle 6 dient ein Kniehebelgelenk, das sich aus einem Lenkerhebel in Form eines Laschenpaares 1X. und einem Kurbelarm 12 zusammensetzt. Der Xüibelaim 12 ist auf der Klapperwelle 6 drehfest angeordnet. Die beiden Laschen des Laschenpaares 11 sitzen auf gegenüberliegenden Seiten der Wandermutter 10 und des Kurbelarmes 12 auf Zapfen 13,14. Die Laschen sind etwa in der Mitte durch einen Schraubenbolzen 15 zusammengehalten.
Die Wirkungsweise des Stellgetriebes ist folgende: In der Zeichnung ist strichpunktiert die Stellung der Getriebeteile während der Offenstellung der Klappe 15 eingetragen. Durch die Drehung des Handrades S bewegt sich die Wandermutter aus der oberen in Richtung auf die untere Endstellung. Dabei wird von dem Laschenpaar 15 auf den Kurbelarm 12 eine Druckkraft ausgeübt, die die Schwenkung der Klappe 15 im Schließsinne bewirkt. Diese Druckkraft erreicht in der Schließstellung der Klappe 15 (gestrichelt eingezeichnet) ihren höchsten Wert.

Claims

Patentansprüche: 1. Stellgetriebe für Klappenventile mit einer um etwa 90° schwenkbaren und innerhalb des Durchflußquerschnittes liegenden Klappenwelle, bestehend aus einer senkrecht zur Klappenwelle und im Abstand von ihr angeordneten Gewindespindel mit einer Wandermutter, die über einen Lenkerhebel mit einem an der Klappenwelle befestigten Kurbelarm gelenkig verbunden ist, der in der Schließstellung der Klappenscheibe parallel und in der Offenstellung senkrecht zur Spindel verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelarm (12) kürzer ist als der Abstand zwischen der Gewindespindel (7) und der Klappenwelle (6) und daß der Lenkerhebel (11) in der Offenstellung der Klappenscheibe (5) einen spitzen und in der Schließstellung einen stumpfen Winkel mit der Spindelachse einschließt.
2. Stellgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenkerhebel (11) aus zwei parallelen Laschen besteht, die etwa in ihrer Mitte durch einen Steg (15) mit Abstand voneinander verbunden sind.
3. Stellgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen auf gegenüberliegenden Seiten der Wandermutter (10) und des Kurbelarmes (12) auf Zapfen (13,14) gelagert sind.
4. Stellgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (15) zur Verbindung der beiden Laschen aus einem Gewindebolzen besteht.