DE3240213A1

DE3240213A1 - Remotely controllable drive device for a valve

Info

Publication number: DE3240213A1
Application number: DE19823240213
Authority: DE
Inventors: Helmut 8012 Ottobrunn Schreiner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1982-10-29
Publication date: 1984-05-03

Abstract

A remotely controllable drive device for a valve whose closure body which is connected to an operating shaft can be rotated through approximately 90 DEG between a closed and opened position. A cylinder, on which a pressure medium can act via an opening which is arranged in the end wall of the housing, is formed by a longitudinal hole in a device housing having at least one flat side wall extending parallel to the longitudinal hole. Two identical pistons are arranged in mirror-image form in the longitudinal hole of the housing and can be displaced with respect to one another against the force of a restoring spring. The piston skirt of each piston is provided with a flat on its side facing the flat side wall of the housing. A lateral hole whose axis cuts the axis of the longitudinal hole at right angles is constructed in the flat side wall of the housing. A disc is supported in this lateral hole such that it can rotate, which disc is provided with a diagonal slot on its top side facing the flat of the two piston skirts. A peg is mounted eccentrically on each piston, which peg engages displaceably in the diagonal slot of the disc in order to convert the longitudinal movement of the associated piston into a rotational movement of the disc which can be connected via a coupling part to the operating shaft of the valve.

Description

Fernsteuerbare Antriebsvorrichtung Remote controllable drive device

für ein Ventil Die Erfindung betrifft eine fernsteuerbare Antriebsvorrichtung für ein Ventil, insbesondere einen Kugelhahn, dessen mit einer Betätigungswelle verbundener Verschlußkörper aus einer Verschlußsteltung um etwa 90 in eine Offenstellung und aus dieser zurück verschwenkbar ist, mit einem Zylinder, der durch eine Längsbohrung in einem Vorrichtungsgehäuse mit mindestens einer sich parallel zur Längsbohrung erstreckenden ebenen Seitenwand gebildet und über eine in der Stirnwand des Vorrichtungsgehäuses angeordnete Öffnung mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist, einem eine Längsbohrung aufweisenden Kolben, der in dem Zylinder gegen die Kraft einer Rückstellfeder verschiebbar gelagert ist und dessen Kolbenhemd auf einer Seite mit einer achsparallelen Abflachung einer Stärke versehen ist, die kleiner ist als der Radius des Kolbens, wobei in der ebenen Seitenwand des Vorrichtungsgehäuses eine Querbohrung ausgebildet ist, deren Achse die Achse der Längsbohrung rechtwinklig schneidet und deren Tiefe der Stärke der Abflachung des Kolbenhemdes zuzüglich der Dicke der Seitenwand entspricht, und einer Scheibe, die in der Querbohrung drehbar gelagert und an ihrer der Abflachung des Kolbenhemdes zugekehrten Oberseite mit einem radial verlaufenden Schlitz versehen ist, in den ein am Kolben exzentrisch befestigter Zapfen verschiebbar eingreift, um die Längsbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Scheibe umzuwandeln, wobei die Querbohrung des Vorrichtungsgehäuses durch eine auf die ebene Seit enwand des Vorrichtungsgehäuses aufschraubbare Befestigungsplatte verschließbar ist, die eine Bohrung aufweist, die von einem Kupplungsteil durchsetzt ist, über das die Scheibe mit der zu dieser koaxial angeordneten Betätigungswelle verbindbar ist. for a valve The invention relates to a remotely controllable drive device for a valve, in particular a ball valve, whose with an actuating shaft connected locking body from a locking position by about 90 in an open position and can be swiveled back out of this, with a cylinder passing through a longitudinal bore in a device housing with at least one parallel to the longitudinal bore extending flat side wall and formed over one in the end wall of the device housing arranged A pressure medium can be applied to the opening, one having a longitudinal bore Piston which is slidably mounted in the cylinder against the force of a return spring is and its piston skirt on one side with an axially parallel flattening of a Thickness is provided which is smaller than the radius of the piston, being in the plane Side wall of the device housing a transverse bore is formed, the axis of which the axis of the longitudinal bore intersects at right angles and the depth of the thickness of the Flattening of the piston skirt plus the thickness of the side wall corresponds to, and one Disc, which is rotatably mounted in the transverse bore and at its flattening of the The top facing the piston skirt is provided with a radially extending slot is, in which a pin eccentrically attached to the piston engages displaceably, to convert the longitudinal movement of the piston into a rotary movement of the disc, wherein the transverse bore of the device housing through an on the flat side wall of the Device housing screwable mounting plate is closable, the one Has bore through which a coupling part passes through which the disc can be connected to the actuating shaft arranged coaxially with this.

Bei einer in der DE-OS 30 31 171 beschriebenen Antriebsvorrichtung dieser Art ist in der Längsbohrung des Vorrichtungsgehäuses ein einziger Kolben angeordnet. In a drive device described in DE-OS 30 31 171 of this type there is a single piston in the longitudinal bore of the device housing arranged.

Die mit dieser bekannten Antriebsvorrichtung erzielbare Antriebskraft ist durch die Fläche des Kolbenbodens und durch den Druck bestimmt, mit dem dieser beaufschlagt wird. Zur Vergrößerung der Antriebskraft ist es daher erforderlich, den Durchmesser des Kolbens und/oder den Druck des Druckmittels zu erhöhen. Es liegt auf der Hand, daß sich jede dieser beiden Forderungen nur mit einem gewissen konstruktiven Mehraufwand erfüllen läßt.The drive force that can be achieved with this known drive device is determined by the area of the piston crown and the pressure with which it is is applied. To increase the driving force, it is therefore necessary to increase the diameter of the piston and / or the pressure of the pressure medium. It lies on the Hand that each of these two claims can only be met with one can meet certain additional design effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Antriebsvorrichtung dahingehend zu verbessern, daß sich die erzielbare Antriebskraft ohne Vergrößerung der Fläche des Kolbens oder des diesen beaufschlagenden Druckes verdoppeln läßt. The invention is based on the object of the generic drive device to the effect that the achievable driving force can be increased without increasing it the area of the piston or the pressure acting on it can be doubled.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Längsbohrung des Vorrichtungsgehäuses zwei identische Kolben spiegelbildlich angeordnet sind, deren Kolbenhemd sich nur um 1800 erstreckt, wobei die Schnittflächen der Kolbenhemden in der durch die Achsen der Quer- und Längsbohrung des Vorrichtungsgehäuses bestimmten Ebene liegen, und daß sich der in der Scheibe ausgebildete Schlitz über deren Durchmesser erstreckt. According to the invention this object is achieved in that in the longitudinal bore of the device housing two identical pistons are arranged in mirror image, whose piston skirt only extends around 1800, with the cut surfaces of the piston skirt in which determined by the axes of the transverse and longitudinal bore of the device housing Lie level, and that the slot formed in the disc extends over its diameter extends.

Durch diese Ausbildung der Antriebsvorrichtung kann bei gleichem Durchmesser des Zylinders und bei gleichem Druck des in diesen eingeleiteten Druckmittels ein doppelt so großes Drehmoment auf die Scheibe und damit auf die mit dieser verbundene Betätigungswelle des Ventils ausgeübt werden. Through this design of the drive device can with the same Diameter of the cylinder and at the same pressure of the pressure medium introduced into it twice as much torque on the disc and thus on the one connected to it Actuating shaft of the valve are exerted.

Zur Verminderung der Reibung der in den Diagonalschlitz der Scheibe eingreifenden Zapfen ist in weiterer Ausbildung vorgesehen, daß diese mit einer Lagerrolle versehen sind. To reduce the friction in the diagonal slot of the disc engaging pin is provided in a further training that this with a Bearing roller are provided.

Vorzugsweise ist die Achse der in den beiden identischen Kolben angeordneten Längsbohrung von der Abflachung des Kolbenhemdes weg nach außen versetzt, was einen größeren Durchmesser der Bohrung und der in diese eingesetzten Rückstellfeder ermöglicht. Preferably the axis is that arranged in the two identical pistons Longitudinal bore offset from the flattening of the piston skirt outwards, which is a larger diameter of the hole and the one in it used return spring enables.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Antriebsvorrichtung nach der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Antriebsvorrichtung nach Fig. 1, und Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch die Vorrichtung nach der Linie III-III in Fig. 1. Further details, advantages and features of the invention result can be derived from the following description and the drawing, on which all are not Details described in the text are expressly referred to. It shows: Fig. 1 a longitudinal section through the drive device along the line I-I in Fig. 2, Fig. 2 shows a cross section through the drive device according to FIG. 1, and FIG. 3 shows a Horizontal section through the device along the line III-III in FIG. 1.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, umfaßt die veranschaulichte fernsteuerbare Antriebsvorrichtung für ein (nicht gezeigtes) Ventil, insbesondere einen Kugelhahn, ein im Querschnitt quadratisches Vorrichtungsgehäuse 10. As can be seen from the drawing, the illustrated includes remotely controllable Drive device for a valve (not shown), in particular a ball valve, a device housing 10 which is square in cross section.

Dieses Gehäuse 10 ist mit einer Länasbohruna 12 zur Auf- nahme von zwei identisch ausgebildeten Kolben 14/ Die beiden Enden der Längsbohrung 12 des Vorrichtungsgehäuses 10 sind mit Deckeln 22 verschlossen. Jeder der beiden identisch ausgebildeten Kolben 14 hat einen Kolbenboden 16 mit einer Umfangsnut, in der ein O-Ring 20 angeordnet ist, und ein Kolbenhemd 18, das sich nur um 180° erstreckt. Die beiden identischen Kolben 14 sind in der Längsbohrung 12 des Gehäuses 10 spiegelbildlich angeordnet, wobei sie mit dem Kolbenboden 16 dem Deckel 22 zugekehrt sind. In jedem Deckel 22 ist ein Kanal 24 angeordnet, so daß sich die beiden Kolben 14 gleichzeitig mit einem Druckmittel, vorzugsweise Druckluft beaufschlagen lassen. Der zwischen den beiden Kolben 14 begrenzte Raum der Längsbohrung 12 ist mit einer (nicht gezeigten) Entlüftungsbohrung versehen.This housing 10 is equipped with a Länasbohruna 12 for up- Assumption of two identically designed pistons 14 / The two ends of the longitudinal bore 12 of the device housing 10 are closed with covers 22. Each of the two identically designed pistons 14 has a piston head 16 with a circumferential groove in which an O-ring 20 is arranged, and a piston skirt 18 which extends only through 180 °. The two identical pistons 14 are arranged in mirror image in the longitudinal bore 12 of the housing 10, with the piston head 16 facing the cover 22. A channel 24 is arranged in each cover 22 so that a pressure medium, preferably compressed air, can be applied to the two pistons 14 at the same time. The space of the longitudinal bore 12 delimited between the two pistons 14 is provided with a ventilation bore (not shown).

Wie dies aus den Fig. 1 und 2 besonders deutlich hervorgeht, ist jeder Kolben 14 mit einer achsparallelen Abflachung 26 verstehen, an der eine runde Scheibe 28 anliegt, die in einer entsprechenden Querbohrung 30 des Vorrichtungsgehäuses 10 drehbar gelagert ist. Die Achsen der Längs- und Querbohrung 12 und 30 des Vorrichtungsgehäuses 10 schneiden sich im rechten Winkel. Die beiden Kolben 14 sind derart in der Längsbohrung 12 angeordnet, daß die Schnittflächen der Kolbenhemden 18 in der durch die Achsen der Längs- und Querbohrung 12, 30 des Gehäuses 10 bestimmten Ebene liegen. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß jeder Kolben 14 mit einem Zapfen 34 versehen ist, der in einen diagonalen Schlitz 32 der Scheibe 28 verschiebbar eingreift. Um die Reibung zu verringern, ist jeder Zapfen 34 mit einer Lagerrolle 35 versehen. Da die beiden Kolben 14 identisch ausgebildet, in der Längsbohrung 12 aber seitenverkehrt angeordnet sind, sind die beiden Zapfen 34 zum Zentrum der Scheibe 28 symmetrisch angeordnet. As can be seen particularly clearly from FIGS. 1 and 2, is Understand each piston 14 with an axially parallel flat 26 on which a round Disc 28 rests in a corresponding transverse bore 30 of the device housing 10 is rotatably mounted. The axes of the longitudinal and transverse bores 12 and 30 of the device housing 10 intersect at right angles. The two pistons 14 are in this way in the longitudinal bore 12 arranged that the cut surfaces of the piston skirt 18 in the through the axes the longitudinal and transverse bores 12, 30 of the housing 10 are certain plane. From Fig. 2 it can be seen that each piston 14 is provided with a pin 34 which is shown in FIG a diagonal slot 32 of the disc 28 slidably engages. About the friction To reduce, each pin 34 is provided with a bearing roller 35. There the two Piston 14 has an identical design, but is arranged the wrong way round in the longitudinal bore 12 are, the two pins 34 are arranged symmetrically to the center of the disk 28.

Die Stärke der Abflachung 26 des Kolbenhemdes 18 eines jeden Kolbens 14 ist kleiner als dessen Radius r. The thickness of the flat 26 of the piston skirt 18 of each piston 14 is smaller than its radius r.

Die Dicke s der Scheibe 28 ist gleich der Stärke a der Abflachung 26 zuzüglich der Stärke w der Wandung des Vorrichtungsgehäuses 10. Auf diese Weise ist gewEhrleistet, daß die Außenfläche 10 der Scheibe 28 mit der Aussenfläche des Vorrichtungsgehäuses 10 flächenbündig ist.The thickness s of the disk 28 is equal to the thickness a of the flat 26 plus the thickness w of the wall of the device housing 10. In this way it is guaranteed that the outer surface 10 of the disc 28 with the outer surface of the Device housing 10 is flush.

Die Scheibe 28 läßt sich deshalb leicht in ihrer Anlageposition am Kolben 14 durch eine Befestigungsplatte 36 sichern, die an der Wandung des Vorrichtungsgehäuses 10 befestigt werden kann. Die Befestigungsplatte 36 ist mit einer Bohrung 37 versehen, durch die ein mit der Scheibe 28 integrierter Mitnehmer 38 hindurchragt. Mit diesem Mitnehmer 38 kann die Betätigungswelle des (nicht gezeigten) Ventils verbunden werden, so daß sie sich gemeinsam mit der Scheibe 28 verdreht.The disc 28 can therefore easily be in its contact position on Secure piston 14 by a mounting plate 36 on the wall of the device housing 10 can be attached. The mounting plate 36 is with a Bore 37 is provided through which a driver 38 integrated with the disk 28 protrudes. With this driver 38, the actuating shaft of the (not shown) Valve are connected so that it rotates together with the disk 28.

Fig. 2 läßt in Verbindung mit Fig. 1 erkennen, daß jeder Kolben 14 mit-einer Längsbohrung 40 versehen ist, deren Achse von der Abflachung 26 des Kolbenhemdes 18 weg nach außen versetzt ist. Die um 1800 gegeneinander versetzten Kolbenhemden 18 der beiden Kolben 14 begrenzen die Längsbohrung 40, die zur Aufnahme einer sich mit ihren Enden am Kolbenboden 16 der beiden Kolben 14 abstützenden Rückstellfeder 42 dient Die Antriebsvorrichtung der vorstehend beschriebenen Konstruktion arbeitet folgendermaßen: In der gezeigten Relativstellung der Vorrichtungsteile liegen die beiden Kolben 14 unter der Wirkung der Rückstellfeder 42 an den Deckeln 22 des Vorrichtungsgehäuses 10 an. Wenn die beiden Kolben 14 über die in den Deckeln 22 angeordneten Kanäle 24 mit Druckluft beaufschlagt werden, dann bewegen sie sich entgegen der Kraft der Rückstellfeder 42 in entgegengesetzten Richtungen in die Längsbohrung 12 des Gehäuses 10 hinein. Dabei nimmt jeder Kolben 14 über den Zapfen 34, der in den Diagonalschlitz 32 der Scheibe 28 eingreift, letztere mit, d.h. FIG. 2 in conjunction with FIG. 1 shows that each piston 14 -a longitudinal bore 40 is provided, the axis of which from the flat 26 of the piston skirt 18 is offset away from the outside. The piston skirts staggered against each other around 1800 18 of the two pistons 14 delimit the longitudinal bore 40, which is used to receive a with their ends on the piston head 16 of the two pistons 14 supporting return spring 42 is used The drive device of the construction described above works as follows: In the relative position of the device parts shown are the two pistons 14 under the action of the return spring 42 on the covers 22 of the device housing 10 at. When the two pistons 14 via the channels arranged in the covers 22 24 are pressurized with compressed air, then they move against the force of the Return spring 42 in opposite directions in the longitudinal bore 12 of the housing 10 inside. Each piston 14 takes over the pin 34, which is in the diagonal slot 32 of the disk 28 engages, the latter with, i.

er verdreht die Scheibe 28 aus der in Fig. 3 gezeigten Ausgangsposition im Uhrzeigersinn um etwa 900. Das (nicht gezeigte) Ventil wird demzufolge über die mit seiner Betätigungswelle verbundene Scheibe 28 in die Öffnungsstellung überführt. Wenn die Druckbeaufschlagung beendet und das Vorrichtungsgehäuse 10 über die beiden Kanäle 24 entlüftet wird, dann kehren die beiden Kolben 14 unter der Kraft der komprimierten Rückstellfeder 42 in ihre den Deckeln 22 angenäherte Ausgangsstellung zurück, wobei sie über ihre Zapfen 34 die Scheibe 28 mitnehmen und um etwa 90 im Gegenuhrzeigersinn verdrehen, so daß das Ventil wieder in die Schließstellung überführt wird.it rotates the disk 28 from the starting position shown in FIG. 3 clockwise by about 900. The valve (not shown) is therefore over the with its actuating shaft connected disc 28 in the open position convicted. When pressurization is finished and the device housing 10 over the two channels 24 is vented, then the two pistons 14 return under the Force of the compressed return spring 42 in its starting position approximated to the covers 22 back, taking the disc 28 with them via their pins 34 and by about 90 in Turn counterclockwise so that the valve returns to the closed position will.

Fernsteuerbare Antriebsvorrichtung für ein Ventil 10 Vorrichtungsgehäus e 12 Längsbohrung in 10 14 Kolben 16 Kolbenboden 18 Kolbenhemd 20 O-Ring 22 Deckel 24 Kanal in 22 26 Abflachung von 18 28 Scheibe 30 Querbohrung in 10 32 Schlitz in 28 34 Zapfen an 14 a Stärke von 26 s Dicke von 28 35 Lagerrolle an 34 36 Befestigungsplatte 37 Bohrung in 36 38 Mitnehmer an 28 40 Längsbohrung in 14 42 Rückstellfeder LeerseiteRemote controllable drive device for a valve 10 device housing e 12 Longitudinal bore in 10 14 piston 16 piston crown 18 piston skirt 20 O-ring 22 cover 24 channel in 22 26 flattening of 18 28 disc 30 cross hole in 10 32 slot in 28 34 pin on 14 a thickness of 26 s thickness of 28 35 bearing roller on 34 36 mounting plate 37 bore in 36 38 driver on 28 40 longitudinal bore in 14 42 return spring Blank page

Claims

Claims: 1. Remotely controllable drive device for a valve, in particular a ball valve whose closure body is connected to an actuating shaft from a closed position by about 90 ° into an open position and back from this is pivotable, with a cylinder which passes through a longitudinal bore in a device housing with at least one flat side wall extending parallel to the longitudinal bore formed and via an opening arranged in the end wall of the housing with a Pressure medium can be acted upon, a piston having a longitudinal bore, which is mounted displaceably in the cylinder against the force of a return spring and its Provided the piston skirt on one side with an axially parallel flattening of a thickness which is smaller than the radius of the piston, in one side wall of the Device housing a transverse bore is formed, the axis of which is the axis of the Longitudinal hole intersects at right angles and the depth of the thickness of the flattening of the Piston skirt plus the thickness of the side wall, and a washer which rotatably mounted in the transverse bore and on its flattening of the piston skirt facing top is provided with a radially extending slot into the a pin eccentrically attached to the piston engages displaceably to the longitudinal movement of the piston to convert into a rotary movement of the disc, the transverse bore of the device housing by one on the flat side wall of the device housing screw-on mounting plate can be closed, which has a bore, that of a coupling part is interspersed over which the disc can be connected to the actuating shaft arranged coaxially with this, thereby characterized in that in the longitudinal bore (12) of the device housing (10) two identical pistons (14) are arranged in mirror image, the piston skirt (18) extends only around 1800, the cut surfaces of the piston skirts (18) in the through the axes of the transverse and longitudinal bores (30, 12) of the device housing (10) determined Level 1 and that the slot (32) formed in the disc (28) overlaps whose diameter extends.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pin (34) at their end engaging in the slot (32) of the disc (28) with a bearing roller (35) are provided.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the axis the longitudinal bore (40) arranged in the two identical pistons (14) from the Flat (26) of the piston skirt (18) is offset away to the outside.