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Motorangetriebene Armatur mit einer Schnüervorrichtung Die Erfindung
betrifft eine motorangetriebene Armatur mit einer Schmiervorrichtung, die in Abhängigkeit
von dem Widerstand, der beim Betätigen auftritt, durch eine .axial bewegliche Schneckenwelle
betätigt wird.
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Bei einer bekannten, als Hahn ausgebildeten Armatur dieser Art ist
am einen Ende der Schneckenwelle eine doppeltwirkende Sehmiermittelpumpe angeordnet,
die bei jeder Betätigung des Antriebes Schmiermittel zwischen das Küken und seinen
Sitz preßt, sofern der Widerstand des Kükens gegen seine Verstellung größer als
der in der Schmiervorrichtung auftretende Widerstand ist, welcher von der Zähigkeit
des Schmiermittels und dem Leitungsquerschnitt abhängt. Die bekannte Vorrichtung
hat daher den Nachteil, daß ein sparsamer Verbrauch an Schmiermitteln. nur durch
genaue Auswahl der Zähigkeit und entsprechende Bemessung der Leitungsquerschnitte
möglich ist, wobei jedoch die Zähigkeit des Schmiermittels verändernde Temperatureinflüsse
die Schmiermittelförderung zum Küken immer beeinflussen können. Die bekannte Vorrichtung
weist zusätzlich Endabschalter auf, die den Antriebsmotor jeweils am Ende einer
Verstellung des Kükens stillsetzen. Wenn jedoch das Hahnküken, z. B. nach längerem
Nichtgebrauch, so festsitzt, daß es auch nach Betätigung der Schmiervorrichtung
sich nicht drehen läßt, ist keine Vorkehrung dafür getroffen, den Antriebsmotor
wieder stillzusetzen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer motorangetriebenen
Armatur eine überlastsicherung so anzubringen, daß sie dann anspricht, wenn der
Ventilkörper sich nicht bewegt, obwohl die Schmiervorrichtung den vorgesehenen Hub
ausgeführt hat. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
die Schneckenwelle einen den Motor stillsetzenden Schalter auslöst, wenn sie bei
ihrer Längsverschiebung einen bestimmten Weg überschreitet.
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Anstatt die Schmiermittelpumpe unmittelbar durch die Längsverschiebung
der Schneckenwelle zu betätigen, kann ;der Antriebsmotor mit einer Schmiermittel
pumpe verbunden sein, während die axial bewegliche Schneckenwelle einen in der Schmiermittelförderleitung
angeordneten Schieberkolben betätigt. Sobald der Antriebsmotor eingeschaltet ist
und die Schneckenwelle antreibt, arbeitet auch die Sehmiermittelpumpe, die jedoch
erst dann Schmiermittel in die Armatur drückt, wenn bei der Verstellung des Verschlußteils
ein bestimmter Widerstand auftritt, durch den sich die Schneckenwelle in Axialrichtung
verstellt und dabei den Schieberkolben betätigt. Von besonderen Vorteil ist es bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, daß der Widerstand, bei dem die Schmiervorrichtung
betätigt wird, nicht von der Zähigkeit des Schmiermittels. und dem Leitungswiderstand
abhängt, sondern daß die Betätigung der Schmiervorrichtung erst dann erfolgt, wenn
der Widerstand von Federn überwunden wird, die die Schneckenwelle in ihrer Normallage
zu halten suchen. Bei einer derartigen Vorrichtung kann die Schnekkenwelle mit ihrem
einen Ende in eine mit Schmiermittel gefüllte Kammer ragen und bei Längsbewegung
Schmiermittel aus :der Kammer verdrängen, wobei die Kammer auf der ;dem Wellenende
gegenüberliegenden Seite durch einen federbelasteten Kolben verschlossen ist, der
bei axialer Verschiebung den Endausschalter des Motors betätigt.
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Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von
Zeichnungen näher erläutert Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch eine motorangetriebene
Armatur, an welcher die erfindungsgemäße Einrichtung angebaut ist, Fig. 2 einen
Schnitt durch die Antriebsvorrichtung eines mit einem Motor ausgestatteten Ventils,
bei welchem die Schneckenwelle unmittelbar die Schmiereinrichtung betätigt und
Fig.3
einen der Fig.1 entsprechenden Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
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Die in. Fig. 1 gezeigte Antriebsvorrichtung für ein Ventil besteht
aus einem Elektromotor 10 mit umsteuerbarer Drehrichtung, der in einem Gehäuse 11
untergebracht ist. Eine Schneckvenwelle 12 in dem Gehäuse 13 ist mit der Motorwelle
14 einstickig ausgebildet oder mit ihr verbunden. Ein, im Gehäuse 13 angeordnetes
Schneckenrad 15 steht mit der Schnecke 16 auf der Welle 12 im Eingriff und ist mit
Hilfe einer (nicht ,gezeigten) Muffe auf der Ventilspindel angeordnet. In üblicher
Weise kann hierbei eine Schleppverbindung zwischen der antreibenden Muffe und der
Ventilspindel. 17 vorgesehen werden, so daß bei Beginn der Betätigung des
Ventils jeweils ein Stoß auftritt. Ein (nicht gezeigtes) Handrad kann ebenfalls
koaxial zur Ventilspindel 17 angeordnet werden, wobei an der Antriebsmuffe
eine Kupplung angeordnet wird, die abwechselnd die Antriebsverbindung mit dem Handrad
und dem Schneckenrad 15 herstellt.
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Das Gehäuse 13 des Antriebs ist mit einer Verlängerung 18 versehen,
in die die Schneckenwelle 12 vom Gehäuse 13 aus hineinragt. Am Ende der Schneckenwelle
sind Kragen 19 angebracht, an denen ein Betätigungshebel 20 schwenkbar befestigt
ist. Ein Ende 21 des Hebels 20 liegt zwischen zwei Federn 22, die beispielsweise
aus Federscheiben gebildet sein können. Das Ende 21 des Hebels ist ferner mit einem
Zapfen 23 versehen, der an dem einen oder anderen federnden Arm 24 der Überlastungsschalter
25 anliegt. Wenn der Motor 10 läuft, dreht sich auch die Schneckenwelle 12. Sofern
das Ventil leicht geht, versetzt das Schneckenrad. 15 die Ventilspindel
17 in Drehung, bis einer der Endschalter anspricht und den ; Motor abschaltet.
Wenn jedoch das Ventil festsitzt, verlagert sich die Welle 12 unter der Belastung
in der einen oder anderen Längsrichtung. Diese Verlagerung äst durch die Anbringung
der Federn. 22 möglich. Wenn diese Längsbewegung groß genug ist, betätigt die Welle
12 einen der federnden Arme 24, wodurch der entsprechende Endschalter
25 den Motor ausschaltet.
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Die Längsbewegung der Schneckenwelle 12 wird jedoch auch zur Schmierung
der Ventilteile ausgenutzt. Zu diesem Zweck ist das andere Ende des Hebels 20 mit
einer Gabel 26 versehen, deren Arme mit dem Kolben 27 einer doppeltwrkenden Kolbenpumpe
28 verbunden sind. Jedes Ende des Zylinders 29 der Pumpe 28 ist mit einem Behälter
30 über mit Rückschlagventilen 32 versehenen Öffnungen 31 ver-,bunden. Das Schmiermittel
in dem Behälter 30 steht unter einem vorgegebenen Druck, der mit Hilfe eines durch
die Feder 34 belasteten Kolbens 33 erzeugt wird. Der Zylinder 29 steht ferner an
jedem Ende mit einer Ausgangsleitung 35 in Verbindung, in der mit 36 bezeichnete
Druckregelventile eingebaut sind. Jedes Ventil 36 besteht aus einer in der
Auslaßöffnung 37 angeordneten Kugel, auf die eine Feder 38 drückt, deren. Kraft
durch eine Schraube 39 verstellbar ist. Jede öffnung 37 führt zu einer Leitung 40,
die sich zu der Leitung 35 vereinigen. Die Leitung 35 ist in :üblicher Weise an
den Verschlußkörper des Ventils und die verschiedenen Schmierstellen im Gehäuse
angeschlossen.
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Wie hieraus ersichtlich ist, führt die Pumpe bei jeder axialen Bewegung
der Welle 12 einen Kolbenhub aus. Die Druckregelventile sind so eingestellt, daß
die Pumpe Schmiermittel durch die Auslaßleitung 35 auspreßt, bevor der entsprechende
Endschalter 25 betätigt wird.
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Wenn das festsitzende Ventil durch die Zufuhr von Schmierstoffen freikommt,
hört die Axialbewegung .der Welle 12 auf, und es wird kein weiterer Schmierstoff
durch die Pumpen 28 gefördert. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ändert sich
die Stellung des Hebels 20 in Abhängigkeit von der Belastung der Welle 12, wobei
sich die Pumpe 28 mit Schmiermittel während .des Rückgangs der Welle 12 auffüllt.
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Die Menge des zum Ventil geförderten Schmiermittels hängt von der
Schwergängigkeit des Ventils ab. Wenn das Ventil bei der Zufuhr von Schmiermittel
nicht freikommt, wird der Endschalter betätigt, der den Motor abschaltet und vor
Überlastung schützt. Die Vorrichtung kann dann in entgegengesetztem Sinne eingeschaltet
werden, wobei eine neue Einspritzung von Schmiermittel stattfindet.
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Wie ebenfalls aus der Darstellung hervorgeht, wird die gesamte Kraft
der sich in Längsrichtung verschiebenden Schneckenwelle zur Erzeugung eines möglichst
großen Schmiermitteldrucks unabhängig von dem Hub, der zur Betätigung der Endschalter
dien, ausgenutzt. Tatsächlich wird eine verschiedene Belastung zur Betätigung des
Pumpenkolbens und des Endschalters verwendet.
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Bei dem in Fig. 2 schaubildlich dargestellten Ausführungsbeispiel
treibt der Motor 71 eine Pumpe 72 an, die zwischen dem Motor und der Schnecke 73
angeordnet ist. Die Schneckenwelle 74 geht durch ein Ventilgehäuse 75 :hindurch
und ist an einem Ende mit Kragen 76 versehen; die auf Tellerfedern 77 abgestützt
sind. Die Federn 77 hindern die Welle 74 im Normalfall an einer Axialbewegung. Die
Kragen 76 sind so angeordnet, daß sie gleichzeitig einen Arm 78 eines End- oder
Überlastungsschalters 79 betätigen.
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Die Welle 74 ist in den Abschnitten 80 und 81 im Durchmesser verkleinert,
während sie im Abschnitt 82 im Durchmesser demjenigen der Bohrung in dem Ventilgehäuse
75 entspricht. Der Abschnitt 82, der somit einen Kolbenschieber bildet, versperrt
im Normalfall die Verbindung zwischen der Ausgangsleitung 83 der Pumpe
72 und der Leitung 84, die zu den Schmierstellen am Verschlußteil
führt. Bei Axialbewegung der Schneckenwelle 74 in einer der beiden möglichen Richtungen
gelangt jedoch entweder der Abschnitt 80 oder 81 in den Bereich der Leitungen 83
und 84, so @daß Schmiermittel von der Pumpe 72 zu den Schmierstellen gelangt. Wenn
hierbei der festsitzende Verschlußteil nicht freikommt, wird bei weiterer axialer
Bewegung der Welle 74 der Endabschal ter 79 betätigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist die Pumpe 72 ferner über die Leitung 85 an einem Vorratsbehälter angeschlossen.
Das Schneckenrad ist in der Figur mit 86 bezeichnet.
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In Fig. 3 ist eine wertere Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
die ebenfalls bei einem mit einem Antrieb versehenen Ventil, wie es in Fig. 1 gezeigt
ist, verwendet werden kann. Das Ende der Schnekkenwelle 12 liegt in einer Bohrung
41 eines Gehäuses 42. In dieser Bohrung 41 ist ein Kolben 42 angeordnet, der von
dem Ende der Welle 12 durch eine Kammer 44 getrennt ist. Der Kolben 43 ist mit einer
Verlängerung 45 versehen, deren Ende den Arm 46 eines Endabschalters 47 betätigt.
Die Verlängerung 45 ist gleichzeitig mit einem Kragen 48 ausgestattet, der
auf einem Paket aus Federscheiben 49 oder auf einer
Feder abgestützt
ist. Der Schmiermittelvorratsbehälter 50 steht mit der Kammer 44 über ein Rückschlagventil
51 in Verbindung. Von der Kammer 44 geht ferner eine Auslaßleitung 52 ab, in die
ein Druckregelventil 53 eingebaut ist. Die Leitung 52 führt zu den verschiedenen
Schmierstellen am Ventil.
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Wenn sich bei der Betätigung dieser Vorrichtung die Welle auf Grund
von Schwergängigkeit des Ventils nach rechts verschiebt und das Schmiermittel in
dem Hohlraum 44 zusammendrückt, strömt dieses durch das Druckregelventi153 zu den
Schmierstellen ,am Ventil. Wenn die Zufuhr von Schmiermittel nicht ausreicht, um
das Ventil frei zu bekommen, wird der Schub der Schneckenwelle 12 auf den Kolben
43 übertragen, der zunächst das Federpaket 49 zusammendrückt und dann den Schalter
47 betätigt. Beim Rückgang der Schneckenwelle wird neuer Schmierstoff aus dem Behälter
50 durch das Rückschlagventil 51 in den Hohlraum 44 eingesaugt.