DE1200088B

DE1200088B - Schieber oder Ventil mit hydraulischem oder pneumatischem Antrieb

Info

Publication number: DE1200088B
Application number: DEV24231A
Authority: DE
Inventors: Erhard Fischer
Original assignee: HYDRAULIK LEIPZIG VEB
Current assignee: HYDRAULIK LEIPZIG VEB
Priority date: 1963-06-26
Filing date: 1963-06-26
Publication date: 1965-09-02

Description

Schieber oder Ventil mit hydraulischem oder pneumatischem Antrieb Die Erfindung betrifft einen Schieber oder ein Ventil mit Antrieb durch zwei unabhängig voneinander arbeitende hydraulische oder pneumatische Arbeitszylinder, die gelenkig mit einer gemeinsamen Querstange verbunden auch beliebige Zwischenstellungen ermöglichen.
Bei den bekannten hydraulisch oder pneumatisch betätigten Schiebern oder Ventilen ist der Arbeitszylinder in der Verlängerung des Schiebers oder des Ventils angeordnet. Diese Ausführungsform fordert eine genaue Übereinstimmung zwischen der Schieber-bzw. Ventilstange und der Kolbenstange des Arbeitszylinders, wenn die Schieber- bzw. Ventilstange und die Kolbenstange aus einem Stück gefertigt sind. Sie werden deshalb oft getrennt und durch eine Kupplung mit seitlichem Spiel für den Ausgleich des axialen Versatzes verbunden. Meist ist aber die Kuppelstelle auch aus werkstofftechnischen Gründen erforderlich, wenn Schieber- bzw. Ventilstange und Kolbenstange nicht aus gleichem Werkstoff bestehen und die Schieber- bzw. Ventilstange in den Arbeitszylinder und die Kolbenstange in den Schieber- bzw. Ventilraum gelangen. In diesem Fall ist ein zusätzlicher Einbauraum zwischen dem Schieber- bzw. Ventilgehäuse und dem Arbeitszylinder in der Größe des Schieber- bzw. Ventilhubes plus der Länge der Kupplung erforderlich.
Oft muß der Verschlußteil, z. B. beim öffnen von Keilschiebern, mit einer wesentlich größeren Kraft gegenüber der Schließkraft beaufschlagt werden, damit er mit Sicherheit gelöst wird. Es muß dafür ein Differentialzylinder mit beiderseitig durchgehender Kolbenstange verwendet werden, damit bei konstanten Druckverhältnissen kleine Schließkräfte und große Öffnungskräfte erzielt werden. Dieser Differentialzylinder ergibt eine zusätzliche Verlängerung des Schiebers oder des Ventils um eine Nennweite. Solche Schieber oder Ventile mit Kuppelstelle und Differentialzylinder mit beiderseitig durchgehender Kolbenstange erhalten eine Baulänge von etwa dem achtfachen der Nennweite. Es bestehen Schwierigkeiten, diese langen Schieber oder Ventile, die sich meist nur für senkrechten Einbau in die Rohrleitung eignen, einzubauen.
Es sind auch Ausführungsformen bekannt, die einen seitlichen Anbau eines über ein Hebelsystem wirkenden Arbeitszylinders vorsehen. Diese Ausführungen sind aber nur für kleine Stehwege geeignet. Eine Anpassung der Hebelübersetzung würde die Bauabmessungen unerwünscht vergrößern.
Ebenso sind auch mehrfach beaufschlagte Arbeitszylinder mit hiniereinanderliegenden Kolben bekannt, um zusätzliche Zwischenstellungen zu erhalten und unterschiedliche Stellkräfte zu erzielen. Jeder Zusatzkolben führt dabei zu einer Vergrößerung in der Bauhöhe.
Man hat deshalb versucht, durch zwei parallel neben dem Schieber oder Ventil angebrachte Arbeitszylinder, die über eine an der Schieber- bzw. Ventilstange befestigte Querstange angreifen, den Verschluß zu betätigen. Diese Ausführungsform, die sich durch eine kleine Bauhöhe auszeichnet und den Einsatz von Differentialzylindern mit einseitig durchgehender Kolbenstange ermöglicht, ergibt außerdem eine günstige örtliche Trennung der Schieber- bzw. Ventilstange. Es besteht jedoch der Nachteil, daß beide Zylinder gleichlaufend sein müssen, damit keine Verkantungen auftreten, die zur Verbiegung der Schieber- bzw. Ventilstange, der Kolbenstangen oder anderer Teile führen und somit den Schieber oder das Ventil außer Betrieb setzen.
Die Arbeitsweise solcher Schieber oder Ventile mit zwei parallel angeordneten Arbeitszylindern wird besonders schwierig, wenn zusätzliche Zwischenstellungen des Verschlusses gefordert werden, die Steuerölzufuhr unterbrochen und wieder eingeleitet werden muß. Diese Bedingungen setzen genaue Druck- und Mengenverhältnisse voraus, damit der Gleichlauf gewährleistet ist.
Auch bisher bekannte Ausgleichmöglichkeiten, z. B. Langlöcher, bringen keine einwandfreie Lösung, sondern verursachen zusätzliches Spiel. Durch die Langlöcher wird außerdem ein Biegemoment verursacht, das die Arbeitszylinder beansprucht. Bei einer anderen Lösung wird die Öffnungsbewegung durch eine Druckfeder ausgelöst, während die Schließbewegung von zwei Arbeitszylindern über eine Querstange erfolgt. Außer der Druckfeder sind zusätzliche Gleiteinrichtungen für die Kolbenstangen auf der Querstange erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Beibehaltung der zwei Differentialarbeitszylinder mit einseitiger Kolbenstange und Querstange bei kleinen Abmessungen die Verkantung zwischen Schieber- bzw. Ventilstange, Querstange und Arbeitszylindern, Reibungskräfte, Spiel sowie Biegemomente auf die Kolbenstangen zu vermeiden und die Bedingungen für zusätzliche Zwischenstellungen zu verbessern.
Dies geschieht dadurch, daß die beiden Arbeitszylinder Teile eines Getriebes sind, das aus sieben starren Gliedern besteht, die durch fünf Gelenke und durch drei Schiebeteile untereinander verbunden sind. Die Arbeitszylinder können dabei in ihrer Hubhöhe oder in ihren wirksamen Kolbenflächen ebenso wie die Abstände der Arbeitszylinder von der Schieber-bzw. Ventilstange verschieden sein.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In den Zeichnungen ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Schieber dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch den geschlossenen Schieber, F i g. 2 eine Seitenansicht des Schiebers, F i g. 3 einen Schnitt durch einen teilweise geöffneten Schieber.
Zwei Arbeitszylinder 1; 2, durch Gelenke 3 mit dem Schiebergehäuse 4 verbunden, sind vorzugsweise senkrecht zur Durchflußrichtung des abzusperrenden Mediums hintereinander angeordnet, wobei die Anordnung der Arbeitszylinder 1; 2 auch nebeneinander oder in jeder Zwischenlage, z. B. durch Anschluß an je ein Rohrteil 5, erfolgen kann. Je eine Kolbenstange 17 mit einem Kolben bilden ein Schiebeteil in den Arbeitszylindern 1; 2. Eine Querstange 6 ist durch Gelenke 7 mit den Kolbenstangen 17 der Arbeitszylinder 1; 2 und durch ein Gelenk 10 mit der Schieberstange 8 eines Schieberkeils 9 verbunden. Dabei bilden die Schieberstange 8 und der Schieberkeil 9 ein Schiebeteil. Je nach Steuerung des Druckmittels in eine kolbenseitige Öffnung 13 oder eine kolbenstangenseitige Öffnung 14 der Arbeitszylinder 1 und/ oder 2 erfolgt die Betätigung des Schieberkeils 9, dessen Endstellungen über Endschalter 11;12 rückgemeldet werden.
Es ist auch möglich, die Arbeitszylinder 1; 2 fest mit dem Schiebergehäuse 4 oder den Rohrteilen 5 zu verbinden und die Gelenke 3 beispielsweise zwischen den Kolben und den Kolbenstangen 17 der Arbeitszylinder 1; 2 anzuordnen oder die Gelenke 3 innerhalb der Kolbenstangen 17, vorzugsweise außerhalb der Arbeitszylinder 1; 2 vorzusehen.
In der F i g. 3 ist der ungünstigste Fall bezüglich des Zylindergleichlaufes dargestellt. Während der Arbeitszylinder 1 voll ausgefahren worden ist, verharrt der Arbeitszylinder 2 noch in seiner Ausgangslage. Durch zusätzliche Schaltmaßnahmen kann eine solche Zwischenstellung durch wahlweises Ausfahren der Arbeitszylinder 1 oder 2 erreicht werden, während der andere Arbeitszylinder in eingefahrenem Zustand verbleibt Die erreichte Zwischenstellung ist abhängig vom maximalen Hub des ausgefahrenen Arbeitszylinders und den Abständen der Arbeitszylinder 1; 2 von der Schieberstange B. Die erreichten Zwischenstellungen werden über Endschalter 15; 16 rückgemeldet. Durch unterschiedliche Dimensionierung der wirksamen Kolbenflächen der Arbeitszylinder 1; 2 können die Kräfte und Öffnungszeiten zusätzlich beeinflußt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Schieber oder Ventil mit Antrieb durch zwei unabhängig voneinander arbeitende hydraulische oder pneumatische Arbeitszylinder, die gelenkig mit einer gemeinsamen Querstange verbunden auch beliebige Zwischenstellungen ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arbeitszylinder (1; 2) Teile eines Getriebes sind, das aus sieben starren Gliedern (1; 2; 4; 6; 8;17;17) besteht, die durch fünf Gelenke (3; 3; 7; 7;10) und durch drei Schiebeteile (8;17; 17) untereinander verbunden sind.
2. Schieber oder Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arbeitszylinder (1; 2) in ihrer Hubhöhe verschieden sind.
3. Schieber oder Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arbeitszylinder (1; 2) in ihren wirksamen Kolbenflächen unterschiedlich sind.
4. Schieber oder Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der beiden Arbeitszylinder (1; 2) von der Ventil- bzw. Schieberstange (8) verschieden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 348 032, 536 266; deutsche Auslegeschriften Nr. 1058 802, 1077 018, 1117 351, 1117 960, 1131059; französische Patentschriften Nr. 527 173, 740 870; Zeitschrift »Konstruktion«, 13 (1961), Heft 8, S.319.