DE1813238A1

DE1813238A1 - Ventilbetaetigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE1813238A1
Application number: DE19681813238
Authority: DE
Inventors: Hedger Frank Reeder; Beard Chester Sherman
Original assignee: Bell Aerospace Corp
Current assignee: Bell Aerospace Corp
Priority date: 1968-12-06
Filing date: 1968-12-06
Publication date: 1970-07-16

Description

Ventilbetätigungsvorrichtung Die vorliegende Erfindung betrifft Ventile und insbensondere eine hydraulische Ventilbetätigungsvorrichtung.
Beim derzeitigen Stand der Technik sind eine Vielzahl von Ventilbetätigungsvorrichtungen verschiedener Art und zugehörige Antriebmittel bekannt. Bekannt sind u.a. lineare Ventilbetätigungsvorrichtungen, auf die die vorliegende Erfinduntng besonders abzielt, obwohl sie sich auch für andere Arteii von Ventilbetätigungsvorrichtungen eignet. In der Mehrzahl der bekannten linearen Ventilbetätigungsvorrichtungen wird in dem hydraulischen Betätigungsmechanismuseine Federspannunug aufrechterhalten, die die Hydraulikkraft bei der Betätigung des Ventils überwinden muß.
Wenn ein Kraftverlust in einem derartigen System auf tritt, bringt die Feder den hydraulischen Betätigungsmechanismus automatisch auf eine vorbestimmbare Stellung zurück.
Gemäß dem derzeitigen Stand der Technik ist in den melsten hydraulischen Ventilbetätigungsvorrichtungen der Arbeitsve; oder Hub des auslösers durch mechanisch betätigte Begrezungsschalter bestimmt, sie an bestimmten Stellen auf dem Ausloser angebracht sm@@ @@@@@elge muß der Arbeitsweg in der Schließrichtung einjustiert werden um die gewünschte Schließwirkung des Ventils am Ventilsi@@@ @@ergeben. Bei einer @ventuellen Veränderung der um enng@@@ngungen muß der Arbeitsweg des Ventils nachjustiert @@@@.
@@@@ @len bekannten Ventilbetätigungsvorrichtungen ist eine von Han@@@ @t@igte Vorrichtung vorgesehen, die direkt auf die Ventilannse ein@@rkt, sodaß das Ventil betätigt werden kann, falls aus irgendeinem Grunde die Betätigungsvorrichtung ausfällt. Derartige handbetriebene Vorrichtungen bedürfen relativ großer ifräfte um ein einwandfreies Schließen oder Öffnen des Ventils zu gewährleisten, Es ist ein Ziel der vorliegenden ErSindung eine hydraulische Ventilbetätigungsvorrichtung zu schaffen, in der die gesamte zur Verfügung stehende Kraft an dem zu betätigenden Ventil angelegt werden kann.
Die Erfindung hat ferner zum Ziel eine Ventilbetätigungs-Vorrichtung zu schaffen, bei deren beabsichtigter oder unbeabsichtigter Abschaltung das gesamte System in seiner letzten Stellung hydraulisch einarretiert wird.
Die Erfindung hat außerdem zum Ziel eine Ventilbetätigungs vorrichtung zu schaffen, bei der die auf den Ventilsitz ausgeübte Kraft in der Schließstellung des Ventils unter Betriebsbedingungen einjustiert werden kann, sodaß sich eine Ventilbetätigungsvorrichtung ergibt, die mit verschiedenen Dichtungstypen verwendet werden kann.
Di e b-"rfindung hat ferner zum Ziel eine lineare hydraulische Ventilbetätigungsvorrichtung zu schaffen, die einfach ist, eine Einheit bildet, leicht gewartet werden kann, und zuverlässig arbeitet.
Die Erfindung hat schließlich noch zum Ziel eine Ventilbetätigungsvorrichtung zu schaffen, die von Hand bedient werden kann um dadurch ein angeschlossenes Ventil zu öffnen bzw. zu schließen, wobei die mechanischen Vorteile der erfindungsgemäßen Ventilbetätigungsvorrichtung zur Anwendung kommen.
Die erfindungsgemäße Ventilbetätigungsvorrichtung umfaßt.
Betätigungsmittel, die zum Anschluß an ein Ventil geeignet sind, das seinerseits wieder über Leitungsmittel an eine Pumpe ange schlossen ist, die unter Druck stehende Flüssigkeit liefern kann.
Die Leitungsmittel bestehen aus ersten und zweiten Leitungen, die zwischen die Pumpe und die Ventilbetätigungsvorrichtung eingesetzt sind. Ventilmittel sind im Betrieb so an diese Leitungen angeschlossen, daß die eine der Leitungen mit unter druck stehender Flüssigkeit beschickt wird, während gleicilzeíti, die andere Leitung abgeschaltet ist.
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren, die jedoch nur als 3eispiel einer bestimsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, nicht als Einschränkung aufgefaßt werden dürfen, Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer erfingungsgemäßen Ventilbetätigungsvorrichtung.
Figur 2 ist ein teilweiser uerschnitt durch die Ventilbetätigungsvorrichtung gemaß vorliegender Erfindung.
figur 5 ist ein teilweiser Querschnitt eines Abschnitts der in Figur 2 dargestellten Ventilbetätigungsvorrichtung.
Schließlich ist Figur 4 ein teilweiser Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilbetätigungsvorrichtung.
Im folgenden wird auf Figur 1 Bezug genommen, die eine erfindungsgemäße Ventilbetätigungsvorrichtung zeigt. Darin ist eine Primärmaschine 11 in Blockform als elektrischer Motor mit den Anschlußklemmen 12, 13 gezeigt, an denen elektrische energie eingespeist wird. Dabei sei darauf hingewiesen, daß, obwohl die dargestellte Primärmaschine aus einem Elektromotor besteht, im Prinzip jede gewünschte Antriebsanordnung, z.B. auch ein pneumatischer Motor, bei Bedarf verwendet werden kann. Die Primärmaschine dreht die Achse 14, an die die exzentrische, von der Achse 14 angetriebene Nockenscheibe 15 angesetzt ist. Ein Paar von Pumpen 20, 30 ist an die exzentrische liockenscheibe 15 angekoppelt, derart, daß Flüssigkeit unter Druck von einem Reservoir 16 zu dem Ventilsystem strömt, wie im folgenden noch ausführlicher beschrieben.
Die Pumpe 20 umfaßt eine Gehäuse 21, in dem sich ein Ventilstößel in der Form eines Kolbens 22 befindet, der in der Kammer 23 gleiten kann. Auf den Kolben 22 wird vermittels der Feder 24 ein Druck ausgeübt, sodaß die Endfläche 25 stets an die Oberfläche der exzentrischen Nockenscheibe 15 angedrückt bleibt. In der im Gehäuse 16 der Pumpe 20 untergebrachten Kammer 26 befindet sich ein Kugelventil 27, aas durch die Feder 28 an den Ventilsitz 29 angepreßt wird. Die Leitung 17 stellt eine Verbindung zum Flüssigkeitsreservoir 16 her über die Einlaßöffnung 18 im Gehäuse 21. Im Gehäuse 21 ist ferner eine Auslaßöffnung 19 vorgesehen, in die eine erste, zum Zylinder 101 der Betätigungsvorrichtung 100 verlaufende Leitung 50 eingesetzt ist. Die verschiedenen Teile der Pumpe 30 sind identisch mit denen der Pumpe 20 und deshalb werden für die beiden Pumpeinheiten 20, 30 gleiche Bezugssymbole benutzt. Die Pumpe 30 ist über die Leitung 41 mit dem Flüssigkeitsreservoir 16 verbunden (Ei>5laßöffnung 42). Die Auslaßöffnung 43 steht über die Leitung 60 mit dem Zylinder 101 der Betätigungsvorrichtung 100 in Verbindung.
In der Primärmaschine ist die Pumpe 20 am Ende des Saughubs, die Pumpe 30 am Ende ihres Auslasshubs dargestellt. Wie dem Sachmann sofort ersichtlich, wird während des Auslasshubs eines Kolbens Flüssigkeit durch das Kugelventil in die mit der Auslaßöffnung der Pumpe verbundene Leitung geliefert. Während des Saughubs ruht das Kugelventil im Ventilsitz und wenn die Einlaßöffnung geöffnet ist, füllt die Blüssiskeit die Kammer um während der unmittelbar darauf folgenden Auslaßperiode ausgestoßen zu werden.
Lin elektromagnetisches Überdruckventil 51 ist an die Leitung 50 angeschlossen. Wie schematisch dargestellt, besteht das Überdruckventil 51 aus der Magnetspule 52, an deren Anschlüssen 53, 54 Strom zur Erregung eingespeist werden kann. Bei der Erregung wird der schematisch mit 55 angedeutete Stempel betätigt und entfernt dabei den Stöpsel 56 aus seiner Passung. Dadurch wird die Leitung 50 mit dem Reservoir 57 verbunden.
Ein gleichartiges elektromagnetisches Überdruckventil 61 ist an die Leitung 60 angeschlossen; die Teile entsprechen denen des Überdruckventils 51 und deshalb werden in der sechziger Reihe die gleichen Ziffern wie in der fünfziger teine als Bezugssymbole benutzt.
Linie dargestellt ist die Leitung 50 über die Öffnung 102 mit dem Zylinder 101 verbunden, wodurch Hydraulikflüssigkeit in die Kammer 103 eingeführt wird. Die Leitung 60 ist entsprechend an die Öffnung 104 angeschlossen, wodurch Flüssigkeit in die Kammer 105 des Zylinders 101 eingeleitet werden kann. Im ZylInder 101 befindet sich der Kolben 106. Der Kolben 106 und die an ihn angesetzte Kolbenstange 107 bewegen sich in der Kammer. Die gestrichelte Linie 109 deutet die Verbindung der Kolbenstange 107 zum Ventil 108 an. Bei einer Bewegung des Kolbens 106 und der an ihn angesetzten Kolbenstange 107 wird das Ventil 109 betätigt.
Wenn der Kolben 106 nach rechts über eine Wegstrecke bewegt wird, die zum Schließen des Ventils 108 ausreicht, steigt der Druck in der Kammer 105 an, solange unter Druck Flüssigkeit von der Pumpe 30 durch die Leitung 60 zugeführt wird. \wenn der Druck ansteigt, erfolgt eine Weiterleitung durch die Leitung 60 in die Leitung 70 und dadurch zum Abzugsschalter 71. Dieser Abzugsschalter ist so eingestellt, daß beim Erreichen eines bestimmten Drucks eine Auslösung erfolgt, wobei der Stempel 72 gemäß Figur nach rechts bewegt wird, sodaß die durch die Kurzschlußschiene 75 geschaffene elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 73, 74 unterbrochen wird. Der Betrieb der Vorrichtung bei Unterbrechung des elektrischen Kreises wird weiter unten im einzelnen beschrieben werden.
Wenn unter Druck stehende Flüssigkeit durch die Leitung 50 zur Kammer 103 des Zylinders 101 geleitet wird, werden der Kolben 106 und die Kolbenstange 107 nach links, d.h. in der Richtung der Öffnung des Ventils 108, bewegt. Bei dieser Bewegung wird der Druck in der Leitung 50 durch die Leitung 80 an den druokbetätigten Schalter 71 angelegt, derart, daß der Schalter durch Anliegen der Kurzschlußschiene 75 an den Kontakten 73, 74 in seine ursprüngliche Stellung zurückgestellt wird (wie weiter unten noch ausführlicher dargestellt). Wenn sich der Kolben 106 nach links bewegt, stößt er an das Ende der Stange 91 des Begrenzungsschalters 90 an. Bei der Bewegung der Stange 91 muß die von der Feder 92 erzeugte Druckkraft überwunden werden; diese Peder ist zwischen dem Ende 93 des Gehäuses für den Begrenzungsschalter 90 und den Anschlag 94 eingesetzt. Bei der Bewegung nach links wird die durch die Kurzschlußschiene 97 hergestellte elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 95 und 96 unterbrochen.
Damit regelt der Begrenzungsschalter 90 das Öffnen der Betätigungsvorrichtung 100, d.h. die Auslenkung in jeder Richtung wird durch den Begrenzungsschalter geregelt.
Der Betr-ieb der Vorrichtung in der oben beschriebenen Form geschieht in dem dargestellten Beispiel durch Anlegen elektrischer Spannung an die Primärmaschine und ein Überdruckventil, Elektrische Energie wird von der Quelle 111 dem Schalter 11Z zugeführt, der seinerseits wieder durch den Regler 113 betätigt wird (punktierte, mit 114 bezeichnete Linie). Die Schaltmittel 112 bestehen aus einem Schalter mit drei Schaltstellungen, deren mittlere ein Öffnen des Schalters bedeutet; der Schalter hat den beweglichen Kontakt 115 und die festen Kontakte 116, 117. Eine Leitung 118 verläuft vom festen Kontakt 116 zum Kontakt 95, während eine zusätzliche Leitung 119 den festen Kontakt 117 mit dem Kontakt 74 des druckbetätigten Schalters 71 verbindet.
Eine weitere elektrische Leitung 121 verbindet den Kontakt 96 mit dem Anschluß 63 der Magnetspule 62, deren anderer Anschluß wie gezeigt geerdet ist. Die Leitung 121 ist durch die Zweigleitung 122 mit dem festen Kontakt 123 des Relais 125 verbunden.
Wie dargestellt, sind die Kontakte 126 und 127 des Relais 125 zusammengeschaltet und von ihnen verläuft eine Leitung 128 zum Anschluß 12 der Primärmaschine 11; der andere Anschluß 13 der Primärmaschine ist geerdet. Ein zusätzlicher Kontakt 129 ist an den Kontakt 73 des druckbetätigten Schalters 71 vermittels der Leitung 131 angeschlossen, die eine von der Leitung 152 ausgehende Abzweigung darstellt. Von der Leitung 132 geht ferner die Verbindung 133 zum Anschluß 134 der Relaisspule 125, deren anderer Anschluß 135 auf Erde geschaltet ist. Die Leitung 132 geht zum Anschluß 53 der Magnetspule 52, deren anderer Anschluß 54 in der dargestellten Weise geerdet ist.
Im Betrieb der schematisch in Figur 1 dargestellten Vorrichtung wird beim Schließen des beweglichen Kontakts 115 des Schalters 112 mit dem festen Kontakt 117 elektrische L'nergie von der Stromquelle 111 durch die Leitung 119, die geschlossenen Kontakte 73, 74, 75 des druckbetätigten Schalters 71 und durch die Leitung 132 der Leitung 133 und damit der Magnetspule 125 zugeführt. Gleichzeitig wird die Spannung an die Spule 52 des elektromagnetischen Überdruckventils 51 angelegt, wodurch der Stöpsel 56 zurückgezogen und die Leitung 50 an das Reservoir 57 angeschlossen wird. Wenn die Relaisspule 125 erregt wird, werden die Kontakte 127, 129 durch den beweglichen Teil 124 des Relais 125 miteinander verbunden und dadurch wird über die Leitung 128- Spannung an die Primärmaschine 1 I angelegt. Venn aie Primärmascnine 11 erregt wird, beginnen die Pumpen 20, 30 zu arbeiten und pumpen Flüssigkeit vom Reservoir 16 durch die Auslaßöffnungen 19 und 43 in die Leitungen 50 bzw. 60. Da das elektromagnetische Überdruckventil 51 betätigt wurde, ist die Leitung 50 an das Reservoir angeschlossen und die von der pumpe 20 angelieferte Flüssigkeit kehrt sofort durch die deservoirleiturig 57 zurück. Da das elektromagnetische Überdruckventil 61 nicht betätigt wurde, gelangt Slüssigkeit durch die Leitung 60 in die Kammer 105 des Zylinders 101. dadurch wird der Kolben 106 samt der Kolbenstange 107 nach rechts bewegt bis das Ventil 108 an seinen Ventilsitz angepreßt ist. Eine Kraft wird ausgeübt, bis das Ventil den Ventilsitz hermetisch abschließt. Sobald dieser Abschluß zustande gekommen ist, wird der in der Kammer 105 auftretende Druck durch die Leitung 70- weiterübertragen an aen druckbetätigten Schalter 71, worauf sich der Stempel 72 nach rechts bewegt. Dadurch öffnet die Kurzschlußschiene 75 den Stromkreis zwischen den Kontakten 73 und 74 und das elektromagnetische Überdruckventil 51 und das Relais 125 werden stromlos, wodurch auch der Stromfluß zur Primärmaschine 11 unterbrochen wird. Wenn diese Bedingungen eingetreten sind, sind beide eleRtromadnetischen Überdruckventile 51 und 61 geschlossen und das System ist hydraulisch arretiert in seiner Stellung "geschlossen". Dies er,,ibt sich, wenn die Spannung, an irgendeinem Punkt während des Hubs des Kolbens 106 und des Kolbenstempels 107 unterbrochen wird.
Wenn der bewegliche Kontakt 115 mit dem beweglichen Kontakt 116 in Berührung kommt, kann Strom durch die Leitung 118, die geschlossenen Kontakte 95, 96, 97 des Begrenzungsschalters und durch die Leitung 121 fließen und die Spule 62 des elektromagnetischen tiberdruckventils 61 erregen, wodurch die Leitung 60 an das Flüssigkeitsreservoir 67 angeschlossen wird. Gleichzeitig fließt Strom durch die Leitung 122, durch die geschlossenen Kontakte 123, 124, 126 des stromlosen Relais 125 und durch die Leitung 128 zur Primärmaschine 11. Die weitere Betriebsfolge ist dann ähnlich wie vorher beschrieben und unter Druck stehende Flüssigkeit wird in die Kammer 103 des Zylinders 101 eingeleitet.
Unter diesen Verhältnissen bewegt sich der Kolben 106 samt der Kolbenstange 107 nach links bis eine Berührung zwischen dem Kolben 106 und dem Ende der Stange 91 des Begrenzungsschalters 90 stattfindet, sodaß die Kurzschlußschiene 97 nicht länger eine Verbindung zwischen den Kontakten 95 und 96 aufrechterhält und damit der Stromfluß durch die Primärmaschine 11 und das elektromagnetische Überdruckventil 61 unterbrochen wird. Dadurch wird das gesamte System bei Stromunterbrechung wiederum hydraulisch in seiner Stellung einarretiert.
Während unter Druck stehende Flüssigkeit zur Leitung 50 befördert wird, gelangt Flüssigkeit durch die Leitung 80 zudem druckbetätigten Schalter 71. Wenn Druck über die Leitung 50 und die Leitung 80 an den druckbetätigten Schalter 71 angelegt wird, bewegt sich die Stange 72 nach links, wobei dann die Kurzschlußschiene 75 wieder den elektrischen Kontakt zwischen den festen Kontaktteilen 73, 74 herstellt.
In manchen Anwendungsfällen ist es erwünscht über die Stellung des Ventils Bescheid zu erhalten um das Ventil entsprechend zu verstellen. Für derartige Fälle ist ein Gegenkopplungsübertragungselement 140 an das Ventil 108 angeschlossen und liefert ständig ein Ausgangssignal, das die Stellung des Ventils 108 anzeigt. Wie durch den Pfeil 141 angedeutet, wird das Aubgangssignal an den Regler 113 angelegt um das Ventil entsprechend den Steuersignalen einzustellen, wie dem Fachmann sofort verständlich.
Die Figuren 2 und 3 sind eine ins einzelne gehende Darstellung der hydraulischen Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden erfindung.
Wie besonders in Figur 2 dargestellt, umfaßt die Ventilbetätigungsvorrichtung einen Pumpeneabschnitt 201 und einen Betätigungsabschnitt 202. Diese beiden Abschnitte sind zusammengefaßt zu einer einheit, die durch die Halteklammer 203 am Ventilkörper befestigt ist. Der Kolben 211 und die Kolbenstange 200 sind in bekannter eise an den Ventilschaft 204 vermittels einer Kupplung 205 angeschlossen, deren Ausführung an sich bekannt ist. Wenn der Kolben 211 und die Kolbenstange 200 sich hin- und herbewegen (nach oben und nach unten; Figur 2) bewegt sich auch der Ventilschaft 204 und öffnet bzw. schließt das Ventil.
Der Betätigungsabsohnitt 202 umfaßt den Körper 206, in dem die Leitungswege 207, 208 zu den Kammern 209 bzw. 210 auf weder Seite des Kolbens 211 führen. Die Leitungswege 207, 208 stehen mit den Auslaßöffnungen der Pumpen 20, 30 in Verbindung (Figur 1).
Die Kammern 209, 210 werden begrenzt durch einen Zylinder 212, der am Ende 213 des Körpers 206 in einem Hohlraum 214 gelagert ist. Ein weiterer äußerer Abschnitt 214S des Hohlraums 214 erstreckt sich um den Außenrand des Zylinders 212 und die Berandung 206 des Hohlraums 214. Der äußere Abschnitt 214A ist ein Teil eines-Flüssigkeitsvorratsreservoirs. Durch die Öffnung 215.
kann Hydraulikflüssigkeit eingeleitet werden.
Ein Zylinderkopf 220 wird über dem Körper 206 durch Schrauben 221, 222 oder dergleichen in seiner Stellung gehalten. Im Zylinderkopf 220 ist ein Kanal 223 vorgesehen, sodaß, wie gezeigt, der Leitungsweg 208 mit der Kammer 210 in Verbindung steht. Die Bohrung 224 im Kopf 220 dient zur Aufnahme des druckbetätigten Schalters 71. Gemäß der Darstellung umfaßt der druckbetätigte Schalter eine Spule 225; ein Anschluß derselben ist mit dem Bügel 226 verbunden, dessen Seiten den m.it 227 bezeichneten Schaltmechanismus betätigen, indem sie die von e Schalter 227 ausgehenden KnöpSe 228, 229 berühren.
Wenn beispielsweise im Betrieb der Kolben 211 sich soweit nach unten bewegt hat, daß das angekoppelte Ventil an seinem Sitz anliegt, und der Druck in der Kammer 210 steigt an, so wird der Druck durch den Kanal 231 in die Kammer 232 in der Bohrung 224 weiterübertragen. Der Druck wirkt gegen die Pläche 233 an der Spule 225 und preßt sie gemäß der Darstellung der Figur 2 nach links. Wenn die vom Druck an der Fläche 233 erzeugte Kraft größer ist als die Kraft-der Feder 234, so bewegt sich die Spule 225 gemäß der Darstellung der Figur 2 nach links. Bei dieser Bewegungs nach links kommt der Knopf 229 mit den Bügel 226 in BerEhrung; dadurch wird der Schalter 227 betätigt und die XachlieSerung von Plüssigkeit in der oben beschriebenen Weise von den Pumpen 20 und 30 hört auf. Sobald die Nachlieferung von Flüssigkeit an die Kammer 210 aufhört, stellt die Feder 234 die Spule 225 in die dargestellte Stellung zurück. Zu beachten ist, daß der Ansatz 235 in der Bohrung 224 die durch die Feder 234 herbeigeführte Bewegung der Spule 225 abbricht. Die Spule 225 nimmt deshalb die in Figur 2 dargestellte Stellung ein und der Schalter 227 bleibt offen. Perner ist zu beachten, daß durch Verstellen des mit einem Gewinde versehenen Stöpsels 236 die von der Feder 234 bereitgestellte Spannung verändert werden kann. Dgs bedeutet, daß der für eine Bewegung der Spule 225 nach links (zur Betätigung des Schalters 227) notwendige Druck eingeregelt werden kann, sobald ein bestimmtes Ventil an die Betätigungsvorrichtung angeschlossen ist.
Der Schalter 227 wird durch Umkehrung der Bewegung des Kolbens 211 im Zylinder 212 in die @ursprüngliche Stellung zurückgestellt. Die Bewegungsumkehr wird erzielt durch Zuführen von Flüssigkeit in die Kammer 209 durch die Leitung 207. Wenn dies eintritt, wird der Druck in der Leitung 207 durch die Öffnung 2v7 in die Bohrung 224 weiterübertragen und wirkt auch in der Vertiefung 238. Der dort auftretende Flüssigkeitsdruck wirkt auf die linke Endfläche 239 der Spule 225 und ergibt damit eine Bewegung der Spule nach rechts (gemäß der Darstellung der Figur 2).
Die Spule bewegt sich nach rechts bis die Endfläche 233 am Ansatz 239 anliegt, der für die Bewegung der Spule 225 einen Anschlag darstellt. Diese Bewegung der Spule 225 reicht aus um sie in Berührung mit dem Knopf 228 des Schalters 227 zu bringen. Der Schalter wird dadurch zurückgestellt und ist für eine nachfolgende neue Kontaktgabe in der vorher beschriebenen Weise betriebsbereit.
enn der Kolben 211 sich nach oben bewegt, stößt er an der Stange 241 des auf dem Kopf 220 gelagerten Begrenzungsschalters 242 an. Wie dargestellt, wird die Stange 241 durch die Feder 243 nach unten gedrückt und dadurch von der Berührung mit dem Schalter 242 abgehalten. Wenn sich der Kolben nach oben bewegt, wird auch die Stange entgegen der Kraftwirkung der Feder 243 nach oben gestoßen, bis der Schalter 242 schaltet und damit den Betrieb der Pumpen 20, 30 wie oben beschrieben beendet.
Elektrische Anschlüsse 251 sind auf dem Kopf 220 vorgesehen.
Die Anordnung ist mit einer Überzugshaube 252 abgedeckt, die auf den Kopf 220 aufgeschraubt werden kann (Gewinde 253). In geeigneter Weise angebrachte elektrische Verbindungen zu den Anschlüssen 251 sind vorgesehen, sodaß die gewünschten elektrischen Schaltvorgänge stattfinden können. Die Kabel sind durch den Kopf 220 so durchgeführt, daß sie im Reservoirs wie schematisch mit 254 angedeutet, erscheinen. Diese elektrischen Leitungen 254 werden dann weiter zum Pumpenabschnitt 201 durchgeführt. Der Pumpenabschnitt 201 enthält den Hauptanteil der Flüssigkeit d beherbergt ferner die Pumpe und die Primärmaschine. Die im Pumpenabschnitt 201 enthaltene Flüssigkeit kann seBQ den mit der gestrlohelten Linie 250 angedeuteten Pegel haben. Der Pumpenmeohanismus ist unter dem Flüssigkeitspegel 250 anzubringen, der Elektromotor darüber.
Figur 3 zeigt Abschnitte einer Pumpenausführung, die besonders für die vorliegende Erfindung geeignet ist. Wie dargestellt ist auf die Antriebsachse 261 eine exzentrische Nockenscheibe 262 aufgesetzt, die an der Endfläche 263 des Kolbens 264 der Kolbenpumpe anliegt. Ein Zylinder 265, in dem der Kolben 264 sich hin- und herbewegt, ist eingeschraubt in den Ansatz 266, der mit dem Gehäuse 267 ein Gußstück bildet. Eine Einlaßöffnung 268 verläuft durch den Ansatz 266 und den Zylinder 265 derart, daß Flüssigkeit von dem Reservoir einfließen kann und den mit 250 bezeichneten Füllstand ergibt. Das bedeutet, daß der Pumpenmechanismus völlig in die Flüssigkeit im Pumpenabschitt 201 der Betätigungsvorrichtung eingetaucht ist. Die Feder 269 ist zwischen der Einspannbuchse 271 und dem Ansatz 271' eingesetzt; der Ansatz 271' wird durch den Zylinder 265 und den Pumpenkörper 266 geschaffen.
Ein Rückschlagventil, das aus dem durch die Peder 273 an den Ventilsitz 274 angedrückten Stempel 272 besteht, läßt die Flüssigkeit vom Zylinder 265 durch die Auslaßöffnung 275 zur Betätigungsvorrichtung durch, wie vorher beschrieben.
Wie ferner erwähnt wurde, kann die Pumpe bei Bedarf aus zwei gleichartigen Abschnitten der oben beschriebenen Form be- -stehen.
Unter gewissen Betriebsbedingungen, bei denen eine erfindungs gemäße Ventilbetätigungsvorrichtung verwendet wird, ist es wünschenswert ein bestimmtes, von der Betätigungsvorrichtung gesteuertes Ventil von Hand zu öffnen und zu schließen. Betriebsbedingungen, die dies wünschenswert erscheinen lassen, sind z.B.
Versagen der Primärmaschine, Leistunpsabfall an der Primärmaschine, und ähnliches. Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit zusätzlicher Handbedienung; auf diese Pigur wird im folgenden Bezug genommen, Figur 4 ist ein teilweiser Querschnitt durch einen Abschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Wvie in Figur 4 dargesetllt, besteht die Primärmaschine aus einem Motor 501, der von einem komprimierten Gas, z.B. Luft, angetrieben wird. Einzelheiten dieser Vorrichtung sind nicht dargestellt, da sie dem Fachmann bekannt sind. Die Antriebsachse 302 des Motors 301 steht mit der Welle 303 in Eingriff, die in Eugellagern 304, v05 läuft. Mittel 3G6 zur Handbedienung umfassen den Handgriff 307, der vom Befestigungskörper 308 ausgeht, und das nach unten verlaufende Verbindungsstück 309, das in das Gehäuse des rotors 301 eingesetzt ist. Das Verbindungsstück 309 ist an den gasgetriebenen Motor (bzw. eine andere Primärmaschine) angekoppelt, derart, daß die Antriebsachse 302 bei der Drehung des Handgriffs 307 in Rotation versetzt wird. Eine von Hand ausgeführte Drehung der Antriebsachse 302 führt zu einer Drehung der Welle 303 und damit auch des Exzenters 311. Eine Drehung des Exzenters erzeugt eine Hin- und Herbewegung des Pumpenkolbens 312 (nicht dargestellt), wie vorher im einzelnen beschrieben.
Dadurch wird Flüssigkeit durch die Leitungen 50 und 60 zu der Betätigungsorrichtung gepumpt. Wie vorher dargelegt, muß ein Überdruckventil in einer der beiden Leitungen 50, 60 betätigt werden um ein einwandfreies Arbeiten der Betätigungsvorrichtung zu gewährleisten.
Die handbetätigte bberdruckventilvorrichtung ist mit 315 bezeichnet und besteht aus dem Ventilstössel 316, auf dem eine Kraft von der Feder 317 ausgeübt wird. kiese weder ist zwischen den ansatz 318 am Ventilstössel 316 und der Vorderseite 319 der Bohrung 321 in der Gehäusewand 322 eingespannt. Eine Schraubenmutter 323 hält den Ventilstössel 316 in der dargestellten Stellung, da sie einen Anschlag für den an sie angedrückten Ansatz 318 darstellt. Der Ventilstössel 316 endet im Gehäuse 322 in der Porm einer Spitze 324, deren Funktion weiter unten beschrieben ist. Eine Schutzkappe 325 kann auf die Mutter 323 geschraubt werden um eine unbeabsichtigte Verstellung des Ventilstössels 316 zu verhindern.
Das Gehäuse 322 umschließt die Bohrung 326, die mit dem Kanal 327 in Verbindung steht, der zu einer der Kammern 209 oder 210 führt (Figur 2). In der Bohrung 326 ist eine den Durchlaß begrenzende Öffnung 328 eingesetzt, die beispielsweise die Form einer Düse haben kann. Die auf dem Arm 331 angebrachte Abschlußkappe 329 sitzt über der Öffnung 332 der Düse. In der Ruhestellung liegt die Abschlußkappe 329 der Oeffnung 332 an und schließt sie damit ab. Wie vorher dargelegt, wird bei Erregung des Elektromagneten die Abschlußkappe 329 von der Öffnung 332 der Die weggezogen, sodaß dem Druck im Kanal 327 nachgegeben wird, während der 1>' ruck im anderen Kanal ansteigt und die Betätigungsvorrich tung zum Ansprechen bringt.
In der in Pigur 4 dargestellten Ausführungsform wirkt die Spitze auf der Abschrägung 724 als Nocke und berührt das Ende 333 des Arms 331. Es ergibt sich damit die Wirkung einer Nockenscheibe und die Abschlußkappe 329 wird von der Öffnung 332 der Düse abgehoben. Die Folge ist also eine von Hand bewirkte Dreigabe des Kanals 327, d,h. wenn der Handgriff 307 gedreht wird, bewegt sich der Kolben 312 und Flüssigkeit wird in eine vom kanal 327 verschiedene Leitung gepumpt, während das von Hand bewirkte Ansprechen der Betätigungsvorrichtung zustande kommt. Sin dem in Figur 4 dargestellten Abschtlitt ähnlicher Teil ist für die andere Seite der Vorrichtung vorgesehen (schematisch in Figur 1 gezeigt).
Vorstehend wurde somit eine eine Einheit bildende Ventilbetätigungsvorrichtung beschrieben, die eine zur Ventilbetätigung ausreichende Bewegung auf Steuersignale hin ergibt, wobei die volle von der Pumpe zur Verfügung gestellte Leistung ausgenutzt wird. Dadurch wird das System in der Stellung einarretiert, die es zuletzt einnahm, wenn die Kraftversorgung der Primärmaschine ausfällt. Im Betrieb können beliebige Einjustierungen für den Fall der Unterbrechung der Ventilversorgung gemacht werden, und das System und die notwendigen Justierungen sind einfach und zuverlässig. Die Figuren und die obige beschreibung dienen nur als Beispiel von Ausführungsformen der Erfindung und sollen nicht das in den folgenden Patentansprüchen definierte Ausmaß der Erfindung abgrenzen.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

Ventilbetätigungsvorrichtung zum Anschluß an ein Ventil, umfassend Pumpmittel urn Flüssigkeit unter Druck zu liefern, Leitungsmittel zur Verbindung der Pumpe mit der Betätig-ungsvorrichtung, bestehend aus ersten und zweiten, unter Druck stehende Flüssigkeit an die Betätigungsvorrichtung liefernden Leitungen um das Ventil in seine geöffnete und geschlossene Stellung zu bringen gekennzeichnet durch Ventile, die mit den ersten und zweiten Leitungen zusammenwirken um unter ruc stehende Flüssig,-keit zur ersten bzw. zweiten Leitung zu liefern und um gleichzeitig eine der beiden Leitungen von Überdruck zu entlasten.
2. Ventilbetätigungsvorrichtung nach anspruch 1 mit einer Doppelkolbenpumpe (20, 30), dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitung (50) mit der zum Kolben (22) gehörigen Auslaßöffnung (19) verbunden ist, während die zweite Leitung (60) mit der zum Kolben (32) zugehörigen Auslaßöffnung (43) verbunden ist, und daß Flüssigkeit gleichzeitig von der Doppelkolbenpumpe (20, 30) der ersten und zweiten Leitung (50 bzw. 60) zugeführt wird.
3. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine druckbetätigte Abschlußvorrichtung (100), die derart angeschlossen ist, daß an ihr der in einer der Leitungen (5-0 bzw. 60) herrschende Druck wirkt und den Zustrom von unter Druck stehender Flüssigkeit die Betätigungsvorrichtung (100) abschaltet, sobald der Druck in der Leitung (50 bzw. 60) einen bestimmten Wert überschreitet, wobei dieser Wert durch die Kraft bestimmt ist, die aufgewendet werden muß um das Ventil (108) in die Schließstellung zu pressen.
4. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch signalgesteuerte Überdruckventile (51, 61), die an die beiden leitungen (50, 60) angeschlossen sind, derart, daß das an die erste Leitung (50) angeschlossene Überdruckventil (51) geöffnet ist, wenn unter Druck stehende Flüssigkeit der zweiten Leitung (60) zugeführt wird, und daß das an die zweite Leitung (60) angeschlossene Überdruckventil (61) geöffnet ist, wenn unter Druck stehende Flüssigkeit der ersten Leitung (50) zugeführt wird.
5. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Stromquelle (111), eine an die Pumpen (20, 30) angeschlossene Primärmaschine (11), und einen Regler (113), der zwischen die Stromquelle (111) und die Frimärmaschine (11) geschaltet ist.
6. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen stellungsabhängigen, gegengekoppelten Übertrager (140), der ein von der Stellung des an die Ventilbetätigungsvorrichtung angeschlossenen Ventils (108) abhängiges Signal abgibt, das dem Regler (113) zugeführt wird.
7. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein mit Flüssigkeit gefülltes Gehäuse, wobei die Pumpe in dem Gehäuse (267) in der Flüssigkeit eingetaucht montiert ist.
8. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Betätigungsvorrichtung, bestehend aus einem Zylinder (212) mit einem in ihm gleitenden Kolben (211), derart, daß zu jeder Seite des Kolbens (211) eine Kammer (209) bzw. (210) geschaffen wird, in die die erste bzw. zweite Leitung (207 bzw.

208) einmündet; einem Gehäuse (206); einem von diesem Gehäuse umschlossenen Hohlraum (214), derart, da.S der im Gehäuse (206) enthaltene Zylinder (212) innerhalb des Hohlraums (214) liegt und einen äußeren Abschnitt (214A) zwischen dem Außenrand des Zylinders (212) und dem Hohlraum (214) bildet, der ein 'lüssigkeitsreservoir darstellt.
9. Ventilbetätigungsvo-rrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen als Primärmaschine dienenden Elektromotor, dessen Zuleitungen (254) durch den ein Flüssigkeitsreservoir darstellenden Außenabschnitt (214A) geführt sind.
10. Ventilbetätigungsvorrichtung nach anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußvorrichtung besteht aus einem Schalter (227); einer in einer Bohrung (224) beweglichen Spule (225), wobei eine er (234) die Spule (225) in der Bohrung (224) gegen den Schalter (227) drückt, ohne daß jedoch din Spule dabei den Schalter berührt; und einer Leitung (b-07), aie die Spule mit der Betätigungsvorrichtung verbindet und damit 'lüssigkeitsdruck an die Spule anzulegen gestattet, derart, da sich die Spule dann um einen bestimmten Betra verschiebt und it dem Schalter (227) in Bertihrung kommt.
11. Veutilbetätingungsvorrichtung nach Anspruch 4 mit einem die Pumpen (20, 30) betreibenden Elektromotor und einem Schalter zur Unterbrechung der Stromversorgung des Elektromotors, gekennzeichnet durch elektromagnetische Überdruckventile (51, 61) und Schaltmitteln (71), die eine gleichzeitige Stromzufuhr zum Motor und zu einem der elektromagnetischen Überdruckventile (51, 61) herstellen.
12. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet 9 daß die Pumpmittel eine handbetriebene Vorrichtung (506) umfassen, mittels der die Pumpmlttel betätigt werden können um unter Druck stehende Flüssigkeit zu liefern.
13. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein handbetriebenes Überdruckventil (315) um den Überdruck in der ersten bzw. zweiten Leitung (50 bzw. 60) zu beseitigen, wenn die Pumpmittel von Hand betätigt werden.
14. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, mit Fumpmitteln bestehend aus einer Primärmaschine (ii) und einer Pumpe (20, so), dadurch gekennzeichnet, dß die Primärmaschine (11) eine drehbare Antriebsachse (302) zum Antrieb der Pumpe hat; daß erste und zweite Überdruckventile (315) in den beiden Leitungen (50 bzw. 60) vorgesehen sind; daß ein Handgriff (307) zur Drehung der Antriebsachse von Hand vorgesehen ist; und daß die Überdruckventile (315) von Hand betätigt werden können.
15. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (32@), in dem die Überdruckventile (315) untergebracht sind, wobei die Vorrichtung zur Handbedienun aus Ventilstösseln (316) besteht, die durch das Gehäuse (322) ragen und niedergedrückt erden können, wodurch sie an den Überdruckventilen (315-) anliegen und sie somit betätigen.