DE2707306A1 - Control head for fluid flow valves - uses spindle and piston with corresponding threads and recesses and pins for stabilisation - Google Patents

Control head for fluid flow valves - uses spindle and piston with corresponding threads and recesses and pins for stabilisation

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DE2707306A1
DE2707306A1 DE19772707306 DE2707306A DE2707306A1 DE 2707306 A1 DE2707306 A1 DE 2707306A1 DE 19772707306 DE19772707306 DE 19772707306 DE 2707306 A DE2707306 A DE 2707306A DE 2707306 A1 DE2707306 A1 DE 2707306A1
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    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
    • F15B15/068—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement the motor being of the helical type

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Abstract

The control head is for the actuation of sealing and actuating elements in the liquor mfg. industry. It has a cylinder with a piston and a centrally held spindle. The piston (8) and its internal spindle (6) each have a corresponding thread. The piston has recesses (9) to accommodate guide pins (10) for direction stabilisation. Recesses or pins are formed so that their cross sections have a larger amount of free play in a radial direction, than in an axial direction, at right angles to the latter. The pins are centred in a recess in the front cylinder wall (4) and are locked via elements (25) of an intermediate housing (26), which connects head and sealing element. The piston has additional recesses (11) for return springs (12), held on guide tubes (14).

Description

SteuerkopfControl head

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuerkopf, insbesondere zur Betatigung von Absperr- und Regelorganen mit einem Zylinder, einem darin geführten Kolben und einer zentral gelagerten Spindel.The invention relates to a control head, in particular for Actuation of shut-off and regulating devices with a cylinder, one guided in it Piston and a centrally mounted spindle.

Derartige Steuerköpfe dienen beispielsweise zur Verstellung von Absperrklappen und dgl., wobei durch axiales Verschieben des Kolbens eine Drehung dermt diesem in Eingriff stehenden Spindel hervorgerufen wird. Der Kolben eines solchen Steuerkopfes besteht grundsätzlich aus metallischen Werkstoffen, wodurch sich das Gewicht des gesamten Steuerkopfes empfindlich erhöht. Hinzu kommt, daß durch die notwendige mechanische Bearbeitung eine nicht unerhebliche Verteuerung eintritt. Durch die schwergewichtige Ausführung entsteht überdies der Nachteil, daß die leichte Handhebung insbesondere bei der Eingliederung einer größeren Anzahl derartiger Steuerköpfe in Steueranlagen, die häufig aufgrund der weitverzweigten Produktwege nur schwer zugänglich sind, erhebliche Schwierigkeiten mit sich bringt.Such control heads are used, for example, to adjust butterfly valves and the like., whereby by axial displacement of the piston a rotation dermt this engaging spindle is caused. The piston of such a control head basically consists of metallic materials, which increases the weight of the entire control head increased sensitively. In addition, by the necessary mechanical processing a not inconsiderable price increase occurs. Through the heavy-weight design also has the disadvantage that the easy hand lifting especially when integrating a large number of such control heads in control systems, which are often difficult due to the extensive product routes accessible, entails considerable difficulties.

Ausgehend von diesen Nachteilen hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, einen Steuerkopf der eingangs genannten Art zu schaffen, der einerseits wirtschaftlich herstellbaristund zum anderen eine leichte Handhabung ermöglicht. Dabei soll der Kolben aus Kunststoff hergestellt und die Nachteile infolge Wdrmedehnungund Feuchtgkeitsaufnahme vermieden werden.Based on these disadvantages, the invention has the task put to create a control head of the type mentioned, on the one hand is economical to manufacture and, on the other hand, enables easy handling. The piston should be made of plastic and the disadvantages due to thermal expansion and Absorption of moisture can be avoided.

Diese Aufgabe wird bei einem Steuerkopf der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Kolben und die darin geführte Spindel mit Gewinde ausgestattet sind, welche miteinander korrespondieren, wobei zur Richtungsstabilisierung des Kolbens in diesem Ausnehmungen zur Aufnahme von Führungsbolzen vorgesehen sind und diese Ausnehmungen und/oder FUhrungsbolzen derart ausgebildet sind, daß deren Querschnitte in radialer Richtung ein größeres Spiel als in der dazu quer verlaufenden Achsrichtung aufweisen.This task is performed with a control head of the type mentioned at the beginning solved in that the piston and the spindle guided therein with thread fitted are, which correspond to each other, whereby to stabilize the direction of the Pistons are provided in this recess for receiving guide pins and these recesses and / or guide bolts are designed such that their cross-sections a greater play in the radial direction than in the transverse axial direction exhibit.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Querschnitt der Ausnehmung als Langloch und/oder annähernd eiliptisch ausgebildet ist und dessen große Achse parallel zur Zentrumsachse weist. Als Variante der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Querschnitt des Führungsbolzens oval und/oder elliptisch ausgebildet ist und die große Achse quer zur Zentrumsachse des Kolbens verläuft.In an embodiment of the invention it is proposed that the cross section the recess is designed as an elongated hole and / or approximately elliptical and its major axis parallel to the central axis. As a variant of the invention it is proposed that that the cross section of the guide pin is oval and / or elliptical and the major axis is transverse to the central axis of the piston.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird der Einsatz eines Kunststoffkolbens anstelle der bisher üblichen KolBen aus metallischem Werkstoff gegeben. Nachteile, wie sie infolge UberitißigerWtIrmeausdehnung und Feuchtigkeitsaufnahme insbesondere in Betrieben der Getränkeindustrie zu erwarten sind, treten hierbei nicht auf. Aufgrund des in radialer Richtung großen Spiels und des entsprechend geringen Spiels in der Querrichtung ist die insbesondere bei Absperr- und Regelorganen notwendige Richtungsstabilitdt des die Drehbewegung verursachenden Kolbens gewährleistet.The configuration according to the invention enables the use of a plastic piston instead of the previously common pistons made of metallic material. Disadvantage, as in particular as a result of excess thermal expansion and moisture absorption are to be expected in companies in the beverage industry, do not occur here. Because of the large play in the radial direction and the correspondingly small play in the The transverse direction is the directional stability that is particularly necessary for shut-off and regulating devices of the piston causing the rotary movement is guaranteed.

In Ausgestaltung der Erfindung weist der Kolben weitere Ausnehmungen für Rückstellfedern auf, welche auf Führungsrohren gehalten sind, wobei die Innenwandung einer Kolbenausnehiung mit der Außenwandung des Führungsrohres einen die Feder in jeder Position des Kolbens umschließenden Ringspalt bildet und die Führungsrohre in der stirnseitigen Zylinderwandung mittels eines im Rohrinneren gehaltenen Paßbolzens befestigt sind.In an embodiment of the invention, the piston has further recesses for return springs, which are held on guide tubes, the inner wall a piston recess with the outer wall of the guide tube a spring in enclosing each position of the piston Annular gap forms and the Guide tubes in the front wall of the cylinder by means of one inside the tube held fitting bolt are attached.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 einen vereinfachten Querschnitt des Steuerkopfes und Fig. 2 einen Querschnitt des Kolbens mit verschiedenen Varianten zur Führung des Zylinders.The invention is illustrated below with reference to in the drawings Embodiments explained in more detail. The drawing shows: FIG. 1 a simplified one Cross section of the control head and FIG. 2 shows a cross section of the piston with various Variants for guiding the cylinder.

Der Steuerkopf besteht aus einer Verstelleinrichtung 2 mit daran angeflonschtem Ventilgehäuse 1. Die Verstelleinrichtung 2 besteht aus einem Gehäuse 3, welches die Form eines Hohlzylinders hat. An beiden Enden befindet sich je ein Zylinderdeckel 4 als stirnseitige Zylinderwandung.The control head consists of an adjusting device 2 with a flange mounted on it Valve housing 1. The adjusting device 2 consists of a housing 3, which has the shape of a hollow cylinder. There is a cylinder cover at each end 4 as the frontal cylinder wall.

Innerholb des Zylinders ist eine mit Gewinde 5 versehene Spindel 6 mit einseitig noch außen geführten Kupplungselementen 7 angeordnet. Uberdies befindet sich innerhalb des Gehäuses 3 ein Kolben 8 mit Ausnehmungen 9 fUr Führungsbolzen 10 und Ausnehiungen 11 fUr Federn 12. Der Kolben 8 weist ferner eininnengewinde 13 auf, welches mit dem Gewinde 5 der Spindel 6 korrespondiert. Zweckmtißig ist der Kolben 8 als Kunststoffspritzteil ausgebildet. Gemäß dem in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiel bildet die Innenwandung einer Kolbenausnehmung 11 mit der Außenwandung eines Führungsrohres 14 einen die Feder 12 in jeder Position des Kolbens 8 umschließenden Ringspalt 15.Inside the cylinder is a spindle 6 provided with a thread 5 arranged with coupling elements 7 still guided on one side. Furthermore is located Inside the housing 3 there is a piston 8 with recesses 9 for guide pins 10 and recesses 11 for springs 12. The piston 8 also has internal threads 13, which corresponds to the thread 5 of the spindle 6. Is expedient the piston 8 is designed as a plastic injection-molded part. According to the one shown in the drawing AusfUhrungsbeispiel forms the inner wall of a piston recess 11 with the outer wall a guide tube 14 enclosing the spring 12 in every position of the piston 8 Annular gap 15.

Das Führungsrohr 14 ist in der stirnseitigen Zylinderwandung 4 mittels eines im Rohrinneren gehaltenen Paßbolzens 16 befestigt. Auf der gegen-Uberliegenden Seite befindet sich eine Druckmittelzuleitung 17, in der eine Entluftungsbohrung 18 angeordnet sein kann. Diese Bohrung wird mit dem Dichtelement 19 eines Druckmittelanschlusses 20 verschlossen. Gemäß de. in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ausnehmungen 9' des Kolbens 8 im Querschnitt als Langloch und/oder annähernd elliptisch ausgebildet, wobei die große Achse 21 parallel zur Zentrumsachse 22 gerichtet ist. Der Führungsbolzen 10 weist einen kreisrunden Querschnitt auf. Dadurch ergibt sich in radialer Richtung ein größeres Spiel als in der zur Achse 21 quer verlaufenden Achse 23. Dieses Spiel dient dazu, Ausdehnungen des Materials infolge Wörmebeeinflussung und Feuchtigkeitsaufnahme auszugleichen, so daß ein Verklemmen des Kolbens vermieden wird bzw. eine leichte Rückstellmöglichkeit trotz des verwendeten Materials sichergestellt ist. Das quer zur Zentrumsachse 22 in Richtung der Achse 23 vorhandene Spiel ist dabei derart gering, daß eine Beeinflussung des Schließ- bzw. Uffnungsvorgonges bei Absperr. und Regelorganen vermieden wird.The guide tube 14 is in the end-face cylinder wall 4 by means a fitting bolt 16 held inside the pipe. On the opposite Side is a pressure medium supply line 17 in which a vent hole 18 can be arranged. This bore is connected to the sealing element 19 of a pressure medium connection 20 locked. According to de. in Fig. 2 shown embodiment are the Recesses 9 'of the piston 8 in cross section as an elongated hole and / or approximately elliptical formed, wherein the major axis 21 is directed parallel to the central axis 22. The guide pin 10 has a circular cross section. This results in a greater play in the radial direction than in the one extending transversely to the axis 21 Axis 23. This play serves to prevent expansion of the material as a result of thermal influence and to compensate for moisture absorption so that jamming of the piston is avoided is ensured or an easy reset option despite the material used is. The play that is present transversely to the center axis 22 in the direction of the axis 23 is at the same time so small that an influence on the closing or opening procedure at shut-off. and regulatory bodies are avoided.

Aus Fig. 2 sind weitere Varianten der Bolzenführung bzw. der möglichen Ausgestaltung von Ausnehmungen dargestellt. So ist es denkbar, daß der Querschnitt des Führungsbolzens oval und/oder elliptisch ausgebildet ist und die große Achse quer zur Zentrumsachse verläuft. Auch ist es denkbar, einen Führungsbolzen rechteckigen Querschnitts einzusetzen, wobei die Ausnehmungen in Richtung der Zentrumsachse ein entsprechend größeres Spiel aufweisen. In allen beispielsweise dargestellten Ausgestaltungen zur Führung des Kolbens ist grundsätzlich dafür Sorge zu tragen, daß eine ausreichende Richtungsstabilitöt während des Kolbenhubes gegeben ist.From Fig. 2 are further variants of the bolt guide or the possible Design of recesses shown. So it is conceivable that the cross section of the guide pin is oval and / or elliptical and the major axis runs transversely to the central axis. It is also conceivable for a guide pin to be rectangular Use cross-section, with the recesses in the direction of the central axis have a correspondingly larger game. In all the embodiments shown, for example To guide the piston, care must always be taken to ensure that a sufficient Directional stability is given during the piston stroke.

Die Führungsbolzen 10 sind in einer Ausnehmung 24 der stirnseitigen Zylinderwandung 4 zentriert. Sie werden von Befestigungselementen 25 für den Steuerkopf 2, welche diesen mit einem Zwischengehäuse 26 verbinden, gehalten.The guide pins 10 are in a recess 24 of the end face Cylinder wall 4 centered. They are fastened by fasteners 25 for the control head 2, which connect this to an intermediate housing 26, held.

PatentansprücheClaims

Claims (5)

Patentan spruche /1 S teuerkopf insbesondere zur Bestätigung von Absperr- und Regelorganen mit eine. Zylinder, einem darin geführten Kolben und einer zentrol gelagerten Spindel, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) und die darin geführte Spindel (6) mit Gewinde ausgestattet sind, welche miteinander korrespondieren, wobei zur Richtungsstobilisierung des Kolbens (8) in diesem Ausnehmungen (9) zur Aufnahme von Führungsbolzen (10) vorgesehen sind und diese Ausnehmungen (9) und/oder Führungsbolzen (10) derart ausgebildet sind, daß deren Querschnitte in radialer Richtung ein größeres Spiel als in der dazu quer verlaufenden Achsrichtung aufweisen. Patent claims / 1 control head in particular to confirm Shut-off and regulating organs with one. Cylinder, a piston guided in it and one centrally mounted spindle, characterized in that the piston (8) and the therein guided spindle (6) are equipped with threads which correspond to each other, whereby for directional immobilization of the piston (8) in this recess (9) for Receiving guide pins (10) are provided and these recesses (9) and / or Guide pins (10) are designed such that their cross-sections in radial Direction have a greater game than in the transverse axial direction. 2. Steuerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßder Querschnitt der Ausnehmung als Langloch und/oder annähernd elliptisch ausgebildet ist, dessen große Achse (21) parallel zur Zentrumsachse (22) weist. 2. Control head according to claim 1, characterized in that the cross-section the recess is designed as an elongated hole and / or approximately elliptical, its major axis (21) parallel to the central axis (22). 3. Steuerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Führungsbolzens (10) oval und/oder elliptisch ausgebildet ist und die große Achse (23) quer zur Zentrumsachse (22) des Kolbens (8) verlöuft. 3. Control head according to claim 1, characterized in that the cross section of the guide pin (10) is oval and / or elliptical and the large Axis (23) transversely to the central axis (22) of the piston (8). 4. Steuerkopf insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbolzen (10) in einer Ausnehmung der stirnseitigen Zylinderwandung (4) zentriert und mittels Befestigungselementen (25) fUr ein den Steuerkopf mit dem Absperrorgan verbindendes Zwischengehäuse (26) arretierbar sind. 4. control head in particular according to claim 1, characterized in that that the guide pins (10) are in a recess in the end face of the cylinder wall (4) centered and by means of fastening elements (25) for a control head with the intermediate housing (26) connecting the shut-off element can be locked. 5. Steuerkopf insbesondere nach den vorhergehenden AnsprUchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) weitere Ausnehmungen (11) für Rückstellfedern (12) aufweist, welche auf Führungsrohren (14) gehalten sind, wobei die Innenwandung einer Kolbenausnehmung mit der Außenwondung des Führungsrohres (14) einen die Feder (12) in jeder Position des Kolbens (8) umschließenden Ringspalt (15) bildet und die Führungsrohre in der stirnseitigen Zylinderwandung (4) mittels eines im Rohrinneren gehaltenen Paßbolzens (16) befestigt sind.5. Control head in particular according to the preceding claims, thereby characterized in that the piston (8) has further recesses (11) for return springs (12) which are held on guide tubes (14), the inner wall a piston recess with the outer wall of the guide tube (14) a spring (12) in each position of the piston (8) enclosing annular gap (15) and the guide tubes in the frontal cylinder wall (4) by means of an inside tube held fitting bolt (16) are attached.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2557252A1 (en) * 1983-09-01 1985-06-28 Barret Rene Pneumatic actuator for a valve whose opening and closing is achieved by a quarter-turn rotation.
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