DE8225214U1 - Stellglied mit Schubantrieb - Google Patents

Description

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SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen '

Berlin und München VPA 82 ϊ> 4448 DE |

Stellglied mit Schubantrieb

Die Erfindung bezieht eich auf ein Stellglied mit Schub· antrieb.

Aus Sicherheitsgründen wird häufig gefordert, daß bei Ausfall der Energie für den Stellantrieb, etwa bei Stromausfall, das Stellglied automatisch in eine Endlage, insbesondere in seine Schließlage, gefahren wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zielt darauf, bei Stellgeräten mit Schubantrieb der gestellten Forderung auf möglichst einfache Art und Weise nachzukommen.

Eine Lösung der Aufgabe weist die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 auf.

Merkmale bevorzugter Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Das Kupplungs-Kraftspeicher-Aggregat gemäß der Erfindung läßt sich so klein bauen, daß es in dem Anschlußflansch bzw. der "Laterne" zwischen Antrieb und Stellgliedgehäuse unterzubringen ist, ohne daß es erheblicher konstruktiver Änderungen bei Seriengeräten der eingangs genannten Bauart bedarf.

In den Figuren 1 und 2 sind zwei Aueführungsbeispiele dargestellt und im folgenden besehrieben»

Das in Figurjl· in einer Schnittzeichnung gezeigte Stellgerät setzt sich aus einem bekannten, hier nicht näher dargestellten elektromotorischen Stellantrieb 1 und dem

Sp 4 Bz / 06.09.1982

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eigentlichen Stellglied 2 zusammen, welch letzteres aus dem in einem Ventilgehäuse 3 angeordneten Drosselkörper 4 besteht, hier einem Tellerventilkörper, der in seiner einen Endlage, der Schließlage, auf dem Ventilsitz 5 aufsitzt und in seiner anderen Endlage„ die über einen Hub von beispielsweise 6 mm erreicht wird, den vollen Durchfluß freigibt.

Der Stellantrieb 1 ist mit dem Drositelkörper 4 in üblieher Weise über eine Schubstange verbunden, die geteilt ist und aus einem antriebsseitigen Slchubstangenteil 6 und einem stellgliedseitigen Schubstangenteil 7 besteht. Die mechanische Verbindung zwischen Stellantrieb 1 und Stellgliedgehäuse 3 wird Über einen Flansch 8 hergestellt, der die Durchführung für das stellgliedseitige Schubstangenteil 7 enthält und oben in die sogenannte Laterne 9 übergeht, die üblicherweise aus zwei Ständern besteht, die mit dem Gehäuse des Stellantriebe 1 verbunden sind.

Das Ende des antriebsseitigen Schubstangenteils 6 ist mit einer Stützplatte 10 versehen, auf welcher ein Elektromagnet 11 befestigt ist, der aus einem Topfkern 12 und einer darin angeordneten Wicklung 13 besteht. Als magnetischer Rückschluß für den als Haftmagneten ausgebildeten Elektromagneten 11 dient eine Jochplatte 14, die mit dem Ende des stellgliedseitigen Schubstangenteils 7 fest verbunden ist.

Die elektrische Energie zur -Speisung des Elektromagneten 11 wird diesem über eine hier nlefht dargestellte flexible Leitung zugeführt.

Bei eingeschalteter Energieversorgung; wird die Jöchplatte 14 auf der Stirnseite des Elektromagneten 11 festgehalten; es besteht somit eine elektromagnetische Kupplung zwischen den Schubstangenteilen 6 und 7, so daß das Stellglied 2 mit Hilfe des Antriebs 1 Über seinen Stellbereich verfahren werden kann.

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Als Kraftspeicher ist zwischen der Stützplatte 10 und der Jochplätte 14 eine den Elektromagneten 11 konzentrisch umgebende Schraubenfeder 15 vorgesehen, die als Druckfeder ausgebildet ist und sich in der gezeichneten Darstellung in gespanntem Zustand befindet.

Bei Ausfall der elektrischen Antriebsenergie für den Stellantrieb 1 wird auch der Elektromagnet 11 stromlos, und die Schraubenfeder 15 drückt die Jochplatte 14 nach unten und damit über das stellgliedseitige Schubstangenteil 7 den Drosselkörper 4 in eine Endlage, hier in seine Schließstellung*

Bei Wiederkehr der Stromversorgung für den elektromotorisehen Stellantrieb wird dieser mit Hilfe einer hier nicht näher dargestellten elektromechanischen oder elektronischen Schaltungsanordnung so gesteuert, daß er in die Endlage fährt, in welcher sich der Drosselkörper 4 befindet. Dabei wird über die Jochplatte 14 die elektromagnetische Kupplung zwischen Antrieb und Stellglied hergestellt und gleichzeitig der Kraftspeicher in Form der Schraubenfeder 15 wieder gespannt.

Figur 2 zeigt eine andere AusfUhrungsform des Stellglieds mit Schubantrieb und Kupplungs-Kraftspeicher-Aggregat; gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Unterschied zu der in Figur 1 gezeigten Anordnung ist darin zu sehen, daß hier die Jochplatte 14 mit dem antriebsseitigen Schubstangenteil 6 formschlüssig und mit dem stellgliedseitigen Schubstangenteil 7 kraftschlüssig verbunden ist.

Auch hier endet das antriebsseitige Schubstangenteil 6 in einer Stützplatte 10 und dem darauf angeordneten Elektromagneten 11* In der Sttitzplatte 10 sind mehrere, zur Schubstangenachse parallele Durchbrechungen 16 umfangnah und in gleichem Abstand angebracht* Diese Durchbrechungen 16 dienen zur Führung von parallel

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zur Schubstangenachse beweglichen Stiften 17» die mit ihren Fußenden in der Jochplatte 14 befestigt sind. Die Länge der Stifte 17 ist so bemessen, daß sie über den vollen Hub des Drosselkörpers 4 in den Durchbrechungen 16 5 bewegbar sind» vor dem Herausfallen aus den Durchbrechungen sind sie durch an ihren Enden angebrachte Splinte oder Scheiben 1Θ gesichert.

Als Kraftspeicher sind hier mehrere Schraubenfedern 15· 10 vorgesehen, die jeweils koaxial um die Stifte 17 angeord-I net sind. Der Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, I daß das gesamte Kupplungs-Kraftspöicher-Aggregat mit den* ν antriebsseitigen Schubstangenteil 6 verbunden ist und so - einfacher zu fertigen und lagermäßig zu handhaben ist.

Zur Herstellung des KraftSchlusses zwischen dem stell-■ gliedseitigen Schubstangenteil 7 und der Jochplatte 14 I ist eine Schraubenfeder 19 vorgesehen, die das stellglied-

seitige Schubstangenteil 7 umgibt und sich einerseits ge-20 gen ein ortsfestes Gehäuseteil 20, andererseits gegen ei-I, nen am Ende des stellgliedseitigen Schubetangenteils 7 befestigten Teller 21 abstützt. Eine derartige Feder kann bei Bedarf auch bei der Ausführung nach Figur 1 zwischen Gehäuse und Jochplatte angeordnet werden.

25 Die Schraubenfeder 19 ist so ausgelegt, daß sie den Drosselkörper 4 in seine obere Endlage bringen und dort halten kann, andererseits ist ihre Federkraft kleiner als die des von den Schraubenfedern 15' gebildeten Kraftspeicher s, der in entgegengesetzter Richtung wirkt.

I 3ö Die Fraktion ist hier entsprechend ä&r bereits eu Figm· 1 ΐ beschriebenenί Bei Stromausfall löst sich die verbindung ί des Elektromagneten 11 mit seiner Jochplatte 14, die Fe-I dern 15 drücken die Jochplatte 14 gegen die Federkraft I der Schraubenfeder 19 nach unten, bis der Ventilkörper 4 ^ 35 in Schließstellung ist.

j Beim Wiedereinschalten bzw. bei der Wiederkehr der Strom-Versorgung wird der Stellantrieb in seine untere Endlage

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gesteuert, unter gleichzeitiger Spannung der Schraubenfedern 15'. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Stirnfläche des stellgliedseitigen Schubstangenteils 7 und der Jochplatte 14, die an dem Elektromagneten 11 haftet, wird hergestellt.

Wie aus den Figuren zu erkennen ist, läßt sich das Magnetkupplungs-Kraftspeicher-Aggregat relativ kompakt bauen, so daß es sich ohne besondere Änderungen innerhalb des Flansches 8 bzw. der Laterne 9 in den mechanischen übertragungsweg zwischen den beiden Schubstangenteilen 6 und einfügen läßt.

8 eansprüche
2 Figuren

Claims (8)

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1. Stellglied mit Schubantrieb, dadurch gekennzeichnet , daß die Schubstange zwischen Stellantrieb (1) und Drosselkörper (4) geteilt ist und die Schubstangenteile (6, 7) mittels einer elektromagnetischen Kupplung (11, 14) urd eines KraftSpeichers kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

2. Stellglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Kraftspeicher zwischen beiden Schubstangenteilen (6 und 7) mindestens eine Schraubenfeder (15;-15-') so angebracht ist, daß bei Ausfall der Antriebsenergie der Drosselkörper (4) in eine Endlage, vorzugsweise in seine Schließstellung, gefahren wird.

3. Stellglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß an dem Ende eines Schub- '..

stangenteils (6) ein Elektromagnet (11) angeordnet und über eine flexible Leitung gespeist ist und daß eine den magnetischen Rückschluß für den Elektromagneten (11) bildende Jochplatte (14) kraft- oder formschlüssig mit dem Ende des anderen Schubstangenteils (7) verbunden ist.

4. Stellglied nach Anspruch 2 und 3» dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Elektromagneten (11) und dem Ende des stellantriebsseitigen Schubstangenteils (6) eine Stützplatte (10) angeordnet ist mit zwei oder mehr umfangnah angebrachten, zur Schubstangenachse parallelen Durchbrechungen (16) und daß in den Durchbrechungen (16) über den vollen Hub des Drosselkörpers (4) bewegbare Stifte (17), die mit ihren Fußenden in der Jochplatte (14) befestigt sind, gesichert geführt sind.

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5. Stellglied nach Anspruch 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Elektromagneten (11) und dem Ende des antriebsseitigen Schub-

stangenteils (6) eine Stützplatte (10) angeordnet ist, 5 die Jochplatte (14) fest mit dem oberen Ende des stellgliedseitigen Schubstangenteils (7) verbunden ist, die Feder(n) (15, 15') des Kraftspeichers zwischen Stützplatte (10) und Jochplatte (14) angeordnet sind.

6. Stellglied nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß eine Schraubenfeder (15) als Kraft speicher koaxial um den Elektromagneten (11) P angeordnet ist.

7. Stellglied nach Anspruch 4, dadurch g e : kennzeichnet, daß als Kraftspeicher Schraubenfedern (15') koaxial um die Stifte (17) angeordnet sind.

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8. Stellglied nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das stellgliedseitige Schubstangenteil (7) von einer Schraubenfeder (19) umge-

i· ben ist, die sich einerseits gegen ein ortsfestes Gehäuse-

teil (20), andererseits gegen die Jochplatte (14) oder einen am Ende des stellgliedseitigen Schubstangenteils (7) befestigten !Teller (21) abstützt

und daß ihre Druckkraft kleiner ist als die des Kraftspeichers, aber groß genug, um den Drosselkörper (4) in seine obere Endlage zu bringen.

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