DE8431949U1

DE8431949U1 - Robotergerechte Armatur wie Kugelhähne oder Klappen

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Publication number: DE8431949U1
Application number: DE19848431949
Authority: DE
Original assignee: Chemat Armaturen fur Industrie- und Nuklearanlagen 7592 Renchen De GmbH
Current assignee: Chemat Armaturen fur Industrie- und Nuklearanlagen 7592 Renchen De GmbH
Priority date: 1984-10-31
Filing date: 1984-10-31
Publication date: 1985-06-13

Description

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Fa. Chemat GmbH, Carl-Benz-Str. 4, 7592 Renchen

Robotergerechte Armatur wie Kugelhähne oder Klappen

Die Neuerung betrifft eine speziell für den Robotereinsatz ausgelegte Kugelhahn- bzw. Absperrklappenanordnung.

In letzter Zeit werden immer häufiger Kugelhähne in Anlagen eingesetzt, deren Betätigung und Wartung nicht mehr durch den Menschen, sondern von Robotern erfolgt. Dabei mUssen auch die verwendeten Kugelhähne so ausgestaltet sein, daß ihre Betätigung und Wartung durch die eingesetzten Roboter erfolgen kann.

Bisher wurden handelsübliche Kugelhähne eingesetzt. Diese entsprachen in Aufbau und Wirkungsweise den Kugelhähnen, wie sie auch von der Anmelderin vertrieben werden und u.a. im Deutschen Patent P 32 21 258 der Anmelderin beschrieben sind.

Diese Ausgestaltung der Kugelhähne ist jedoch bei Einsatz von Robotern ungeeignet. Speziell die Wartung durch einen Roboter ist bei diesen bisherigen Ausgestaltungen praktisch nicht möglich.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kugelhahn zu schaffen, der es ermöglicht, daß seine Betätigung und Wartung durch Roboter erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Armatur aus einer vorderen Scheibe, einer mit dieser deckungsgleichen hinteren Scheibe und einem sich

zwischen diesen beiden eingesetzten Mittelteil besteht, wobei das Mittelteil die Kugel und die Spindel enthält, daß Schrauben, die von vorne durch die vordere Scheibe durchgesteckt sind, sich auch durch die hintere Scheibe

° erstrecken und in eine hinter der hinteren Scheibe anliegende Platte eingreifen, wobei das Festziehen einer der Schrauben die vordere Scheibe, das Mittelteil und die hintere Scheibe ohne zu verkanten zusammenpreßt.

Die mit der Neuerung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Kugelhahnkombination problemlos von Robotern gewartet und bedient werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht der Kugelhahnkombination von vorne;
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht der Kugelhahnkom-

bination von hinten;

Fig. 3: eine teilweise aufgebrochene Vorderansicht des -neuerungsgemäßen mittleren Kugel hahnteils.

Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht die neuerungsgemäße Kugelhahnkombination im wesentlichen aus einer vorderen Scheibe 10, einer hinteren Scheibe 12 und einem sich dazwischen befindlichen, auswechselbaren Mittelteil 14. Die vordere Scheibe 10 und die hintere Scheibe 12 sind im wesentlichen identisch und planparallel mittels Schrauben 24. 26, 28 miteinander verbunden.

Das Mittelteil 14 enthält die wesentlichen Funktionselemente eines Kugelhahns. In der Ausnehmung 16 ist je nach Bedarf eine Kugel oder eine Klappe (nicht darge-

stellt) eingepaßt zum Öffnen und Schließen des Durchflusses des eingesetzten Mediums.

In die Kugel bzw. Klappe greift die Spindel 20 ein, wobei die Verstellung über jede möglichen Art von Verstellmechanismus wie Handhebel, pneumatischer Antrieb etc. erfolgt.

Die vordere Scheibe IO und die hintere Scheibe 12 sind mittels Schrauben 24, 26, 28 miteinander verbunden. Dabei werden diese von vorne in die vordere Scheibe 10 eingesetzten, langschaftigen Schrauben 24, 26, 28 nicht direkt in die hintere Scheibe 12 eingeschraubt, sondern durch diese ebenfalls durchgesteckt. Festgeschraubt werden die Schrauben 24, 26, 28 in einer Platte 22, die auf der Rückseite der hinteren Scheibe 12 aufliegt.

Das Mittelteil 14 ist so ausgebildet, daß es' zwischen der vorderen Scheibe 10 und der hinteren Scheibe 12 auf den Schäften der drei Schrauben 24, 26, 28 eingehängt wird. Die Schrauben 24, 26, 28 sind in den Scheiben 10, 12 so angeordnet, daß sie bei Draufsicht die Eckpunkte eines gleichschenkliges Dreieck darstellen.

Zusätzlich sind in den Scheiben 10, 12 noch zwei Bohrungen 17, 18 für zwei (nicht dargestellte) Schrauben 15, 19 vorgesehen, die ebenfalls durch die beiden Scheiben 10, 12 von vorne durchgesteckt werden und in Gewindebohrungen in der Platte 22 eingreifen.

Die vordere Scheibe 10 hat eine mittige kreisförmige Ausnehmung 36, die hintere Scheibe 12 eine gleich große, ebenfalls mittige, kreisförmige Ausnehmung 37.

Die vordere Scheibe 10 und die hintere Scheibe 12 sind hinsichtlich der Bohrungen für die Schrauben 24, 26, 28, der Bohrungen 17, 18 für die Schrauben 15, 19 und

der Ausnehmungen 35 37 deckungsgleich angeordnet, so daß bei Einführen der Schrauben 24, 26, 28 sowie der

Schrauben 15, 19 eine exakte Fluchtung der Bohrungen und der Ausnehmung besteht. Wenn das Mittelteil 14 zwischen die Scheiben 10, 12 eingesetzt ist, liegt dieses auf den Schäften der Schrauben 24, 26, 28 auf, wobei die Ausnehmungen 36, 37 der Scheiben 10, 12 mit der Ausnehmung 16 des Mittelteils 14 fluchten. .

Wie bereits oben ausgeführt, wird das Mittelteil 14 von den Schäften der drei Schrauben 24, 26, 28 gehalten und j ausgerichtet. Diese drei Schrauben 24, 26, 28 werden

j dabei von vorne in dafür vorgesehene Bohrungen der vorderen Scheibe 10 eingeführt und greifen in die entsprechenden Muttern 30, 32, 34 ein, die in einer Platte 22 eingepaßt sind, die hinter der hinteren Scheibe 12 angebracht ist und im wesentlichen dieselbe Form besitzt wie die hintere Scheibe 12, lediglich mit einer U-förmige Ausnehmung 23. Dabei ist lediglich im vorderen Bereich der Schrauben 24, 26, 28 als auch der Schrauben 15, 19 das Gewinde eingedreht, so daß in dem Bereich, in dem das Mittelteil 14 auf den Schrauben 24, 26, 28 ruht, kein Gewinde vorhanden ist. Um beim Festziehen der Schrauben 24, 26, 28 einen gleichmäßigeren Anprsßdruck auf die vordere Scheibe 10 zu erhalten, sind zwischen Schraubenkopf und der vorderen Scheibe 10 Hülsen 44, 46, 48 an den Schrauben vorgesehen, die exakt plan auf der vorderen Scheibe 10 aufliegen.

Um nach Festziehen der Schrauben 24, 26, 28 den seitlichen Anpressdruck zwischen der vorderen Scheibe 10, der hinteren Scheibe 12 und dem Mittelteil 14 noch zu erhöhen, sind die beiden Schrauben 15, 19 vorgesehen, die zwischen den beiden oberen Schrauben 2.4, 26 und der un-

³^ teren Schraube 28 sitzen. Dabei ist es nicht notwendig, daß diese beiden Schrauben 15, 19 Hülsen aufweisen. Auch können diese Schrauben direkt in die dafür vorge-

sehene Gewinde der Platte 22 eingeschraubt werden.

Die Platte 22 liegt nicht mit der ganzen Fläche auf der hinteren Scheibe 12 an, sondern nur mit einem geringen Teil davon, da diese Fläche Ausnehmungen aufweist. Da- ' durch wird erreicht, daß bei Festziehen auch nur einer _t der Schrauben 24, 26, 28 der Anpressdruck über die ι Platte 22 gleichmäßig verteilt wird, eine Selbstzentrierung stattfindet und keine Verkantung auftritt. Es | ist somit nicht mehr notwendig, die Schrauben abwech- ^; selnd immer stärker festzuziehen, sondern eine Schraube 'i. kann in einem Arbeitsgang vollständig festgezogen wer- f den, ohne daß die bekannten Nachteile wie Verkanten etc. auftreten.

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Fig. 2 zeigt dieselbe perspektivische Ansicht wie Fig. _:. 1, nur ι hinten gesehen. V

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist das Mittelteil 14 bzgl. seiner Längsachse im wesentlichen symmetrisch. Der obere, kreisförmige Bereich geht in einen sich nach unten ■ erstreckenden Körper über. In der Mitte ist die Ausnehmung 16, die die Kugel mit ihren zugehörigen Teilen

aufnimmt.
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Der obere, kreisförmige Bereich des Mittelteils 14, der den gleichen Krümmungsradius aufweist wie die Scheiben 10, 12 und im eingebauten Zustand mit diesen Scheiben 10, 12 bündig abschließt, geht in eine linke Nase 44 und in eine rechte Nase 46 Über. Wenn das Mittelteil 14 zwischen die vordere Scheibe 10 und die hintere Scheibe 12 eingesetzt 1st, umfaßt die Unke Ausnehmung 48 den Schaft der Schraube 24, die rechte Ausnehmung 50 den Schaft der Schraube 26.

i Im unteren Bereich hat das Mittelteil 14 eine U-förmi-

ge, untere Ausnehmung 52, die durch den linken Zapfen ·;

54 und den rechten Zapfen 56 gebildet wird. Diese Ausnehmung 52 steht im zusammengesetzten Zustand auf dem Schaft der Schraube 28 auf.

Die Ausnehmung 16 ist im Mittelteil 14 so angebracht, daß nach Einsetzen dieses Mittelteils 14 zwischen die vordere Scheibe 10 und die hintere Scheibe ~\1 ein Fluchten dieser Ausnehmung 16 mit den Ausnehmungen 36,

37 der beiden Scheiben gewährleistet ist.
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Im oberen, kreisförmigen Bereich des Mittelteils 14 ist ein Luftanschluß 58 vorgesehen, der bei Einsatz eines pneumatischen Stellantriebs mit diesem verbunden wird.

Wenn der Kugelhahn gewartet werden muß, brauchen bei dieser neuerungsgemäßen Anordnung nur noch die Schrauben 24, 26, 28 und die Schrauben 15, 19 gelockert zu werden, um dann das Mittelteil 14 selbst mittels eines Roboters herausnehmen zu können. Dieses Mittelteil 14 enthält alle wesentlichen Funktionselemente des Kugelhahns. Nach der Wartungsarbeit braucht das Mittelteil 14 nur noch von oben wieder zwischen die vordere Scheibe 10 und die hintere Scheibe 12 eingesetzt zu werden. Aufgrund der Anordnung richtet sich das Mittelteil 14 auf den Schäften der Schrauben 24, 26, 28 immer selbständig so aus, daß die Ausnehmung 14 mit den Ausnehmungen 36, 37 exakt fluchtet, die vordere Scheibe 10, die hintere Scheibe 12 und das Mittelteil 14 planparallel aneinander geschraubt werden können und die Verschraubung ohne Verkanten erfolgt.

Das Lösen oder Festschrauben der Schrauben 24, 26, 28, 15, 19 sowie das Herausnehmen und wieder Einstecken des Mittelteils 14 ist von jedem Roboter leicht äuszüführen, ohne daß übermäßige Schwierigkeitsgrade hierfür notwendig sind.

Die Schrauben 24, 26, 28 und die Schrauben 15, 19 können vorteilhafterweise so ausgestaltet werden, daß diese beim Loslösen nicht aus den Bohrungen herausfallen, Hierfür sind die üblichen Maßnahmen wie Anschlagschultern am hinteren Teil der Schrauben zu verwenden.

Claims

P/1TENT/1NH^IJE;^RQSE::+ PARTNER

European Patent Attorneys - Mandataife^ön Brevets Eutogäans -zugelassene Vertfeter beim Europäische« Patentamt D-8023 München-Pullach, WienerStraße 2; Telefon (089)793 3071; Telex5*212ilf 8rosd;Cables:«Patentibus«München

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Chemat GmbH Armaturen für Industrie- und Dw

Nuklearanlagen, 7592 Renchen, DE SSSSSäL

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Dipl.-Phys.

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Robotergerechte Armatur wie Kugelhähne oder Klappen

Schutzansprüche

1. Robotergerechte Armatur wie Kugelhähne oder Klappen dadurch gekennzeichnet, daß die Armatur aus einer vorderen Scheibe (10), einer mit dieser deckungsgleichen hinteren Scheibe (12) und einem zwischen diesen beiden eingesetzten Mittelteil (14) besteht, wobei das Mittelteil (14) die Kugel (18) und die Spindel (20) enthält, daß Schrauben (24, 26, 28), die von vorne durch die vordere Scheibe (10) durchgesteckt sind, sich auch durch die hintere Scheibe (12) erstrecken und in eine hinter der hinteren Scheibe (12) anliegende Platte (22) eingreifen, wobei das Festziehen auch nur einer der Schrauben (24, 26, 28) die vordere Scheibe (10), das Mittelteil (14) und die hintere Scheiben (12) verkantfrei zusammenpreßt.

FernmUnd|iche yereint>Wi}nge|i weYäenJerst ctürbti schriftliche Bestätigung verbindlich.

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% 2. Robotergerechte Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekenn- f. zeichnet, daß zusätzlich Schrauben (15, 19) angebracht sind, die den seitlichen Anpreßdruck erhöhen.

3. Robotergerechte Armatur nach Anspruch 1 und 2, dadurch geil kennzeichnet, daß die vordere Scheibe (10) und die hintere \ Scheibe (12) Bohrungen zur Aufnahme der Schrauben (24, 26, 28) und der Schrauben (38, 40) aufweisen.

4. Robotergerechte Armatur nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Scheibe (10) eine zentrale Ausnehmung (36) und die hintere Scheibe (12) eine zentrale Ausnehmung (37) aufweist.

5. Robotergerechte Armatur nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß im zusammengesetzten Zustand der Schaft der Schraube (24) in die linke Ausnehmung (48) des Mittelteils (14) eingreift, der Schaft derSchraube (26) in die rechte Aus-

, nehmung (50) und der Schaft der Schraube (28) in die untere, U-förmige Ausnenmung (52), die vom linken Zapfen (54) und rechten Zapfen (56) gebildet wird.

6. Robotergerechte Armatur nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß im zusammengesetzten Zustand die Ausnehmung (36) der vorderen Scheibe (10), die Ausnehmung (16) des Mittelteils (14) und die Ausnehmung (37) der hinteren Scheibe (12) miteinander fluchten.

7. Robotergerechte Armatur nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der hinteren Scheibe (12) eine Platte

, (22) aufliegt, in die die Muttern (30, 32, 34) für die Schrauben (24, 26, 28) drehfest eingesetzt sind und in die die Gewinde der Schrauben (15, 19) eingreifen, wobei auch nur eine festangezogene Schraube (24, 26, ?.8) selbstzentrierend istc