DE10249197B3

DE10249197B3 - Regulating arrangement for e.g. turbine valve has preloading unit that is moved to predetermined position with sliding unit when in a preloaded state

Info

Publication number: DE10249197B3
Application number: DE2002149197
Authority: DE
Inventors: Norbert Quast; Thomas Czeppel; Udo Kölbl
Original assignee: Moog GmbH
Current assignee: Moog GmbH
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2022-10-23

Abstract

The regulating arrangement includes a drive unit (2) and a preloading unit (12) that is moved to a predetermined position with a sliding unit (4) when in a preloaded state. The energy stored in the preloading unit is transmitted to the sliding unit via a transmission (8). The transmission is provided as a toggle joint (9). An independent claim is also provided for a method for moving the regulating arrangement.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verstellvorrichtung für ein Turbinenventil oder für einen Stellantrieb an einem Windrad, mit einer Antriebseinrichtung, mit einer Schiebeeinrichtung und mit einer Vorspanneinrichtung, mit der Schiebeeinrichtung die im vorgespannten Zustand mitbeweglich in eine vorbestimmte Stellposition ausgestaltet ist, wobei die in der Verspannvorrichtung gespeicherte Energie über ein Getriebe auf die Schiebeeinrichtung übertragen wird.The present invention relates on an adjustment device for a turbine valve or for a Actuator on a wind turbine, with a drive device, with a sliding device and with a pretensioner, with the sliding device in the preloaded condition a predetermined position is configured, the in the Tensioning device transmit stored energy via a gear to the sliding device becomes.

Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, welche eine Notfallbetätigung eines Steuerelementes ermöglichen. Dabei werden im Regelfall hydraulische Kolbenantriebe oder Federspeicher verwendet.Devices are from the prior art known which an emergency operation enable a control. As a rule, hydraulic piston drives or spring accumulators are used used.

Aus der Veröffentlichung WO 02/35123A1 ist ein Stellantrieb für ein Ventil, insbesondere für ein Turbinenventil bekannt. In dieser Druckschrift wird ein Stellantrieb beschrieben, welcher eine Vorspanneinrichtung aufweist. Diese Vorspanneinrichtung wird zwischen einer Freigabevorrichtung und einer Ventilspindel vorgespannt. Die Vorspanneinrichtung enthält Tellerfedern. Diese Tellerfedern sind im normalen Betriebszustand vorgespannt. Durch eine elektromagnetische Betätigung der Freigabevorrichtung entspannt sich die Vorspanneinrichtung. Die Tellerfedern entspannen sich und bewegen dann die Ventilspindel. Diese Bewegung wird nur in einem Notfall durchgeführt. Im Regelfall, im normalen Betrieb, wird die vorgespannte Vorspanneinrichtung mit dem gesamten Stellantrieb zum Öffnen und Schließen eines Ventiles verfahren.From the publication WO 02 / 35123A1 is an actuator for a valve, especially for a turbine valve known. In this document an actuator is used described, which has a biasing device. This pretensioner is between a release device and a valve stem biased. The pre-tensioning device contains disc springs. These disc springs are biased in normal operating condition. Through an electromagnetic activity the release device relaxes the biasing device. The disc springs relax and then move the valve spindle. This movement is only carried out in an emergency. in the As a rule, in normal operation, the pretensioning device is used with the entire actuator for opening and closing a valve method.

Während hydraulische Verstellvorrichtungen und Stellantriebe den Nachteil einer inhärenten Brandgefahr bergen, weist der Stellantrieb, wie er aus der Druckschrift WO 02/35123A1 bekannt ist einen anderen wesentlichen Nachteil auf. Die Betätigung der Freigabevorrichtung erfolgt durch einen elektromagnetischen Impuls. Zusätzlich dazu ist die Freigabevorrichtung aus biegsamen, insbesondere federelastischen Zungen gebildet. Diese biegsamen, insbesondere federelastischen Zungen haben jedoch den Nachteil einer Materialermüdung. Dieser Nachteil wird zusätzlich durch das Verschieben und Verkeilen einer Einrastrampe in diese Zungen verstärkt. Ein erhöhter Materialabtrag ist die Folge.While hydraulic adjustment devices and actuators have the disadvantage an inherent risk of fire salvage, the actuator, as described in the publication WO 02 / 35123A1 is known to have another significant disadvantage. The actuation of the Release device is carried out by an electromagnetic pulse. additionally for this purpose the release device is made of flexible, in particular spring-elastic Tongues formed. These are flexible, especially resilient However, tongues have the disadvantage of material fatigue. This Disadvantage will be additional by moving and wedging a locking ramp into it Tongues reinforced. On increased Material removal is the result.

Aus der US-Patentschrift US 4,285,493 ist eine Verstellvorrichtung mit zwei sich gegenüberstehenden Zylindern bekannt. Die Achsen der Zylinder sind orthogonal zu der Achse durch ein Schließventil angeordnet. Die Zylinder sind federvorgespannt und lösen über Kipphebel die Bewegung des Ventils aus. Die Aktivierung erfolgt über ein unter Druck gesetztes Fluid. Eine versperrende Wirkung der Kipphebel ist nicht offenbart.From the U.S. patent US 4,285,493 an adjustment device with two opposing cylinders is known. The axes of the cylinders are arranged orthogonal to the axis through a closing valve. The cylinders are spring-loaded and trigger the movement of the valve via rocker arms. The activation takes place via a pressurized fluid. A blocking effect of the rocker arms is not disclosed.

In der Schweizer Patentschrift CH 538 625 ist eine Verstelleinrichtung für ein Dampfventil offenbart. Dabei wird ein Ventil über einen Kniehebel angesteuert. Der Kniehebel selber wird über eine Feder bewegt. Es ist aber die Schiebeeinrichtung im vorgespannten Zustand nicht mitbewegt.In the Swiss patent CH 538 625 an adjusting device for a steam valve is disclosed. A valve is controlled via a toggle lever. The toggle lever itself is moved by a spring. However, the sliding device is not moved in the pretensioned state.

Aus der Schweizer Patentschrift CH 231313 ist eine Spindelverstelleinrichtung bekannt. Die. Spindelverstelleinrichtung umfasst ein mit einer Arbeitsgewindespindel zusammenarbeitendes Muttergewinde, welches mit dem Ventilgehäuse fest verbunden ist.From the Swiss patent CH 231313 a spindle adjustment device is known. The. Spindle adjustment device comprises a nut thread which cooperates with a working threaded spindle and which is firmly connected to the valve housing.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 2 347 867 A ist eine Schnellschließvorrichtung für Ventile bekannt. Dabei wird ein Ventil gegen die Kraft einer Feder durch Bewegungsübertragungsmittel geöffnet. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 2 347 867 A sieht eine Schnellschlussvorrichtung zwischen einem Ventil und einem Handrad vor, so dass das Ventil aus seiner Verbindung mit dem Handrad derart freigegeben wird, dass die Feder das sofortige Schließen des Ventils bewirken kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform halten, in den Weg eines Federelementes, vorstehende Kugeln die Feder unter der ihr durch das Handrad erteilten Belastung. Eine Freigabestift bewegt eine Nut so unter die Kugeln, dass sie sich nach Innen und aus dem Weg des Federhalteelementes heraus bewegen können. Dies hat zur Folge, dass die Feder des Halteelement in eine das Ventil schließende Stellung vorschiebt und das Ventil geschlossen hält.From the German published application DE 2 347 867 A a quick closing device for valves is known. A valve is opened against the force of a spring by means of movement transmission means. The German publication DE 2 347 867 A provides a quick-closing device between a valve and a handwheel so that the valve is released from its connection to the handwheel in such a way that the spring can cause the valve to close immediately. In the preferred embodiment, in the path of a spring element, projecting balls hold the spring under the load imparted to it by the handwheel. A release pin moves a groove under the balls so that they can move inwards and out of the way of the spring retaining element. The result of this is that the spring of the holding element advances into a position closing the valve and keeps the valve closed.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 23 624 A1 ist eine Vorrichtung zum Betätigen eines Ventiles bekannt. Dabei wird eine Vorrichtung zum Betätigen eines Ventils offenbart, welche einen Hydraulikzylinder umfasst, sowie eine Stange, die an einem Gehäuse montiert und mit dem Ventilschaft derart verbunden ist, dass die Bewegung der Stange auf dem Ventilschacht übertragen wird. Zwei Führungsstangen sind zwischen einer Endplatte und einer Führungsplatte so angeordnet, dass sich die Führungsplatte entlang der Führungsstange bewegen kann. Jede Führungsstange ist von einer Feder umgeben, deren eines Ende an die Endplatte anstößt und deren anderes Ende an die Führungsplatte anstößt, um die Führungsplatte von der Endplatte weg vorzuspannen. Die Führungsplatte ist dafür vorgesehen, Ihre Bewegung auf den Ventilschafft zu übertragen. Die Bewegung der Führungsplatte wird auf den Ventilschafft nur Übertragen, wenn die Führungsplatte sich in einer Richtung von der Endplatte wegbewegt. Die Bewegung der Stange wird auf den Ventilschafft nur übertragen, wenn die Stange sich in der Richtung zu dem Zylinder hinbewegt. Die Bewegung der Stange auf dem Ventilschafft wird über eine Klemme übertragen, eine Ausrichtkupplung und ein Anschlussstück übertragen diese Spannung, so dass die Bewegung der Stange in eine Bewegung des Ventilschafftes bewirkt wird, wenn die Stange sich zu dem Zylinder hinbewegt. In der entgegengesetzten Richtung wird die Bewegung der Führungsplatte auf den Ventilschafft übertragen, und zwar durch eine C-Beilagsscheibe und eine Mutter, die mit dem Ventilschafft verbunden ist.From the German published application DE 197 23 624 A1 a device for operating a valve is known. A device for actuating a valve is disclosed, which comprises a hydraulic cylinder, and a rod, which is mounted on a housing and is connected to the valve stem in such a way that the movement of the rod is transmitted on the valve shaft. Two guide rods are arranged between an end plate and a guide plate so that the guide plate can move along the guide rod. Each guide rod is surrounded by a spring, one end of which abuts the end plate and the other end of which abuts the guide plate to bias the guide plate away from the end plate. The guide plate is designed to transfer your movement to the valve stem. The movement of the guide plate is transmitted to the valve only when the guide plate moves in one direction away from the end plate. The movement of the rod is transmitted to the valve only when the rod moves in the direction of the cylinder. The movement of the rod on the valve stem is transmitted via a clamp, an alignment coupling and a connector transmit this tension, so that the movement of the rod is caused in a movement of the valve stem when the rod moves towards the cylinder. In the opposite Direction, the movement of the guide plate is transmitted to the valve stem by a C-washer and a nut that is connected to the valve stem.

Aus der britischen Patentschrift GB 1 546 239 ist eine Schnellschlussvorrichtung für Ventile offenbart. Dabei wird ein Ventil über ein Handrad, an welchem eine Gewindespindel befestigt ist und deren Gewinde sich in einer Mutter abstützt bewegt. Die Mutter selber kann über einen Hebelmechanismus bewegt werden.From the British patent GB 1 546 239 discloses a quick closing device for valves. A valve is moved via a handwheel to which a threaded spindle is attached and the thread of which is supported in a nut. The mother herself can be moved using a lever mechanism.

Aus der französischen Druckschrift FR 1 571 479 ist eine Absperreinrichtung mit einem Klappverschluss für ein Rückschlagventil offenbart. Eine Schnellschlusseinrichtung greift an dem Ventilstößel an. Sie ist federvorgespannt. Das Auslösen erfolgt über eine Auslösevorrichtung, welche an dem Ventilsitz fest angebracht ist.From the French publication FR 1 571 479 a shut-off device with a flip-top closure for a check valve is disclosed. A quick-closing device engages the valve lifter. It is spring loaded. The triggering takes place via a triggering device which is firmly attached to the valve seat.

Aus der deutschen Patentschrift DE 515 503 C ist ein Schnellschluss-Absperrventil bekannt. Dieses Schnellschluss-Absperrventil mit einer durch eine Feder im Schließsinne belasteten und durch Öldruck im Öffnungssinne gegenbelasteten Fläche und Handverstellung durch eine Spindel ist dadurch gekennzeichnet, dass das Spindelgewinde während seiner einem Öffnen und einem Schließen des Ventils entsprechenden Bewegung vom Öldruck entlastet ist, so dass ein Rückdruck auf die Handspindel nicht ausgeübt wird. Eine wesentliche Anforderung der vorliegenden Erfindung ist jedoch gerade auf Ölpuffer und Öldruck zu verzichten. Eine solche Ölmenge unter Druck hält dem Druck einer Feder in der deutschen Patentschrift 515 503 C stand.From the German patent specification DE 515 503 C. a quick-closing shut-off valve is known. This quick-closing shut-off valve with a surface loaded by a spring in the closing direction and counter-loaded by oil pressure in the opening direction and manual adjustment by a spindle is characterized in that the spindle thread is relieved of the oil pressure during its movement corresponding to an opening and a closing of the valve, so that a Back pressure on the hand spindle is not exerted. An essential requirement of the present invention, however, is to dispense with oil buffer and oil pressure. Such an amount of oil under pressure withstands the pressure of a spring in German Patent 515 503 C.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 2 027 748 A ist eine kraftabhängige Schaltung für Hilfsmittel gesteuerte Armaturen mit mechanischen Kraftwandler offenbart. Dabei wird auch ein Kniehebelprinzip genutzt. Federungselemente sind im direkten Zusammenspiel mit dem Kniehebel nicht offenbart.From the German published application DE 2 027 748 A discloses a force-dependent circuit for aids-controlled fittings with a mechanical force converter. A toggle principle is also used. Suspension elements are not disclosed in direct interaction with the toggle lever.

Aus der internationalen Veröffentlichung WO 02/35123 ist ein Schnellantrieb für ein Ventil, insbesondere für ein Turbinenventil offenbart. Eine Vorrichtung zur Umwandlung von Bewegung ist nicht offenbart. In der internationalen Veröffentlichung WO 02/35123 A1 wird über eine Federkraft eine Bewegung einer Ventilspindel erreicht. Die Ansteuerung erfolgt über eine Magnetspule.From the international publication WO 02/35123 is a rapid drive for a valve, in particular for a Turbine valve disclosed. A device for converting motion is not revealed. In the international publication WO 02/35123 A1 is about a spring force reaches a movement of a valve spindle. The Control takes place via a solenoid.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Steuervorrichtung mit einer integrierten Freigabevorrichtung zu gestalten, die auch bei Wegfall einer elektrischen Stromversorgung störungsfrei und sicher arbeitet und wartungs- bzw. verschleißfrei ausgestaltet ist.It is therefore the task of the present Invention a control device with an integrated release device to design, even if an electrical power supply is lost trouble-free and works safely and is maintenance- and wear-free.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Getriebe als Kniehebel ausgestellt ist.This task is solved in that the gearbox is issued as a toggle lever.

Durch die Verwendung eines Getriebes in Form eines Kniehebels wird die in der Vorspanneinrichtung gespeicherte Energie in vorzugsweiser translatorische Bewegung der Schiebeeinrichtung gewandelt. Dieses Getriebe ist unabhängig von einer elektrischen Stromquelle betätigbar. Auch birgt ein mechanisches Getriebe keine akute Brandgefahr.By using a gear in the form of a toggle lever is stored in the pretensioning device Energy converted into preferably translatory movement of the sliding device. This transmission is independent Operated by an electrical power source. There is also a mechanical one Gearbox no acute fire risk.

Die von der Schiebeeinrichtung zurückgelegte Bewegung kann aber auch eine translatorische Bewegung, oder eine rotatorische Bewegung, sowie zusammengesetzte Bewegungen umfassen.The distance covered by the pusher But movement can also be a translational movement, or a rotary motion, as well as compound movements include.

Ein Kniehebel ist ein Mechanismus, der aus zumindest zwei miteinander gelenkig verbundenen Hebeln besteht. An zumindest einem Ende eines Hebels ist die Schiebeeinrichtung angebracht. Während die Schiebeeinrichtung, bei bewegtem Kniehebel in eine Richtung verfährt, fährt dass die Hebel verbindende Gelenk in eine dazu orthogonale Richtung. Ein fast gestreckter Kniehebel überträgt sehr hohe Kräfte in Längsrichtung, wobei lediglich ein geringer Kraftaufwand zum Halten des Kniehebels in dieser fast gestreckten Position aufgebracht werden muss. Die Verwendung eines Kniehebels ermöglicht somit eine nahezu wartungsfreie und entwicklungsextensive Gestaltung in einem ganz besonderen Maße.A toggle is a mechanism which consists of at least two hinged levers. The sliding device is at at least one end of a lever appropriate. While the Sliding device that moves in one direction when the toggle lever is moved moves that the joint connecting the levers in a direction orthogonal thereto. An almost stretched toggle lever transmits a lot high forces in Longitudinally with only a little effort to hold the knee lever must be applied in this almost stretched position. The usage a toggle allows thus an almost maintenance-free and development-intensive design to a very special degree.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.Advantageous configurations are in the subclaims shown.

Wenn der Kniehebel zumindest einen gelenkig mit einem Gehäuse in der Verstellvorrichtung verbundenen verstelleinrichtungsseitig zugewandten Hebel umfasst, welcher über ein Verbindungsgelenk an einem verstelleinrichtungsseitig abgewandten Hebel über ein Anbindungsgelenk an der Schiebeeinrichtung angebracht ist, so lässt sich ein weiterer Vorteil in dieser Ausgestaltungsvariante erreichen. Die Schiebeeinrichtung führt in einen Normalbetrieb eine translatorische Bewegung zusammen mit der gespannt verbleibenden Vorspanneinrichtung aus, wobei zum Halten des Kniehebels in einer fast gestreckten Position nur geringe Kräfte aufgewandt werden müssen. Ein Verklemmen wird dadurch verhindert.If the toggle lever has at least one articulated with a housing connected on the adjusting device side in the adjusting device facing lever, which is connected via a connecting joint a lever facing away from the adjusting device via a Connection joint is attached to the sliding device, so can achieve another advantage in this design variant. The sliding device leads in a normal operation a translatory movement together with the tensioned remaining tensioning device, whereby to hold of the toggle lever in an almost extended position, only slight forces were exerted Need to become. This prevents jamming.

Besonders vorteilhaft ist es in einer weiteren Variante, wenn das Getriebe mit einer Sicherungseinrichtung gegen zufälliges Entspannen der Vorspanneinrichtung gesichert ist. Dadurch wird vermieden, dass sich die Vorspanneinrichtung zufällig entspannt, und somit eine zufällige Bewegung der Schiebeeinrichtung initiiert wird.It is particularly advantageous in one another variant if the transmission with a safety device against accidental Relaxing the pretensioner is secured. This avoids that the pretensioner accidentally relaxed, and thus a random Movement of the sliding device is initiated.

Wenn die Sicherungseinrichtung zumindest einen die Bewegung des Getriebes verhindernden Sicherungsstift umfasst, so ist es möglich diesen Stift blockierend zum Halten des Kniehebels in einer fast gestreckten Position zu verwenden. Dieser Sicherungsstift ist mechanisch hoch verlässlich.If the security device at least one includes locking pin preventing movement of the gear, so it is possible blocking this pin to hold the knee lever in an almost extended position Position to use. This locking pin is mechanically high reliable.

Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltungsform, bei der die Schiebeeinrichtung eine Anlagefläche zum Verspannen der Verspanneinrichtung und ein vorzugsweise als Ventilkegel ausgebildetes Verstellelement umfasst. Durch die Anlagefläche lässt sich beim Anliegen des Ventilkegels an einen Ventilkörper und gleichzeitiger Betätigung der Antriebseinrichtung die Vorspanneinrichtung besonders einfach vorspannen. Eine derartige Ausgestaltung minimiert die Ausfallwahrscheinlichkeit weiter.Also particularly advantageous is an embodiment in which the sliding device comprises a contact surface for bracing the bracing device and an adjusting element which is preferably designed as a valve cone. Due to the contact surface, the pretensioning device can be particularly used when the valve cone is in contact with a valve body and simultaneous actuation of the drive device just pretension. Such a configuration further minimizes the probability of failure.

Wenn die Verstellvorrichtung zusammen mit der Vorspanneinrichtung mittels einer Antriebseinrichtung verschiebbar ausgestaltet ist, so muss ein Verfahren im Normalbetrieb der Verstellvorrichtung durch die Antriebseinrichtung nicht gegen die von einer Vorspanneinrichtung ausgehenden Kraft durchgeführt werden.When the adjustment device together displaceable with the biasing device by means of a drive device is configured, a method must be carried out during normal operation of the adjustment device the drive device not against that of a pretensioner outgoing force performed become.

Vorteilhaft ist im Besonderen auch in einer Variante, wenn die Antriebseinrichtung eine Spindel umfasst. Spindeln sind einfach gestaltete, robuste Bauteile, die etwa durch die Variation der Spindelsteigung leicht zu variierende Übersetzungsverhältnisse aufweisen.In particular, it is also advantageous in a variant if the drive device comprises a spindle. Spindles are simply designed, robust components that pass through the variation of the spindle pitch have easy to vary gear ratios.

Wenn die Sicherungseinrichtung mit einer Auslöseeinrichtung verbunden ist, so zeigt sich in dieser Ausgestaltungsform ein weiterer Vorteil. Ein Notbetätigen der Verstellvorrichtung wird somit aktiv und einfach ermöglicht.If the belay device with a triggering device is connected, so shows another in this embodiment Advantage. An emergency operation the adjustment device is thus enabled actively and simply.

Besonders vorteilhaft ist in einer weiteren Ausgestaltungsform auch, wenn die Auslöseeinrichtung zumindest den über eine Elektromagnet bei Absenz eines Stromflusses betätigbaren Sicherungsstift umfasst. Dadurch wird ein mechanisch hoch belastbares Bauteil bei einem Stromausfall betätigt, was das Funktionieren der Verstellvorrichtung auch in diesem extremen Anwendungsgebiet ermöglicht. Eine besondere Sicherheit ist die Folge.Is particularly advantageous in one Another embodiment also if the triggering device has at least one Includes solenoid actuated safety pin in the absence of a current flow. This makes a mechanically highly resilient component in the event of a power failure actuated, what the functioning of the adjustment device even in this extreme Application area enables. The result is special security.

Wenn die Stellposition A bis zu 30 mm von der Stellposition B entfernt ist, ergibt sich eine vorteilhafte Möglichkeit des Einsatzes einer derartigen Verstellvorrichtung in dieser Variante für sehr viele Anwendungsfälle, wie etwa in Turbinen, oder Windkraftanlagen, oder sonstigen sicherheitsrelevanten Schaltvorrichtungen.If position A is up to 30 mm from the position B, there is an advantageous possibility the use of such an adjustment device in this variant for very many use cases, such as in turbines, or wind turbines, or other safety-related switching devices.

Besonders vorteilhaft ist es in einer Variante auch, wenn die Verstellvorrichtung ein bis 250 KN reichende Stellkraft aufbringend ausgestaltet ist. Dadurch ist der Einsatz in Turbinen, in denen große Kräfte beherrscht werden müssen, möglich.It is particularly advantageous in one Variant also if the adjustment device reaches up to 250 KN Actuating force is designed. This is the stake in turbines in which large forces are mastered Need to become, possible.

Besonders vorteilhaft ist es in einer Variante auch, wenn ein zwischen dem verstelleinrichtungsseitig zugewandten Hebel befindlicher Zwangsöffnungswinkel α von 172° bis 177° vorliegt. Dadurch ist gewährleistet, dass der aus den zwei Hebeln gebildete Kniehebel nicht völlig durchgestreckt ist. Dadurch ist eine Schaltbarkeit der Verstellvorrichtung in einem Notfall mittels des Entspannens der Vorspanneinrichtung gewährleistet.It is particularly advantageous in one Variant also if one between the adjustment device side facing lever is the positive opening angle α of 172 ° to 177 °. This ensures that the toggle lever formed by the two levers is not fully extended is. This makes it possible to switch the adjustment device in an emergency guaranteed by relaxing the pretensioner.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Bewegen eines Verstellelementes mit einer Vorspanneinrichtung zum Schnellbewegen des Verstellelementes, wobei die Verstellvorrichtung zusammen mit der Vorspanneinrichtung durch eine Antriebseinrichtung in die Stellposition A und B bewegt wird. Im Gegensatz zum Stand der Technik, ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinrichtung von einem durch zumindest eine Sicherungseinrichtung abgesicherten Getriebe in Form eines Kniehebels in einem vorgespanntenThe invention further relates to a method for moving an adjusting element with a biasing device for rapid movement of the adjustment element, the adjustment device together with the pretensioner by a drive device is moved to the position A and B. In contrast to the stand of technology, the invention is characterized in that the Biasing device by one by at least one securing device secured gearbox in the form of a toggle lever in a preloaded

Zustand gehalten wird. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Vorspannung nicht in jedem Schaltvorgang überwunden werden muss.Condition is maintained. Such one Design has the advantage that the bias is not in everyone Switching process overcome must become.

Vorteilhaft ist auch, wenn in einer Variante ein Wegfall von Strom an einem Elektromagneten einer Auslöseeinrichtung zur Bewegung des zumindest einen Sicherungsstiftes der Sicherungseinrichtung führt, wodurch eine nachfolgende Bewegung des Getriebes zu einer Umwandlung der in der Vorspanneinrichtung gespeicherten Energie in eine vorzugsweise translatorische Bewegung einer Schiebeeinrichtung mit darin integriertem Verstellelement führt. Durch den Einsatz von Elektromagneten, welcher bei Ausfall eines elektrischen Stromes eine Schaltung vornimmt, ist gewährleistet, dass selbst bei Wegfall von Strom eine Schaltbarkeit der Verstellvorrichtung gewährleistet bleibt.It is also advantageous if in one Variant a loss of current on an electromagnet of a trip device leads to the movement of the at least one securing pin of the securing device, whereby a subsequent movement of the gearbox to convert the energy stored in the pretensioner into a preferably translational one Movement of a sliding device with an integrated adjustment element leads. Through the use of electromagnets, which in the event of a failure electrical current makes a circuit is guaranteed that the adjustment device can be switched even if there is no power guaranteed remains.

Wenn der Schließvorgang unter Einwirkung der sich entspannenden Vorspanneinrichtung bis zu 200 ms schnell abläuft, ermöglicht dies in dieser Variante den Einsatz einer derartigen Verstellvorrichtung in zeitkritischen Bauelementen vorteilhafterweise.If the closing process under the influence of This allows the relaxing pretensioner to run up to 200 ms quickly in this variant the use of such an adjustment device advantageously in time-critical components.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following, exemplary embodiments of the present invention explained in more detail with reference to a drawing. Show it:

1 ist eine Verstellvorrichtung schematisch in Schaltposition A und entspannter Vorspanneinrichtung dargestellt, 1 an adjusting device is shown schematically in switching position A and relaxed pretensioning device,

2 zeigt in schematischer Weise eine Verstellvorrichtung mit gespannter Vorspanneinrichtung in einer Schaltposition A, 2 schematically shows an adjusting device with a tensioned pretensioning device in a switching position A,

3 zeigt die Verstellvorrichtung in Schaltposition B und gespannter Vorspanneinrichtung in schematischer Weise, 3 shows the adjusting device in switching position B and tensioned biasing device in a schematic manner,

4 zeigt den entspannten Zustand in schematischer Weise einer Verstellvorrichtung in Schaltposition A nach einer Notschaltung, 4 shows the relaxed state in a schematic manner of an adjusting device in switching position A after an emergency switching,

5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Steuervorrichtung, 5 shows a perspective view of a control device,

6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Getriebes mit damit verbundenem Ventilkegel, 6 shows a perspective view of a transmission with a valve cone connected thereto,

7 zeigt eine Sicherungseinrichtung mit einer Auslöseeinrichtung, einem Elektromagneten und zwei Sicherungsstiften, 7 shows a safety device with a release device, an electromagnet and two safety pins,

8 zeigt ein Detail aus 3 mit einem Sicherungsstift im haltenden Zustand eines Kniehebels. 8th shows a detail 3 with a locking pin while a knee lever is in the holding state.

In 1 ist eine Verstellvorrichtung 1 dargestellt. Die Verstellvorrichtung 1 umfasst eine Antriebseinrichtung 2 mit einer Spindel 3. Die Spindel 3 bewegt ein Gehäuse 16 der Verstellvorrichtung1.In 1 is an adjustment device 1 shown. The adjustment device 1 comprises a drive device 2 with a spindle 3 , The spindle 3 moves a housing 16 the adjustment device 1.

Im Gehäuse 16 ist eine Schiebeeinrichtung 4 beweglich gelagert. Entlang einer Längsachse 24 ist die Schiebeeinrichtung 4 verschieblich. An einem Ende der Schiebeeinrichtung 4 ist ein Verstellelement 23 ausgebildet. Das Verstellelement 23 hat die Form eines Ventilkegels 6. Dieser Ventilkegel 6 schließt schlüssig mit einer Ventilöffnung 5 eines Ventilkörpers 7 in der Schaltposition ab. An dem anderen Ende ist eine Anlagefläche 13 ausgebildet. Zwischen der Anlagefläche 13 und einer fest mit dem Gehäuse 16 verbundenen Abstützfläche 15 ist eine Vorspanneinrichtung 12 eingebaut. Die Vorspanneinrichtung 12 umfasst eine Feder 14. Die Feder 14 ist als Schraubenfeder ausgestaltet. Es ist jedoch auch möglich Tellerfedern, Spiralfedern, oder sonstige federnde Elemente zu verwenden.In the housing 16 is a sliding device 4 movably mounted. Along a longitudinal axis 24 is the sliding device 4 displaced. On one End of the sliding device 4 is an adjustment element 23 educated. The adjustment element 23 has the shape of a valve cone 6 , This valve cone 6 closes with a valve opening 5 a valve body 7 in the switch position. At the other end is an abutment 13 educated. Between the contact surface 13 and one fixed to the case 16 connected support surface 15 is a pretensioner 12 built-in. The pretensioner 12 includes a spring 14 , The feather 14 is designed as a coil spring. However, it is also possible to use disc springs, spiral springs, or other resilient elements.

Zwischen Gehäuse 16 und Scheibeeinrichtung 4 ist ein Getriebe 8 geschalten. Das Getriebe 8 umfasst zwei Kniehebelmechanismen 9. Die Kniehebel 9 sind an einem Punkt gelenkig mit dem Gehäuse 16 verbunden und an einem anderen Punkt gelenkig mit der Schiebeeinrichtung 4 verbunden. Je ein Kniehebel 9 umfasst einen verstelleinrichtungsseitig zugewandten Hebel 10 und einen verstelleinrichtungsseitig abgewandten Hebel 11, welche beide miteinander gelenkig verbunden sind.Between housing 16 and disc device 4 is a gear 8th switched. The gear 8th includes two toggle mechanisms 9 , The knee levers 9 are articulated with the housing at one point 16 connected and articulated at another point with the sliding device 4 connected. One toggle each 9 comprises a lever facing the adjusting device 10 and a lever facing away from the adjusting device 11 , which are both hinged together.

Die Spindel 3 ist in zwei Richtungen gemäß Pfeil C bewegbar. Durch diese Bewegung wird das Gehäuse 16 bewegt. 2 zeigt das Bewegen des Gehäuses 16 auf den Ventilkörper zu. Dadurch gerät der Kniehebel 9 in einen beinahe gestreckten Zustand. Es ist jedoch zu beachten, dass die Kniehebel 9 vorzugsweise nicht in einen völlig gestreckten Zustand gelangen. Dass das, die zwei Hebel 11 und 12 des Kniehebels verbindende Verbindungsgelenk 21 sich kurz vor dem oberen Todpunkt befindet. Die Sicherungseinrichtung 17 mit den Sicherungsstiften 18 hält beide Kniehebel in dieser Position.The spindle 3 can be moved in two directions according to arrow C. With this movement, the housing 16 emotional. 2 shows moving the case 16 towards the valve body. This will cause the knee lever to 9 in an almost stretched state. However, it should be noted that the toggle lever 9 preferably do not get into a fully stretched state. That that, the two levers 11 and 12 connecting joint connecting the toggle lever 21 is just before top dead center. The security device 17 with the locking pins 18 holds both toggle levers in this position.

In 3 ist ein Verfahren des Gehäuses über die Spindel 3 in die Schaltposition B gezeigt. In den 1 und 2 befindet sich die Verstellvorrichtung in Schaltposition A. In 3 ist gezeigt, dass die Kniehebel 9 durch die Sicherungsvorrichtung 17 in einer arretierten Position selbst im verfahrenden Zustand bleiben. Die Vorspanneinrichtung 12 mit der Feder 14 ist dabei gespannt. Das Detail VIII, welches in 8 dargestellt ist, zeigt deutlich die Position der Sicherungsstifte 18.In 3 is a procedure of the housing over the spindle 3 shown in switch position B. In the 1 and 2 the adjustment device is in switching position A. In 3 is shown that the toggle 9 through the safety device 17 stay in a locked position even when moving. The pretensioner 12 with the feather 14 is excited. The detail VIII, which in 8th is shown clearly shows the position of the locking pins 18 ,

In 4 ist die Position der Schiebeeinrichtung nach dem Auslösen der Vorspanneinrichtung, in einer Notfallschaltmaßnahme, zu sehen. Die Schiebeeinrichtung 4 befindet sich nun wieder in der Schaltposition A. Der dem Ventilkörper abgewandete Teil des Gehäuses 16 befindet sich in derselben Position, wie in 3.In 4 the position of the sliding device after the pretensioning device has been triggered can be seen in an emergency switching measure. The sliding device 4 is now again in switching position A. The part of the housing facing away from the valve body 16 is in the same position as in 3 ,

In 5 ist die Verstellvorrichtung1 mit Schiebeeinrichtung 4, die Sicherungseinrichtung 17 mit den Sicherungsstiften 18, die Auslöseeinrichtung 19 mit dem Elektromagnet 20 und das Gehäuse 16 zu sehen. Der Elektromagnet 20 gibt bei Wegfall der elektrischen Stromversorgung eine Umlenkeinrichtung 3, welche die Stifte 18 bewegt, frei.In 5 is the adjustment device 1 with sliding device 4 , the belay device 17 with the locking pins 18 , the trip device 19 with the electromagnet 20 and the housing 16 to see. The electromagnet 20 gives a deflection device when the electrical power supply is lost 3 the pins 18 moved, free.

In 6 ist die Verschiebeeinrichtung 4 mit dem Verstellelement 23 und dem Ventilkegel 6 dargestellt. Deutlich erkennbar ist das Getriebe 8 mit den Kniehebeln 9. Die Kniehebel 9 sind durch je zwei Hebel 10 und 11 aufgebaut. Die Hebel 10 und 11 sind durch jeweils ein Verbindungsgelenk 21 miteinander verbunden. Der Hebel 11 ist über ein Anbindungsgelenk 22 mit der Schiebeeinrichtung 4 verbunden. Die Anlagefläche 13 der Schiebeeinrichtung 4 ist ebenso deutlich erkennbar.In 6 is the shifter 4 with the adjustment element 23 and the valve cone 6 shown. The gearbox is clearly recognizable 8th with the toggle levers 9 , The knee levers 9 are by two levers 10 and 11 built up. The levers 10 and 11 are each by a connecting joint 21 connected with each other. The lever 11 is about a connecting joint 22 with the sliding device 4 connected. The investment area 13 the sliding device 4 is also clearly recognizable.

In 7 ist die Sicherungseinrichtung 17 mit den Sicherungsstiften 18 sowie die daran anschließende Auslöseeinrichtung 19 mit dem darin umfassenden Elektromagnet 20 dargestellt.In 7 is the security device 17 with the locking pins 18 as well as the subsequent triggering device 19 with the included electromagnet 20 shown.

In 8 ist der Detailausschnitt VIII aus 3 dargestellt. Es ist deutlich der Zwangs-Öffnungswinkel α zwischen einen der Hebel 10 und einen der Hebel 11 des Kniehebels 9 um das Verbindungsgelenk 21 dargestellt. Das Anbindungsgelenk 22 ist ebenso deut lich gekennzeichnet. Gut erkennbar sind auch die Anlageflächen 13 und das Gehäuse 16.In 8th is the detail section VIII from 3 shown. It is clearly the forced opening angle α between one of the levers 10 and one of the levers 11 the toggle 9 around the connecting joint 21 shown. The connecting joint 22 is also clearly marked. The contact surfaces are also clearly visible 13 and the housing 16 ,

In der Figurenabfolge 1, 2, 3 und 4 ist der Ablauf unterschiedlicher Betätigungszustände der Verstellvorrichtung 1 dargestellt. Im entspannten Zustand der Vorspanneinrichtung 12 wird über die Spindel 3 die Verschiebeeinrichtung 4 mit dem als Ventilkegel ausgestalteten Verstellelement 22 in die Schaltposition A gefahren. Nach Erreichen der Schaltposition A bewegt die Spindel 3 das Gehäuse 16 weiter in Richtung Ventilkörper 7. Dadurch streckt sich der Kniehebel 9. Gleichzeitig wird die Feder 14 der Vorspanneinrichtung 12 komprimiert. Dies ist in 1 zu sehen. Danach, kurz vor Erreichen des Todpunktes von Verbindungselement 23 des Kniehebels 9, wird über die Sicherungseinrichtung 17 jeweils ein Sicherungsstift 18 zum Sichern eines Kniehebels 9 eingesetzt. Der Kniehebel 9 bleibt somit, wie in 2 ersichtlich, in dieser fast komplett ausgestreckten Position. Es fehlen zu einem 180° Winkel zwischen den beiden Hebeln 10 und 11 lediglich 3 bis 8 Grad. In dieser Position, mit gesichert bleibenden Sicherungsstiften 18, wird das Gehäuse 16 und die Verschiebeeinheit 4 durch die Spindel 3, welche gemäß der Pfeilrichtungen C drehbar ist, in die Schaltpositionen A und B, wie in 2 und 3 ersichtlich, bewegt.In the sequence of figures 1 . 2 . 3 and 4 is the sequence of different actuation states of the adjustment device 1 shown. In the relaxed state of the pretensioner 12 is over the spindle 3 the shifting device 4 with the adjusting element designed as a valve cone 22 moved to switch position A. After switching position A is reached, the spindle moves 3 the housing 16 further towards the valve body 7 , This stretches the knee lever 9 , At the same time, the spring 14 the pretensioner 12 compressed. This is in 1 to see. Then, shortly before the connecting element reaches the point of death 23 the toggle 9 , is about the security device 17 one locking pin each 18 to secure a knee lever 9 used. The toggle 9 thus remains as in 2 can be seen in this almost completely extended position. There is no 180 ° angle between the two levers 10 and 11 only 3 to 8 degrees. In this position, with locking pins that remain secured 18 , the housing 16 and the displacement unit 4 through the spindle 3 , which is rotatable according to the arrow directions C, into the switching positions A and B, as in 2 and 3 evident, moved.

Ist die Verstellvorrichtung in einer Position B, wie in 3, und tritt ein Notfall auf, so wird über das Wegfallen eines elektrischen Stromschlusses in einem Elektromagnet 20, der Auslöseeinrichtung 19, ein Wegbewegen der Sicherungsstifte 18 von Kniehebel 9 bewirkt. Dadurch, wie in 4 zu sehen, schnellt die Schiebeeinrichtung 4 sofort in die Schaltposition A. Dabei entspannt sich die Feder 14.If the adjustment device is in a position B, as in 3 , and if an emergency occurs, the elimination of an electrical short in an electromagnet 20 , the release device 19 , moving the locking pins away 18 by toggle lever 9 causes. Thereby, as in 4 to see, the sliding device is snapping 4 immediately into switch position A. The spring relaxes 14 ,

Dieser Zyklus ist beliebig oft durchfahrbar.This cycle can be run through as often as required.

Claims

Adjustment device ( 1 ), for a turbine valve or for an actuator on a wind turbine, with a drive device ( 2 ), with a sliding device tung ( 4 ) and with a pretensioner ( 12 ), which, in the pretensioned state, is designed to be movable together with the sliding device into a predetermined setting position, the in the pretensioning device ( 12 ) stored energy via a gearbox ( 8th ) on the sliding device ( 4 ) is more transferable, characterized in that the gear ( 8th ) as a toggle lever ( 9 ) is trained.

Adjustment device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the toggle lever ( 9 ) at least one articulated with a housing ( 16 ) of the adjustment device ( 1 ) connected levers facing the adjustment device ( 10 ) which, via a connecting joint ( 21 ) on a lever facing away from the adjusting device ( 11 ), which has a connection joint ( 22 ) on the sliding device ( 4 ) is attached.

Adjustment device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the gear ( 8th ) with a safety device ( 17 ) is secured against accidental relaxation of the pretensioning device.

Adjustment device ( 1 ) according to claim 1 or 3, characterized in that the securing device ( 17 ) at least one the movement of the gear ( 8th ) preventing locking pin ( 18 ) includes.

Adjustment device ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sliding device ( 4 ) a contact surface ( 13 ) for pretensioning the pretensioning device ( 12 ) and preferably as a valve cone ( 6 ) trained adjustment element 23 includes.

Adjustment device ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the adjusting device ( 1 ) together with the pretensioner ( 12 ) by means of a drive device ( 2 ) is designed to be displaceable.

Adjustment device ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive device ( 2 ) a spindle ( 3 ) includes.

Adjustment device ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the securing device ( 17 ) with a release device ( 19 ) connected is.

Adjustment device ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the triggering device ( 19 ) at least via an electromagnet ( 20 ) Safety pin that can be actuated in the absence of a power cut ( 18 ) includes.

Adjustment device ( 1 ) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the setting position A is up to 30 mm from the setting position B.

Adjustment device ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the adjusting device ( 1 ) an actuating force reaching up to 250 KN is designed to be applicable.

Adjustment device ( 1 ) according to one of claims 2 to 11, characterized in that a lever (facing the adjusting device side) ( 11 ) and the lever facing away from the adjusting device ( 12 ) there is a forced opening angle α of 172 ° to 177 °.

Method for moving an adjustment element ( 23 ) with a pre-tensioning device ( 12 ) for quick movement of the adjustment element ( 23 ), the adjustment device ( 1 ) together with the pretensioner ( 12 ) by a drive device ( 2 ) a predetermined setting position is moved, with the pretensioning device ( 12 ) by at least one safety device ( 17 ) secured gearbox ( 8th ) is kept in a preloaded condition, characterized in that the gear ( 8th ) as a toggle lever ( 9 ) is designed

A method according to claim 13, characterized in that a loss of current on an electromagnet ( 20 ), a release device ( 19 ) for moving the at least one locking pin ( 18 ) the safety device ( 17 ) leads to a subsequent movement of the gear ( 8th ) to a conversion in the pretensioner ( 12 ) stored energy in a preferably translatory movement of a sliding device ( 4 ) with integrated adjustment element ( 23 ) leads.

Method according to one of claims 13 or 14, characterized in that that the closing process under the action of the relaxing pretensioner 12 to runs to 200 ms quickly.