Antrieb für Ventile, die in größerer Anzahl in einer längeren Hochdruckleitung
untergebracht sind Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für Ventile, die
in größerer Anzahl in einer längeren Hochdruckleitung untergebracht sind. Die Leitungen
und der Kessel einer Dampfkraftanlage u. dgl. müssen gleichzeitig auf ihrer ganzen
Länge entwässert und/ oder entlüftet werden können. Zu diesem Zweck befinden sich
in solchen Leitungen eine Vielzahl von Ventilen, die von einer Schaltwarte aus gesteuert
werden.Actuator for valves that are installed in large numbers in a longer high-pressure line
The invention relates to a drive for valves that
are housed in larger numbers in a longer high-pressure line. The lines
and the boiler of a steam power plant and the like must simultaneously on their whole
Length can be drained and / or vented. For this purpose there are
in such lines a large number of valves controlled from a control room
will.
Infolge ihrer räumlichen Trennung können die Ventile nicht exakt gleichmäßig
die Schließstellung erreichen. Dies brachte bisher Schwierigkeiten in der Auslegung
des Antriebs wie auch in der Schaltung, wenn von einer Zentrale aus mit einem einzigen
Schaltvorgang gesteuert werden soll.As a result of their spatial separation, the valves cannot be exactly uniform
reach the closed position. So far, this has caused difficulties in the design
of the drive as well as in the circuit, if from a central unit with a single one
Switching process is to be controlled.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, diese Schwierigkeiten
zu beseitigen. Ihr Wesen wird gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden
an sich bekannten Vorrichtungen: a) ein Drehstrom-Drehfeld-Magnet; der ohne schädliche
Erhitzung unter Spannung stehen kann, mit einer b) Schubübertragung des Antriebes
mittels eines Schneckenantriebes auf eine Gewindespindel des Verschlußstückes und
mit c) der Schließrichtung des Verschlußstückes im Sinne des Dampfdruckes sowie
mit d) der Anordnung eines Kraftspeichers derart, daß seine Entspannung in Öffnungsrichtung
nur zu Beginn des Öffnungsweges erfolgt und entgegen dem Leitungsdruck auf die Ventilspindel
wirkt.The invention has set itself the task of solving these difficulties
to eliminate. Their essence is characterized by the combination of the following
known devices: a) a three-phase rotating field magnet; the one without harmful
Heating can be under tension, with a b) thrust transmission of the drive
by means of a worm drive on a threaded spindle of the closure piece and
with c) the closing direction of the closure piece in terms of the vapor pressure and
with d) the arrangement of an energy store such that its relaxation in the opening direction
only takes place at the beginning of the opening path and against the line pressure on the valve spindle
works.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen
Ausführungsform schematisch dargestellt, und zwar zeigt A b b. 1 einen Längsschnitt
durch einen Antrieb gemäß der Erfindung, A b b. 2 eine diagrammatische Darstellung
eines Ventilhubes in Abhängigkeit von der Spindelkraft. Da die Schließstellungen
der Ventile nicht gleichzeitig erreicht werden, kommt im Sinne der erfindungsgemäßen
Kombination ein Motor zur Anwendung, der unter Spannung abbremsbar ist. Hierdurch
wird erreicht, daß die schließenden Motoren zunächst unter Spannung bleiben, bis
der letzte geschlossen hat. Als solche Motoren kommen Drehstrom- und Drehfeldmagneten
zur Anwendung, die eine kleine Antriebseinheit bilden. Nach jedem kleinen Regelvorgang
wird dieser Motor nicht abgeschaltet, sondern bleibt ständig unter Spannung stehen,
gleichgültig, ob er steht oder läuft. So ist es möglich, daß der Antriebsmotor beim
Schließen eines Verschlußstückes unter voller Tourenzahl gegen die Dichtung läuft
und aus diesem Lauf blockiert wird, ohne Schaden zu nehmen. Dadurch wird die Voraussetzung
gegeben, daß sämtliche Ventile mit eigenem Antrieb auf einfachste Weise nur mit
einem gemeinsamen Schalter gleichzeitig gesteuert werden. Auf diese Weise kommen
umfangreiche und kostspielige Endschalter und Drehmomentschalter zum Fortfall. Dabei
kann jeder der Antriebsmotoren für Dauerbelastung mit einem einstellbaren Verzögerungsrelais
ausgerüstet werden.The subject of the invention is shown in the drawing in an exemplary manner
Embodiment shown schematically, namely shows A b b. 1 shows a longitudinal section
by a drive according to the invention, A b b. 2 is a diagrammatic representation
of a valve stroke as a function of the spindle force. Because the closed positions
the valves are not reached at the same time, comes within the meaning of the invention
Combination of a motor for use that can be braked under voltage. Through this
it is achieved that the closing motors initially remain under tension until
the last one has closed. Three-phase and rotary field magnets are used as such motors
for use that form a small drive unit. After every small control process
if this motor is not switched off, but remains permanently under voltage,
regardless of whether he is standing or walking. So it is possible that the drive motor when
Closing a locking piece runs against the seal at full speed
and from this barrel is blocked without being damaged. This becomes the requirement
given that all valves with their own drive in the simplest way only with
can be controlled simultaneously with a common switch. Come this way
extensive and costly limit switches and torque switches to be eliminated. Included
can each of the drive motors for continuous load with an adjustable delay relay
be equipped.
Bei solch kleinen Elektromotoren ist eine einfache Schubübertragung
mittels eines Schneckentriebes auf eine Gewindespindel des Verschlußstückes erforderlich.
Die Verschlußstücke an den Spindeln sind so angeordnet, daß der Leitungsdruck auf
den Verschlußstücken liegt und dadurch eine schließende Tendenz hat. Der Elektroantrieb
öffnet oben dann das Ventil entgegen dem Leitungsdruck. Um trotzdem den Motor klein
halten zu können, ist eine Feder vorgesehen, die nur zu Beginn des Öffnungshubes
diesen unterstützt. Sowie nach einem kurzen Öffnungshub beiderseits des Verschlußstückes
Druckausgleich hergestellt ist, spielt der Leitungsdruck keine wesentliche Rolle
mehr.With such small electric motors there is a simple transmission of thrust
required by means of a worm drive on a threaded spindle of the closure piece.
The plugs on the spindles are arranged so that the line pressure is on
the locking pieces and thereby has a closing tendency. The electric drive
The valve opens at the top against the line pressure. To keep the engine small
to be able to hold, a spring is provided that only at the beginning of the opening stroke
supports this. As well as after a short opening stroke on both sides of the breech block
If pressure equalization is established, the line pressure does not play an essential role
more.
Die Spindel 1 für das Verschlußstück eines Ventils ist durch eine
Keil- oder Bolzenführung 2 gegen Verdrehung gesichert. Die Schubbewegungen erfolgen
durch ein auf der Spindel l befestigtes Schneckenrad 3, das mit einer motorisch
angetriebenen Schneckenspindel 4 im Eingriff steht.The spindle 1 for the closure piece of a valve is through a
Wedge or pin guide 2 secured against rotation. The pushing movements take place
by a worm wheel 3 attached to the spindle l, which is motorized with a
driven worm spindle 4 is engaged.
Die Schneckenspindel 4 ist in einem ringförmigen Mittelteil 5 drehbar
gelagert, welches das Schneckenrad 3 umschließt. Der Mittelteil 5 befindet sich
zwischen einem Deckel 6 und einem Bodenstück 7. Der
Mittelteil
5, der Deckel 6 und der Boden 7 bilden das Gehäuse des Antriebes.
Zur leicht lösbaren Anordnung ist der Mittelteil 5 durch Schrauben 8 mit dem Deckel
6 sowie dem Boden 7 verschraubt. Das Schneckenrad 3 stützt sich an seinen beiden
Seiten 9 über Kugellager 10 gegen den Deckel 6 und das Bodenstück 7 ab. Zwischen
den Stirnseiten des Mittelteiles 5 und -dem Deckel 6 bzw. dem Bodenstück 7 sind
Paßringe 11 eingesetzt.The worm spindle 4 is rotatably mounted in an annular central part 5 which surrounds the worm wheel 3. The middle part 5 is located between a cover 6 and a bottom piece 7. The middle part 5, the cover 6 and the bottom 7 form the housing of the drive. For an easily detachable arrangement, the middle part 5 is screwed to the cover 6 and the base 7 by means of screws 8. The worm wheel 3 is supported on its two sides 9 via ball bearings 10 against the cover 6 and the base piece 7. Fitting rings 11 are inserted between the end faces of the middle part 5 and the cover 6 and the base piece 7.
Die Feder 12 ist derart angeordnet, daß ihre Spannung vor der Schließstellung
erfolgt und entgegen dem Leitungsdruck auf die Ventilspindel 1 wirkt. Wie aus der
Darstellung der A b b. 2 ersichtlich, sind in der Horizontalen der Ventilhub und
auf der Vertikalen die Spindelkräfte des Ventils in Kp aufgetragen. Die Kurve 1
stellt den Kraftverlauf der Spindelkraft im vollkommen normalen Zustand dar. Sie
läßt erkennen, daß beim Beginn des öffnens des Ventils in dem gewählten Beispiel
2000 Kp öffnungskräfte vorliegen und daß diese öffnungskräfte im Verlauf des Hubes
zunächst sehr stark und dann leicht abfallen. Würde man die Feder 12 nicht
einbauen, so müßte der Antriebsmotor mit einer Leistung ausgerüstet werden, die
der Erzeugung einer Schubkraft von 2000 Kp entspricht. Das führt zu einem großen
Motor. Durch die Anordnung des Kraftspeichers oberhalb des Antriebes in der erfindungsgemäßen
Kombination wird die Spitze der Motorleistungskurve abgebrochen, und zwar nach der
Kurve I1, so daß die maximale Motorleistung höchstens noch mit 1200 Kp Schubkraft
zu entsprechen braucht. Die Charakteristik der Feder geht aus der Kurve III hervor.
Bekanntlich haben alle Federn eine gerade Charakteristik. Die Feder in der erfindungsgemäßen
Kombination soll auch nicht auf dein ganzen Ventilöffnungsweg arbeiten, sondern
nur am Anfang, solange die hohe Spitze vorliegt. Sobald dieser Hub an der Stelle
I V erreicht ist, wird die Feder arretiert, und die Spindel läuft ohne Federkraft
in den vollen Öffnungszustand. Beim Schließzustand ist eine erhebliche Kraftreserve
vorhanden, weil das Verschlußstück vom Dampfdruck geschlossen wird und man keinen
wesentlichen Widerstand überwinden muß, wenn man -von der .Reibung absieht. Infolgedessen
ist es möglich, auch mit einem sehr leichten und schwachen Motor in der Feder die
erforderliche Kraftreserve aufzuspeichern.The spring 12 is arranged in such a way that it is tensioned before the closed position and acts on the valve spindle 1 against the line pressure. As shown in the illustration of A b b. 2, the valve lift is plotted on the horizontal and the spindle forces of the valve in Kp on the vertical. Curve 1 shows the force curve of the spindle force in the completely normal state. It shows that at the beginning of the opening of the valve in the selected example there are 2000 Kp opening forces and that these opening forces initially drop very strongly and then slightly in the course of the stroke. If the spring 12 were not installed, the drive motor would have to be equipped with an output which corresponds to the generation of a thrust force of 2000 Kp. That leads to a big engine. Due to the arrangement of the energy store above the drive in the combination according to the invention, the peak of the engine power curve is broken off, namely after curve I1, so that the maximum engine power does not have to be more than 1200 Kp thrust. The characteristics of the spring can be seen from curve III. It is well known that all springs have a straight characteristic. The spring in the combination according to the invention should not work on your entire valve opening path, but only at the beginning, as long as the high peak is present. As soon as this stroke is reached at point IV, the spring is locked and the spindle runs into the fully open state without spring force. In the closed state, there is a considerable power reserve because the closure piece is closed by the steam pressure and you do not have to overcome any significant resistance if you disregard the friction. As a result, it is possible to store the necessary power reserve in the spring even with a very light and weak motor.