Claims (1)
PATENTANSPRÜCHE
1. Stellantrieb zum Drehen der Achse eines Steuerorgans, mit einem Elektromotor und einem Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das letzte gezahnte Getriebeelement (1) mit einer in einem mit einer Einrichtung (9) zur Drehsicherung des Stellantriebes versehenen Teil (3) drehbar gelagerten Hohlachse (2) versehen ist, um den Stellantrieb direkt auf die ihn zu tragen bestimmte Achse (7) aufzustecken und auf ihr drehfest zu fixieren.
PATENT CLAIMS
1. Actuator for rotating the axis of a control element, with an electric motor and a gear, characterized in that the last toothed gear element (1) with a hollow axis rotatably mounted in a part (3) provided with a device (9) for securing the actuator against rotation (2) is provided in order to attach the actuator directly to the axis (7) intended to carry it and to fix it in a rotationally fixed manner.
2. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (4) derart ausgebildet und bemessen ist, dass er auch nach Erreichen von Endanschlägen (6) eingeschaltet bleiben kann, wobei der Drehwinkel des letzten gezahnten Getriebeelementes (1) durch die Endanschläge (6) beschränkt ist.
2. Actuator according to claim 1, characterized in that the motor (4) is designed and dimensioned in such a way that it can remain switched on even after reaching end stops (6), the angle of rotation of the last toothed gear element (1) through the end stops ( 6) is limited.
3. Verwendung des Stellantriebes nach Anspruch 1 zum Drehen von Achsen von Steuerorganen in Heizungs- oder Lüftungsanlagen.
3. Use of the actuator according to claim 1 for rotating axes of control organs in heating or ventilation systems.
4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen Achsen von Luftklappen, Mischhähnen oder Drosselklappen sind.
4. Use according to claim 3, characterized in that the axes are axes of air flaps, mixer taps or throttle valves.
Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb zum Drehen der Achse eines Steuerorgans, mit einem Elektromotor und einem Getriebe, sowie dessen Verwendung.
The invention relates to an actuator for rotating the axis of a control member, with an electric motor and a gear, and its use.
Stellantriebe gibt es in 2 verschiedenen Ausführungen. Die eine Ausführung, mit der Energieform hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch beaufschlagt, erzeugt durch einen Kolben oder über Getriebe und Spindelhülse eine stossende Bewegung, die über ein Gestänge mit Gelenken und Hebeln z.B. auf eine Luftklappenachse übertragen wird (Fig. 1).
Actuators are available in 2 different versions. One version, with the form of energy applied hydraulically, pneumatically or electrically, generates a thrusting movement through a piston or via a gear and spindle sleeve, which is carried out via a linkage with joints and levers, e.g. is transmitted to a damper axis (Fig. 1).
Die andere Ausführung, elektrisch betrieben, erzeugt an einer aus dem Gehäuse herausragenden Achse eine drehende Bewegung, die ebenfalls mittels Gelenke und Gestänge, z.B.
The other version, electrically operated, generates a rotating movement on an axis protruding from the housing, which is also carried out by means of joints and rods, e.g.
auf eine Luftklappenachse, übertragen wird (Fig. 2) oder mittels spezieller Konsole und Kupplungsmechanismus auf Mischhähne und Drosselklappen.
on an air damper axis (Fig. 2) or by means of a special bracket and coupling mechanism on mixer taps and throttle valves.
Beide Ausführungen haben den Nachteil, dass die Kraft übertragung nur indirekt auf die Drehachse übertragen werden kann. Durch diese indirekte Übertragung kann beim Hubprinzip die volle Hubkraft nur dann ausgenutzt werden, wenn z.B.
Both versions have the disadvantage that the power transmission can only be transmitted indirectly to the axis of rotation. Due to this indirect transmission, the full lifting force can only be used with the lifting principle if e.g.
der Klappenhebel genau senkrecht zum Gestänge steht. Dies trifft jedoch nur für eine einzige Stellung zu. In allen anderen Stellungen ist der Winkel der Kraftrichtung auf den Klappenhebel so ungünstig, dass die Kraftkomponente auf den Klappenhebel immer kleiner als die Schubkraft ist. Beim Drehprinzip wird dieser ungünstige Winkel kompensiert. indem der gleiche Winkel zwischen Motorhebel und Gestänge die Kraftkomponente auf das Gestänge erhöht. Aber die Kraft muss dabei über zwei im allgemeinen billig ausgeführte Kugelgelenke übertragen werden, deren Wirkungsgrad die übertragene Kraft reduziert. Die erforderlichen Übertragungsmomente liegen im allgemeinen zwischen 0,4 und 1,5 mkg. Die dafür notwendigen Kräfte bedingen bei den üblichen Grössen der Drehantriebe in deren Getriebe ein Endzahnrad von beträchtlicher Stärke.
the flap lever is exactly perpendicular to the linkage. However, this only applies to a single position. In all other positions, the angle of the direction of force on the flap lever is so unfavorable that the force component on the flap lever is always smaller than the thrust force. With the turning principle, this unfavorable angle is compensated. in that the same angle between the motor lever and the linkage increases the force component on the linkage. But the force has to be transmitted via two ball joints, which are generally cheap, whose efficiency reduces the force transmitted. The required transmission torques are generally between 0.4 and 1.5 mkg. With the usual sizes of the rotary drives, the forces required for this require an end gear of considerable strength in their gears.
Es sind auch Stellantriebe bekannt geworden, die als Elektromotor mit Getriebe ausgebildet sind und auf eine Klappenbzw. Ventilachse einwirken und welche mit Rückholmitteln, beispielsweise einer Rückholfeder, versehen sind (US PS 3 180 075). Derartige Stellantriebe sind aber im Aufbau kompliziert und nicht als Baueinheit ausgebildet, welche in kürzester Zeit auf eine anzutreibende Klappen- oder Ventilachse aufgesteckt und montiert werden können.
There are also actuators known which are designed as an electric motor with a gear and on a Klappenbzw. Act valve axis and which are provided with return means, for example a return spring (US PS 3 180 075). Such actuators are, however, complicated in structure and not designed as a structural unit, which can be plugged and mounted on a flap or valve axis to be driven in a very short time.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stellantrieb zum Drehen der Achse eines Steuerorgans, mit einem Elektromotor und einem Getriebe zu schaffen.
The present invention is based on the object of creating an actuator for rotating the axis of a control member, with an electric motor and a gear.
Der diese Aufgabe lösende erfindungsgemässe Stellantrieb zeichnet sich dadurch aus, dass das letzte gezahnte Getriebeelement mit einer, in einem mit einer Einrichtung zur Drehsicherung des Stellantriebes versehenen Teil drehbar gelagerten Hohlachse versehen ist, um den Stellantrieb direkt auf die ihn zu tragen bestimmte Achse aufzustecken und auf ihr drehfest zu fixieren.
The actuator according to the invention that solves this task is characterized in that the last toothed gear element is provided with a hollow axle rotatably mounted in a part provided with a device for securing the actuator against rotation, in order to plug the actuator directly onto the axle intended to carry it to fix her torsionally.
Erfindungsgemäss wird ein derartiger Stellantrieb zum Drehen von Achsen von Steuerorganen in Heizungs- oder Lüftungsanlagen, beispielsweise für die Achsen von Luftklappen, Mischhähnen oder Drosselklappen Verwendung finden.
According to the invention, such an actuator is used for rotating axes of control elements in heating or ventilation systems, for example for the axes of air flaps, mixer taps or throttle valves.
Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 Stellantriebe bekannter Ausführung;
Fig. 3 die Vorderansicht eines erfindungsgemässen Stellantriebes, angewendet für die Betätigung einer Luftklappe;
Fig. 4 die Seitenansicht des Stellantriebes nach Fig. 3, mit entferntem Schutzdeckel.
An exemplary embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
1 and 2 actuators of known design;
3 shows the front view of an actuator according to the invention, used for actuating an air flap;
4 shows the side view of the actuator according to FIG. 3, with the protective cover removed.
Das letzte Zahnrad 1 eines Untersetzungsgetriebes 5 eines Stellantriebes ist von relativ grossem Durchmesser, z.B.
The last gear 1 of a reduction gear 5 of an actuator is of relatively large diameter, e.g.
150 mm. Da nur ein Drehwinkel von 90 bis 1050 erforderlich ist, wird es als Segment ausgebildet. Am Zahnrad 1 befindet sich eine Hohlachse 2. Zahnrad 1 und Hohlachse 2 sind starr miteinander verbunden und als Einheit in einer Bodenplatte 3 drehbar gelagert. Das Zahnrad 1 wird von einem Elektromotor 4 über das Untersetzungsgetriebe 5 wahlweise in die eine oder andere Richtung angetrieben. Ein Anschlag 6 ermöglicht, dass das Zahnrad 1 eine Schwenkung um einen definierten Winkel von 90 bis 1050 ausführt. Der als Baueinheit konzipierte Stellantrieb wird mit der Hohlachse 2 auf eine zu drehende Klappachse 7 aufgesteckt und durch Schrauben 8 mit dieser verbunden. Eine Schraube 9 sichert den Stellantrieb gegen Verdrehung. Eine Feder 10 oder ein Gewicht bringt bei Spannungsausfall die Klappe auf der Achse 7 in die eine oder andere Endlage zurück.
150 mm. Since only a rotation angle of 90 to 1050 is required, it is designed as a segment. A hollow axle 2 is located on gear 1. Gear 1 and hollow axle 2 are rigidly connected to one another and rotatably mounted as a unit in a base plate 3. The gear wheel 1 is optionally driven in one or the other direction by an electric motor 4 via the reduction gear 5. A stop 6 enables the gear 1 to pivot through a defined angle of 90 to 1050. The actuator, which is designed as a structural unit, is plugged with the hollow axle 2 onto a folding axle 7 to be rotated and connected to it by screws 8. A screw 9 secures the actuator against rotation. A spring 10 or a weight brings the flap on the axis 7 back to one or the other end position in the event of a power failure.
Das Rad der letzten Getriebestufe wird vorzugsweise als Segment ausgebildet, da im allgemeinen ein Drehwinkel von 90 bis 1050 genügt. Zur Begrenzung dieses Drehwinkels werden vorzugsweise ein oder zwei feste oder verstellbare Anschläge verwendet. Durch geeignete Wahl des Elektromotors und entsprechende Auslegung des Getriebes kann der Motor auch bei erreichter Endlage unter Spannung verbleiben.
The wheel of the last gear stage is preferably designed as a segment, since a rotation angle of 90 to 1050 is generally sufficient. One or two fixed or adjustable stops are preferably used to limit this angle of rotation. With a suitable choice of the electric motor and a corresponding design of the gearbox, the motor can remain energized even when the end position is reached.
Dies hat weiterhin den Vorteil, dass durch Federeinwirkung z.B. auf die Klappe im spannungslosen Zustand die Luftklappe in eine definierte Sicherheitsstellung gebracht wird, was bei Frost oder Feuergefahr sehr oft gefordert wird.
This has the further advantage that, through the action of a spring, e.g. on the flap in the de-energized state, the air flap is brought into a defined safety position, which is very often required in the event of frost or fire.
Durch diese Art des Klappenantriebes werden die Nachteile der komplizierten Kraftübertragung mittels Gestänge, Kugelgelenke und Klappenhebel vermieden, ebenso die komplizierte Montage anderer Ausführungen. Die letzte Stufe des Getriebes lässt bei einem Durchmesser von 150 mm des Zahnrades 1 eine sehr grosse Untersetzung von z.B. 10 zu 1 zu. Dadurch sind die durch die Zähne zu übertragenden Kräfte relativ gering. Beispielsweise ist für die Erreichung eines Drehmomentes von 1,5 mgk bei dieser Dimensionierung eine Tangentialkraft an den Zähnen der letzten Getriebestufe von nur 20 kg erforderlich. Dadurch sind für die Zahnräder preisgünstige Fertigungsmethoden, wie Stanzen, möglich. Das Getriebe kann einfacher und leichter konstruiert werden.
This type of flap drive avoids the disadvantages of the complicated power transmission by means of rods, ball joints and flap levers, as well as the complicated assembly of other designs. The last stage of the gear allows a very large reduction of e.g. 10 to 1 to. As a result, the forces to be transmitted through the teeth are relatively small. For example, to achieve a torque of 1.5 mgk with this dimensioning, a tangential force on the teeth of the last gear stage of only 20 kg is required. In this way, inexpensive manufacturing methods such as punching are possible for the gears. The transmission can be constructed more simply and easily.
Die zeitaufwendige Montage von Stellantriebkonsolen mit entsprechender Einjustierung entfällt beim erläuterten Stellantrieb.
**WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.
The time-consuming assembly of actuator consoles with corresponding adjustment is not required for the actuator described.
** WARNING ** End of CLMS field could overlap beginning of DESC **.