DE19640344C1 - Elektro-pneumatischer Stellungsregler - Google Patents
Elektro-pneumatischer StellungsreglerInfo
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Description
Das Hauptpatent DE 195 37 492 C1
bezieht sich auf einen elektro-pneumatischen Stellungsregler
mit einem pneumatischen Stellantrieb, der über eine Antriebs
einrichtung mit einem Zwischenzahnrad in Wirkverbindung mit
einem Antriebszahnrad eines elektrischen Potentiometers
steht.
Ein bekannter elektro-pneumatischer Stellungsregler dieser
Art ist in Form des Siemens-SIPART PS Elektro-pneumatischer
Stellungsregler 6DR3000 offenkundig vorbenutzt und in sei
nem wesentlichen Aufbau in der Siemens-Betriebsanleitung
"SIPART PS Elektro-pneumatischer Stellungsregler
6DR3000-1N/E-2N/E" mit der Bestell-Nr. C73000-B7400-C136-1,
Bild 2, 1991, dargestellt.
Aus der DE 35 12 800 C2 ist eine Verstelleinrichtung mit
Schlupfsicherung gegen Überlastung mit einem Planeten
übertragungssystem bekannt.
Aus der US 5 048 672 ist ein Rollenantrieb mit einem Ge
triebe bekannt.
Aus der US 4 763 733 ist ein Bohrhammer mit einem Getriebe
bekannt.
Aus der CH 670 142 A5 ist ein Stellantrieb für eine Absperr- und/oder
Regulierarmatur, insbesondere für ein Ventil oder
einen Hahn, bekannt, bei welchem ein Antriebsmotor über ein
Getriebe mit einem Antriebszahnrad verbunden ist.
Dem Hauptpatent liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem elek
tro-pneumatischen Stellungsregler mit unterschiedlich ausge
bildeten Antriebseinrichtungen in vergleichsweise einfacher
und damit kostengünstiger Weise eine getriebliche Anpassung
des jeweiligen Stellantriebes hinsichtlich seiner Antriebs
einrichtung an das Potentiometer zu ermöglichen.
Gemäß dem Hauptpatent ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
das Zwischenzahnrad eine Innen- und eine Außenverzahnung auf
weist und das Antriebszahnrad so gelagert ist, daß es bei
einem Stellantrieb mit einer von einem Drehantrieb gebildeten
Antriebseinrichtung mit der Innenverzahnung und bei einem
Stellantrieb mit einer von einem Hebelantrieb gebildeten An
triebseinrichtung mit der Außenverzahnung in Eingriff bring
bar ist; die Teilkreise der Innen- und der Außenverzahnung
sind im Hinblick auf den Teilkreis des Antriebszahnrades so
bemessen, daß sowohl bei einem mit einem Hebelantrieb als
auch bei einem mit einem Drehantrieb versehenen Stellantrieb
eine optimale Ausnutzung der Widerstandsbahn des Potentio
meters gegeben ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
elektro-pneumatischen Stellungsregler zu schaffen, bei wel
chem das Verhältnis der Getriebeübersetzungen für unter
schiedlich ausgebildete Antriebseinrichtungen nahezu beliebig
zu bemessen ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist bei einem elektro-pneumati
schen Stellungsregler mit einem pneumatischen Stellantrieb,
der über eine Antriebseinrichtung mit einem Zwischenzahnrad
in Wirkverbindung mit einem Antriebszahnrad eines elektri
schen Potentiometers steht, erfindungsgemäß das
Zwischenzahnrad eine Innenverzahnung- und dazu in Achsrich
tung versetzt eine Außenverzahnung auf, und das Antriebs
zahnrad weist einen ersten (kleinen) Zahnkranz und einen
zweiten (größeren) Zahnkranz auf und ist so gelagert, daß es
bei einem Stellantrieb mit einer von einem Drehantrieb gebil
deten Antriebseinrichtung mit seinem zweiten Zahnkranz mit
der Außenverzahnung und bei einem Stellantrieb mit einer von
einem Hebelantrieb gebildeten Antriebseinrichtung mit seinem
ersten Zahnkranz mit der Innenverzahnung in Eingriff bringbar
ist; die Teilkreise einerseits der Außenverzahnung und des
zweiten Zahnkranzes und andererseits der Innenverzahnung und
des ersten Zahnkranzes sind so bemessen, daß sowohl bei einem
mit einem Hebelantrieb als auch bei einem mit einem
Drehantrieb versehenen Stellantrieb eine optimale Ausnutzung
der Widerstandsbahn des Potentiometers gegeben ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Stellungsreglers wird unter Beibe
haltung des Vorteils, daß zwischen dem Stellantrieb bzw.
seinem Stellorgan und dem Antriebszahnrad des Potentiometers
ein einheitliches Zwischenzahnrad verwendet werden kann, zu
sätzlich der Vorteil erzielt, daß das Verhältnis der Getrie
beübersetzungen beim Dreh- und Hebelantrieb zueinander selbst
bei relativ kleiner Bauform des Stellungsreglers nahezu be
liebig bemessen werden kann.
Besonders einfach in der Ausführung ist der erfindungsgemäße
Stellungsregler dann, wenn das Antriebszahnrad in an sich be
kannter Weise mit dem Potentiometer eine konstruktive Einheit
bildet und das Antriebszahnrad am freien Ende eines Schwenk
hebels gelagert ist. In diesem Falle ist eine Eingriffsverän
derung des Antriebszahnrades in konstruktiv sehr einfacher
Weise bewerkstelligbar.
Die Verlagerung der Achse des Antriebszahnrades zum Wechsel
des Eingriffs von der Innen- in die Außenverzahnung oder um
gekehrt ist auf unterschiedliche Weise möglich; vorteilhaf
terweise greift am freien Ende des Schwenkhebels ein Um
schalthebel an, der beispielsweise in Form einer Knagge aus
gebildet und von außen betätigbar angeordnet ist.
Zur weiteren Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung sind in
Fig. 1 ein Längsschnitt durch den wesentlichen Teil eines
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Stel
lungsreglers, in
Fig. 2 ein Querschnitt durch denselben Teil und in
Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Bemessung der In
nen- und Außenverzahnung des Zwischenzahnrades des
erfindungsgemäßen Stellungsreglers gezeigt.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ist ein Zwischenzahnrad 30
mit einer umlaufenden Ausnehmung 31 versehen. Die Ausnehmung
31 ist an ihrer äußeren Flanke 32 mit einer Innenverzahnung
33 versehen. An einer inneren Flanke 34 der inneren Ausneh
mung 31 ist eine Außenverzahnung 35 vorgesehen. Die Außenver
zahlung 35 ist in Achsrichtung des Zwischenzahnrades 30 ver
setzt neben der Innenverzahnung 33 vorgesehen.
Mit der Innenverzahnung 33 und der Außenverzahnung 35 ist ein
Antriebszahnrad 36 in Form eines Stirnzahnrades in Eingriff
bringbar. Das Antriebszahnrad 36 weist einen ersten (kleinen)
Zahnkranz 37a und daneben einen zweiten (größeren) Zahnkranz
37b auf. Das Antriebszahnrad 36 ist mit seiner Achse 38 in
einem Durchgangsloch 39 eines Schwenkhebels 40 geführt, so
daß es wahlweise mit seinem ersten Zahnkranz 37a in Eingriff
mit der Innenverzahnung 33 oder mit seinem zweiten Zahnkranz
37b in Eingriff mit der Außenverzahnung 35 gebracht werden
kann.
Der Schwenkhebel 40 ist so gelagert, daß er um eine Achse 41
schwenkbar ist; am freien Ende 42 des Schwenkhebels 40 befin
det sich die Achse 38 des Antriebszahnrades 36. Hier ist auch
ein Umschalthebel 43 vorgesehen, der nach Art einer Knagge
ausgebildet ist und in einem Schlitz 44 ein mit dem freien
Ende 42 des Schwenkhebels 40 verbundenes Federblatt 45 auf
nimmt. Durch eine Betätigung des Umschalthebels 43 im Sinne
des Pfeiles 46 kann das Antriebszahnrad 36 außer Eingriff mit
der Außenverzahnung 35 und in Eingriff mit der Innenverzah
nung 33 gebracht werden.
Wie insbesondere Fig. 1 erkennen läßt, ist auf einer das
Zwischenzahnrad 30 tragenden Antriebswelle 50 ein Ritzel 51
befestigt, auf das ein nicht dargestelltes Stellorgan eines
ebenfalls nicht gezeigten Stellantriebes einwirken kann. Fer
ner läßt Fig. 1 deutlich erkennen, daß das Antriebszahnrad
36 mit seiner Achse 38 direkt mit der Antriebswelle 52 eines
Potentiometers in Form eines Drehpotentiometers 53 verbunden
ist, so daß das Antriebszahnrad 36 mit dem Drehpotentiometer
53 eine konstruktive Einheit bildet.
Bei der Bemessung der Innen- und der Außenverzahnung 33 bzw.
35 des Zwischenzahnrades 30 und der Auslegung der Zahnkränze
37a und 37b des Antriebsrades 36 wird davon ausgegangen, daß
bei dem Drehpotentiometer 53 eine sich über einen Winkel von z. B.
324° erstreckende Widerstandsbahn ausgenutzt werden soll, so
daß das Antriebszahnrad 36 beim Vollhub des Stellantriebes
nicht maximal um 360°, sondern nur um 324° gedreht werden
soll. Im oberen Diagramm A der Fig. 3 ist der Umfang des
Teilkreises des zweiten Zahnkranzes 37b des Antriebszahnrades
36 abgewickelt dargestellt; der maximal auszunutzende Dreh
winkel von 324° ist mit Da bezeichnet. Im Diagramm B der
Fig. 3 ist der Teilkreis der Außenverzahnung 35 abgewickelt
dargestellt, wobei dem Wert Da gemäß Diagramm A im Diagramm B
der maximale Drehwinkel von 100° bei einem Drehantrieb der
Antriebseinrichtung zugeordnet wird; daraus ergibt sich die
abgewickelte Gesamtlänge des Umfanges des Teilkreises der
Außenverzahnung 35 und damit der Radius des Teilkreises.
Hinsichtlich der Festlegung der Innenverzahnung 33 gilt zu
nächst einmal, daß diese mindestens in einem solchen radialen
Abstand von der Außenverzahnung 35 angeordnet sein muß, daß
das Antriebszahnrad 36 bei Eingriff in die Außenverzahnung 35
mit dem zweiten Zahnkranz 37b sich außerhalb des Eingriffs
mit der Innenverzahnung 33 mit ihrem ersten Zahnkranz 37a be
findet. Nennenswert größer muß der Teilkreis der Innenver
zahnung 33 nicht bemessen werden, weil einer von einem
Hebelantrieb beispielsweise maximal verursachten Drehung des
Zwischenrades 30 um 60° eine 324°-Drehung des Antriebsrades
36 dadurch zugeordnet werden kann, daß der Teilkreis des
einen Zahnkranzes 37a des Antriebsrades 36 entsprechend
- klein - bemessen wird. Im Diagramm C ist der Umfang des Teil
kreises der Innenverzahnung 33 dargestellt. Der Teilkreis der
Innenverzahnung 33 kann somit vergleichsweise klein gewählt
werden, wodurch insgesamt eine kleine Bauform erzielbar ist.
Claims (3)
1. Elektro-pneumatischer Stellungsregler mit einem pneumati
schen Stellantrieb, der über eine Antriebseinrichtung mit
einem Zwischenzahnrad in Wirkverbindung mit einem An
triebszahnrad eines elektrischen Potentiometers steht,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Zwischenzahnrad (30) eine Innenverzahnung- und dazu in Achsrichtung versetzt eine Außenverzahnung (33, 35) aufweist,
- - das Antriebszahnrad (36) einen ersten (kleinen) Zahnkranz und einen zweiten (größeren) Zahnkranz aufweist und so gelagert ist, daß es bei einem Stellantrieb (20) mit einer von einem Drehantrieb (21) gebildeten Antriebsein richtung mit seinem zweiten Zahnkranz mit der Außenver zahnung (33) und bei einem Stellantrieb (2) mit einer von einem Hebelantrieb (3, 4) gebildeten Antriebseinrichtung mit seinem ersten Zahnkranz mit der Innenverzahnung (35) in Eingriff bringbar ist, und
- - die Teilkreise einerseits der Außenverzahnung und des zweiten Zahnkranzes und andererseits der Innenverzahnung und des ersten Zahnkranzes so bemessen sind, daß sowohl bei einem mit einem Hebelantrieb (3, 4) als auch bei einem mit einem Drehantrieb (21) versehenen Stellantrieb eine optimale Ausnutzung der Widerstandsbahn des Poten tiometers (53) gegeben ist.
2. Stellungsregler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Antriebszahnrad (36) mit dem Potentiometer (53) eine konstruktive Einheit bildet und
- - das Antriebszahnrad (36) am freien Ende (42) eines Schwenkhebels (40) gelagert ist.
3. Stellungsregler nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - am freien Ende (42) des Schwenkhebels (40) ein Umschalt hebel (43) angreift.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996140344 DE19640344C1 (de) | 1995-09-25 | 1996-09-20 | Elektro-pneumatischer Stellungsregler |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995137492 DE19537492C1 (de) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | Elektro-pneumatischer Stellungsregler |
DE1996140344 DE19640344C1 (de) | 1995-09-25 | 1996-09-20 | Elektro-pneumatischer Stellungsregler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19640344C1 true DE19640344C1 (de) | 1998-03-12 |
Family
ID=26019335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996140344 Expired - Fee Related DE19640344C1 (de) | 1995-09-25 | 1996-09-20 | Elektro-pneumatischer Stellungsregler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19640344C1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4763733A (en) * | 1985-10-26 | 1988-08-16 | Hilti Aktiengesellschaft | Hammer drill with rotational lock |
CH670142A5 (en) * | 1986-06-30 | 1989-05-12 | Tem Ag | Motorised positioning drive for stopcock or regulator valve - incorporates manual override for disengagement of gears from driving spindle directly coupled to linear potentiometer |
US5048672A (en) * | 1989-04-06 | 1991-09-17 | Electro Pneumatic International Gmbh | Roller drive unit |
DE3512800C2 (de) * | 1984-04-11 | 1993-05-13 | Iku Holding Montfoort B.V., Montfoort, Nl |
-
1996
- 1996-09-20 DE DE1996140344 patent/DE19640344C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
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Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Betriebsanleitung SIPART PS Elektro-pneumatischer Stellungsregler 6DR3000-1N/E-2N/E, Fa. Siemens, Bestellnr. C73000-B7400-C136-1, 1991 * |
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |