DE2225980C3 - Electromotive actuator with continuously adjustable fixed end stops - Google Patents

Description

Schwenkung des Steuerhebels nur für einen verhältnismäßig geringen Winkelbetrag eine effektive Vcrdre-Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromotor!- hung der Scheibe.Pivoting the control lever only through a relatively small angular amount produces an effective twist Invention relates to an electric motor! - Hung the disc.

sehen Stellantrieb mit Schwenkbewegung des Stellhc- Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabesee actuator with pivoting movement of the Stellhc- The invention is on the other hand, the task

bels und zwei stufenlos einstellbaren festen Endanschlä- 40 zugrunde, einen Stellantrieb zu schaffen, der einmal gen. nach dem Prinzip der mechanisch η Endanschlägebels and two continuously adjustable fixed end stops 40 based on creating an actuator that once gen. according to the principle of mechanical η end stops

Die bisher bekanntgewordenen Stellantriebe arbeiten durch Blockieren arbeitet, dessen Endanschläge aber entweder nach dem Prinzip der Abschaltung des ohne Lösen von Verbindungselcmenten jederzeit auch Antriebs in den Endlagen und Zwischenpositionen. im Betriebszustand von außen stufenlos und sinnfällig wobei die Schalter von der Antriebswelle bzw. von einer 45 verstellt werden können, wobei ein Nachstellen von separaten Nockenwelle betätigt werden, oder nach dem einem oder mehreren im Stellbereich zu schaltenden Prinzip des Blockierens bzw. mechanischen Festhaltens Nuekenschaltern. die eine feste Zuordnung /u den der Welle des Stellmotors in der angesteuerten Position. Endanschlägen besitzen müssen, bei einer Verstellung Die Nachteile der Antriebe nach dem ersten Prinzip der [ ndeinstellung entfallen soll. Der erfindungsgemäße ergeben sich aus deren aufwendigem Aufbau und den 50 Stellantrieb soll ferner Positionierungen in einem damit verbundenen Schwierigkeiten für die Anwender Winkelstellbercich vonO-180' ermöglichen.The previously known actuators work by blocking, but its end stops either according to the principle of switching off the at any time without loosening the connecting elements Drive in the end positions and intermediate positions. Stepless and visible from the outside in the operating state The switches can be adjusted by the drive shaft or by a 45, with an adjustment of separate camshafts are operated, or after the one or more to be switched in the setting range Principle of blocking or mechanical retention of gate switches. which have a fixed assignment the shaft of the servomotor in the controlled position. Must have end stops when adjusting The disadvantages of the drives according to the first principle of the end setting should be eliminated. The inventive result from their complex structure and the actuator should also be positioned in one The difficulties associated with this for the user enable angular adjustment range from O-180 '.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung für einen elektromotorischen Stellantrieb der eingangs angepr benen Art dadurch gelöst, daß die Endanschläge als über ein stufenlos wirkendes, selbsthemmendes Getriebe mit Stellspindel von außen unabhängig voneinander auf einer Kreisbahn verstellbare mechanische Bauelemente, auf denpn durch eine auf der Welle des Stellmotors sitzende Nockenscheibe zu betätigende EndschalterAccording to the invention, this object is for an electromotive actuator of the aforementioned benen type solved in that the end stops as a continuously variable, self-locking gear with Adjusting spindle from the outside independently adjustable mechanical components on a circular path, on the pn by a cam disk seated on the shaft of the servomotor to be actuated

sowie aus der Unzulänglichkeit daß zwischen der
Kontaktlage des einzustellenden Schalters, der die
Position bestimmt, und der wirklich angefahrenen
Stellung des Stellantriebs ein? unbestimmbare, willkürliche Stellstrecke besteht, die in vielen Fällen nur durch
zusätzliche mechanische Mittel ausgeglichen werden
kann. Der wesentliche Nachteil der bekanntgewordenen Stellantriebe nach dem zweiten Prinzip mit festen
einstellbaren Anschlägen, die eine genaue Zuordnung 60 unmittelbar befestigt sind, ausgebildet sind, wobei einas well as from the inadequacy that between the
Contact position of the switch to be set, which the
Position determined and the one actually approached
Position of the actuator on? indeterminate, arbitrary adjustment distance exists, which in many cases only through
additional mechanical means are compensated
can. The main disadvantage of the known actuators based on the second principle with fixed
adjustable stops that are directly attached to a precise assignment 60, are formed, with a

zur Stellsti ecke und Einstellung garantieren, wie sie z. B. zur Steuerung von Luft- und Abgasklappen als auch zur Steuerung von Luftklappen an öl- und Gasbrennern verwendet werden, besteht in der umständlichen, schwierigen und ungenauen Einstellung der Stcllpositionen. Bei motorischen Stellantrieben werden bisher als Anschläge zur Fixierung der Endstellung ausschließlich vf>r«;rhraiib- und verschiebbare Bolzen verwendet, dieto guarantee Stellsti ecke and setting, as they z. B. for controlling air and exhaust flaps as well as for controlling air flaps on oil and gas burners are used, consists in the cumbersome, difficult and imprecise setting of the Stcllpositionen. In the case of motorized actuators, stops for fixing the end position have so far been used exclusively vf> r «; rhraiib- and sliding bolts used that

mil der Welle des Stellantriebs fest verbundenes Anschlagstück den Stellantrieb innerhalb des sich bis zu 180° erstreckenden Stellbereichs in seinen Endlagen blockiert bzw. ausschaltet. Durch einfache Drehung der Stellspindeln lassen sich jetzt die Endanschläge innerhalb des genannten Stellbereichs von 180° in jede gewünschte Lage bringen, ohne daß dazu ein Lösen oder Verschrauben von Befestigungsmitteln nötig ist.With the stop piece firmly connected to the shaft of the actuator drive the actuator within the up to 180 ° extending adjustment range blocked or switched off in its end positions. By simply rotating the Adjusting spindles can now move the end stops within the stated adjustment range of 180 ° in each Bring the desired position without loosening or screwing fasteners is necessary.

Zufolge der eindeutigen Zuordnung von Stelispindel und Endanschlag läßt sich jede Stellung des Endanschlags durch eine Skala neben dem Spindelkopf angeben und einstellen. Darüber hinaus bleibt unabhängig von der eingestellten Position eher Endlage der einmal eingestellte Schaltpunkt der Nockenschalter immer fest zugeordnet so daß ein Nachstellen nicht mehr erforderlich istAs a result of the unambiguous assignment of actuating spindle and end stop, every position of the end stop can be set Specify and set on a scale next to the spindle head. It also remains independent from the set position rather the end position is the once set switching point of the cam switch always permanently assigned so that readjustment is no longer necessary

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Endanschläge für das mit der Welle des Stellmotors verbundene Anschlagstück durch zwei Kreisringsegmente gebildet die in einer entsprechenden Kreisringnut einer stirnseit.g vor dem Stellmotor angeordneten Montageplatte verdrehbar gelagert sind und mit einem Schneckentrieb in Eingriff stehen. Die Endanschläge können auch kreisabschnittförmig ausgebildet sein und um einen mit der Welle gemeinsamer oder davon verschiedenen Drehpunki verstellbar sein. Ein derartiger Stellantrieb ist jedenfalls äußerst robust im Dauerbetrieb verwenbar und jederzeit einfach und sicher zu verstellen. Er bietet ferner den Vorteil der sinnfälligen Einstellung beider Endlagen. Handelt es sich beispielsweise darum, die Luftzufuhr /u einem Brenner zu erhöhen bzw. zu verringern, so erhält zweckmäßig diejenige Stellspindel, mittels derer ein Endanschlag für die Erhöhung der Luftzufuhr verstellt werden soll, eine Linksdrehung bei Verstellung im Sinne einer erhöhten Luft/u'uhr (analog dem Aufdrehen eines Hussigkeits- oder Gashahnes) und diejenige Stelispindel. die einen Endanschlag in die Lage für die geringste Luftzufuhr verstellen soll, bei dieser Betätigungsrichtung eine Rechtsdrehung (vergleichbar dem Zudrehen eines Wasser- bzw. Gashahnes).According to one embodiment of the invention, the end stops for the stop piece connected to the shaft of the servomotor are formed by two circular ring segments which are rotatably mounted in a corresponding circular groove of a mounting plate arranged stirnseit.g in front of the servomotor and are in engagement with a worm drive. The end stops can also be designed in the shape of a segment of a circle and can be adjusted about a pivot point that is common to or different from the shaft. Such an actuator can in any case be used extremely robustly in continuous operation and can be adjusted easily and safely at any time. It also offers the advantage of the obvious setting of both end positions. If, for example, it is a matter of increasing or reducing the air supply / u to a burner, the adjusting spindle by means of which an end stop for increasing the air supply is to be adjusted is appropriately turned to the left when it is adjusted in the sense of increased air / u ' clock (analogous to turning on a Hussigkeit or gas tap) and that spindle. which is intended to move an end stop into the position for the slightest air supply, in this direction of actuation a clockwise rotation (comparable to turning off a water or gas tap).

Einc besonders einfache, wenn auch im Stcllbereich etwas begrenzte Ausbildung des Getriebes /ur Verstel lung der F.ndan'-chläge ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als Sehraubentrieb ausgebildet, dessen Wandennutter mit ihrer Nase in entsprechende Vertiefungen der Fndanschläge eingreift und diese damit in die jeweils neue Kndsiellung mitnimmt.A particularly simple one, albeit in the stool area somewhat limited training of the gearbox / ur Verstel ment of the F.ndan'-beats is in a further development of the Invention designed as a very predator, whose Wall nut with its nose in corresponding Engages in the recesses of the end stops and thus takes them with them into the new customer application.

Das mit der Welle des Stellantriebes elastisch oder fest verbundene Anschlagsiuck besteht ic nach Kraftüben ragung aus einem Hebel, einer Scheibe mit Bolzen oder .inders gestalteten Teilen, du: geeignet sind, die Lndanschlage anzulaufen und den Antrieb ίι blockieren bzw. auszuschalten Durch separate Finstelltnorlichkeiten der linken und rechten Endlage der I ndan^hlage. verbunden mit entsprechender Wahl des Schneckengewindes wird erreicht, daß sich so, /. B durch Drehung dei rechten Stelispindel nach rechts, auch die rechte Endstellung der Luftklappe nach rechts verändert. Dabei ist als Hilfswerkzeug /um Linstellen nur ein handelsüblicher Seehskantsciilüsse! erturderlich. wie er fur die üblicherweise .in Öl und Gasb-vnnern verwendeten Sechskantimbusschraubv.n verwendet wird.The stopper jerk, which is elastically or firmly connected to the shaft of the actuator, exists after exerting force protruding from a lever, a disc with a bolt or .inders designed parts, you: are suitable that To run up to the end stops and block the drive ίι or to be switched off by separate financial news the left and right end position of the stop. combined with an appropriate choice of worm thread is achieved that so, /. B by rotation the right spindle to the right, also the right one End position of the air flap changed to the right. There is only one auxiliary tool / around Linstellen commercial Seehskantciilusses! mortal. like him for those commonly used in oil and gas companies hexagon socket screws used will.

Die 1 rfindung wird im folgenden anhand zweier Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained below using two Embodiments shown in the drawing are explained in more detail. It shows

Fig. 1 die Stirnansicht eines Stellantriebs mit zwei Schraubentrieben zur Verstellung der Endanschläge undFig. 1 is the front view of an actuator with two screw drives for adjusting the end stops and

Fig.2 die Stirnansicht eines Stellantriebs mit zwei Schneckentrieben zur Verstellung der Endanschläge.2 shows the front view of an actuator with two Worm drives for adjusting the end stops.

Gemäß F i g. 1 sind in der Kreisringnut 1 der Montageplatte Z die stirnseitig vor einem hier nicht dargestellten, koaxial zum Zentrum der Kreisringnut 1 gelagerten Stellmotor angeordnet ist die beiden als Endanschläge dienenden Kreisringsegmente 3 und 4 gelagert, die im einfachsten Falle durch nicht dargestellte Blechplättehen, die die Kreisringnut etwas überdekken, gehalten sindAccording to FIG. 1 are not in the circular groove 1 of the mounting plate Z at the front in front of one here shown, arranged coaxially to the center of the annular groove 1 mounted servomotor is the two as End stops serving circular ring segments 3 and 4 supported, which in the simplest case by not shown Sheet metal plates, which cover the circular ring groove somewhat, are held

An dem Kreisringsegment 3 ist der Endschalter (Mikroschalter) 5 befestigt so daß er jeder Verstellung dieses Kreisringsegments 3 folgtThe limit switch (microswitch) 5 is attached to the circular ring segment 3 so that it can be adjusted every time this annulus segment 3 follows

Die Verstellung der beiden Kreisringsegmente 3 undThe adjustment of the two circular ring segments 3 and

4 erfolgt jeweils über einen der beiden seitlich angeordneten Schraubentriebe, bestehend aus je einer unverschiebbar gelagerten Schraubenspindel 6 bzw. 7 und je einer darauf sitzenden Wandermutter 8 bzw. 9, die mit ihren Nasen 10 bzw. 11 in das zugeordnete Kreisnngsegment 3 bzw. 4 greifen.4 takes place via one of the two laterally arranged screw drives, each consisting of one immovably mounted screw spindles 6 or 7 and each one sitting on it a traveling nut 8 or 9, which engage with their noses 10 and 11 in the associated circular segment 3 and 4, respectively.

In der oberen Stirnseite der Schraubenspindeln b und 7 kann im einfachsten Falle ein Innenscchskani vorgesehen sein, in den zwecks Drehung der Schraubenspindel 6 bzw. 7 /ur Verstellung der Wandermuttern 8 bzw. 9 ein entsprechender Sechskantschlussel gesteckt wird. Damit lassen sich die Kreisringsegmente 3 und 4 innerhalb eines vorgegebenen Bereiches stufenlos und genau verstellen, so daß die beiden t.ndlagen des zentrisch auf der WeMe 12 des Stellmotors befestigten Anschlagstückes 13 mit entsprechender Genauigkeit vorgegeben sindIn the upper face of the screw spindles b and 7, in the simplest case, an internal screw can be provided in the for the purpose of rotating the screw spindle 6 or 7 / To adjust the traveling nuts 8 or 9, a corresponding hexagon wrench is inserted will. In this way, the circular ring segments 3 and 4 can be steplessly and within a predetermined range adjust precisely so that the two end positions of the centrally on the WeMe 12 of the servomotor attached stop piece 13 with appropriate accuracy are given

Die das Anschlagstuck 13 tragende Scheibe 14 ist au! einem Teil ihres Umfanges mit einem Nockenprofil \ersehen, Jas mit dem Nockenhebel 15 des 1 ndschaltcrsThe disk 14 carrying the stop piece 13 is au! part of its circumference with a cam profile See, yes with the cam lever 15 of the switch

5 zusammenwirkt.5 cooperates.

Der Stellantrieb genidU i ig—¹ der Zeichnung ist hinsichtlich Ausbildung und Anordnung der Kreisring Segmente 16 und 17 innerhalb der Kreisringmit 18. des Anschlagstuckes 19 und des Nockenschalter 20 genau so aufgebaut wie der bereits erörterte Stellantrieb gemäß \ 1 g. 1.The actuator genidU i Ig ¹ of the drawing with respect to design and arrangement of the circular ring segments 16 and 17 18 within the Kreisringmit Stuckes of the stop 19 and the cam switch 20 is precisely constructed so as already discussed actuator according to \ 1 g. 1.

'\bweichend ν >n dem -Vusfiihrungsbeispiel gemaU fig. I worden hier ledoch /ur Verschiebung der Kreisr.ngsegmente 16 und 17 auf der durch di* Kreisrinpnui 18 gegebenen Bahn zwei Schneckentriebe besn-hc-ui aus den Stellspindeln 21 und 22. die in Ans.u/i-n 23 bis 28 der Montageplatte 29 drehbar gelagert sind und den damit verbundenen Schnecken 30 und 31 verwendet Die Schnecke 30 steht dabei nut der Verzahnung des kreisnngsepmcntes 16 und die Schnecke 31 mit der Verzahnung d?s Kreisnngsegnien tes 17 in ''ingnff Dieser i ingnff bleibt bei jeder Stellung der Kre-.si .ngsegmente 16 bzw. 17 erhalten, so daß durch sinngemäße Drehung der einen oder anderen Stelispindel 21 bzw 22 jede beliebige Verschiebungslage der Kreisringsegmcntc 16 bzw 17. die die Endanschläge für das Anschlagsiück 19 bilden, emgertellt werden kann.'\ deviating ν> n the example according to fig. I have only shifted the circular segments 16 and 17 on the di * Kreisrinpnui 18 given path two worm drives besn-hc-ui from the adjusting spindles 21 and 22. the in Ans.u / i-n 23 to 28 of the mounting plate 29 can be rotated are stored and the associated screws 30 and 31 used. The screw 30 is in the groove Toothing of the circular pressure 16 and the Worm 31 with the toothing of the Kreisngsegnien tes 17 in '' ingnff This i ingnff remains in every position the Kre-.si .ngsegmente 16 and 17 received so that by analogous rotation of one or the other Adjusting spindle 21 or 22 any displacement position the Kreisringsegmcntc 16 or 17. the die Form end stops for the stop 19, emgertellt can be.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektromotorischer Stellantrieb mit Schwenkbewegung des Stellhebels und zwei stufenlos einstellbaren festen Endanschlägen, dadurch 'gekennzeichnet, daß die Endanschläge (3, 4, 16, 17) als über ein stufenlos wirkendes, selbsthemmendes Getriebe mit Stellspindel (6 bis 11:21,22,30,1. Electromotive actuator with pivoting movement of the adjusting lever and two stepless adjustable fixed end stops, characterized in that the end stops (3, 4, 16, 17) as a steplessly acting, self-locking gear with adjusting spindle (6 to 11: 21,22,30, z. B. in kreisringabschnittförinigc.T Schlitzen angeordnet sind. Derartige Anschläge müssen zwecks Einstellung gelöst, in eine neue Stellung gebracht und da.in wieder verschraubt werden. Hierzu sind stets besondere Werkzeuge erforderlich, und es gehört eine besondere handwerkliche Geschicklichkeit dazu, die jeweils genaue Position einzustellen.z. B. arranged in Kreisringabschnittförinigc.T slots are. Such attacks must be released for the purpose of adjustment, brought into a new position and there again be screwed. This always requires special tools, and it takes a special one manual dexterity to set the exact position in each case. Ein weiterer Nachteil der Konstruktionen gemäß den beiden vorher genannten Prinzipien, insbesondere beiAnother disadvantage of the constructions according to the two aforementioned principles, in particular in 31) von außen unabhängig voneinander auf einer io den bekanntgewordenen Stellantrieben zur Steuerung31) from the outside independently of one another on an io the well-known actuators for control Kreisbahn verstellbare mechanische Bauelemente, der Luftklappen von 01- und Gasbrennern, bestehtCircular path adjustable mechanical components, the air flaps of oil and gas burners auf denen durch eine auf der Welle (12) des darin, daß eine dem Stellbereich zugeordnete Schaltstel-on which one on the shaft (12) of the in that a switching position assigned to the setting range Stellmotors sitzende Nockenscheibe (14) zu betäti- lung, meist in der Ausführung eines Mikroschalters mitServomotor seated cam disc (14) to be actuated, usually in the form of a microswitch gende Endschalter (5,20) unmittelbar befestigt sind, Schaltnocke, nur unbestimmt einstellbar ist und danachLow limit switches (5, 20) are attached directly, switch cam, can only be adjusted indefinitely and afterwards ausgebildet sind, wobei ein mit der WeIb (12) des 15 eine feste erforderliche Zuordnung zu einer Endlage beiare formed, with one with the WeIb (12) of 15 a fixed required assignment to an end position Stellantriebs fest verbundenes A.ischlagstück' (13; deren Verstellung nicht gewährleistet. So ist nach jederA striker '(13; its adjustment is not guaranteed 19) den Stellantrieb innerhalb des sich bis zu 180^c erstreckenden Stellbereichs in seinen Endlagen blockiert bzw. ausschaltet.19) blocks or switches off the actuator in its end positions within the adjustment range extending up to 180 ^c. 2. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endanschläge für das mit der Welle (12) des Stellmotors verbundene Anschlagstück (19) durch zwei Kreisringsegmente (16,17) gebildet sind, die in einer entsprechenden Kreisnngnut (18) einer stirnseitig vor dem Stellmotor angeordneten Monta·2. Actuator according to claim 1, characterized in that the end stops for the with the shaft (12) of the servomotor connected stop piece (19) are formed by two circular ring segments (16, 17), the assembly in a corresponding circular groove (18) on the face in front of the servomotor Verstellung der Endldgen der Zwischenschalter wieder neu einzustellen.Adjustment of the end lengths of the intermediate switches again reset. Ein einzelner verstellbarer, mit einer Mitnehmer-Scheibe verbundener Endanschlag ist bereits durch die DT-OS 15 50 758 bekannt durch den die Schwenkbewegung eines Maschinenteils aufgefangen wird. Mittels der Mitnehmerscheibe läßt sich dieser einzelne Anschlag aber stufenlos nur innerhalb eines sehr kleinen Winkelbereichs verstellen.A single adjustable one with a driving disc connected end stop is already known from DT-OS 15 50 758 through the pivoting movement a machine part is caught. This single stop can be achieved by means of the drive plate but can only be adjusted continuously within a very small angular range. geplatte (2) verdrehbar gelagert sind und mit einem Schneckentrieb (21,22,30,31) in Eingriff stehen.plate (2) are rotatably mounted and are in engagement with a worm drive (21,22,30,31). 3. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch geKennzeichnet. daß als Getriebe zur Verstellung der Kreisringsegmente (3, 4) Schraubentriebe (6 bis 11) dienen, deren Wandermuttern (J), 9) mit ihren Nasen (10, 11) in entsprechende Vertiefungen der Endanschläge (3,4) eingreifen.3. Actuator according to claim 1, characterized in. that as a gear for adjusting the circular ring segments (3, 4) screw drives (6 to 11) serve whose traveling nuts (J), 9) with their lugs (10, 11) in corresponding recesses of the end stops (3,4) intervene. In der GB-PS 8 23 600 ist ferner ein einzelner Anschlag beschrieben, der über eine stufenlos wirkende, selbsthemmende Spindel - allerdings nur rein translatorisch — verstellt werden kann.In GB-PS 8 23 600, a single stop is also described, which has a continuously acting, self-locking spindle - but only in a purely translatory manner - can be adjusted. Schließlich gibt die US-PS 33 86 342 Mitnehmer an. die im Zusammenwirken mit einem Steuerhebel eine Verdrehung einer Ventilscheibe innerhalb bestimmter Schwenkwinkel ermöglicht, um juf diese Weise hydraulische Verbindungskanäle miteinander zu verbin-Finally, the US-PS 33 86 342 is driver. which in cooperation with a control lever a Rotation of a valve disc within certain Swivel angle allows to juf this way to connect hydraulic connection channels with each other 35 den bzw. gegeneinander abzusperren. Hier bewirkt die35 to block off or against each other. This is where the