DE2331181B2

DE2331181B2 - Antriebsvorrichtung für die Betätigungsstange eines Absperrschiebers od. dgl

Info

Publication number: DE2331181B2
Application number: DE2331181A
Authority: DE
Inventors: Jean Georges Villers-Lesnancy Sutter (Frankreich)
Original assignee: Pont-A-Mousson S.A., Pont-A-Mousson, Meurthe-Et-Moselle (Frankreich)
Priority date: 1972-06-19
Filing date: 1973-06-19
Publication date: 1975-02-13
Also published as: IT986485B; DE2365427B2; DE2365426B2; DE2365427A1; US3946984A; JPS4964020A; DE2365426A1; NL7308439A; DE2331181A1; DE2331181C3; GB1432705A; DE2365427C3; DE2365426C3

Description

Die Fi lnulimji heir-it i eine Antriebsvorrichtung Im eine Betätigungsstange eines Absperrschiebers od. dgl. mil einem Elektromotor, (.lessen Staloi am Gehäuse des Absperrschiebers befestigt ist und dessen Rotor direkt mit der Betätigungsstange gekuppi.it ist. Eine solche, beispielsweise in der deutsehen Patentschrift 512 667 beschriebene Antriebsvorrichtung, arbeitet mit einem langsamen Motor, dessen Ausgangswelle direkt das Veischlußteil betätigt. Der langsame Motor ist so nahe wie möglieh am Gehäuse an»eordnet. Die verhältnismäßig große Länge der Betätigungsstange läßt sich nicht vermeiden. Der Platzbedarf ist erheblich.

ίο Vorgeschlagen werden soll nun eine Ausbildung. bei der der Platzaufwand vermindert werden kann. Es wurde bei einer Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art eine Lösung dadurch gefunden, daß der Rotor kranzförmig ausgebildet ist und mit der '5 ihn axial durchsetzenden Betätigungsstange einen Ringraum ausspart, in welchem Einrichtungen /ur mechanischen Verbindung zwischen Rotoi und Stange gelagert sind.

Da bei den bekannten Vorrichtungen die Betätigungsstange des Absperrschiebers den Rotor des Motors nicht durchsetzen kann, baut die Vorrichtung nach der Erfindung erheblich kürzer und einfacher*. Vorzugsweise fassen die mechanischen Verhmdungseinrichtungcn zwei ringförmige Trägerseheiben. die verschiebbar aui die Betätigungsstange gekeilt sind.

Zweckmäßig ist der Motor ein solder mit vanahlei Reluktanz.

Motoren mit variabler Reluktanz sind an sich bekannt (französische Patentschrilt I 25N3O6). Bei diesem bekannten Motor hat der Rotor allerdings nicht die Form eines einfachen Kranzes, wie dies erfiiidungsgemäß vorgeschlagen wird. Vielmehr ist eine Welle geringen Durchmessers vorgesehen, wenn Jic Maschine als Motor verwendet wird bzw. es ist ein zylindrischer Kern vorgesehen, wenn die Maschine als Wechselstromgenerator Verwendung findet. Unter anderem wird hierbei erfindungsgemäß die Eigenschaft ausgenutzt, diesen Motor mit variabler Reluktanz vibrieren zu lassen, wenn er blockiert ist. um das Schließorgan zu betätigen. Dadurch wird auch verhindert, daß der Motor sich übermaßig erwärmt. Ein solcher Motor mit variabler Reluktanz ist leichter und mit geringeren Kosten im Handel erhältlich als beispielsweise der langsame Asynchronmotor nach der deutschen Patentschrilt 512 667.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus d.'ii übrigen Unteransprüchen.

Beispielsweise Ansführiinpslormer der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die Zeichnung naher erläutert werden. Diese zeigt

F ig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch einen mit einer eisten erfindungsgemaßen Vorrichtung versehenen Absperrschiebe i.

F ig 2 einen Schnitt längs tier Längsachse tier Vorrichtung.

F i g. .i einen Schnitt durch eine zweite Ausl'ührimgsform nach der Erfindung.

Fig. 4 einen Schnitt durch eine dritte Aiisluh-Oo rungsform nach der Erfindung.

F'i g. 5 eine perspektivische, auseinanderue/ogene Darstellung der Vorrichtung nach Fig. 4.

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 betätigt ein Motor M einen Absperrschieber .-) dadurch, daß er das Sehließteil H mittels einer am Ende einer Betätigungsstange 1 angeordneten Spindel C antieibt.

Nach Fig. 2 isi die Betätigungsstange 1 mit der Achse X-X an dem void Schließteil abucwandten

linde mit einem Handrad 2 versehen, dessen Nabe 3 mit der Stange 1 verkeilt ist. Die Stange ί befindet sich im Inneren eines Gußgehäuses 4, das mittels Schellen und Bolzen an dem Gehäuse des Absperrschiebers A befestigt ist; das Gußgehäuse 4 endet an seinem vom Absperrschiebergehäusc abgewendeten Lnde in einem Teil 5, tier innen pf.-i".nenförmig ausiiebildet und durch einen Außenflansch 6 begrenzt ist; an dem Gußgehäuse 4 ist mit Hilfe von Schrauben 7 ein gewölbter gegossener Aufsatz 8 mit einem Außenflansch 9aufgesetzt. Der Aufsalz 8 weist in der Mitte ein-.' Öffnung auf, die durch eine Platte 10 verschlossen ist. welche ihrerseits wieder mit einer eine Lagerbuchse 11 aufweisenden Öffnungen fur die drehbare Durchführung der Stange 1 versehen ist.

Der Teil 5 des Gehäuses sowie der Aufsatz 8 tragen zwischen ihren Flanschen 6 und 9, die zu diesem Zweck InnensJiUltern 12 und 13 aufweisen, einen Stator 14 eines Elektromotors mit veränderlicher Reluktanz eingespannt. Im Inneren des kranzförmigen Stators 14 ist ein ebenfalls knüiziorruiger Roior 15 ungeordnet, wobei die beiden Elemente zwischen sich einen im Vergleich zu den Rotorabmessungen sehr geringen Spalt 16 belassen. Der Rotor 15 ist zwischen einer oberen Trügerscheibe 17 und einer unteren Trägerscheibe 18 eingespannt, die einander gegenüberliegende Schultern 19 und 20 zur Aufnahme des Rotors aufweisen und beide auf die Stange 1 aufgescholien und mit dieser mit Hilfe beispielsweise in eine lixiale Nut 22 der Stange eingreifender Keile 21 befestigt sind. Der Rotor 15 wird /. B. mit HiHv von Schrauben 23 zwischen den Trägerscheiben 17 und 18 gehalten.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Wird der Stator 14 über die mit einer Stromquelle 25 verbundenen Leitungen 24 unter Spannung genetzt, so unterliegt der Rotor 15 der Einwirkung des Magnetfeldes and setzt die Betätigungsstange 1 in Drehung. Die Drehung hört auf, sobald die elektrische Stromzufuhr unterbrochen wird. Der Motor ist vorzugsweise so ausgelegt und dimensioniert, daß ein »> Vernier«-Effekt erzielt wird, d. h. die Betätigungsstange 1 mit niedriger Drehzahl umlauft und eine Genauigkeit von einem Vernier erzielt wird.

Auf Grund der koaxialen Anordnung des Motors fur Betätigungsstange 1 nimmt die gesamte aus dem Stator 14 und dem Rotor 15 bestehende Anordnung einen besonders kleinen Raum ein. Ils ist kein Kollektor vorhanden, der eine häufige Wartung erfordert, lim eine Verschmutzung zu vermeiden, noch ein Untersetzungsgetriebe, wie dies bei den anderen mit Cileich- oder Wechselstrom arbeitenden Motoren der Fall ist.

Will man darüber hinaus das nominale Drehmoment der Motoranordnung heraufsetzen, so genügt es. ie in ü IJ Fig. 3 mehrere identische Anordnungen bei einzusetzen; beispielsweise werden dann zwei Statoren 14" Lind 14'' zwischen dem Gehäuse 4 und <em Aufsatz 8 angeordnet, die sich dann in einem größeren Abstand voneinander befinden als bei der Anordnung nach Fi g. 1; weiter werden zwei Rotoren 15' und 15" /wischen den Trägerseheiben !7 und 18 angebracht, die um ebensoviel weiter voneinander entlernt sind und die Rotoren /wischen sieh eiimespannt halten. Die mechanischen Bauteile, nämlich die Rotoren und Statoren, die im übrigen von sehr einfacher Ausführung sind, bleiben also fur unterschiedliehe Motorbeanspruchungen dieselben, was gioße Vorteile für die Aufstellung der Leistungsbereiche der Steuervorrichtungen mit sich bringt.

Die Ausluhrungsform nach Fig. 4 und 5 entspricht derjenigen nach Fig. 2 mit dem einzigen Unterschied, daß die untere Trägerscheibe 18 des Rotois 15 an ihrer dem Schließteil zugekehrten Seite zwei radiale und diametral zueinander angeordnete Anschlagsnocken 26 aufweist, die im wesentlichen quaderförmig sind und in axialer Richtung aus der Trägerscheibe vorstehen; jeder Anschlagsnocken greift zwischen zwei entsprechende radial und parallel zueinander an-

•5 geordnete Anschlagsnocken 27 und 28. die ebenfalls im wesentlichen quaderförmig sind und in xialer Richtung aus einer ringlörmigen Scheibe 29 vorstehen. Die Seheibe 29 ist auf die Stange 1 aufgeschoben und mittels eines Keiles 30 befestigt, der mit seinem unteren Teil in die Nut 22 eingreift. Die Ansehkigsnocl-.en 27 und 28 bestehen aus unterschiedlichem Material: der eine Anschiagsnocken 27 ist aus dem gleichen Material wie die Scheibe 29, und der andere Anschiagsnocken 28 besteht aus einem weichen Material z. B. aus natürlichem oder künstlichem Kautschuk od. dgl. Das Eingreifen der verschiedenen An-SLhiagsnocken 26. 27 und 28 ineinander sowie des Keils 30 in die Nut 22 soli ein leichtes Spiel während der Drehung um die Spindel 1 gewährleisten.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Sehließt man den Absperrschieber, so drehen sich der Rotor 15. die Trägeischeibe 18, die Scheibe 29 und die Stange 1 z. B. in der durch den Pfeil F in Fig. 5 angegebenen Richtung, bis das Schließteil seine Schließstellung erreicht hat. Alsdann legt sieh ein Anschiagsnocken 26 an einen Anschiagsnocken 28 aus weichem Material an. der dadurch die Kraflwirkung auf die Stange 1 verringert.

Häufig blockiert jedoch der Schieber. In diesem Falie vibriert der Motor mit veränderlicher Reluktanz. tier trotz Stromzufuhr blockiert bleiben kann, an Ort und Stelle Die Vibrationen werden auf den Anschliigsni.eken 26 übertragen, der zwischen den Anschiagsnocken 27 und 28 leicht hin- und herschwingt.

Der aus weichem Material bestehende Anschlagsnokken 28 dämpft den Stoß, wählend der Anschlagsnokken 26 gegen den Anschkmsnocken 27 zurückkehrt, an dem der Aufprall im Gegensatz da/u unelastisch erfolgt. Die Vibrationen spielen auf Grund der Anschlagsnocken dieselbe Rolle wie die komplizierter!, eine Aufschlag oder Hammerschläge erzeugenden Vorrichtungen, die den Schieber aus der Blockierung Uisen sollen.

Diese Vibrationen, die bei der Verwendung von Motoren mit veränderlicher Reluktanz auf anderen Anwendungsgebieten manchmal nachteilig sind, werden im Zusammenhang mit der Erfindung also vorteilhaft genutzt. Der Efiekt ware derselbe, wenn die Trüt'.erscheiben 17 und 18 verschiebbar an der Stange 1 verkeilt waren und die Trägerscheibe 18 fest an eier Stange 1 belestigl wäie. da eil" leichte¹-· Spiel in der Rotor-Scheibcti-Anord'iung aiisieich!. um Vibrationen ties Motors, dessen Rotor MockicM lsi. zu ermöglichen, so dai-Ί der Schieber wieiiei .m'·· seiner Blockierung gelöst werden Kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antriebsvorrichtung für eine Betätigungsstange eines Absperrschiehers od. dgl. mit einem Elektromotor, dessen Stator am Gehäuse des Absperrschiebers befestigt ist und dessen Rotor direkt mit der Betätigungsstange gekuppelt ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (15, 15«, 15/)) kranzförmig ausgebildet ist und mit der ihn axial durchsetzenden Betätigungsstange (1) einen Ringraum ausspart, in welchem Einrichtungen zur'mechanischen Verbindung (17. 18) zwischen Rotor und Stange (1) gelagert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Verbindungseinrichtungen zwei ringförmige Tragerscheiben (17. 18) fassen, die \erschiebbar auf die Betätigungsstange (1) gekeilt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da/.! der Motor ein solcher mit \ariabler Reluktanz ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß Anschlagsnocken (26. 27. 28). und zwar die einen (26) au! einem drehfest mit dem Rotor (15. 15«, 15/)) festen Teil (18) und die anderen (27, 28). die mit Spiel mit den ersten zusammenwirken, auf einem drehfest mit der Betätigungsstange (1) ausgebildeten Teil (29) vorgesehen sind (Fig. 4 und 5).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eines (29) der fest mit dem Rotor und der Stange verbundenen Teile (18. 29) für jeden Nocken (26) des anderen Teils (18) zwei benachbarte Nocken (27, 28) aufweist, die zu beiden Seiten des anderen Nocken (26) aus Materialien unterschiedlicher Elastizität angeordnet sind.

(i. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daü das drehfest mit dem Rotor verbundene Teil eine (18) dei beiden Tragerscheiben (17, 18) dieses Rotors ist. und daß das drehtest mit der Stange (1) verbundene Teil eine gleichachsig zur Stange (1) angeordnete ringförmige Scheibe (29) ist, wobei die Nocken (26. 27. 28) gegen die Teile (18, 19) in Axiallichtung (X-X) der Betätigungsstange (1) vorstehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch d. dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (29) auf die Betätigungsstange- (1) gekeilt ist

iS. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Tragerscheiben (17. 18) verschiebbar auf die Be tätigungsstange (1) aufgekeilt sind.

^l). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor aus mehreren Statoren (14«, 14/)) und einer gleichen Anzahl von Rotoren (15«, 15/)) besieht, die in Axialrichtung (X-X) der Betätigungsstange (1) nebeneinander angeordnet sind (Fig 3).