DE3538883A1 - Actuator - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stelltrieb, vorzugsweise auf einen Schnellverschließ- oder Schnellöffnungs trieb für Armaturen, Klappen, Türen oder dgl., mit einer von einem drehrichtungsumkehrbaren Antriebsmotor antreibbaren Stell spindel und mit einem mittels der Stellspindel betätigbaren Kraftspeicher, wobei zwischen dem Antriebsmotor um der Stellspindel ein Zwischentrieb mit einer hohen Untersetzung vorgesehen ist.The present invention relates to an actuator, preferably a quick release or quick open for fittings, flaps, doors or the like, with one of a reversible drive motor driven actuator spindle and with an actuatable by means of the adjusting spindle Energy storage, being between the drive motor around the adjusting spindle an intermediate drive with a high reduction ratio is provided.
Stelltriebe der in Rede stehenden Art sind in vielfältiger Aus führung für die unterschiedlichsten Verwendungsmöglichkeiten bekannt. Bevorzugt werden sie zum Öffnen und Schließen von Ventilen, Feuerschutzklappen, Türen oder dgl.verwendet. Je nach Art des Einsatzes besteht die Forderung, daß entweder die Öffnungs- oder die Schließbewegung des zu verstellenden Organes in einer äußerst geringen Zeit erfolgt. Dies trifft normalerweise im Falle einer Gefahr, wie z.B. im Brandfalle eines Gebäudes, beim Überschreiten der Füllhöhe eines zu fül lenden Behälters und dgl. zu.Actuators of the type in question are in various forms leadership for a wide variety of uses known. They are preferred for opening and closing Valves, fire dampers, doors or the like are used. Each depending on the type of use, there is a requirement that either the opening or closing movement of the to be adjusted Organ takes place in an extremely short time. This is true usually in the event of a hazard such as in the event of fire of a building to fill one when the fill level is exceeded lenden container and the like.
Durch einschlägige Vorschriften werden zu Erhöhung der Sicher heit von Menschen und Material oder zur Verminderung von Schäden Sicherheitsvorkehrungen in Abhängigkeit des jeweiligen Falles er lassen. Solche Maßnahmen sind beispielsweise, der Einbau von selbstschließenden Türen bzw. Feuerschutzklappen oder selbst öffnende Lichtkuppeln im Brandfall, selbstschließende Ventile um die Zufuhr eines Mediums zu stoppen und dgl. Relevant regulations will increase security of people and material or to reduce damage Precautions depending on the case to let. Such measures are, for example, the installation of self-closing doors or fire dampers or yourself opening light domes in the event of fire, self-closing valves to stop the supply of a medium and the like
Aus der DE - PS 10 26 148 ist ein Stelltrieb mit einer Rückstell einrichtung bekannt. Die Rückstelleinrichtung besteht im wesent lichen aus einer Spindel- oder einer Torsionsfeder, die beim Betätigen der Steuerwelle durch einen Antriebsmotor gespannt wird. Die Rückstelleinrichtung wird von einem Hubmagneten bei Spannungsabfall oder Nullspannung in Wirkstellung gebracht, wodurch die Steuerwelle des Stelltriebs in Drehung versetzt wird, um ein mit der Steuerwelle gekoppeltes Ventil in die Anfangslage zurückzustellen.From DE - PS 10 26 148 is an actuator with a reset establishment known. The reset device consists essentially Lichen from a spindle or a torsion spring that the Actuation of the control shaft tensioned by a drive motor becomes. The reset device is operated by a solenoid Voltage drop or zero voltage brought into active position, causing the control shaft of the actuator to rotate to a valve coupled to the control shaft in the To reset the initial position.
Der in dieser Patentschrift aufgezeigte Stelltrieb ist demzu folge ausschließlich zum überführen des Stellorgans von einer Funktionsstellung in die andere geeignet, so daß z.B. zum Öffnen und zum Schließen zwei jeweils entsprechend ausgelegte Stelltriebe notwendig sind. Abgesehen von der sich daraus erge benden Typenvielfalt, entstehen relativ hohe Kosten. Naturgemäß führt auch eine Typenvielfalt häufig zu Verwechselungen. Ein wesentlicher Nachteil ist noch bei dem vorbekannten Stelltrieb, in der Verwendung eines Hubmagneten zu sehen, da die Gefahr besteht, daß bei einem Spannungsabfall bzw. bei Erreichen einer Nullspannung der Anker klebt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß dieser Fall sehr selten, wenn überhaupt in sehr großen Zeitabständen erfolgt. Der Einsatz eines derartigen Stelltriebs für Sicherheitszwecke ist auch auf Grund mangelnder Betriebs sicherheit problematisch.The actuator shown in this patent is therefore follow only to transfer the actuator from one Function position in the other suitable, so that e.g. to the Open and close two respectively designed to close Actuators are necessary. Apart from the result If there is a wide variety of types, relatively high costs arise. Naturally A variety of types often leads to confusion. A the main disadvantage is the known actuator, to see in the use of a solenoid as the danger there is that when a voltage drop or when a Zero tension of the anchor sticks. This is due to, that this case is very rare, if at all, very large Intervals. The use of such an actuator for security purposes is also due to lack of operation security problematic.
Der vorliegenden Erfingung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, einen Stelltrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß dieser mit konstruktiv einfachen Mitteln ohne Umrüstung sowohl als Schnellschließ- als auch als Schnellöffnungsorgan arbeiten kann, und abgesehen vom Stellmotor, ausschließlich mechanische Teile aufweist.The present invention, on the other hand, has the task Basically, an actuator according to the preamble of claim 1 to evolve so that it is structurally simple Means without retrofitting both as quick closing and as Quick opening device can work, and apart from the servomotor, has only mechanical parts.
Die Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1. The solution to the given task results from the indicator of claim 1.
Es ist nunmehr in verblüffend einfacher Weise möglich, den erfindungsgemäßen Stelltrieb sowohl zum schnellen Öffnen, als auch zum schnellen Schließen einzusetzen, da die jeweilige Funktion ausschließlich von der Drehrichtung des Antriebsmotors abhängt. Von der Drehrichtung des Antriebsmotors hängt wiederum die Bewegungsrichtung der Stellspindel ab, wodurch sich die Seite ergibt, von der der Kraftspeicher gespannt wird. Es sei noch erwähnt, daß die für die Funktion des Stellorgans notwendige Axialbewegung der Stellspindel durch Entspannen des Kraftspeichers erfolgt. Da für diese Bewegung ausschließlich äußerst robuste, in der Technik bewährte Bauteile verwendet werden, ist praktisch eine nicht mehr zu übertreffende Funktionssicherheit gegeben.It is now possible in an amazingly simple way actuator according to the invention both for quick opening, as well as for quick closing because the respective Function only from the direction of rotation of the drive motor depends. Again depends on the direction of rotation of the drive motor the direction of movement of the adjusting spindle, causing the side results from which the lift mechanism is tensioned. It was still mentions that the necessary for the function of the actuator Axial movement of the adjusting spindle by relaxing the energy accumulator he follows. Since only extremely robust, Components that have proven themselves in technology are practical functional safety that can no longer be surpassed.
Ein weiterer Vorteil ist noch darin zu sehen, daß im Bedarfsfalle sogar ein Einsatz an anderer Stelle mit geänderter Funktionsweise möglich ist.Another advantage can be seen in the fact that when needed even a use elsewhere with changed functionality is possible.
Um beim Spannen des Kraftspeichers die von dem Kraftspeicher ausgeübte Kraft abzutragen, ist bei einer bevorzugten Ausführungs form vorgesehen, daß jedem Federteller ein ortsfestes Widerlager zugeordnet ist, und daß in Abhängigkeit von der Axialbewegung der Stellspindel ein Federteller an dem zugeordneten Widerlager anliegt und der gegenüberliegende Federteller im Abstand zum zugeordneten Widerlager liegt.To when tensioning the energy accumulator from the energy accumulator Removing the force exerted is in a preferred embodiment Form provided that each spring plate has a fixed abutment is assigned, and that depending on the axial movement of the Actuating spindle is a spring plate on the associated abutment and the opposite spring plate at a distance from the assigned Abutment.
Weitere Kennzeichen und Merkmale einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand von weiteren Unteran sprüchen und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevor zugter Ausführungsbeispiele. Further characteristics and features of an advantageous embodiment The present invention is the subject of further Unteran say and emerge from the description below drafted embodiments.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stelltriebs für ein Ventil und Fig. 1 A first embodiment of an actuator according to the invention for a valve and
Fig. 2 Ein weiteres Ausführungsbeispiel Fig. 2 Another embodiment
Der in der Fig. 1 aufgezeigte Stelltrieb 1 weist einen blockierfesten, reversierbaren Synchron- oder Asynchronmotor 5 an den ein nicht näher erläutertes Getriebe 6 angeflanscht ist. Das Getriebe 6 ist so aus gelegt, daß die Drehzahl seiner Abtriebswelle 7 wesentlich geringer ist als die des Motors 5. Auf die Abtriebswelle 7 ist ein Zahnrad 8 drehfest aufgesetzt, welches mit einem weiteren Zahnrad 9 in Eingriff steht, welches mit einem Trapezgewinde gestalteten Innengewinde ver sehen ist. Die Zahnräder 8, 9 sind in einem Getriebegehäuse 10 ange ordnet, welches mit zwei einander gegenüberliegenden, fluchtend zur Gewindebohrung des Zahnrades 9 liegenden Bohrung versehen ist, in denen eine Stellspindel 11 gelagert ist, die ein Außengewinde aufweisst und die das Gehäuse beidseitig überragt. Die Gewindebohrung des Zahnrades 9 und die Stellspindel 11 stehen in Eingriff. Die Stell spindel ist mit einer Nut 12 versehen, in die ein Stift 13 eingreift. Wie die Abbildung zeigt, ist die Stellspindel 11 nur im mittleren Bereich mit dem Trapezgewinde versehen. An das Gehäuse 10 ist noch ein Gehäuse 14 angeflanscht. Die Längsachse des Gehäuses 14 fluchtet mit der Stellspindel 11. Die der Anlageseite gegenüberliegende Gehäuse wandung ist mit einer Bohrung versehen, durch die das Ende der Stell spindel 11 geführt ist. In das Gehäuse 14 ist eine Druckfeder 15 einge setzt, die die Stellspindel 11 umgreift. Die Enden der Druckfeder 15 stützen sich gegen je einen Federteller 16 ab. Der untere, dem Gehäuse 10 zugewandt liegende Federteller, ist mittels eines in eine Ringnut der Stellspindel 11 eingesetzten Sicherungsringes 17 gegen axiale Verschiebung gesichert. The actuating drive 1 shown in FIG. 1 has a non-blocking, reversible synchronous or asynchronous motor 5 to which a transmission 6 ( not explained in more detail) is flanged. The gear 6 is laid out so that the speed of its output shaft 7 is significantly lower than that of the engine 5th On the output shaft 7 , a gear 8 is rotatably mounted, which is in engagement with another gear 9 , which is seen with a trapezoidal thread designed internal thread ver. The gears 8 , 9 are arranged in a gear housing 10 , which is provided with two opposite, aligned to the threaded bore of the gear 9 lying hole, in which an adjusting spindle 11 is mounted, which has an external thread and which projects beyond the housing on both sides. The threaded bore of the gear 9 and the adjusting spindle 11 are engaged. The adjusting spindle is provided with a groove 12 into which a pin 13 engages. As the illustration shows, the adjusting spindle 11 is only provided with the trapezoidal thread in the central area. A housing 14 is also flanged to the housing 10 . The longitudinal axis of the housing 14 is aligned with the adjusting spindle 11 . The opposite side of the system housing is provided with a bore through which the end of the adjusting spindle 11 is guided. In the housing 14 , a compression spring 15 is inserted, which engages around the adjusting spindle 11 . The ends of the compression spring 15 are supported against one spring plate 16 each. The lower spring plate facing the housing 10 is secured against axial displacement by means of a locking ring 17 inserted into an annular groove of the adjusting spindle 11 .
Wie die Fig. 1 zeigt, ist am oberen und unteren Ende des Gehäuses 14 an der Innenseite in eine Ringnut je ein Sicherungsring 21 ein gesetzt. Ferner ist noch jeweils eine Druckscheibe 22 vorgesehen. Ein Sicherungsring und eine zugeordnete Druckscheibe bilden ein ortsfestes Widerlager für den betreffenden Federteller 16. Wird der Stelltrieb zum schnellen Öffnen verwendet, bildet der untere Sicherungsring und die Druckscheibe das Widerlager, beim schnellen Schließen, wie in der Fig. 1 dargestellt, bildet der obere Sicherungsring und die Druckscheibe das Widerlager. Aus der Fig. 1 ist ohne weiteres erkennbar, daß beim Abfall des Drehmomentes die Druckfeder 15 den Ventilteller 19 schlagartig in die Verschließlage bringt.As shown in FIGS. 1, is a set at the upper and lower end of the housing 14 on the inside an annular groove in each case one securing ring 21. A thrust washer 22 is also provided in each case. A locking ring and an associated thrust washer form a fixed abutment for the spring plate 16 in question . If the actuator is used for quick opening, the lower circlip and the thrust washer form the abutment, for fast closing, as shown in FIG. 1, the upper circlip and the thrust washer form the abutment. From Fig. 1 it is readily apparent that when the torque drops, the compression spring 15 brings the valve plate 19 abruptly into the closed position.
Soll im Gegensatz zur dargestellten Ausführung, das Ventil 2 schnell geöffnet werden, ist die Drehrichtung des Motors so zu wählen, daß bei der Abwärtsbewegung der Gewindespindel 11 die Druckfeder 15 gespannt wird. Dazu ist in das obere Ende der Stellspindel 11 ein weiterer Sicherungsring 23 eingesetzt, der den oberen Federteller zum Spannen der Druckfeder 15 mitnimmt. Da bildet die untere Druck scheibe 22 und der Sicherungsring 21 ein Widerlager für den unteren Federteller 21 bzw. für die Druckfeder 15.In contrast to the embodiment shown, the valve 2 should be opened quickly, the direction of rotation of the motor should be selected so that the compression spring 15 is tensioned when the threaded spindle 11 moves downward. For this purpose, a further locking ring 23 is inserted into the upper end of the adjusting spindle 11 , which takes the upper spring plate for tensioning the compression spring 15 . Since the lower pressure disc 22 and the locking ring 21 form an abutment for the lower spring plate 21 and for the compression spring 15th
Das andere Ende der Stellspindel 11 ragt bis in die Mitte eines Gehäuses 3 hinein. Auf das Ende ist eine Flanschscheibe 18 auf gesetzt an die eine einen Ventilteller 19 tragende Betätigungs stange 20 angeschraubt ist. Die in der Abbildung dargestellte Anordnung ist ein Schnellschlußventil, dessen Ventilteller 19 normalerweise geöffnet ist, so daß das Medium durchströmt. Damit die Feder 15 das Ventil 2 nicht schließt, liegt der Motor 5 an elektrischer Spannung und gibt dadurch ein Drehmoment ab, welches eine der Federkraft entgegenstehende Schubkraft der Stellspindel 11 erzeugt. Sobald die Spannung entfällt oder abfällt, wird durch die Federkraft das Ventil 2 geschlossen. The other end of the adjusting spindle 11 extends into the middle of a housing 3 . At the end of a flange 18 is set to which a valve plate 19 bearing actuating rod 20 is screwed. The arrangement shown in the figure is a quick-closing valve, the valve plate 19 is normally open so that the medium flows through. So that the spring 15 does not close the valve 2 , the motor 5 is connected to an electrical voltage and thereby emits a torque which generates a thrust force of the adjusting spindle 11 opposing the spring force. As soon as the voltage drops or drops, the valve 2 is closed by the spring force.
Dabei ist besonders günstig, daß die die Stellspindel bildende Stellspindel 11 und das Zahnrad 9 als nicht selbsthemmender Spindeltrieb ausgelegt sind.It is particularly advantageous that the adjusting spindle 11 forming the adjusting spindle and the gear 9 are designed as a non-self-locking spindle drive.
Zum Öffnen des Ventils 2 wird der Motor 5 wieder an elektrische Spannung gelegt. Dadurch wird das Zahnrad 9 in Drehrichtung versetzt. Da der in die Nut 12 eingreifende Stift 13 eine Drehung der Stell spindel 11 verhindert, wird diese zur Öffnung des Ventils verfahren. Da die Drehzahl des Zahnrades 9 extrem herabgesetzt wird, dauert die Öffnungsbewegung entsprechend lange.To open the valve 2 , the motor 5 is again connected to electrical voltage. As a result, the gear 9 is displaced in the direction of rotation. Since the engaging in the groove 12 pin 13 prevents rotation of the adjusting spindle 11 , this is moved to open the valve. Since the speed of the gear 9 is extremely reduced, the opening movement takes a correspondingly long time.
Der erfindungsgemäße Stelltrieb kann nur für solche Aggregate einge setzt werden, wo zwei in entgegengesetzte Richtungen erfolgende Bewegungen erfolgen. Wesentlich ist, daß eine Bewegung in einer äußerst kurzen Zeit erfolgt, während die andere Bewegung praktisch ohne Zeitvorgabe erfolgen kann. The actuator according to the invention can only be used for such units be placed where two are in opposite directions Movements take place. It is essential that a movement in one extremely short time, while the other movement is practical can be done without a time limit.
Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stellspindel 11 an Stelle des Außengewindes mit einer Verzahnung 24 versehen, die mit einem Abtriebsritzel 25 des nicht näher erläuterten, vom Antriebsmotor 5 angetriebenen Getriebes in Eingriff steht. Der Antriebsmotor 5 ist so ange schlossen, daß auch bei dieser Ausführung das Ventil 2 als Schnellschlußventil arbeitet.In the embodiment shown in FIG. 2, the adjusting spindle 11 is provided with a toothing 24 instead of the external thread, which is in engagement with an output pinion 25 of the transmission (not explained in more detail) driven by the drive motor 5 . The drive motor 5 is connected so that the valve 2 also works as a quick-closing valve in this embodiment.
Im Bereich der Verzahnung 24 ist die Stellspindel 11 im Durchmesser größer gehalten als im Bereich der Druckfeder 15. Der untere, der Verzahnung zugewandt liegende Federteller 16 liegt bei entspannter Druckfeder 15 oder bei einer Aus bildung als Schnellöffnungstrieb bei geschlossenem Ventil an der durch die unterschiedlichen Durchmesser gebildeten Ringfläche an. Diese Ausführung ist besonders einfach, da der Sicherungsring und die Druckscheibe entfällt.In the area of the toothing 24 , the adjusting spindle 11 is kept larger in diameter than in the area of the compression spring 15 . The lower, the toothing lying spring plate 16 is in a relaxed compression spring 15 or from an education as a quick opening drive with the valve closed on the ring surface formed by the different diameters. This version is particularly simple because the circlip and the thrust washer are omitted.
Die in der Fig. 2 aufgezeigte Ausführung bietet den Vorteil, daß die Stellspindel ausschließlich eine Axialbewegung aus führt, so daß diese Ausführung besonders leichtgängig und betriebssicher arbeitet.The embodiment shown in FIG. 2 has the advantage that the adjusting spindle only performs an axial movement, so that this embodiment works particularly smoothly and reliably.
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Bezugszeichenliste
1 Stelltrieb
2 Durchflußventil
3 Gehäuse
4 Kupplung
5 Motor
6 Getriebe
7 Abtriebswelle
8 Zahnrad
9 Zahnrad
10 Gehäuse
11 Stellspindel
12 Nut
13 Stift
14 Gehäuse
15 Druckfeder
16 Federteller
17 Sicherungsring
18 Flanschscheibe
19 Ventilteller
20 Betätigungsstange
21 Sicherungsring
22 Druckscheibe
23 Sicherungsring
24 Verzahnung
25 Abtriebsritzel 1 actuator
2 flow valve
3 housing
4 clutch
5 engine
6 gears
7 output shaft
8 gear
9 gear
10 housing
11 adjusting spindle
12 groove
13 pin
14 housing
15 compression spring
16 spring plates
17 circlip
18 flange washer
19 valve disc
20 operating rod
21 circlip
22 thrust washer
23 circlip
24 gearing
25 output pinion
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853538883 DE3538883A1 (en) | 1985-11-02 | 1985-11-02 | Actuator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853538883 DE3538883A1 (en) | 1985-11-02 | 1985-11-02 | Actuator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3538883A1 true DE3538883A1 (en) | 1987-05-14 |
DE3538883C2 DE3538883C2 (en) | 1989-03-23 |
Family
ID=6284998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19853538883 Granted DE3538883A1 (en) | 1985-11-02 | 1985-11-02 | Actuator |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE3538883A1 (en) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings |