EP2059994A1 - Elektromotorischer stelltrieb - Google Patents

Elektromotorischer stelltrieb

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Publication number
EP2059994A1
EP2059994A1 EP06791874A EP06791874A EP2059994A1 EP 2059994 A1 EP2059994 A1 EP 2059994A1 EP 06791874 A EP06791874 A EP 06791874A EP 06791874 A EP06791874 A EP 06791874A EP 2059994 A1 EP2059994 A1 EP 2059994A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
actuator
drive train
output member
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06791874A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Palm
Bernd Buchholz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elodrive GmbH
Original Assignee
Elodrive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elodrive GmbH filed Critical Elodrive GmbH
Publication of EP2059994A1 publication Critical patent/EP2059994A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/102—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with friction brakes

Definitions

  • the invention relates to an electromotive actuator, preferably for to be pivoted actuators, such.
  • Flaps, valves and the like with a housing consisting of at least two shell-shaped housing parts in a flat construction, and in which at least one housing wall is equipped with electrical components in which in the housing an electric motor and a motor speed reducing, equipped with a driven member drive train is installed , Which has a plurality of gear stages, a manual adjusting shaft for adjusting the output member and / or the actuator coupled thereto, wherein one of the gear stages is equipped with a brake element such that at least the leading of this gear stage to the output member of the drive train is locked against reverse.
  • the electromotive actuators in question are used for adjusting mechanical actuators in a wide variety of designs, but flaps in the heating, ventilation and air conditioning technology are preferably driven in a controlled manner.
  • the operating speeds of the drive motors said
  • Actuators are relatively high, the speeds of the actuators to be driven or the speeds of the output members are relatively low, so that a plurality of speed reducing gear stages are necessary.
  • the individual gear stages usually consist of two gears with an extremely large ratio of the numbers of teeth.
  • the actuators are provided with an energy storage device that can be put into operation independently of electrical energy, in order, for example, to move the actuator connected to the positioning drive into a specific position in the event of a power failure.
  • the drives must be equipped with a manual adjustment, so that the output member and / or the actuator coupled thereto can be moved in at least one predetermined end position, which is preferably to be approached with the switched-electric motor.
  • a known actuator is the manual adjustment with a brake spring operatively connected, which is inserted into a socket. While during operation of the actuator by means of the electric motor, the brake spring is set in rotation, there is no friction between the brake spring and the socket.
  • Brake spring is a control part consisting of an inner control part and an outer control part used, which causes after the switching off of the electric motor, the brake spring is expanded and thus effectively prevented by the braking torque occurring a return of the actuator or the entire drive train.
  • the actuator is forcibly and forcibly manipulated, for example, by means of a tool. This can also damage not only the actuator, but also damage the drive parts of the actuator.
  • a particular disadvantage, however, is that the basic setting of the actuator can be changed, so that the function is no longer given.
  • the electromotive actuator according to the invention is designed so that in normal operation, an adjustment of the actuator is only possible when the electric motor is switched on.
  • the direction of rotation of the electric motor is reversible, so that the adjustment of the actuator takes place in both directions by means of the electric motor.
  • the actuator remains in the respective position. Even if acting on the actuator forces, this remains in the respective position, since the brake element is designed so that an adjustment is not possible.
  • the energy storage is activated or relaxed, so that the actuator is moved to a predetermined position.
  • the combination of the energy accumulator with the brake element is provided in the adjusting drive.
  • the brake element is not in operative connection with the manual adjusting shaft.
  • the brake element cooperates with one of the gear stages of the drive train. In the output range of this drive train, however, the torques to be transmitted are greatest. It must therefore be intercepted high forces.
  • the brake element is designed as an expandable, several windings
  • Brake spring is formed and is operatively connected to a lying between the manual adjusting and the output member of the drive train gear stage. In the direction of the output member of the drive train, the torque increases in each gear stage. Since the spring forming the brake element is now mounted in the region between the manual adjusting shaft and the output member, it can bring about a reliable locking of the actuator or of the output member. It is further provided that the brake spring is coupled to the associated gear stage. As a result, the brake spring with the electric motor and rotating drive parts according to the speed of the gear stage - A -
  • the brake spring associated with a non-rotatable sleeve preferably inserted therein.
  • the brake spring is activated after switching off the electric motor, it is provided that it surrounds a control part such that after switching off the electric motor, the brake spring is expandable.
  • a holding force is generated, so that between the brake spring and the bush, a frictional connection is created, which causes the actuator remains in the respective position.
  • the control part consists of a control inner part and a control outer part which surrounds this in a form-fitting manner, and in which the brake spring engages around the outer control part.
  • the control inner part and the control outer part cooperate in such a way that after switching off the electric motor, the brake spring widened and can contract freely again when switching on.
  • the brake spring corresponds to the diameter of the gear with the larger diameter of a gear stage.
  • the diameter of the brake spring compared to the previously known embodiments is significantly increased, so that the achieved braking torque is correspondingly high.
  • Actuator or the output member of the drive train or the adjustment of the actuator or the output member of the drive train is determined so that, for example, a specific position of the actuator is reproducible. This is usually done by potentiometer. Since the actuators in question are constructed in an extremely compact design, it is provided that the output member of the drive train is associated with a flat-type potentiometer in functional terms. Such a potentiometer is in a preferred embodiment, a film potentiometer or a magnetic pot. As a result, the paths or the angles can be made as actual value detection. Since the output member of the drive train is driven in rotation, in a preferred embodiment, a rooted tative potentiometer is used. As already stated, electrical components are installed on a housing wall. Preferably cable glands, function switches, adjusting devices for auxiliary switches and potentiometers come into question.
  • the electrical components are associated with a front-side housing.
  • the electrical components are now arranged close to each other in the front wall of the housing wall. As a result, the total height is not increased. This is particularly advantageous because the actuators in question are installed in ventilation ducts and the like.
  • the construction is simplified as a whole, since the electrical components are now at relatively short distances from each other.
  • the electrical components are arranged in the adjacent to the electric motor, the output member of the drive train opposite end face housing.
  • the connection between the electric motor and the power supply cable becomes particularly short. In addition, they are not disturbing in this frontal housing.
  • the assembly and possibly any inspection or repair work can be carried out particularly easily if the end-side housing wall is designed as a lid which is detachably fixed to the other housing parts. This is done for example by mechanical fasteners, preferably by screws.
  • an intermediate piece is arranged.
  • the length of the housing is increased.
  • the length of the intermediate piece can be varied. can, ie for different applications intermediate pieces of different lengths are used.
  • cable glands, adjusting devices for auxiliary switches and potentiometers, function switches and, moreover, mechanical components such as venting plugs are arranged in the end-side housing wall.
  • the remaining housing parts are designed shell-shaped and at least one housing part springs in the region of the output member in the direction of the parting plane of the two housing parts.
  • both housing parts jump in the region of the output member of the drive train by the same amount in the direction of the parting plane.
  • the output member of the drive train is in engagement with a centering and clamping device, so that the centering and clamping device follows the rotational movement of the output member and transmits this movement to the element leading to the actuator.
  • Figure 1 shows an actuator according to the invention in a perspective view showing the housing
  • Figure 2 shows the actuator according to the invention with cut housing.
  • the actuator 10 includes a housing to be regarded as closed, which consists of two elongated and cup-shaped housing parts 11, 12 and a cover 13 fixed thereto, which is detachably connected to the two housing parts 11, 12. This connection can be, for example done by screws.
  • the two housing parts 11, 12 are formed symmetrically and firmly connected to each other, for example, also by screws or by locking elements.
  • the parting plane of the two housing parts 11, 12 is indicated by the reference numeral 14.
  • a drive motor and a plurality of gear stages exhibiting drive train is installed in the space bounded by the housing parts 11, 12 interior.
  • the lid 13 a plurality of electrical components are arranged. So there are two function switches 15, 16 installed. Furthermore, the cover 13 contains two cable glands 17, 18, which are referred to in the industry as PG glands. Furthermore, an adjusting device 19 for auxiliary switch and for a potentiometer is still arranged in the lid. In addition, a vent plug 20 is inserted into the cover 13 yet.
  • the actuator 10 is kept as low as possible. This is particularly advantageous when the actuator 10 is mounted in a shaft or a similar tubular structure.
  • the drive motor is located in the interior of the housing parts 11, 12 adjacent to the cover 13. If it is necessary that a space for more functional parts is needed, it is quite possible that between the frontal surfaces of the housing parts 11, 12 and the lid 13 an unillustrated adapter is mounted.
  • the housing parts 11, 12 jump on the opposite side of the cover 13 in the direction of the parting plane 14. This creates free space on both sides to accommodate an unspecified explained centering and clamping device 21.
  • this centering and clamping device a rod can be fixed, which is in communication with an actuator to be adjusted.
  • the centering and clamping device 21 itself is positively connected to the sleeve-shaped output member of the drive train.
  • the popping of both housing parts 11, 12 in the direction of the parting plane 14 offers the advantage that in the case of a continuous sleeve-shaped output member, the centering and
  • Clamping device 21 either one of the housing parts 11, 12 can be assigned.
  • the drive train includes a rotationally drivable driven member 22, which is designed as a hollow bushing and provided with an internal toothing. In a manner not shown, the actuator can be adjusted via a rod inserted therein.
  • the actuator 10 is equipped with a manual adjustment shaft 23 in order to make an adjustment of the actuator when the electric motor is switched off.
  • the drive train includes a plurality of spur gears 24, which mesh with each other and form gear stages. Each gear stage contains two gears rotating at the same speed with different numbers of teeth.
  • the output member 22 is preceded by a gear stage which is functionally assigned to a brake spring 25 consisting of several turns.
  • the brake spring 25 is located within a cup-shaped housing 26.
  • the brake spring 25 is coupled to the associated gear stage so that it follows the movement of the gear stage upon rotation by means of the electric motor, not shown.
  • the brake spring 25 is inserted into a sleeve 27.
  • the brake spring 25 is activated by a control part, which is formed from a control inner part 28 and a control outer part 29.
  • the control outer part surrounds the control inner part 28, while the brake spring 25 surrounds the control outer part 29.
  • the drive-engineering arrangement is such that the drive train is not self-locking, but that immediately after switching off the electric motor, the control outer part 29 causes the brake spring 25 is widened and a frictional engagement with the inner surface of the
  • the brake spring 25 is designed and placed in such a position that an adjustment is no longer possible even when external forces act on the actuator.
  • the actuator 10 is therefore designed as a so-called spring return and equipped with a mainspring 30.
  • This may be, for example, a spiral spring, which spans or relaxes when the electric motor is switched on, depending on the direction of rotation of the output member 22 of the drive train, wherein the arrangement must be such that it relaxes during a power failure.
  • a plate 31 is still arranged inside the housing, which plate consists of an electrically insulating material, for example of a plastic.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment. It is essential that the drive train formed from the individual spur gears 24 is not self-locking, but that the adjustment of the actuator when switched off
  • Electric motor is prevented by the brake spring 25, which is activated via the control inner part 28 and the control outer part 29 accordingly.
  • the actuator 10 is formed as a spring return, so that the actuator or the output member 22 of the drive train can be moved in a predetermined position by a mainspring 30 in case of power failure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Ein elektromotorischer Stelltrieb für zu verschwenkende Stellglieder, wie z.B. Klappen, Ventile oder dergleichen, der als Federrückläufer ausgebildet, soll so ausgelegt sein, dass auch bei einer Fremdkrafteinwirkung auf das Stellglied und somit auch auf das Abtriebsglied (22) des Antriebszuges keine Verstellung des Stellgliedes und Rücklauf des Antriebszuges möglich ist. Erfindungsgemäß ist der Stelltrieb (10) so ausgelegt, dass der aus Stirnrädern (24) gebildete Antriebszug nicht selbsthemmend ist, und dass eine Bremsfeder (25) mit einer dem Abtriebsglied (22) des Antriebszuges vorgeschalteten Getriebestufe in Wirkverbindung steht, so dass bei abgeschaltetem Antriebsmotor eine Verstellung des Stellgliedes wirksam verhindert ist, selbst dann noch, wenn durch Fremdkraft bzw. durch Gewalt versucht wird dieses zu verstellen. Ferner ist der Stelltrieb (10) als Federrückläufer ausgebildet und mit einer Triebfeder (30) ausgestattet, die so angeordnet ist, dass sie sich beim Stromausfall entspannt und somit als Antriebselement wirkt. Ferner ist für eine kompakte Bauweise von Bedeutung, dass die Elektrobauelemente in einer stirnseitigen Gehäusewand angeordnet sind. Diese Gehäusewand liegt dem Abtriebsglied des Antriebszuges gegenüber. Der erfindungsgemäße Stelltrieb (10) ist besonders in der Heizungs-, Klima-und Lüftungstechnik einsetzbar.

Description

Elektromotorischer Stelltrieb
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromotorischen Stelltrieb, vorzugsweise für zu verschwenkende Stellglieder, wie z.B. Klappen, Ventile und dergleichen, mit einem aus mindestens zwei schalenförmigen Gehäuseteilen bestehenden Gehäuse in einer Flachbauweise, und bei dem zumindest eine Gehäusewand mit Elektrobauelementen bestückt ist, bei dem in das Gehäuse ein Elektromotor und ein die Motordrehzahl herabsetzender, mit einem Abtriebsglied ausgestatteter Antriebszug installiert ist, der mehrere Getriebestufen, eine Handverstellwelle zur Justierung des Abtriebsgliedes und/oder des damit gekoppelten Stellgliedes aufweist, wobei eine der Getriebestufen mit einem Bremselement derart ausgestattet ist, dass zumindest der von dieser Getriebestufe bis zum Abtriebsglied führende Teil des Antriebszuges gegen Rücklauf gesperrt ist.
Die infrage kommenden elektromotorischen Stelltriebe werden zum Verstellen von mechanischen Stellgliedern in den verschiedensten Ausführungen verwendet, bevorzugt werden jedoch Klappen in der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik ge- steuert angetrieben. Die Betriebsdrehzahlen der Antriebsmotoren der besagten
Stelltriebe sind relativ hoch, die Geschwindigkeiten der anzutreibenden Stellglieder bzw. die Drehzahlen der Abtriebsglieder sind relativ gering, so dass auch mehrere die Drehzahlen herabsetzende Getriebestufen notwendig sind.
Die einzelnen Getriebestufen bestehen üblicherweise aus zwei Zahnrädern mit einem extrem großen Verhältnis der Zähnezahlen. Aus Sicherheitsgründen sind die Stellantriebe mit einem von elektrischer Energie unabhängig in Betrieb setzbaren Kraftspeicher versehen, um beispielsweise bei einem Stromausfall das an den Stelltrieb angeschlossene Stellglied in eine bestimmte Position zu verfahren.
Die Antriebe müssen mit einer Handverstellwelle ausgestattet sein, damit das Abtriebsglied und/oder das damit gekoppelte Stellglied in wenigstens eine vorbestimmte Endstellung verfahren werden kann, die bevorzugt mit dem eingeschalteten Elektromotor angefahren werden soll. B ei einem bekannten Stelltrieb steht die Handverstellwelle mit einer Bremsfeder in Wirkverbindung, die in eine Buchse eingesetzt ist. Während beim Betrieb des Stelltriebes mittels des Elektromotors die Bremsfeder in Drehung versetzt wird, er- folgt keine Reibung zwischen der Bremsfeder und der Buchse. Innerhalb der
Bremsfeder ist ein aus einem Steuerinnenteil und aus einem Steueraußenteil bestehendes Steuerteil eingesetzt, welches bewirkt, dass nach dem Abschalten des Elektromotors die Bremsfeder aufgeweitet wird und somit durch das auftretende Bremsmoment ein Rücklauf des Stellgliedes bzw. des gesamten Antriebszuges wirksam verhindert ist.
Diese Ausführung hat sich an sich bewährt, so dass der elektromotorische Stelltrieb die Funktion voll erfüllen kann.
Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass gewaltsam und unberechtigt beispielsweise mittels eines Werkzeuges das Stellglied gewaltsam verstellt wird. Dabei kann es auch zu Beschädigungen nicht nur des Stellgliedes kommen, sondern auch zu Beschädigungen der Antriebsteile des Stelltriebes. Besonders nachteilig ist jedoch, dass die Grundeinstellung des Stelltriebes verändert werden kann, so dass die Funktion nicht mehr gegeben ist.
Zur Lösung dieses Problems ist vorgeschlagen worden, in den Antriebszug in Kombination mit dem Abtriebsglied einen doppelt wirkenden Freilauf zu montieren, wodurch eine Verstellung des Stellgliedes bzw. des Abtriebsgliedes nicht mehr möglich sein soll. Da jedoch ein Freilauf ein relativ großes Spiel aufweist, ist auch hier noch eine Verstellung des Stellgliedes bzw. des Abtriebsgliedes möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromotorischen Stelltrieb der eingangs näher beschriebenen Art so auszulegen, dass sichergestellt ist, dass auch bei Krafteinwirkung auf das Stellglied und somit auch auf das Abtriebsglied des
Antriebszuges keine Verstellung des Stellgliedes und kein Rücklauf des Antriebszuges möglich ist. Die gestellte Aufgabe wird durch die Kombination des nicht selbsthemmenden Antriebszuges mit einem mit einer Getriebestufe in Wirkverbindung stehenden Bremselement und einem Kraftspeicher zur Rückstellung des Stellgliedes bei gleichzeitigem Rücklauf des Antriebszuges bei Stromausfall gelöst.
Der erfindungsgemäße elektromotorische Stelltrieb ist so ausgelegt, dass im Normalbetrieb eine Verstellung des Stellgliedes nur bei eingeschaltetem Elektromotor möglich ist. Die Drehrichtung des Elektromotors ist umkehrbar, so dass die Verstellung des Stellgliedes in beiden Richtungen mittels des Elektromotors er- folgt. Wird jedoch der Elektromotor abgeschaltet, verbleibt das Stellglied in der jeweiligen Stellung. Selbst wenn auf das Stellglied Kräfte einwirken, verbleibt dieses in der jeweiligen Stellung, da das Bremselement so ausgelegt ist, dass eine Verstellung nicht möglich ist. Bei Stromausfall wird jedoch der Kraftspeicher aktiviert bzw. entspannt, so dass das Stellglied in eine vorbestimmte Stellung verfahren wird. Erfindungsgemäß ist bei dem Stelltrieb die Kombination des Kraftspeichers mit dem Bremselement vorgesehen. Darüber hinaus steht das Bremselement nicht mit der Handverstellwelle in Wirkverbindung.
Grundsätzlich ist es möglich, dass das Bremselement mit einer der Getriebestufen des Antriebszuges zusammenwirkt. Im Abtriebsbereich dieses Antriebszuges sind jedoch die zu übertragenden Drehmomente am größten. Es müssen deshalb hohe Kräfte abgefangen werden.
Um optimale Verhältnisse zu schaffen, ist deshalb in weiterer Ausgestaltung vor- gesehen, dass das Bremselement als aufweitbare, mehrere Windungen aufweisende
Bremsfeder ausgebildet ist und mit einer zwischen der Handverstellwelle und dem Abtriebsglied des Antriebszuges liegenden Getriebestufe in Wirkverbindung steht. In Richtung zum Abtriebsglied des Antriebszuges vergrößert sich in jeder Getriebestufe das Drehmoment. Da die das Bremselement bildende Feder nunmehr in dem Bereich zwischen der Handverstellwelle und dem Abtriebsglied montiert ist, kann sie eine sichere Blockierung des Stellgliedes bzw. des Abtriebsgliedes bewirken. Es ist ferner vorgesehen, dass die Bremsfeder mit der zugeordneten Getriebestufe gekoppelt ist. Dadurch wird die Bremsfeder bei eingeschaltetem Elektromotor und sich drehenden Antriebsteilen entsprechend der Drehzahl der Getriebestufe - A -
mitbewegt. Um die Bremswirkung zu erzielen, ist vorgesehen, dass der Bremsfeder eine unverdrehbare Hülse zugeordnet, vorzugsweise darin eingesetzt ist. Damit die Bremsfeder nach dem Abschalten des Elektromotors aktiviert wird, ist vorgesehen, dass sie ein Steuerteil derart umgreift, dass nach dem Abschalten des Elektromo- tors die Bremsfeder aufweitbar ist. Dadurch wird eine Haltekraft erzeugt, so dass zwischen der Bremsfeder und der Buchse ein Kraftschluss entsteht, der bewirkt, dass das Stellglied in der jeweiligen Stellung verbleibt. Eine konstruktiv einfache Lösung wird erreicht, wenn das Steuerteil aus einem Steuerinnenteil und einem dieses formschlüssig umgreifenden Steueraußenteil besteht, und dass die Bremsfe- der das Steueraußenteil umgreift. Das Steuerinnenteil und das Steueraußenteil wirken derart zusammen, dass nach dem Abschalten des Elektromotors die Bremsfeder aufgeweitet und beim Einschalten sich wieder frei zusammenziehen kann.
Damit eine ausreichend hohe Bremskraft durch das Aufweiten der Bremsfeder er- reicht wird, ist vorgesehen, dass die Bremsfeder dem Durchmesser des Zahnrades mit dem größeren Durchmesser einer Getriebestufe entspricht. Dadurch ist der Durchmesser der Bremsfeder gegenüber den bisher bekannten Ausführungen deutlich erhöht, so dass das erzielte Bremsmoment entsprechend hoch ist.
Bei den in Rede stehenden Stelltrieben ist es notwendig, dass der Verstellweg des
Stellgliedes oder des Abtriebsgliedes des Antriebszuges oder der Verstellwinkel des Stellgliedes oder des Abtriebsgliedes des Antriebszuges ermittelt wird, damit beispielsweise eine bestimmte Stellung des Stellgliedes reproduzierbar ist. Dies erfolgt üblicherweise durch Potenziometer. Da die in Rede stehenden Stelltriebe in äußerst kompakter Bauweise konstruiert sind, ist vorgesehen, dass dem Abtriebsglied des Antriebszuges ein Potenziometer in Flachbauweise in funktioneller Hinsicht zugeordnet ist. Ein solches Potenziometer ist in bevorzugter Ausführung ein Folienpotenziometer oder ein Magnetpotenziometer. Dadurch können die Wege bzw. die Winkel als Istwert-Erfassung vorgenommen werden. Da das Abtriebsglied des Antriebszuges rotierend antreibbar ist, wird in bevorzugter Ausführung ein ro- tatives Folienpotenziometer verwendet. Wie bereits ausgeführt, sind an einer Gehäusewand Elektrobauteile installiert. Es kommen bevorzugt Kabelverschraubungen, Funktionsschalter, Stelleinrichtungen für Hilfsschalter und Potenziometer in Frage.
Damit bei dem in Rede stehenden Stelltrieb auch diese Bauteile so montiert werden können, dass die kompakte Bauweise gewahrt ist, ist vorgesehen, dass die Elektro- bauelemente einer stirnseitigen Gehäusewandung zugeordnet sind.
Die Elektrobauelemente sind nunmehr dicht beieinander in der Stirnwand der Ge- häusewandung angeordnet. Dadurch wird die gesamte Bauhöhe nicht erhöht. Dies ist insbesondere von Vorteil, da die in Rede stehenden Stelltriebe in Lüftungsschächte und dergleichen eingebaut werden. Die Konstruktion wird insgesamt vereinfacht, da die Elektrobauelementen nunmehr in relativ geringen Abständen zueinander liegen.
In einer ersten Ausfuhrungsform ist vorgesehen, dass die Elektrobauelemente in der an den Elektromotor angrenzenden, dem Abtriebsglied des Antriebszuges gegenüberliegenden stirnseitigen Gehäusewandung angeordnet sind. Dadurch wird beispielsweise die Verbindung zwischen dem Elektromotor und dem Stromzuführ- kabel besonders kurz. Außerdem sind sie in dieser stirnseitigen Gehäusewandung nicht störend.
Die Montage und ggf. eventuelle Kontroll- oder Reparaturarbeiten lassen sich besonders einfach durchführen, wenn die stirnseitige Gehäusewandung als Deckel ausgebildet ist, der lösbar an den übrigen Gehäuseteilen festgelegt ist. Dies erfolgt beispielsweise durch mechanische Verbindungselemente, vorzugsweise durch Schrauben.
Sofern bauartbedingt der an den Deckel angrenzende Raum keinen ausreichenden Einbauraum bildet, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, dass zwischen dem
Deckel und den übrigen Gehäuseteilen ein Zwischenstück angeordnet ist. Durch das Zwischenstück wird die Länge des Gehäuses vergrößert. Dabei bietet sich noch die Möglichkeit, dass bauartbedingt die Länge des Zwischenstückes variiert wer- den kann, d.h. für verschiedene Einsatzgebiete werden Zwischenstücke unterschiedlicher Länge verwendet.
Es ist vorgesehen, dass in die stirnseitige Gehäusewandung Kabelverschraubungen, Stelleinrichtungen für Hilfsschalter und Potenziometer, Funktionsschalter und darüber hinaus noch mechanische Bauteile wie Entlüftungsstopfen angeordnet sind.
Aufgrund der unterschiedlichen Gestaltung dieser Elektrobauelemente können diese an die Gehäusewandung angesetzt und/oder eingesetzt und/oder angeformt sein.
In besonders vorteilhafter Weise sind die übrigen Gehäuseteile schalenförmig gestaltet und zumindest ein Gehäuseteil verspringt im Bereich des Abtriebsgliedes in Richtung zur Trennebene der beiden Gehäuseteile. Dadurch wird ein Freiraum geschaffen, um das Abtriebsglied des Antriebes mit einer Stange oder ein sonstiges Antriebsteil für ein zu verstellendes Stellorgan zu verbinden. In bevorzugter Ausführung verspringen jedoch beide Gehäuseteile im Bereich des Abtriebsglied des Antriebszuges um den gleichen Betrag in Richtung zur Trennebene. In bevorzugter Ausführungsform ist noch vorgesehen, dass das Abtriebsglied des Antriebszuges mit einer Zentrier- und Spannvorrichtung in Eingriff steht, so dass die Zentrier- und Spannvorrichtung der Drehbewegung des Abtriebsgliedes folgt und diese Bewegung auf das zu dem Stellorgan führende Element überträgt.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen erfindungsgemäßen Stelltrieb in einer perspektivischen Darstellung das Gehäuse zeigend
Figur 2 den erfindungsgemäßen Stelltrieb mit aufgeschnittenem Gehäuse.
Der erfindungsgemäße Stelltrieb 10 enthält ein als geschlossen anzusehendes Gehäuse, welches aus zwei langgestreckten und schalenförmig ausgebildeten Gehäuseteilen 11, 12 und einem daran festgelegten Deckel 13 besteht, der lösbar mit den beiden Gehäuseteilen 11, 12 verbunden ist. Diese Verbindung kann beispielsweise durch Schrauben erfolgen. Die beiden Gehäuseteile 11, 12 sind symmetrisch ausgebildet und fest miteinander verbunden, beispielsweise ebenfalls durch Schrauben oder durch Rastelemente. Die Trennebene der beiden Gehäuseteile 11, 12 ist durch das Bezugszeichen 14 gekennzeichnet. In nicht näher dargestellter Weise ist in den von den Gehäuseteilen 11, 12 begrenzten Innenraum ein Antriebsmotor und ein mehrere Getriebestufen aufweisender Antriebszug installiert.
In dem Deckel 13 sind mehrere Elektrobauelemente angeordnet. So sind dort zwei Funktionsschalter 15, 16 installiert. Ferner enthält der Deckel 13 zwei Kabelver- schraubungen 17, 18, die in der Branche als PG-Verschraubungen bezeichnet werden. Ferner ist in dem Deckel noch eine Stelleinrichtung 19 für Hilfsschalter und für ein Potenziometer angeordnet. Darüber hinaus ist in den Deckel 13 noch ein Entlüftungsstopfen 20 eingesetzt.
Die Anordnung dieser Elektrobauelemente 15 - 20 ist beispielhaft zu sehen. Die
Anzahl und die Art der Elektrobauelemente richtet sich nach dem jeweiligen Einsatzfall.
Es ergibt sich aus der Figur 1 , dass durch die Anordnung der Elektrobauelemente in einer stirnseitigen Gehäusewand bzw. im Deckel 13 die Bauhöhe des Stelltriebes
10 so gering wie möglich gehalten wird. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Stelltrieb 10 in einen Schacht oder ein ähnliches rohrförmiges Gebilde montiert wird.
Der nicht dargestellte Antriebsmotor liegt im Inneren der Gehäuseteile 11, 12 angrenzend an den Deckel 13. Falls es notwendig ist, dass ein Bauraum für weitere Funktionsteile benötigt wird, ist es durchaus möglich, dass zwischen den stirnseitigen Flächen der Gehäuseteile 11, 12 und dem Deckel 13 ein nicht dargestelltes Zwischenstück montiert wird.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel verspringen die Gehäuseteile 11, 12 an der dem Deckel 13 gegenüberliegenden Seite in Richtung zur Trennebene 14. Dadurch werden beidseitig Freiräume geschaffen, um eine nicht näher erläuterte Zentrier- und Spannvorrichtung 21 aufzunehmen. In dieser Zentrier- und Spannvorrichtung kann eine Stange festgesetzt werden, die mit einem zu verstellenden Stellorgan in Verbindung steht. Die Zentrier- und Spannvorrichtung 21 selbst ist mit dem hül- senförmigen Abtriebsglied des Antriebszuges formschlüssig verbunden. Das Verspringen beider Gehäuseteile 11, 12 in Richtung zur Trennebene 14 bietet den Vor- teil, dass bei einem durchgehenden hülsenförmigen Abtriebsglied die Zentrier- und
Spannvorrichtung 21 wahlweise eine der Gehäuseteile 11, 12 zugeordnet werden kann.
In der Figur 2 ist aus Gründen der Darstellung der Getriebebauteile das aus den Gehäuseteilen 11, 12 gebildete Gehäuse nur andeutungsweise dargestellt. Der Antriebszug enthält ein rotierend antreibbares Abtriebsglied 22, welches als Hohlbuchse ausgebildet und mit einer Innenverzahnung versehen ist. In nicht näher dargestellter Weise kann über eine darin eingesetzte Stange das Stellglied verstellt werden. Der Stelltrieb 10 ist mit einer Handverstellwelle 23 ausgestattet um bei abgeschaltetem Elektromotor eine Justierung des Stellgliedes vornehmen zu können. Der Antriebszug enthält mehrere Stirnräder 24, die miteinander kämmen und Getriebestufen bilden. Jede Getriebestufe enthält zwei mit gleicher Drehzahl rotierende Zahnräder mit unterschiedlichen Zähnezahlen. Wie die Figur 2 deutlich zeigt, ist dem Abtriebsglied 22 eine Getriebestufe vorgeschaltet, der eine aus meh- reren Windungen bestehende Bremsfeder 25 funktionell zugeordnet ist. Die Bremsfeder 25 liegt innerhalb eines topfformigen Gehäuses 26. Die Bremsfeder 25 ist so mit der zugehörigen Getriebestufe gekoppelt, dass sie bei Drehung mittels des nicht dargestellten Elektromotors der Bewegung der Getriebestufe folgt. Die Bremsfeder 25 ist in eine Hülse 27 eingesetzt. Die Bremsfeder 25 wird durch ein Steuerteil ak- tiviert, welches aus einem Steuerinnenteil 28 und einem Steueraußenteil 29 gebildet ist. Das Steueraußenteil umgreift das Steuerinnenteil 28, während die Bremsfeder 25 das Steueraußenteil 29 umgreift. Die antriebstechnische Anordnung ist so getroffen, dass der Antriebszug nicht selbsthemmend ist, dass jedoch unmittelbar nach dem Abschalten des Elektromotors das Steueraußenteil 29 bewirkt, dass die Bremsfeder 25 aufgeweitet wird und einen Reibschluss mit der Innenfläche der
Hülse 27 bildet. Dadurch wird auch eine gewaltsame Verstellung des Stellgliedes unterbunden. Die Bremsfeder 25 ist so ausgelegt und an einer solchen Stelle platziert, dass auch beim Einwirken von Fremdkräften auf das Stellglied eine Verstellung nicht mehr möglich ist. Bei den in Rede stehenden Stelltrieben 10 muss gewährleistet sein, dass bei einem Stromausfall das Stellglied bzw. das Abtriebsglied 22 des Antriebszuges in eine vorgegebene Stellung verfahren wird. Der Stelltrieb 10 ist deshalb als sogenannter Federrückläufer ausgebildet und mit einer Triebfeder 30 ausgestattet. Dies kann beispielsweise eine Spiralfeder sein, die sich bei eingeschaltetem Elektromotor je nach Drehrichtung des Abtriebsgliedes 22 des Antriebszuges spannt oder entspannt, wobei die Anordnung so getroffen sein muss, dass sie sich beim Stromausfall entspannt. Aus Sicherheitsgründen ist noch im Inneren des Gehäuses eine Plat- te 31 angeordnet, die aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise aus einem Kunststoff besteht.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wesentlich ist, dass der aus den einzelnen Stirnrädern 24 gebildete Antriebszug nicht selbsthemmend ist, dass jedoch die Verstellung des Stellgliedes bei abgeschaltetem
Elektromotor durch die Bremsfeder 25 verhindert wird, die über das Steuerinnenteil 28 und das Steueraußenteil 29 entsprechend aktiviert wird. Darüber hinaus ist von Bedeutung, dass der Stelltrieb 10 als Federrückläufer ausgebildet ist, so dass durch eine Triebfeder 30 bei Stromausfall das Stellglied bzw. das Abtriebsglied 22 des Antriebszuges in eine vorgegebene Stellung verfahrbar ist.

Claims

Ansprüche
1. Elektromotorischer Stelltrieb (10), vorzugsweise für zu verschwenkende Stellglieder, wie z. B. Klappen, Ventile und dergleichen mit einem aus mindestens zwei schalenförmigen Gehäuseteilen (11, 12) bestehenden Gehäuse in einer
Flachbauweise und bei dem zumindest eine Gehäusewand (13) mit Elektro- bauelementen (15 bis 20) bestückt ist, bei dem in das Gehäuse ein Elektromotor und ein die Motordrehzahl herabsetzender, mit einem Abtriebsglied (22) ausgestatteter Antriebszug installiert ist, der mehrere Getriebestufen, eine Handverstellwelle (23) zur Justierung des Abtriebsgliedes (22) und/oder des damit gekoppelten Stellgliedes aufweist, wobei eine der Getriebestufen mit einem Bremselement (25) derart ausgestattet ist, dass zumindest der von dieser Getriebestufe bis zum Abtriebsglied (22) führende Teil des Antriebszuges gegen Rücklauf gesperrt ist, gekennzeichnet durch die Kombination des nicht selbsthemmenden Antriebszuges mit einem mit einer Getriebestufe in Wirkverbindung stehenden Bremselement (25) und einem Kraftspeicher (30) zur Rückstellung des Stellgliedes (22) bei gleichzeitigem Rücklauf des Antriebszuges bei Stromausfall.
2. Elektromotorischer Stelltrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement als aufweitbare, mehrere Windungen aufweisende Bremsfeder (25) ausgebildet ist, und mit einer zwischen der Handverstellwelle (23) und dem Abtriebsglied (22) des Antriebszuges liegenden Getriebestufe in Wirkverbindung steht.
3. Elektromotorischer Stelltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die Bremsfeder (25) mit der zugeordneten Getriebestufe gekoppelt ist.
4. Elektromotorischer Stelltrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsfeder (25) eine unverdrehbare Hülse (27) zugeordnet, vorzugsweise darin eingesetzt ist.
5. Elektromotorischer Stelltrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsfeder (25) ein Steuerteil (28, 29) derart umgreift, dass nach dem Abschalten des Elektromotors die Bremsfeder (25) aufweitbar ist.
6. Elektromotorischer Stelltrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil aus einem Steuerinnenteil (28) und einem dieses formschlüssig umgreifenden Steueraußenteil (29) besteht, und dass die Bremsfeder (25) das Steueraußenteil (29) umgreift.
7. Elektromotorischer Stelltrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Bremsfeder (25) dem Durchmesser des Zahnrades mit dem größten Durchmesser einer Getriebestufe entspricht.
8. Elektromotorischer Stelltrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Abtriebsglied (22) des Antriebszuges ein Potenziometer in einer Flachbauweise zugeordnet ist.
9. Elektromotorischer Stelltrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Potenziometer in Flachbauweise ein Folienpotenziometer oder ein Magnetpotenziometer, vorzugsweise ein rotatives Folienpotenziometer ist.
10. Stelltrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrobauelemente (15 - 20) einer stirnseitigen
Gehäusewandung (13) zugeordnet sind.
11. Stelltrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrobauelemente (15 - 20) in der an den Elekt- romotor angrenzenden, dem Abtriebsglied gegenüberliegenden stirnseitigen
Gehäusewandung installiert sind.
12. Stelltrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Gehäusewandung als Deckel (13) aus- gebildet ist, der lösbar an den übrigen Gehäuseteilen (11, 12) lösbar festgelegt ist, beispielsweise durch Schrauben.
13. Stelltrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Deckel (13) und den zugewandten Stirnflächen der Gehäuseteile (11, 12) ein Zwischenstück angeordnet ist.
14. Stelltrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die stirnseitige Gehäusewand bzw. in dem Deckel (13) Kabelverschraubungen (17, 18), Stelleinrichtungen (19), Funktionsschalter (15, 16) und ggf. Entlüftungsstopfen (20) angeordnet sind.
15. Stelltrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die übrigen Gehäuseteile (11, 12) schalenförmig gestal- tet sind.
16. Stelltrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Gehäuseteil (11, 12) vorzugsweise jedoch beide Gehäuseteile im Bereich des Abtriebsglieds des Antriebszuges in Richtung zu deren Trennebene (14) verspringen.
17. Stelltrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gehäuseteile (11, 12) um den gleichen Betrag in Richtung zur Trennebene (14) verspringen.
18. Stelltrieb nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass im zur Trennebene (14) verspringenden Bereich des Gehäuseteiles (11, 12) eine Zentrier- und Spannvorrichtung (21) angeordnet ist, die mit dem Abtriebsglied des Antriebszuges formschlüssig verbunden ist.
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