Antriebseinrichtung für motorgesteuerte Absperrvorrichtungen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für motor gesteuerte Absperrvorrichtungen, bei welcher zwischen einen Antriebsmotor und das Ab sperrorgan (Ventil, Schieber ete.) ein Um laufgetriebe zum Öffnen und Schliessen des Absperrorganes eingeschaltet ist.
Sie kenn zeichnet sich dadurch, dass das Umlauf getriebesonnenrad, welches mit einem zwei ten mit dem Absperrorgan primär verbun denen, beim Öffnen und Schliessen des letz teren sich drehenden Sonnenrad über einen Planetarläufer in Bewegungsverbindung steht, unter dem Einfluss eines dieses Rad blockierenden Federwerkes steht, welches ihm aber na.cli Anlangen des Absperrorganes in der Schlussstellung gestattet,
sieh entgegen der Wirkung des Federwerkes unter Span nung desselben zur sicheren Erzeugung eines gewollten Schliessenddruckes des Absperr- organes so lange zu verdrehen, bis eine Schaltvorrichtung den Antriebsmotor ab schaltet.
Es sind bereits sogenannte Rutschkupp lungen bekannt, welche in analoger Weise wirken, die aber gegenüber der vorliegenden Erfindung den Nachteil haben, dass die rich tige Bemessung der bremsenden Kraft an der Rutschkupplung nicht leicht möglich ist, dass diese veränderlich ist, je nach der sich vor findenden Schmierung, wie auch, nach der Temperatur, und dass die Schliesskraft' _ des Absperrorganes nicht federnd zunimmt, wie dies in vorteilhafterweise Weise beim Gegen stand der vorliegenden Erfindung der Fall ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes für ein Absperrventil schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt schematisch eine Gesamtanordnung und Fig. 2 eine teilweise Oberansicht dazu; Fig. 3 zeigt eine andere Stellung einer Einzelheit.
In der Zeichnung ist V das zu steuernde Absperrventil, D ein Umlaufgetriebe, M ein treibender Elektromotor, H eine Antriebsvor richtung für Handbetrieb, St eine Motor- steuerschaltwalze und U ein Steuerschalter, welcher ein Handschalter, eine Schaltuhr, ein Thermostat usw. sein kann.
Das Ventil V umfasst das feste Ventil gehäuse 1, den beweglichen Ventilkörper 2 und,die Ventilspindel 3 mit dem auf ihr be findlichen Schraubengewinde 4 zum Auf- und Zuschrauben des Ventils. 5' ist ein auf der Ventilspindel 3 festsitzende Kupplungs hälfte, die mit der andern Hälfte 5" des An triebes längsverschiebbar zusammenwirkt.
Das Umlaufgetriebe D besitzt eine Welle 6, die einerseits im Lager 7 und anderseits samt der Büchse 8 im Lager 9 gelagert ist. Die Welle 6 läuft lose in der Bü Achse 8, letz tere liegt normalerweise im Lager 9 fest. Auf .der Welle 6 sitzen die Kupplungshälfte 5" und das Getriebehauptrad 10 fest, während das diesem stirnseits gegenüberliegende Ge- triebehauptrad 12 mit der Büchse 8 fest ver bunden ist, also normalerweise feststeht. Ein Zwischenrad 11 ist lose auf der Welle 6 aufgesetzt.
Mit den Zahnrädern 10 und 12 steht das auf der Welle 14 festsitzende Räderpaar 13', 13" im Eingriff, wobei die Welle 14 in dem Zwischenrad 11 .drehbar gelagert ist.
Auf einem Achsfortsatz der Büchse 8 ist ein rechteckiges Hemmstück 15 befestigt, das mit den Blattfedern 16', 16" (Fig. 2) zu sammenwirkt. Die Blattfedern 16', 16" sind an ihren Enden durch ,die beiden Halter 17' 17" derart lose gehalten, .dass: sie sich weder seitlich noch in der Längsrichtung verschie ben, können.
Statt der Blattfedern 16', 16" könnte auch eine Spiralfeder oder ein feder- beeinflusstes Hebelwerk Verwendung finden; im Falle einer Spiralfeder zum Beispiel wäre diese einerends ortsfest festgemacht und anderends mit dem Achsfortfatz der Büchse 8 verbunden. Der Motor<I>311</I> steht über später zu beschreibende Teile durch das Zahnrad 20 mit :dem Zwischenrad 11 in Bewegungs verbindung.
Die Wirkungsweise dieser beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Wenn .das vom Motor 1V11 angetriebene Zahnrad 20 das Zahnrad 11 in Drehung ver- setzt, so rollt sich das. Zahnrad 13" an dem feststehenden Zahnrad12 ab und setzt mit- telst des mit ihm verkuppelten Zahnrades<B>13'</B> ,.da.s Zahnrad 10 in Umdrehung.
Die Über setzung richtet sich in bei Umlaufgetrieben bekannter Weise nach dem Verhältnis der Zähnezahlen der Räder 12, 13", 13' und 10 zueinander, so dass eine Untersetzung in wei ten Grenzen möglich ist.
Dreht sich die Antriebswelle 6 von oben gesehen im Sinne des Uhrzeigers, so wird die mit rechtsgängigem Gewinde 4 versehene Ventilspindel 3 mittelst der Kupplung 5", 5' nach unten geschraubt, bis, der Ventilkörper 2 auf seinem Sitz aufstösst und festsitzt.
In diesem Augenblick wird das Rad 10 fest- gestellt und unter dein Antrieb des Motors wird jetzt,das Zahnrad 12 in Drehung ver setzt, und zwar in dem Sinne, dass mittelst .der Büchse 8 das rechteckige Hemmstück 15 so verdreht wird, dass es,die Blattfedern 16', 16" auseinan derspreizt. Dadurch wird der Schliessdruck auf die stillstehende Ventil spindel 3 noch zunehmend vergrössert ent sprechend der zunehmenden Spannung der Federn 16', 16", so dass der Ventilkörper 2,
ähnlich wie mit einem letzten Handdruck bei einem Handventil, fest auf den Sitz auf gepresst wird.
Durch diese Anordnung ist es möglich, Ventile von den kleinsten bis zu den gröss ten Abmessungen motorisch anzutreiben, da es ein leichtes ist, die Blattfedern 16', 16" nach Stärke und Anzahl in paketförmiger Zusammenschichtung der Ventilgrösse an zupassen.
Sobald der Motor 3I das Getriebe in dem zum vorigen entgegengesetzten Sinne an treibt, bewegt sich das Rad 12 in zur vorigen entgegengesetzten Richtung und die Federn 16', 16" wirken auf das Hemmstück 15 an- treibend, bis sie wieder flach an dessen Flan ken anliegen. Das Rad 12 steht nun wieder fest und,das Rad 10 beginnt sich zudrehen, um die Ventilspindel 3 nach oben zu sehrzau- ben.
Der Motor ?i1 ist mit zwei gegensätz lichen Wicklungen W, TTJ# versehen, welche zum Reserviercii des Motors dienen, wobei dieser in der einen oder entgegengesetzten Richtung umläuft, ,je nachdem .die eine oder die andere Wicklung in den Steuerstromkreis eingeschaltet wird.
Gemäss', Fig. 1 ist ferner die Antriebsein richtung mit einer Auskuppelvorrichl:ung für den Motor und mit einem Handantrieb versehen.
Der Motor M treibt die Wellen 21', 21" an, entweder direkt oder mittelst eines Übersetzungsgetriebes. Auf der untern Welle 21' sitzt fest eine Kupplungsscheibe 23' und verschiebbar .die Einrückmuffe 24 mit den beiden Mitnehmerbolzen 25', 25", die in öffnungen der Kupplungsscheibe 23' ebenfalls längsverschiebbar sind. Auf der obern Welle 21" sitzt die andere Kupplungs hälfte 23" fest, in die die oberhalb der Ein- rüekmuffe 24 vorstehenden Bolzen 2:5', 25" aus- und eingerückt werden können.
Mit dem auf der Welle 21" festsitzenden konischen Zahnrad 2.6' steht das Zahnrad 26" im Ein ;Tiff, welches auf der bei 27 gelager ten Welle. 28 befestigt ist. Diese ist am äu ssern Ende mit einem Vierkant versehen, auf welches<I>eine</I> Handkurbel 29 aufgesteckt wer den kann. Im aufgesteckten Zustand kann letztere durch einen in der Zeichnung an gedeuteten Vorstecksplint, aber auch durch eine Mutter oder dergleichen gesichert werden.
Bei 30 ist ein Winkelhebel 31', 31" dreh bar gelagert, dessen Hebelarm 31' gabelartig in die Einrtickmuffe 24 eingreift. Der Hebel arm 31" greift mit seinem gabelartig ge formten Ende über die Welle 28. Wird nun (lie Handkurbel 29 auf die Welle 28 auf gesteckt, so wird gleichzeitig der Winkel hebel 31', 31" samt der Einrückmuffe 24 in die mit gestrichelten Linien gezeichnete Ausrückstellung gebracht. Der Motor ist so mit vom Umlaufgetriebe abgekuppelt, und das letztere kann von Hand gedreht werden.
Wird die Kurbel 29 wieder entfernt, so be wegt sich der Winkelhebel 31', 31" mit der Ausrückmuffe 24 unter Wirkung einer Fe- der 32 wieder in die mit vollen Linien ge zeichnete Einrückstellung.
Inder Verlängerung des Hebelarmes 31" des genannten Winkelhebels ist eine Kon taktzunge 33 isoliert angebracht, welche in der Einrückstellung der Kupplung an dem Kontaktbolzen 34 anliegt, dagegen in der Ausrückstellung von diesem weggerückt ist, um die Stromzuleitung zum Motor M zu unterbrechen, damit dieser während des An triebes des Getriebes mittelst der Handkurbel 29 ausser Betrieb steht.
In Fig. 2 und 3 ist noch die elektrische Steuerung für den Motor M veranschaulicht. E ist ein im Motorstromkreis liegender End- schalter, der den Motor nach Massgabe der Verdrehung ges Hemmstückes 15 abschal tet. Zu diesem Zwecke liegt der um den Zapfen<B>',37</B> drehbare Hebel 36 dieses. Schal ters mit dem Stift 36' unter dem Zug einer Feder 36" an dem Umfang einer Scheibe 18 auf, die mit dem Hemmstück 15 fest verbun den ist.
Wenn das Hemmstück 15 aus der in F'ig. 2 mit vollen Linien gezeichneten Ruhe stellung in die mit gestrichelten Linien dar gestellte Endstellung gedreht wird, so erfasst ein Umfangseinschnitt :38 ,der Scheibe 18 bei deren Linksdrehung den Stift 36' und führt ,den Hebel 36 in die strichpunktiert gezeich nete Abschaltstellung, wodurch die mit dem Hebel 36 verbundene Kontaktzunge 39 vom festen Kontakt 40 abgehoben und der Motor strom für die Schliessbewegung des Ventils unterbrochen wird.
Die Stromleitung von,de ,r Kontaktzunge 39 zur Klemme 41 erfolgt durch das biegsame Kabel 41'.
Während der Schliessbewegung ,des Ven tils ist eine Steuerschaltwalze St, die eben falls den Motorstromkreis überwacht, aus der in Fig. 2 dargestellten Stellung in diejenige gemäss Fig. 3 verdreht worden, indem ein auf ihrer Welle 42 festsitzendes Sternrad, 43 von dem. Stift 19, der am Zahnrad 10, angebracht ist (siehe Fig. 1), schrittweise bei jeder Um drehung um einen Finger vorgeschaltet wird.
wobei eine Feder 44 die Steuerschaltwalze in jeder Schrittstellung 'feststellt. Statt der Sternradsühaltung liesse sich auch irgend eine andere intermittierend wirkende Schaltvor- richtung, wie zum Beispiel ein Malteser- scha-ltwerk oder ein Zahnradantrieb ver wenden.
Die Wirkungsweise der elektrischen Steuerung ist folgende: Wird :die Kontaktzunge des Steuerschal ters U von 0 (=Ventilöffnung) auf AS' (=Ventilschliessung) gelegt, s a verläuft .der Motorstrom vom positiven Pol der Stromquelle über<B>8</B>, 41, 41', 40, W2, <I>M,</I> 34, 33, 35' 35 zum negativen Pol,der Strom quelle. Der Motor dreht sich zur Schliessung des Ventils.
Am Ende der Schliessbewegung .des Ventils wird der Endschalter E in,der be schriebenen Weise durch Umlegen des Hebels 36 geöffnet und der Motorstromkreis unter brochen, während die Steuerschaltwalze St, in 4er die Stromüberleitungascheibe 46 und,die Steuerscheibe 48 elektrisch miteinander ver bunden sind, aus,der Stellung von Fig. 2, in welcher der Motorstromkreis, mit der Wick lung W1 vermöge eines in der Scheibe 48 vorgesehenen Umfangsausschnittes:
an der Kontaktfeder 47 unterbrochen ist, in die Stel- lung-gemäss Fig. 3 gelangt ist. Sobald dann die Kontaktzunge des Steuerschalters U von S auf 0 zurückgeführt wird, wird der Motor stromkreis geschlossen, und zwar vom posi tiven Pol über 0, 46', 45, 48, 47 (Fig. 3), T1', M, 34, 33, 35', 35 zum negativen Pol.
Der Motor dreht sich jetzt im entgegengesetzten Sinne, wobei das Sternrad 43 schrittweise bei jeder Umdrehung des Zahnrades 10! vom Stift 19 um je einen Finger zurückgedreht wird, bis wieder die Stellung der Fig. 2 er reicht ist und er, Motorstromkreis an der Kontaktfeder 47 unterbrochen wird.
Dieses Wechselspiel: Schliessen und Öff nen des Ventils wiederholt sich nach Mass gabe der Stellung ,des Umschalters U, wobei die grösstmöglichste Umdrehungszahl der Ventiltriebwelle 6 in beiden Richtungen voll ausgeführt werden kann, oder auch nur Drehungen um kleinere Winkel nach der einen oder nach der andern Drehrichtung hin, je nach der Kontaktdauer bei 0 oder S bewerkstelligt werden können. Die beschriebene Antriebseinrichtung ist nicht nur für Ventile anwendbar, sondern auch für Schieber, Drosselklappen und andere Absperrvorrichtungen.
Der Drehungswinkel, das heisst die An zahl der Ventilspindelumdrehungen für das Öffnen und Schliessen des, Ventils kann je nach Erfordernis eingestellt werden. Eine auf der Steuerscheibe 48 angebrachte Ziffern skala 0 bis 5 gibt die Anzahl der Umdrehun gen der Ventilspindel an, da ja das Sternrad 43- bei jeder Umdrehung des. Stiftes 19 um einen Finger geschaltet wird.
Um die Zahl der Umdrehungen für die Ventilspindel zu bestimmen, wird die Steuerscheibe 48 in der Schliessstellung des Ventils mit der entspre- Ichenden Ziffer unter die Kontaktbürste 47 eingestellt; beispielsweise entspricht die Stellung der Fig. 3 drei Ventilspindelum- .drehungen.