BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellantrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Solche Stellantriebe sind z.B. aus der CH-PS 601 744 bekannt. Sie werden insbesondere in Heizungsanlagen zur Steuerung von Stellgliedern wie Mischventile, Luftklappen und dergleichen eingesetzt. Eine zwischen einem Elektromotor und einem Abtriebselement des Stellantriebs angeordnete Drehmoment-begrenzende Kupplung sorgt dafür, dass der Elektromotor in einer der beiden Endstellungen des Stellantriebs oder wenn im Falle eines Defektes das Stellglied das Abtriebselement in einer Zwischenstellung klemmt oder das Stellglied durch Schmutzteile blockiert ist, weiterlaufen kann. Es sind auch Stellantriebe bekannt (DE-PS 2 115 435), die zwei den Elektromotor in der jeweiligen Endstellung abschaltende Endschalter aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass der Elektromotor in der jeweiligen Endstellung nicht unnötig weiterläuft.
Da jedoch keine Drehmoment-begrenzende Kupplung vorhanden ist, kann ein Schaden am Stellglied, beispielsweise eine Blockierung durch Schmutzteile, auch eine Beschädigung des Stellantriebs bewirken. Die Anordnung zweier Endschalter ist aber eine teure und platzraubende Lösung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stellantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der bezüglich Herstellungskosten, Raumbedarf, Betriebsverhalten und Zuverlässigkeit optimiert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Beim beschriebenen Stellantrieb verhindert eine Drehmoment-begrenzende Kupplung eine Beschädigung des Stellantriebs beim Verklemmen des Stellgliedes bzw. des Untersetzungsgetriebes und gestattet, dabei den Motor weiter laufen zu lassen, auch dann, wenn das Abtriebselement jene Endstellung erreicht hat, die der selten eintretenden Betriebsstellung Volllast entspricht. In der anderen Endstellung, die der Betriebsstellung Heizung aus entspricht, schaltet ein einziger Endschalter den Elektromotor zuverlässig aus. Selbstverständlich kann der Stellantrieb auch für andere Einrichtungen als Heizungen in der dargestellten Weise eingesetzt werden. Die beschriebene Lösung ist kostengünstig und platzsparend, da nur ein einziger Endschalter vorhanden ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Sie zeigt als einzige Figur eine Längsschnittskizze des Stellantriebs.
Ein in der Figur beispielhaft wiedergegebener Stellantrieb 1 besteht aus einem Gehäuse 2, in dem ein Elektromotor 3 angebracht ist, auf dem eine Drehmoment-begrenzende Kupplung 4, hier eine Hysteresekupplung sitzt, und zur Umsetzung der schnellen Drehbewegung des Elektromotors 3 in die langsame Drehbewegung eines nicht gezeichneten Stellgliedes ein Unter setzungsgetriebe mit einer Anzahl von Zahnrädern 5 bis (in diesem Beispiel) 8 angeordnet ist, von denen die ersten Zahnräder 5 bis 7 jeweils einen Zahnkranz 9 mit kleinem Durchmesser und einen Zahnkranz 10 mit grossem Durchmesser aufweisen. Ein als Abtriebselement dienendes letztes Zahnrad 8, mit dem das nicht gezeichnete Stellglied eingestellt wird, besitzt nur einen Zahnkranz 10 mit grossem Durchmesser.
Die Zahnkränze 9 kleinen Durchmessers laufen in den Zahnkränzen 10 grossen Durchmessers des jeweils nachfolgenden Zahnrads 6 bis 8.
Die im Beispiel als Drehmoment-begrenzende Kupplung 4 benutzte Hysteresekupplung besteht aus einem Polrad 12, das aus Dauermagneten aufgebaut und fest mit einer Welle 11 des Elektromotors 3 verbunden ist, und einem Läuferring 13, der aus Hysteresematerial besteht. Der Aufbau und die Funktion einer solchen Hysteresekupplung 4 ist beispielsweise in der DE OS 3 518 223 beschrieben. Der Läuferring 13 ist fest mit einem Zahnkranz 9 mit kleinem Durchmesser verbunden, der seinerseits frei auf der Welle 11 des Elektromotors 3 läuft und seine Bewegung auf den Zahnkranz 10 mit grossem Durchmesser des ersten Zahnrads 5 überträgt. Wird dieser Zahnkranz 9 mit kleinem Durchmesser gehemmt, beispielsweise, weil das mit dem Stellantrieb 1 verbundene Stellglied an einen Anschlag gelaufen ist oder das Untersetzungsgetriebe hemmt, so drehen die Welle 11 des Elektromotors 3 und das Polrad 12 leer weiter.
Es können aber auch andere Drehmoment-begrenzende Kupplungen verwendet werden.
Am Umfang des letzten Zahnrads 8, welches das nicht gezeichnete Stellglied einstellt, befindet sich ein Schaltnocken 14, mit dem ein Endschalter 15 geschaltet wird. Dieser Schaltnocken 14 ist so angebracht, dass er schaltet, wenn das Stellglied gerade die Stellung ganz zu (= Heizung aus ) erreicht hat. Diese Stellung kann für verschiedene Stellantriebe 1 bei der gleichen Stellung des letzten Zahnrads 8 liegen, während die Stellung im Zustand ganz offen an unterschiedlichen Stellen des letzten Zahnrads 8 liegen kann, da diese ja durch einen Anschlag im speziell verwendeten Stellglied bei dem dann über die Hysteresekupplung 4 leer weiter laufenden Stellantrieb 1 gebildet wird.
Wie ein in zwei Richtungen betreibbarer Elektromotor 3 angeschlossen wird, ist bekannt und braucht hier nicht näher beschrieben werden. Der Endschalter 15 ist bei der hier geschilderten Betriebsart in die beim Schliessen des Stellgliedes stromführende Zuleitung eingefügt und so eingestellt, dass er diese unterbricht, wenn das Stellglied die Stellung ganz zu erreicht hat.
DESCRIPTION
The invention relates to an actuator according to the preamble of claim 1.
Such actuators are e.g. known from CH-PS 601 744. They are used in particular in heating systems to control actuators such as mixing valves, air dampers and the like. A torque-limiting clutch arranged between an electric motor and an output element of the actuator ensures that the electric motor continues to run in one of the two end positions of the actuator or if the actuator jams in an intermediate position in the event of a defect or the actuator is blocked by dirt parts can. Actuators are also known (DE-PS 2 115 435) which have two limit switches which switch off the electric motor in the respective end position. This has the advantage that the electric motor does not continue to run unnecessarily in the respective end position.
However, since there is no torque-limiting clutch, damage to the actuator, for example a blockage due to dirt, can also damage the actuator. The arrangement of two limit switches is an expensive and space-consuming solution.
The invention has for its object to provide an actuator of the type mentioned, which is optimized in terms of manufacturing costs, space requirements, operating behavior and reliability.
This object is achieved according to the invention by the features listed in the characterizing part of patent claim 1.
In the described actuator, a torque-limiting clutch prevents damage to the actuator when the actuator or the reduction gear is jammed and allows the engine to continue to run, even if the output element has reached the end position that corresponds to the rarely occurring operating position of full load . In the other end position, which corresponds to the heating off operating position, a single limit switch reliably switches off the electric motor. Of course, the actuator can also be used for devices other than heating in the manner shown. The solution described is inexpensive and space-saving since there is only a single limit switch.
An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. It is the only figure showing a longitudinal sectional sketch of the actuator.
An actuator 1 shown by way of example in the figure consists of a housing 2 in which an electric motor 3 is mounted, on which a torque-limiting clutch 4, here a hysteresis clutch, is seated, and for converting the rapid rotary motion of the electric motor 3 into the slow rotary motion of a Not shown actuator is a reduction gear with a number of gears 5 to (in this example) 8 is arranged, of which the first gears 5 to 7 each have a ring gear 9 with a small diameter and a ring gear 10 with a large diameter. A last gear 8 serving as an output element, with which the actuator (not shown) is adjusted, has only one toothed ring 10 with a large diameter.
The sprockets 9 of small diameter run in the sprockets 10 of large diameter of the following gear 6 to 8.
The hysteresis clutch used in the example as a torque-limiting clutch 4 consists of a magnet wheel 12, which is constructed from permanent magnets and is fixedly connected to a shaft 11 of the electric motor 3, and a rotor ring 13, which consists of hysteresis material. The structure and function of such a hysteresis clutch 4 is described for example in DE OS 3 518 223. The rotor ring 13 is firmly connected to a ring gear 9 with a small diameter, which in turn runs freely on the shaft 11 of the electric motor 3 and transmits its movement to the ring gear 10 with a large diameter of the first gear wheel 5. If this ring gear 9 with a small diameter is inhibited, for example because the actuator connected to the actuator 1 has run against a stop or inhibits the reduction gear, the shaft 11 of the electric motor 3 and the magnet wheel 12 continue to rotate empty.
However, other torque limiting clutches can also be used.
On the circumference of the last gear 8, which adjusts the actuator (not shown), there is a switch cam 14 with which a limit switch 15 is switched. This switching cam 14 is mounted so that it switches when the actuator has just reached the position completely (= heating off). This position can be for different actuators 1 at the same position of the last gear 8, while the position in the state can be completely open at different points of the last gear 8, since this is due to a stop in the actuator used in the then via the hysteresis clutch 4 empty running actuator 1 is formed.
How an electric motor 3 which can be operated in two directions is connected is known and need not be described in more detail here. In the operating mode described here, the limit switch 15 is inserted into the supply line which is live when the actuator is closed and is set such that it interrupts it when the actuator has fully reached the position.