DE102004009573A1

DE102004009573A1 - Electrically as well as manually operated adjusting device for valve, sliding element, or adjusting spindle

Info

Publication number: DE102004009573A1
Application number: DE200410009573
Authority: DE
Inventors: Andreas Piel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2004-09-09

Abstract

A housing, assembled of two parts (2, 3), accommodates an electric drive (11), a friction clutch (6), a hollow shaft (4), and a wave generator (13). The wave generator (13) is positioned inside an oval bore at the rotor (12) of the drive (11). The inner ring (16) of the wave generator (13) is joined to a flexible sleeve (8) provided with inner teeth (21) meshing with the teeth (20) located at the outer surface of the hollow shaft (17). The connection between the wave generator (13) and the hollow shaft (17) is formed by the unit of sleeve (8) and disk-shaped holding device (7). A manually movable control wheel (5) is attached to one side of the arrangement (1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb für Armaturen oder dergleichen, beispielsweise von Ventilen, Schiebern oder Klappen, so auch zum Antrieb von Stellspindeln, wobei der Antrieb vorzugsweise über einen Elektromotor erfolgt und zusätzlich ein mit einem Handrad versehener manueller Antrieb vorgesehen ist.The invention relates to an actuator for fittings or the like, for example of valves, slides or flaps, so also for driving adjusting spindles, the drive preferably using a Electric motor takes place and additionally one manual drive provided with a handwheel is provided.

Bei elektrischen Stellantrieben ist es in der Regel erforderlich, einen zusätzlichen manuellen Antrieb vorzusehen, über den der Stellantrieb im Notbetrieb, z. B. bei Stromausfall oder einem defekten Antriebsmotor, betätigt werden kann. Auch muss die Möglichkeit gegeben sein, bei Inbetriebnahmearbeiten bzw. bei Reparatur- oder Wartungsarbeiten, die Armaturen von Hand zwischen den Endlagen zu verfahren, damit die elektrischen Schalt- und Meldeeinrichtungen sowie die elektronische Steuerung richtig eingestellt werden können. Der manuelle Antrieb erfolgt dabei über ein am Stellantrieb vorgesehenes Handrad.With electric actuators it usually requires an additional manual drive to provide about the actuator in emergency mode, e.g. B. in the event of a power failure or a defective drive motor can be operated. Also has to the possibility be given during commissioning or repair or Maintenance work, the valves by hand between the end positions too procedure so that the electrical switching and signaling devices as well as the electronic Control can be set correctly. The manual drive is done via a handwheel provided on the actuator.

So sind bereits Stellantriebe bekannt, bei denen als Hauptgetriebe ein Planetengetriebe eingesetzt wird. Da Planetengetriebe die Eigenschaft aufweisen, dass sie an zwei Stellen angetrieben werden können, wobei sich an einer Stelle eine Abtriebsbewegung ergibt, kann die Antriebswelle hier bei Bedarf entweder motorisch oder manuell angetrieben werden, ohne dass eine Umschaltung erfolgen muss. Beim Einsatz von Stellantrieben wird jedoch verlangt, dass das Hauptgetriebe, welches die Antriebswelle antreibt, selbsthemmend ist. Bei den bekannten Planetengetrieben ist eine derartige Selbsthemmung bisher nur durch zusätzliche Bauteile, wie z. B. eine Rücklaufsperre, erreicht worden.Actuators are already known in which a planetary gear is used as the main gear. Because planetary gears have the property that they are on two Positions can be driven where there is an output movement at one point, the If necessary, the drive shaft is driven either by motor or manually without having to switch. When using Actuators are required, however, that the main transmission, which drives the drive shaft, is self-locking. With the known Such self-locking has so far only been driven by a planet additional Components such as B. a backstop, been achieved.

So wurde mit der DE 43 44 325 A1 ein Stellantrieb für Armaturen vorgestellt, dessen Planetengetriebe als Hauptgetriebe in einem Stellantrieb einsetzbar und so gestaltet ist, dass weder Umschaltungseinrichtungen noch eine Rücklaufsperre erforderlich werden. Dies wird dadurch erreicht, dass an dem mit einer Innenverzahnung versehenen Hohlrad des Plantetengetriebes ein Schneckenrad drehfest angeordnet ist, dass mit einer Schnecke eines über den Elektromotor antreibbaren, selbsthemmenden Schneckengetriebes in Eingriff steht, dass an dem Planetenträger ein Schneckenrad drehfest angeordnet ist, das mit einer Schnecke des selbsthemmend ausgebildeten Schneckengetriebes des manuellen Antriebs in Eingriff steht. Das Sonnenrad an der Antriebswelle des Planetengetriebes drehfest befestigt ist, derart, dass zur Befestigung wahlweise das Hohlrad oder der Planetenträger des Planetengetriebes über eines der Schneckengetriebe antreibbar ist.So with the DE 43 44 325 A1 an actuator for valves is presented, the planetary gear can be used as the main gear in an actuator and is designed so that neither switching devices nor a backstop are required. This is achieved in that a worm wheel is arranged in a rotationally fixed manner on the ring gear of the planetary gear provided with an internal toothing, in engagement with a worm of a self-locking worm gear that can be driven by the electric motor, in that a worm wheel is arranged on the planet carrier in a rotationally fixed manner Worm of the self-locking worm gear of the manual drive is engaged. The sun gear is attached to the drive shaft of the planetary gear in a rotationally fixed manner such that the ring gear or the planet carrier of the planetary gear can be driven via one of the worm gears for attachment.

Durch die Ausgestaltung des Planetengetriebes bedarf es hier keiner Umschalteinrichtungen und auch keiner Rücklaufsperren mehr, allerdings sind mit der Realisierung der vorgeschlagenen Lösung erhebliche technische Aufwendungen verbunden.By designing the planetary gear there is no need for switching devices and no backstops more, but with the implementation of the proposed solution are considerable related technical expenses.

Eine Antriebseinheit zur Steuerung und Regelung von Armaturen der gattungsgemäßen Art ist mit der EP 0 509 083 B1 bekannt geworden, mit der die vielteiligen Übertragungselemente von der verschiebbaren Schneckenwelle auf entsprechende Mess- und Anzeige- sowie Steuergeräte vermindert werden sollen, um zum einen den Platzbedarf zu reduzieren und zum anderen große Verschiebebewegungen im Messbereich zu vermeiden und die zunehmenden Widerstände zwischen Motorwelle und Abtrieb des Getriebes mit verbesserter Genauigkeit zu erfassen.A drive unit for controlling and regulating fittings of the generic type is with the EP 0 509 083 B1 has become known, with which the multi-part transmission elements are to be reduced from the displaceable worm shaft to appropriate measuring and display and control devices, on the one hand to reduce the space requirement and on the other hand to avoid large displacement movements in the measuring range and the increasing resistance between the motor shaft and the output of the Detect gearboxes with improved accuracy.

Die vorgestellte Antriebseinheit besteht aus einem Motor und einem Getriebe zur Steuerung und Regelung von Armaturen, wobei das Getriebe zwischen dem Motor und der Armatur angeordnet ist und wenigstens ein Hohlrad mit Innenverzahlung aufweist, welches durch eine Verzahnung auf seiner Außenseite auch als Schneckenrad zum Zusammenwirken mit einer Schnecke eines Handradantriebes ausgebildet ist, mit dieser Schnecke in ständigem Eingriff steht und sich an dieser Schnecke durch Selbsthemmung abstützt bzw. während des Motorbetriebes festgehalten ist, was dadurch erreicht werden soll, dass an der für den Handantrieb vorgesehenen, die Schnecke tragenden Schneckenwelle eine membranartige Scheibe aus hartem Werkstoff in axialer Richtung an dieser festliegend angeordnet ist, wobei die Scheibe mit ihrem in radialer Richtung von der Schneckenwelle und der dortigen Befestigung anliegenden Außenumfang ebenfalls in axialer Richtung festliegend abgestützt oder fixiert ist, und das auf wenigstens einer Seite der membranartigen Scheibe zumindest ein Dehnungsmessstreifen appliziert ist.The presented drive unit consists of a motor and a gearbox for control and regulation of fittings, the gear between the engine and the fitting is arranged and has at least one ring gear with internal payment, which, thanks to a toothing on the outside, also serves as a worm wheel designed to interact with a worm of a handwheel drive is in constant with this snail Intervention stands and is supported on this snail by self-locking or while engine operation is recorded, what can be achieved supposed to at that for the worm shaft carrying the worm provided for the manual drive a membrane-like disk made of hard material in the axial direction is fixedly arranged on this, the disc with its in the radial direction from the worm shaft and the attachment there adjacent outer circumference is also supported or fixed in the axial direction, and that on at least one side of the membrane-like disk at least a strain gauge is applied.

Mittels des oder der vorgesehenen Dehnungsmessstreifen sollen bei einer Relativbewegung zwischen Schneckenwelle und Getriebegehäuse diese durch erwünschte Verformung der Scheibe mittels des bzw. der Dehnungsmessstreifen erfasst und dargestellt werden, die wiederum Einfluss finden in einer Auswerteelektronik.By means of the or the intended Strain gauges are intended for a relative movement between the worm shaft and gear housing this by desired Deformation of the disc using the strain gauge (s) are recorded and represented, which in turn are influenced in an evaluation electronics.

Diese Antriebeseinheit ist gleichfalls nur mit hohem technischen Aufwand zu realisieren, wobei die vorgestellte Lösung für den Antrieb von Großarmaturen, insbesondere für den Einsatz in der Chemieindustrie, aufgrund ihrer Störanfälligkeit ungeeignet sein dürfte.This drive unit is also to realize only with high technical effort, whereby the presented solution for the Actuation of large fittings especially for use in the chemical industry due to its susceptibility to failure may be unsuitable.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, einen Stellantrieb für Armaturen, geeignet für einen elektro-mechanischen Antrieb und gleichzeitigem Handbetrieb, dahingehend weiterzuentwickeln, dass bei einem kompakten Aufbau und möglichst spielfreiem Antrieb die Nachteile der bekannten Lösungen beseitigt werden.Based on this state of the art the invention has the task of an actuator for fittings, suitable for an electro-mechanical drive and simultaneous manual operation to further develop that with a compact structure and if possible backlash-free drive eliminates the disadvantages of the known solutions become.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 8 gelöst. Vorieilhafte Lösungen und besondere Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention the task with the features of claims 1 and 8 solved. Advantageous solutions and special designs are the subject of the dependent claims.

So wurde ein Stellantrieb für Armaturen geschaffen, mit dem beispielsweise Ventile, Schieber, Klappen oder auch andere Stellspindeln elektromechanisch, aber auch manuell durch Handbetrieb betätigt werden können.So an actuator for valves was ge create with which, for example, valves, slides, flaps or other adjusting spindles can be actuated electromechanically, but also manually by manual operation.

Dabei ist erfindungswesentlich, dass innerhalb eines aus zwei Gehäusehälften bestehenden Gehäuses ein Elektromotor und eine elektrische Reibkupplung vorgesehen sind, wobei der Rotor des Elektromotors mit einer nicht kreisrunden, vorzugsweise ovalen Bohrung, ausgebildet ist, in der der Außenring eines Wellengenerator eingebunden ist und der Innenring des Wellengenerators zu einer zweigeteilten Hohlwelle des Stellantriebes positioniert ist, wobei zwischen dem Außenring und dem Innenring des Wellengenerators Wälzkörper vorgesehen sind und zwischen dem Innenring des Wellengenerators und der zweiten Hohlwelle ein flexibles Übertragungselement in Form einer flexiblen Buchse vorgesehen ist, welche über ihren Bund mit einer scheibenförmigen Aufnahme der ersten Hohlwelle des Stellantriebes verbunden ist.It is essential to the invention that within a housing consisting of two housing halves Electric motor and an electric friction clutch are provided wherein the rotor of the electric motor with a non-circular, preferably oval bore, is formed in the outer ring of a shaft generator is integrated and the inner ring of the shaft generator into one two-part hollow shaft of the actuator is positioned, wherein between the outer ring and the inner ring of the shaft generator rolling elements are provided and between the inner ring of the shaft generator and the second hollow shaft flexible transmission element is provided in the form of a flexible socket, which over their Bund with a disc-shaped Recording the first hollow shaft of the actuator is connected.

Die Buchse ist dabei mit einer Innenverzahnung und die zweite Hohlwelle mit einer Außenverzahnung ausgebildet, wodurch ein Wirkzusammenhang zwischen den Antriebselementen hergestellt ist.The socket is with an internal toothing and the second hollow shaft is formed with external teeth, whereby an operative connection between the drive elements is established.

Zur Erfindung gehöri auch, dass die zweigeteilte Hohlwelle über vorgesehene Walzlager, zwischen der ersten und der zweiten Hohlwelle vorgesehen, umlaufend verbunden ist. Die erste Hohlwelle ist über ihre scheibenförmige Aufnahme, an der der Bund der flexiblen Buchse mittels eines Befestigungsringes befestigt ist, verbunden, wodurch bei Elektrobetrieb des Stellantriebes eine feste Verbindung zwischen der ersten Hohlwelle und dem Wellengenerator über die flexible Buchse realisiert wird.The invention also includes that the two-part Hollow shaft over intended rolling bearings, between the first and the second hollow shaft provided is connected all round. The first hollow shaft is over hers discoid Recording on which the collar of the flexible socket by means of a fastening ring is attached, connected, whereby the actuator is operated electrically a fixed connection between the first hollow shaft and the shaft generator via the flexible socket is realized.

Zur Erfindung gehört auch, dass der Stator des Elektromotors so ausgebildet, dass der Rotor des Elektromotors zwischen einem oder mehreren Wickelpaaren hineinragt und der Stator gleichfalls als Befestigungsteil für den E-Motor zum Gehäuse dient.The invention also includes that the stator of Electric motor designed so that the rotor of the electric motor between protrudes into one or more winding pairs and the stator likewise as a fastener for the electric motor to the housing serves.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, dass auf der zweiten Hohlwelle des Stellantriebes eine Drehwinkelmesseinrichtung und im Gehäuse ein Sensor angeordnet sind. Der Sensor erfasst die über die Drehwinkelmesseinrichtung ermittelte Stellung der Stellglieder für das Betätigen von Ventilen, Schiebern oder Klappen, welche zur Ansteuerung des Stellantriebes genutzt werdenAnother feature of the invention is that on the second hollow shaft of the actuator Angle of rotation measuring device and a sensor are arranged in the housing. The sensor detects the over the rotational angle measuring device determines the position of the actuators for the Actuate of valves, slides or flaps which are used to control the Actuator can be used

Zur Erfindung gehört ferner ein Handrad, welches mit der ersten Hohlwelle des Stellantriebes verbunden ist, wobei das Handrad fest oder auch ein- und ausrückbar zur Hohlwelle verbunden werden kann, um bei Elektrobetrieb des Stellantriebes ein Mitlaufen des Handrades auszuschließen.The invention also includes a handwheel, which is connected to the first hollow shaft of the actuator, wherein the handwheel is firmly connected or can be engaged and disengaged to form a hollow shaft can be, in order to run with electrical operation of the actuator exclude the handwheel.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass die zweite Hohlwelle des Stellantriebes fest und auswechselbar mit einer weiteren Hohlwelle, über die das eingeleitete Drehmoment auf das jeweilige Stellglied der Armatur übertragen wird, verbunden ist.It is also within the scope of the invention that the second hollow shaft of the actuator is fixed and replaceable with another hollow shaft, over which the torque introduced to the respective actuator Transfer valve is connected.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist der Stellantrieb mit einer Hohlwelle ausgebildet, auf der das Handrad, der Elektromotor, der Wellengenerator und die elektrische Reibkupplung angeordnet sind.In a preferred embodiment the actuator is designed with a hollow shaft on which the Handwheel, the electric motor, the shaft generator and the electric one Friction clutch are arranged.

Die Verbindung zwischen der elektrischen Reibkupplung und dem Wellengenerator erfolgt gleichfalls über ein flexibles Übertragungselement in Form einer Buchse, welche über ihren Bund mittels eines Befestigungsringes zur Druckplatte der elektronischen Reibkupplung verbunden ist, wobei die flexible Buchse, wie im ersten Ausführungsbeispiel, mit einer Innenverzahnung ausgebildet ist, die in eine Außenverzahnung der Hohlwelle eingreift, somit der Form- und Kraftschluss zwischen den Übertragungselementen hergestellt ist. Der Wellengenerator sowie der Elektromotor sind analog dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Auf der Hohlwelle ist gleichfalls eine Drehwinkelmesseinrichtung angeordnet, die im Wirkzusammenhang mit einem im Gehäuse vorgesehenen Sensor in Verbindung steht.The connection between the electrical friction clutch and the wave generator is also carried out via a flexible transmission element in the form of a socket, which over their collar by means of a fastening ring to the pressure plate electronic friction clutch is connected, the flexible socket, as in the first embodiment, is formed with an internal toothing, which is in an external toothing the hollow shaft engages, thus the positive and non-positive connection between the transmission elements is made. The shaft generator as well as the electric motor are analogous to the first embodiment educated. There is also a rotation angle measuring device on the hollow shaft arranged in operative connection with one provided in the housing Sensor is connected.

Das Handrad für die Handbetätigung des Stellantriebes ist gleichfalls auf der Hohlwelle fest oder ein- bzw. ausrückbar angeordnet und auf der gegenüberliegenden Seite ist die Hohlwelle zur Übertragung des Drehmomentes fest und auswechselbar mit einer Hohlwelle verbunden, über die das eingeleitete Drehmoment auf das Stellglied zur Betätigung der Verstelleinrichtung für die jeweilige Armatur übertragen wird.The handwheel for manual actuation of the actuator is also fixed on the hollow shaft or can be engaged or disengaged and on the opposite Side is the hollow shaft for transmission of the torque fixed and interchangeable with a hollow shaft through which the torque applied to the actuator to actuate the Adjustment device for transfer the respective valve becomes.

Mit der vorgestellten Lösung wurde ein Stellantrieb für Armaturen geschaffen, welcher in kompakter Bauform ausgeführt ist, gegenüber den bekannten Lösungen mit geringeren Kosten hergestellt werden kann und die Funktionsfähigkeit des Stellantriebes gewährleistet und gleichfalls so ausgeführt ist, dass eine leichte Montage, aber insbesondere Demontage des Antriebes gegeben ist, um bei einem Havariefall innerhalb der zu betätigenden Armatur eine leichte Zugänglichkeit zu gewähren.With the solution presented an actuator for Fittings created, which is designed in a compact design, across from the known solutions can be manufactured at lower cost and functionality of the actuator guaranteed and is also executed that easy assembly, but especially disassembly of the drive is given in the event of an accident within the to be actuated Faucet easy access to grant.

Mit nachfolgenden Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden, die dazugehörige Zeichnung zeigt inWith the following embodiments the invention closer explained be the associated Drawing shows in

1: die Ausgestaltung des Stellantriebes in einer Schnittdarstellung und in 1 : the design of the actuator in a sectional view and in

2: eine weitere Ausführungsvariante des Stellantriebes in Schnittdarstellung. 2 : Another variant of the actuator in a sectional view.

Die Darstellung nach 1 gibt einen Gesamtüberblick der Ausgestaltung des Stellantriebes 1 wieder, welcher aus einem Gehäuse, herausgebildet durch die Gehäusehälften 2; 3 besteht, in dem über Wälzlager 24 eine erste Hohlwelle 4 und über Wälzlager 23 eine zweite Hohlwelle 17 angeordnet sind. Die Verbindung zwischen den beiden Hohlwellen 4; 17 wird über vorgesehene Wälzlager 27 realisiert, was bedeutet, dass je nach Betriebsart des Stellantriebes 1 die Hohlwelle 4 zur Hohlwelle 17 umläuft bzw. die Hohlwelle 17 zur Hohlwelle 4.The representation after 1 gives an overview of the design of the actuator 1 again, which is formed from a housing by the housing halves 2 ; 3 exists in which about rolling bearings 24 a first hollow shaft 4 and about rolling bearings 23 a second hollow shaft 17 are arranged. The connection between the two hollow shafts 4 ; 17 is provided via rolling bearings 27 realized, which means that depending on the operating mode of the actuator 1 the hollow shaft 4 to the hollow shaft 17 rotates or the hollow shaft 17 to the hollow shaft 4 ,

Im Gehäuse des Stellantriebes 1 sind ferner eine elektrische Reibkupplung 6 und ein Elektromotor 11 vorgesehen, wobei die Reibkupplung 6 auf der ersten Hohlwelle 4 und in der Gehäusehälfte 3 und der Elektromotor 11 auf der zweiten Hohlwelle 17 und in der Gehäusehälfte 3 angeordnet sind.In the actuator housing 1 are also an electrical friction clutch 6 and an electromo goal 11 provided, the friction clutch 6 on the first hollow shaft 4 and in the housing half 3 and the electric motor 11 on the second hollow shaft 17 and in the housing half 3 are arranged.

Der Wellengenerator 13 ist über seinen Außenring 14 in der Bohrung des Rotors 12 vom Elektromotor 11 gelagert und über seinen Innenring 16 zur Hohlwelle 17. Zwischen dem Außenring 14 und dem Innenring 16 sind Wälzkörper 15 vorgesehen, so dass ein Wälzen/ Umlaufen zwischen dem Außenring 14 und dem Innenring 16, oder auch umgekehrt, möglich ist. Zwischen dem Innenring 16 des Wellengenerators 13 und der Hohlwelle 17 ist eine flexible Buchse funktionsbedingt zum Wellengenerator gehörend, vorgesehen, welche über ihren Bund 9 mittels eines Befestigungsringes 10 zur scheibenförmigen Aufnahme 7 der Hohlwelle 4 verbunden ist.The wave generator 13 is about its outer ring 14 in the bore of the rotor 12 from the electric motor 11 stored and over its inner ring 16 to the hollow shaft 17 , Between the outer ring 14 and the inner ring 16 are rolling elements 15 provided so that rolling / revolving between the outer ring 14 and the inner ring 16 , or vice versa, is possible. Between the inner ring 16 of the wave generator 13 and the hollow shaft 17 is a flexible socket belonging to the function of the wave generator, provided, which over its collar 9 by means of a fastening ring 10 for disc-shaped admission 7 the hollow shaft 4 connected is.

Im zylindrischen Nabenbereich der Buchse 8 ist diese mit einer Innenverzahnung 21 ausgebildet, über die die Buchse 8 in die Außenverzahnung 20 der Hohlwelle 17 eingreift und somit ein kraft- und formschlüssiger sowie Wirkzusammenhang zwischen dem Elektromotor 11, der Hohlwelle 17 und der elektrischen Reibkupplung 6 gegeben ist.In the cylindrical hub area of the socket 8th is this with an internal toothing 21 trained through which the socket 8th in the external toothing 20 the hollow shaft 17 intervenes and thus a non-positive and positive connection between the electric motor 11 , the hollow shaft 17 and the electric friction clutch 6 given is.

Der Rotor 12 des E-Motors 11 ist dabei mit einer nicht kreisförmigen Bohrung, vorzugsweise einer ovalen Bohrung, ausgebildet, in dem der Wellengenerator 13 angeordnet ist. Der Rotor 12 des Elektromotors 1 ist an seinem äußeren Umfang so ausgebildet, dass er in einzelne oder mehrere Wicklungspaare des E-Motors 11 eingreift und bei Inbetriebsetzung des E-Motors 11 in diesem umläuft. Der Stator 25 des Elektromotors 11 ist gleichfalls so ausgebildet, dass dieser als Befestigungsteil zur Gehäusehälfte 3 dient.The rotor 12 of the electric motor 11 is formed with a non-circular hole, preferably an oval hole, in which the shaft generator 13 is arranged. The rotor 12 of the electric motor 1 is formed on its outer circumference so that it is in single or more pairs of windings of the electric motor 11 intervenes and when commissioning the electric motor 11 circulates in this. The stator 25 of the electric motor 11 is also designed so that it is a fastening part to the housing half 3 serves.

Auf der Hohlwelle 17 ist, mit dieser umlaufend, eine Drehwinkelmesseinrichtung 18 angeordnet, welche die Position des zu verstellenden Stellorgans für den Verstellvorgang von Ventilen, Klappen oder Schiebern erfasst und auf einen in der Gehäusehälfte 3 vorgesehenen Sensor 19 überträgt. Für die Übertragung des Drehmomentes aus dem Stellantrieb 1 auf das Stellorgan für die jeweils zu betätigenden Armaturenelemente ist die zweite Hohlwelle 17 mit einer weiteren Hohlwelle 22 fest und auswechselbar verbunden. Zur manuellen Betätigung des Stellantriebes 1 ist auf der Hohlwelle 4 ein Handrad 5 angeordnet, welches sowohl fest als auch ein- und ausrückbar zur Hohlwelle 4 angeordnet ist.On the hollow shaft 17 is rotating with this, a rotation angle measuring device 18 arranged, which detects the position of the actuator to be adjusted for the adjustment process of valves, flaps or sliders and on one in the housing half 3 provided sensor 19 transfers. For the transmission of the torque from the actuator 1 the second hollow shaft is on the actuator for the respective valve elements to be actuated 17 with another hollow shaft 22 firmly and interchangeably connected. For manual actuation of the actuator 1 is on the hollow shaft 4 a handwheel 5 arranged, which is both fixed and can be engaged and disengaged to the hollow shaft 4 is arranged.

Der manuelle Antrieb des Stellantriebes 1, die elektrische Reibkupplung 6 und der E-Motor 11 sind außer Betrieb gesetzt, erfolgt über das Betätigen des Handrades 5, wo durch gleichfalls die Hohlwelle 4 in Drehbewegung versetzt wird. Diese Drehbewegung wird über den Bund 9 der flexiblen Buchse 8 übertragen und von dieser infolge der kraftschlüssigen Verbindung durch die Innen-Außen-Verzahnungen 21; 20 der Buchse 8 und der zweiten Hohlwelle 17 auf diese übertragen und von der zweiten Hohlwelle 17 auf die Hohlwelle 22.The manual drive of the actuator 1 , the electric friction clutch 6 and the electric motor 11 are deactivated, by operating the handwheel 5 , where also the hollow shaft 4 is rotated. This rotational movement is over the federal government 9 the flexible socket 8th transmitted and by this due to the positive connection through the inner-outer teeth 21 ; 20 the socket 8th and the second hollow shaft 17 transferred to this and from the second hollow shaft 17 on the hollow shaft 22 ,

Der Außenring 14 des Wellengenerators 13 steht mit dem Rotor 12 des E-Motors 11 in Ruheposition, während der Innenring 16 des Wellengenerators 13 mit der flexiblen Buchse 8 umläuft und sich über die Wälzkörper 15 im Außenring 14 weitestgehend abwälzt.The outer ring 14 of the wave generator 13 stands with the rotor 12 of the electric motor 11 at rest while the inner ring 16 of the wave generator 13 with the flexible socket 8th rotates and over the rolling elements 15 in the outer ring 14 largely passed on.

Bei elektromechanischem Betrieb des Stellantriebes 1 werden die elektrische Reibkupplung 6 und der Elektromotor 11 in Betrieb gesetzt. Zwischen der scheibenförmigen Aufnahme 7 der Hohlwelle 4 und der elektrischen Reibkupplung 6 wird ein Kraftschluss hergestellt, so dass bei Betrieb des E-Motors 11 die Hohlwelle 4 als auch die Buchse 8 weitestgehend festgesetzt sind und nicht rotieren bzw. mit dem E-Motors 11 umlaufen.With electromechanical operation of the actuator 1 become the electrical friction clutch 6 and the electric motor 11 put into operation. Between the disc-shaped receptacle 7 the hollow shaft 4 and the electric friction clutch 6 a frictional connection is established so that when the electric motor is in operation 11 the hollow shaft 4 as well as the jack 8th are largely fixed and do not rotate or with the electric motor 11 circulate.

Dies bedeutet, die Hohlwelle 4 als auch die Buchse 8 unterliegen keiner Rotation und die Kraftübertragung vom E-Motors 11 auf die zweite Hohlwelle 17 und somit auf die zur Hohlwelle 17 verbundenen weiteren Hohlwelle 22 erfolgt über die Kontraktion innerhalb des Wellengenerators 13.This means the hollow shaft 4 as well as the jack 8th are not subject to rotation and power transmission from the electric motor 11 on the second hollow shaft 17 and thus on the hollow shaft 17 connected further hollow shaft 22 takes place via the contraction within the wave generator 13 ,

Aufgrund der unterschiedlichen Anzahl der Zähne der Innenverzahnung 21 der flexiblen Buchse 8 und der Außenverzahnung 20 der Hohlwelle 17 entsteht mit jeder Umdrehung des Wellengenerators 13 eine Relativbewegung zwischen dem Innenring 16 und der Hohlwelle 17, so dass über die Kontraktion zwischen dem Innenring 14 und der Buchse 8 die Hohlwelle 17 in Drehbewegung gesetzt wird.Due to the different number of teeth of the internal toothing 21 the flexible socket 8th and the external toothing 20 the hollow shaft 17 arises with every revolution of the shaft generator 13 a relative movement between the inner ring 16 and the hollow shaft 17 so that about the contraction between the inner ring 14 and the socket 8th the hollow shaft 17 is rotated.

In der 2 ist eine weitere Ausführungsform des Stellantriebes 1 dargestellt, welcher gleichfalls aus ein aus zwei Gehäusehälften 2; 3 bestehendem Gehäuse besteht, in dem die elektrische Reibkupplung 6 und der Elektromotor 11 mit dem Wellengenerator 13 und eine Hohlwelle 4, als ein Bauteil ausgebildet, angeordnet sind. Die Hohlwelle 4 ist mit Hohlwelle 22 fest und auswechselbar verbunden und analog dem Ausführungsbeispiel über das Wälzlager 23 in der Gehäusehälfte 3 gelagert.In the 2 is another embodiment of the actuator 1 shown, which also consists of one of two housing halves 2 ; 3 existing housing, in which the electrical friction clutch 6 and the electric motor 11 with the wave generator 13 and a hollow shaft 4 , formed as a component, are arranged. The hollow shaft 4 is with hollow shaft 22 firmly and interchangeably connected and analogous to the embodiment via the roller bearing 23 in the housing half 3 stored.

Die Verbindung zwischen dem Wellengenerator 13 zur elektrischen Reibkupplung 6 erfolgt wie im ersten Ausführungsbeispiel über die flexible Buchse 8, welche zum Wellengenerator 13 über dessen Innenring 16 und über ihre Innenverzahnung 21, eingreifend in die Außenverzahnung 20 der Hohlwelle 4, zu dieser verbunden ist. Die feste Verbindung der Buchse 8 zur elektrischen Reibkupplung 6 erfolgt über die Verschraubung des Bundes 9 zur Druckplatte 26 der elektrischen Reibkupplung 6.The connection between the wave generator 13 for electrical friction clutch 6 takes place as in the first embodiment via the flexible socket 8th which to the wave generator 13 over the inner ring 16 and about their internal teeth 21 , engaging in the external teeth 20 the hollow shaft 4 , is connected to this. The fixed connection of the socket 8th for electrical friction clutch 6 is done by screwing the federal government 9 to the pressure plate 26 the electric friction clutch 6 ,

Das Handrad 5 ist wiederum fest oder ein- oder ausrückbar zur Hohlwelle 4 positioniert.The handwheel 5 is in turn fixed or can be engaged or disengaged from the hollow shaft 4 positioned.

Auch bei dieser Ausführungsvariante des Stellantriebes 1 erfolgt die Krafteinleitung/ Kraftweiterleitung bei manuellem Betrieb über die Betätigung des Handrades 5, über die Hohlwelle 4 direkt auf die Hohlwelle 22, welche auf das Stellorgan wirkt, um die entsprechenden Verstellorgane der Armatur zu betätigen.Also in this variant of the actuator 1 the force transmission / force transmission takes place in manual operation by operating the handwheel 5 , about the hollow shaft 4 directly on the hollow shaft 22 , which acts on the actuator to actuate the corresponding adjusting elements of the valve.

Dies bedeutet, dass bei Handbetrieb des Stellantriebes 1 die flexible Buchse 8 nicht mitdreht, sondern nur im Bereich der Verzahnungen 21; 22, somit im Bereich des Wellengenerators 13 eine Kontraktion stattfindet.This means that when the actuator is operated manually 1 the flexible socket 8th not turning, but only in the area of the gears 21 ; 22 , thus in the area of the wave generator 13 a contraction is taking place.

Bei elektromechanischem Betrieb des Stellantriebes 1 werden in analoger Weise, wie bereits oben beschrieben, die elektrische Reibkupplung 6 und der Elektromotor 11 in Betrieb gesetzt, so dass zwischen der elektrischen Reibkupplung 6 ein Kraftschluss über der Druckplatte 26 zu den Lamellen der elektrischen Reibkupplung 6 hergestellt wird, so dass bei Umlauf des Rotors 12 vom E-Motor 11 das erzeugte Drehmoment über den Wellengenerator 13 auf die Hohlwelle 4 und von dort auf die nachgeordnete Hohlwelle 22 übertragen wird, dabei die flexible Buchse 8 mit rotiert.With electromechanical operation of the actuator 1 are the electrical friction clutch in an analogous manner, as already described above 6 and the electric motor 11 put into operation, so that between the electrical friction clutch 6 a frictional connection over the pressure plate 26 to the plates of the electrical friction clutch 6 is produced so that when the rotor rotates 12 from the electric motor 11 the generated torque via the shaft generator 13 on the hollow shaft 4 and from there to the downstream hollow shaft 22 is transmitted, the flexible socket 8th with rotates.

Die Drehwinkelmesseinrichtung 18 ist auf der Hohlwelle 4 und der Sensor 19 in der Gehäusehälfte 3 vorgesehen.The rotation angle measuring device 18 is on the hollow shaft 4 and the sensor 19 in the housing half 3 intended.

Diese Ausführungsvariante des Stellantriebes 1 ist insbesondere dahingehend von Vorteil, dass bei einem Havariefall, sollte der Wellen-Generator 13 in seiner Funktion gestört sein, der Handbetrieb nach wie vor möglich ist, da dass über das Handrad 5 eingeleitete Drehmoment nicht über die flexible Buchse 8 des Wellengenerators 13 geführt wird, sondern direkt auf die Hohlwelle 22.This variant of the actuator 1 is particularly advantageous in that in the event of an accident, the wave generator should 13 be disturbed in its function, manual operation is still possible because of the handwheel 5 initiated torque not via the flexible socket 8th of the wave generator 13 is guided, but directly on the hollow shaft 22 ,

Neben der beschriebenen und dargestellten Ausbildung der flexiblen Buchse 8 mit ihrem Bund 9 kann diese flexible Buchse 8 auch becherförmig ausgebildet sein. Dies bedeutet allerdings, dass die mit der Buchse 8 im Wirkzusammenhang stehende Hohlwelle dann mit einer Innenverzahnung und die flexible Buchse, der becherförmige Ring, mit einer Außenverzahnung ausgebildet sein müssen.In addition to the described and illustrated design of the flexible socket 8th with their covenant 9 can this flexible socket 8th also be cup-shaped. However, this means that the one with the jack 8th the hollow shaft in operative connection must then be formed with an internal toothing and the flexible bushing, the cup-shaped ring, with an external toothing.

Claims

Actuator for fittings, for example of valves, slides, flaps and adjusting spindles, equipped with an electromechanical drive and a manually operated drive by means of a handwheel, in which in the housing of the actuator ( 1 ), formed from two housing halves ( 2 ; 3 ), an electric motor ( 11 ), an electrical friction clutch ( 6 ), a two-part hollow shaft, formed by a first hollow shaft ( 4 ) and a second hollow shaft ( 17 ), and a wave generator ( 13 ), which is connected to the wave generator ( 13 ) belonging flexible transmission element in the form of a flexible socket ( 8th ) with the first hollow shaft ( 4 ) and the second hollow shaft ( 17 ) is connected, are arranged.

Actuator according to claim 1, characterized in that the first hollow shaft ( 4 ) with a disc-shaped holder ( 7 ) to which the flexible socket ( 8th ) about their covenant ( 9 ) using a mounting ring ( 10 ) is connected and the connection between the wave generator ( 13 ) to the second hollow shaft ( 17 ) via the flexible socket ( 8th ) takes place in such a way that the internal toothing ( 21 ) the flexible socket ( 8th ) in the external toothing ( 20 ) of the second hollow shaft ( 17 ) intervenes.

Actuator according to claims 1 and 2, characterized in that the electric motor ( 11 ) with a rotor ( 12 ) is formed, which is formed with a hole deviating from the circular shape, preferably an oval hole, in which the shaft generator ( 13 ) over its outer ring ( 14 ) gelageri and the wave generator ( 13 ) over the inner ring ( 16 ) to the second hollow shaft ( 17 ) connected is.

Actuator according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the outer ring ( 14 ) and the inner ring ( 16 ) of the wave generator ( 13 ) Rolling elements ( 15 ) are provided and the internal toothing ( 21 ) the flexible socket ( 8th ) and the external toothing ( 20 ) the hollow shaft ( 17 ) are designed with different numbers of teeth.

Actuator according to one of Claims 1 to 4, characterized in that when the electrical friction clutch ( 6 ) between the electrical friction clutch ( 6 ) and the disc-shaped mount ( 7 ) the hollow shaft ( 4 ) a positive connection is established.

Stellarite drive according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the second hollow shaft ( 17 ) a rotation angle measuring device ( 18 ) and in the housing half ( 3 ) a sensor ( 19 ) are arranged and the second hollow shaft ( 17 ) with another hollow shaft ( 22 ), the actuator for actuating the functional elements of the fitting in question is connected.

Actuator according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the first hollow shaft ( 4 ) a handwheel ( 5 ) fixed or can be engaged and disengaged to the hollow shaft ( 4 ) is arranged.

Actuator for fittings, for example of valves, slides, flaps and adjusting spindles, equipped with an electromechanical drive and a manually operable drive by means of a handwheel, in which in the housing of the actuator ( 1 ), formed from two housing halves ( 2 ; 3 ), an electrical friction clutch ( 6 ), a one-piece hollow shaft ( 4 ) and a wave generator ( 13 ) which over to the wave generator ( 13 ) belonging flexible transmission element in the form of a flexible socket ( 8th ) with the electrical friction clutch ( 6 ) and the hollow shaft ( 4 ) is connected, are arranged.

Actuator according to claim 8, characterized in that the flexible socket ( 8th ) about their covenant ( 9 ) using a mounting ring ( 10 ) to the pressure plate ( 26 ) of the electrical friction clutch ( 6 ) is connected and the connection between the wave generator ( 13 ) to the hollow shaft ( 4 ) about the fle xible socket ( 8th ) takes place in such a way that the internal toothing ( 21 ) the flexible socket ( 8th ) in the external toothing ( 20 ) the one-piece hollow shaft ( 4 ) intervenes.