DE1045238B - Pneumatisch gesteuertes Stellorgan mit wahlweise einschaltbarem Handantrieb - Google Patents

Description

Bei pneumatisch gesteuerten Stellorganen muß vielfach die Möglichkeit vorgesehen werden, die Einstellung des Stellgliedes auch zusätzlich von Hand durchführen zu können, damit beispielsweise bei Störungen des automatischen Antriebs der Betrieb weitergeführt werden kann. Bei den gebräuchlichen Stellantrieben wird durch den Handantrieb entweder das Gehäuse des Triebes mit Hilfe einer Schnecke und eines Schneckenrades zusätzlich verstellt oder der Handantrieb durch Einrasten mechanischer Zwischenglieder wahlweise eingeschaltet. Pneumatische Stellorgane weisen außerdem den Mangel auf, daß beim Ausbleiben der Zuluft oder bei einem unzulässigen Absinken des Zuluftdruckes das Stellglied nicht in der zuletzt eingestellten Lage stehenbleibt, sondern entweder durch rückwirkende Kräfte von der Regelstrecke her oder beispielsweise bei Membranantrieben durch die Federkraft des Antriebes in eine Endlage läuft.

Es wurde bereits ein Servomotor für ein flüssiges Antriebsmittel vorgeschlagen, bei dem über eine Kupplung ein Hilfsantrieb einschaltbar ist, wenn das hydraulische Arbeitsmittel ausbleibt. Die Bewegungsübertragung zwischen Hilfsantrieb und Hauptantrieb wird dabei über eine Kugelschnecke vorgenommen. Die Erfindung bezieht sich demgegenüber auf ein pneumatisches Stellglied mit einem in ähnlicher Weise über eine Kupplung einschaltbaren Handantrieb.

Bei einem derartigen pneumatischen Stellglied für eine Längsbewegung mit einem von dem Steuermittel bauf schlagten Druckkörper und einem von dem Druckkörper über eine Reibungskupplung einschaltbaren selbsthemmenden Handantrieb sowie einer aus Kugelspindel und Kugelmutter bestehenden Kugelschnecke für die Bewegungsübertragung zwischen Handantrieb und pneumatisch gesteuerter Längsbewegung besteht die Erfindung darin, daß eine Entlüftungseinrichtung (Ventil, Dreiwegehahn od. dgl.) in der Speiseleitung des Druckkörpers zur willkürlichen Einschaltung des Handantriebs über die Reibungskupplung vorgesehen ist. Hierdurch kann der Handantrieb willkürlich jederzeit durch Betätigen der Entlüftungseinrichtung eingeschaltet werden. Das Stellglied gemäß der Erfindung ist besonders vorteilhaft bei komplizierten Regeleinrichtungen, bei denen stoßartige Änderungen von Einflußgrößen auftreten. Hierbei muß die Möglichkeit gegeben sein, bei extremen Betriebsverhältnissen sofort in die Regelung einzugreifen und das Stellglied von Hand betätigen zu können.

Die Antriebseinrichtung mit der Kupplung zwischen pneumatischem Antrieb und Handantrieb ist konstruktiv sehr einfach ausgebildet. Neben der an sich bekannten Kugelschnecke und der Reibungskupplung ist an mechanischen Getriebeteilen lediglich ein

Pneumatisch gesteuertes Stellorgan
mit wahlweise einschaltbarem Handantrieb

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Fritz Trogisch, Karlsruhe, ist als Erfinder genannt worden

aus Schnecken und Schneckenrad bestehender Antrieb für das Handrad erforderlich.

Die Kugelschnecke ist ein bekanntes Bauelement zur Übertragung von Längsbewegungen einer Spindel in eine Drehbewegung einer auf der Spindel mit Hilfe von in den Gewindegängen laufenden Kugeln geführten Mutter. Die Kugeln werden hierbei am Ende des Gewindeganges der Kugelmutter von einem Führungsrohr abgefangen und an den Anfang des Muttergewindes zurückgeleitet. Dieses Bauelement zeichnet sich durch einen besonders günstigen Getriebewirkungsgrad aus und hat keine Selbsthemmung.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Mit 1 ist das die Verstellbewegung des automatischen Antriebs, beispielsweise eines Kolbenantriebs, übertragende Glied bezeichnet. Der von der Antriebsluft beaufschlagte Kolben greift am linken Ende der Kolbenstange 1 an und ist nicht dargestellt, während am rechten Ende 2 beispielsweise der Gelenkzapfen eines Klappenantriebes angreift. Die Kolbenstange 1 ist in ihrer Länge 3 als Spindel für die Kugelschnecke ausgebildet. Spindelgewinde und Muttergewinde der Mutter 4 sind durch die Kugeln 5 miteinander verbunden. Die Kugeln werden beispielsweise am rechten Ende der Mutter 4 durch einen Führungskanal 6 abgefangen und dem linken Ende wieder zugeführt. Die Mutter der Kugelschnecke ist zwischen den Kugellagern 8 und 9 drehbeweglich geführt. Die Drehbewegung der Mutter wird über einen Keil 11 in der Nut des Kupplungskonus 10 auf diesen übertragen. Der Kupplungskonus 10 ist auf dem Keil 11 der Mutter 4 längs verschiebbar. Die Längsverschiebung wird durch ein Teil 13 bewirkt, das mit dem auf dem Kupplungskonus in axialer Richtung festgehaltenen Lager 12 im

-809 680/178

1 045 23a

Eingriff steht. Das Teil 13 stützt sich bei 14 an einer Schraube 15 des Gehäuses 7 ab, und das entgegengesetzte Ende wird unter der Wirkung der Schraubenfeder 16 nach links gedruckt. In umgekehrter Richtung wirkt jedoch die von dem unter der Wirkung des Zuluftdruckes stehenden Federungskörper 17 ausgeübte Kraft. Dem Konus 10 der Reibungskupplung steht der Konus 18 gegenüber, der auf einem Zapfen 19 drehbeweglich gelagert ist und an seinem äußeren Umfang die Schneckenverzahnung 20 aufweist. In diese Verzahnung greift die Schnecke 21 ein, die unmittelbar vom Handrad 22 gedreht werden kann.

Unter der Wirkung des Zuluftdruckes wird das Teil 13 mit Hilfe des Federungskörpers 17 entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 16 so weit nach rechts gedrückt, daß die Teile 10 und 18 der Kupplung außer Eingriff sind und sich gegeneinander frei bewegen können. Bei der Verschiebung der Kolbenstange 1 durch den pneumatischen Antrieb dreht sich die Mutter 4 mit dem Teil 10 zwischen den Kugellagern 8 und 9. Will man den Handantrieb bei plötzlich auftretenden Störungen oder extremen Verhältnissen in der Regelstrecke einschalten, so wird eine mit dem Innenraum des Federungskörpers in Verbindung stehende, nicht dargestellte Entlüftungseinrichtung bekannter Ausführung betätigt. Der Druck im Federungskörper 17 sinkt ab, und die Feder 16 schaltet: die Kupplung zum Handantrieb ein. Der automatische Antrieb wird z. B. über ein gleichzeitig mit der Entlüftungseinrichtung betätigtes Kurzschlußventil ausgeschaltet. Wird ein zusätzliches Schaltventil verwendet, so kann die Entlüftungseinrichtung auch am Schaltventil angebracht werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Pneumatisches Stellglied für eine Längsbewegung mit einem von dem Steuermittel beaufschlagten Druckkörper und einem von dem Druckkörper über eine Reibungskupplung einschaltbaren selbsthemmenden Handantrieb sowie einer aus Kugelspindel und Kugelmutter bestehenden Kugelschnecke für die Bewegungsübertragung zwischen Handantrieb und pneumatisch gesteuerter Längsbewegung, gekennzeichnet ,djirch eine Entlüftungseinrichtung (Ventil, Dreiwegehahn od. dgl.) in der Speiseleitung des Druckkörpers zur willkürlichen Einschaltung des Handantriebs über die Reibungskupplung=-

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2 630 829.

   In Betracht gezogene ältere Patente:
   Deutsches Patent Nr. 937 090.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 309 680/178. 11.58