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Elektromotorischer Stellantrieb Die Hauptpatentanmeldung betrifft
einen Stellantrieb, bestehend aus einem Motor, dessen Rotorwelle mit Gewinden in
Wirkverbindung gebracht ist, die bei der Drehbewegung der Rotorwelle zugleich eine
Längsbewegung herbeiführen und bei dem die dort als Rotorwelle ausgebildete Antriebswelle
beidendig aus dem Motorgehäuse herausgeführt und an einem Ende mit einer Gewindebüchse
versehen ist, die im Zusammenwirken mit einer zwischen zwei bei Überschreitung eines
voreingestellten Stelldruckes der Rotorwelle nachgebenden Elementen längsverschieblichen,
unverdrehbar angeordneten Mutter die Längsbewegung der Antriebswelle herbeiführt,
wobei die Mutter mit einem Kontaktglied versehen ist, das sich zwischen zwei den
Motor steuernden Kontaktstellen bewegt.
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Die Erfindung bezweckt eine weitere Ausbildung des Gegenstandes der
Hauptanmeldung. Erfindungsgemäß besteht die abgewandelte Ausgestaltung des eingangs
angegebenen Stellantriebes darin, daß ein Motor mit unverschieblicher,hohler Rotorwelle
verwendet wird, wobei in der hohlen Rotorwelle ihr gegenüber unverdrehbar die beidendig
aus dem Motorgehäuse ragende Antriebswelle längsverschieblich angeordnet ist. Diese
Antriebswelle führt sodann, wie der Rotor eines Verschiebeankermotors gemäß Hauptpatent,
vermittels einer an ihrem einem Ende befestigten und mit einer längsverschieblichen
unverdrehbar angeordneten Mutter zusammenwirkenden Gewindebüchse die Stellbewegungen
aus.
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Die hier vorgeschlagene Verwendung eines an sich bekannten Motors
mit unverschieblicher hohler Rotorwelle, in der unverdrehbar eine beidendig aus
dem Motorgehäuse ragende Stellwelle längsverschieblich angeordnet ist, als Stehantrieb
ist bisher noch nicht vorgeschlagen worden. Es ist zwar bekannt, die Rotorwelle
von Motoren mit Mitteln zu versehen und in Wirkverbindung zu bringen, die bei der
Drehbewegung der Welle zugleich eine Längsbewegung herbeiführen. Die bekannten,
in dieser Weise ausgebildeten Motoren dienen jedoch anderen Zwecken. Es sind auch
Motoren mit hohler Welle bekannt, in welchen eine beidendig aus dem Motorgehäuse
ragende Spindel in der Weise gelagert ist, daß sie beim Umlauf der Motorwelle zur
Längsbewegung in der einen oder anderen Richtung gezwungen wird. Auch diese Ausführung
dient einem anderen Zweck, und zwar der Übertragung von Kräften unter möglichst
geringen Reibungsverlusten.
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Ein als Stellantrieb ausgebildeter Elektromotor nach der Erfindung
ist in der Zeichnung in einem Schnittbild beispielsweise dargestellt und wird an
Hand der Zeichnung nachfolgend näher beschrieben.
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Der in der Zeichnung wiedergegebene Elektromotor besteht aus dem Gehäuse
1, dem Stator 2 und dem Rotor 3. Der Rotor ist auf eine Hohlwelle 4 aufgezogen,
die in dem Motorgehäuse 1 an beiden Enden in Kugellagern 5 und 6 gelagert ist. In
der Rotorwelle 4 ist eine als Antriebswelle dienende Stellwelle 7 längsverschieblich
geführt. Zur Längsführung dient ein Keil 8, der in der Rotorwelle sitzt und in eine
Keilnut 9 in der Stellwelle eingreift. Von dem Keil 8 wird die Stellwelle auch gegen
Eigendrehung in der hohlen Rotorwelle gesichert und beim Drehen der Hohlwelle in
deren Drehrichtung mitgenommen.
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Die Stellwelle 7 ist so lang, daß die Wellenenden 7a und
7b an den Stirnseiten des Gehäuses 1 aus diesem herausragen. Das eine Wellende
7a ist so ausgebildet und mit einem Verschiebemechanismus in Wirkverbindung gebracht,
daß mit seiner Hilfe die Verschiebebewegungen der Stellwelle 7 gesteuert werden
können. Zu diesem Zweck ist auf dem Wellenende 7a eine Gewindebüchse 10 angebracht,
die mit einer Mutter 11 zusammenwirkt, welche in einem auf dem Motorgehäuse 1 sitzenden
Gehäuse 12 unverdrehbar angeordnet ist. Das andere Wellenende 7 b dient zum Anschluß
an Stellvorrichtungen zur Ausführung von Arbeitsgängen.
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Die Mutter 11 ist in dem Gehäuse 12 längsverschieblich. Zu ihrer Führung
dient eine in der Gehäusewand angeordnete Ausnehmung 13 und ein an der Mutter befestigtes
Führungsstück 14, das die Mutter gleichzeitig gegen Verdrehen sichert. Oberhalb
und unterhalb der Mutter sind Federn 15 bzw.
16 angeordnet, die
durch Druckstücke 17 bzw. 18 in ihrer Vorspannung verändert werden können. Die Druckstücke
17 und 18 sind in dem Gehäuse 12 schraubverstellbar.
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Das Ende 7b der Welle, 7 ist mit dem. Stößel 19 eines Ventils 20 verbunden.
Weiterhin ist an diesem Wellenende einverstellbarer Anschlag 21 vorgesehen, durch
den verhindert wird, daß sich das Gewinde 10 zur Leitmutter 11 hin festsetzen kann.
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Zur Steuerung der Verschiebebewegungen dienen mit dem Führungsstück
14 zusammenwirkende Kontakte 22 und 23, über die ein Umkehrschütz (nicht gezeichnet)
betätigt wird.
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Für bestimmte Fälle, beispielsweise . für den Fall eines Stromausfalles,
wird vorteilhaft eine Vorrichtung zur Handbetätigung, beispielsweise ein Handrad
bzw. ein Handradänschluß 24 vorgesehen. Das Handrad kann fest auf der Welle 7 sitzen,
zweckmäßig ist es. jedoch abnebmhar, z. B. durch Aufstecken auf einen 1'ierkänt;
odet äuskuppelbar auf der Welle angeordnet, so daß es bei Nichtgebrauch nicht an
der Wellendrehung teilnimmt. Im letzten Fall kann das Handrad z. B. durch eine Feder
hochgedrückt und außer Drehung gehalten und beim Niederdrücken durch eine Klauenkupplung
in Betätigungsstellung gebracht werden.
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#Die - dargestellte Vorrichtung arbeitet' wie folgt: Wird der Stromkreis
geschlossen, so wird von der sich drehenden Rotorwelle 4 die Stellwelle 7 mitgenommen
und von der sich in der Mutter 1 drehenden Gewindebüchse 10 zu einer Verschiebebewegung
gezwungen, deren Richthng durch. die Drehrichtung des Motors bestimmt wird. Infolgedessen
öffnet oder schließt sich das Ventil 20 in Abhängigkeit von der Drehrichtung des
Motors. Hierbei wird die Verschiebebewegung der Stellwelle 7 abgebremst durch die
Federn 15 bzw. 16, bevor das Führungsstück 14 auf die Kontakte 22 bzw. 23 auftrifft,
was zur Folge hat, daß das Ventil 20 wechselweise schließt und öffnet.
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Die Kontakte 22 und 23 können verschiebbar angeordnet -sein, so daß
die Ventilsitzstellung nach Wunsch eingestellt werden kann.Man'kann das Ventil dann
so einstellen, daß es ganz öffnet oder ganz schließt oder gegebenenfalls nur zum
Teil öffnet und schließt.
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Mit dem Stellantrieb gemäß der Erfindung können alle Arbeitsgänge
gesteuert werden, die in automatisches Regelgetriebe mit Motorantrieb, pneumatischem
oder hydraulischem Antrieb vornimmt. Er besitzt die Vorteile eines Motorantriebes
mit Untersetzungsgetriebe, ist aber in seinem Aufbau einfacher und weniger kostspielig
als ein Stellantrieb dieser Art.