DE1301680B

DE1301680B - Antrieb eines drehbaren Absperrorgans

Info

Publication number: DE1301680B
Application number: DER45338A
Authority: DE
Inventors: Fry Jeremy Joseph
Original assignee: Rotork Controls Ltd
Current assignee: Rotork Controls Ltd
Priority date: 1966-02-25
Filing date: 1967-02-21
Publication date: 1969-08-21
Also published as: GB1133642A; US3473397A; FR1512716A

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb eines drehbaren Absperrorgans mit Zahnstange und Ritzel, wobei die Zahnstange mit einer axial unverschiebbar gelagerten, drehbaren Spindel verschraubt und gegen Drehung gesichert ist.
Bei einem bekannten Antrieb der vorstehend genannten Art ist keine Möglichkeit vorgesehen, die Drehbewegung des Absperrorgans zwangläufig zu begrenzen. Es ist lediglich ein Zeiger vorgesehen, der die jeweilige Stellung des Absperrorgans anzeigt.
Weiterhin ist ein Antrieb eines drehbaren Absperrorgans bekannt, bei dem ein Schneckenrad durch eine Schnecke angetrieben wird. Auf der dem eigentlichen Antrieb abgelegenen Seite der Schneckenwelle ist eine Einrichtung angeordnet, durch die die Bewegung der Schnecke begrenzt ist. Zu diesem Zweck ragt die Schneckenwelle aus dem eigentlichen Gehäuse heraus, so daß dieses Ende in einem gesonderten Gehäuse angeordnet ist. Auf diesem Ende der Schneckenwelle wandert eine Mutter, die je nach Drehrichtung der Schneckenwelle an dem einen oder dem anderen Ende des zusätzlichen Gehäuses zum Anschlag gebracht werden kann. Der eine Anschlag wird hierbei durch den Deckel des Gehäuses gebildet, wohingegen der andere Anschlag durch die gegenüberliegende Gehäusewand gebildet wird, durch die die Schneckenwelle hindurchgeht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen baulich gedrängten Antrieb der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß eine Begrenzung der Bewegung des Antriebs möglich ist, ohne daß der Abtrieb hierdurch belastet wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Längsbewegung der Zahnstange durch verstellbare Anschläge begrenzt ist.
Erfindungsgemäß wird also die Bewegung der sowieso vorhandenen Zahnstange unmittelbar durch die Anschläge begrenzt. Es ist keine zusätzliche Wandermutter od. dgl. erforderlich, wodurch ebenfalls eine kompakte Bauweise des Gehäuses bedingt ist. Wenn die Zahnstange an einem der Anschläge zur Anlage kommt, wird die Antriebsverbindung zwischen der Zahnstange und dem Ritzel bei weiterer Kraftübertragung auf die Zahnstange nicht belastet, da bereits die Zahnstange selbst an einem der Anschläge abgestützt ist. Durch die individuelle Verstellung der Anschläge kann der Anschlagpunkt auf die gewünschte Arbeitsweise des Absperrorgans eingestellt werden.
In vorteilhafter Weise sind die Anschläge als Keile ausgebildet, die durch Wirkung einer Feder gegen von außen verstellbare Schrauben gedrückt werden. Die Keile werden von außen durch die Schrauben derart verschoben, daß der Hub der Zahnstange je nach Stellung des Keils größer oder kleiner ist. Hierbei kann jeder keilförmige Anschlag beispielsweise mit einer Keilfläche auf dem Gehäuse des Antriebs gleiten und sich abstützen, wohingegen die gegenüberliegende Fläche ebenfalls als Keil ausgebildet ist und als Anschlagfläche für die Zahnstange dient.
Wenn die Anschlagfläche keilförmig ausgebildet ist, dann ist es ebenfalls von Vorteil, wenn die entsprechenden Anschlagflächen an den Stirnflächen der Zahnstange eine Neigung aufweisen, die der Neigung E des keilförmigen Anschlags entspricht. Hierdurch ist eine flächige und gute Anlage zwischen Zahnstange und Anschlag sichergestellt. Erfindungsgemäß wird also ein Antrieb geschaffen, der einfach und kompakt aufgebaut ist und . eine zwangläufige und verstellbare Begrenzung der Betätigungsbewegung des Absperrorgans bereits vor der Kraftübertragung von der sich geradlinig bewegenden Zahnstange auf das drehangetriebene Ritzel gewährleistet.
Im folgenden ist die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht des Antriebs nach der Erfindung, F i g. 2 eine andere Ansicht des Antriebs der F i g. 1, F i g. 3 einen Längsschnitt durch den Antrieb der F i g. 1, F i g. 4 einen Schnitt gemäß der Linie X-X der F i g. 3, F i g. 5 eine Einzelheit des Antriebs der F i g. 3, und zwar die kraftschlüssige Abstützung der Anschläge durch die Feder und F i g. 6 eine Einzelheit des Antriebs der F i g. 3, und zwar die Verbindung zwischen Zahnstange und Ritzel in Draufsicht.
In den F i g. 1 und 2 ist ein Antrieb eines drehbaren Absperrorgans im wesentlichen in seinen gedrungenen Außenkonturen veranschaulicht. Dieser Antrieb 10 besteht aus einem Gehäuse 11 mit einem mittleren Abschnitt 12, in dem das durch die Zahnstange und das Ritzel gebildete Getriebe 13 angeordnet ist.
In den F i g. 3 und 4 ist der Antrieb 10 in dem Gehäuse 11, 12 im einzelnen dargestellt. Die Antriebswelle 14 ist mit einem Gewinde 15 und einem Bund 16 versehen. Der Bund bildet die Abstützung für ein Kugellager 17, das durch einen auf der Welle bei 19 befestigten Ring 18 auf der dem Bund 16 gegenüberliegenden Seite gehalten ist. Wie aus F i g. 4 zu entnehmen ist, geht die Welle durch eine Gehäusebohrung 22 hindurch, wobei die Gehäusebohrung mit einem Abschnitt 20 größeren Durchmessers versehen ist, in dem das Kugellager 17 angeordnet ist. In axialer Richtung ist die Welle 14 mit dem Kugellager 17 begrenzt gegen die Wirkung zweier Tellerfedern 23 verschiebbar. Nach außen ist das Lager durch einen Deckel 24 und Schrauben 25 verschlossen, wobei eine Dichtung 26 im Bereich des Wellenaustritts angeordnet ist. Die Tellerfedern 23 stellen sicher, daß die Welle immer ihre günstigste Lage in bezug auf die Zahnstange einnimmt.
An dem aus dem Gehäuse herausragenden Ende der Welle 14 ist ein Handrad befestigt, welches den eigentlichen Antrieb bildet. An Stelle dieses Handrades kann selbstverständlich auch ein anderes Antriebsmittel, beispielsweise ein Elektromotor, angeordnet sein.
Auf das Gewinde 15 ist die Zahnstange 27 aufgeschraubt. Wie aus den F i g. 3 und 4 zu entnehmen ist, stützt sich die Zahnstange 27 an der den Zähnen 34 gegenüberliegenden Seite an einem fest in dem Gehäuse angeordneten Rohr ab. Durch diese Verbindung zwischen Zahnstange 27 und Rohr 28 wird ebenfalls eine Drehbewegung der Zahnstange verhindert. Die Zahnstange treibt ein Ritze130 mit Zähnen 31.
Das Ritzel 30 ist über eine Keilverbindung 36 fest mit der Antriebswelle 37 verbunden, die in Lagern 29 gelagert ist. In den F i g. 4 und 6 ist dargestellt, daß die Zahnstange 27 und das Ritzel je zwei Satz Zähne 34 bzw. 31 aufweisen. Die Zähne 31 verlaufen nur ungefähr um die Hälfte des Umfangs des Ritzels (F i g. 3). Zwischen den beiden Zahnsätzen 31 ist ein Abschnitt 33 mit einer Gewindebohrung 35 zur Aufnahme des Gewindes 15 der Zahnstange ausgebildet. Dieser mittlere Abschnitt 33 bewegt sich in einer Ringnut 32, die zwischen den beiden Zahnsätzen 31 des Ritzels 30 ausgebildet ist.
Die Drehbewegung des Handrades wird mit Hilfe der Gewindeverbindung 15, 35 zwischen der Welle 14 und der Zahnstange 27 in eine Längsbewegung umgesetzt, die dann wieder durch die Verzahnung zwischen der Zahnstange und dem Ritze130 in eine Drehbewegung umgesetzt wird. Die Drehbewegung des Ritzels 30 wird auf die mit dem Absperrorgan verbundene Abtriebswelle 37 übertragen.
Im Bewegungsbereich der Zahnstange 27 sind Anschläge 40 (F i g. 3) angeordnet, durch die die Drehbewegung der Abtriebswelle 37 genau festgelegt wird. Die in F i g. 3 in Seitenansicht, in F i g. 5 in Draufsicht und in F i g. 4 gestrichelt dargestellten Anschläge 40 sind U-förmig ausgebildet, so daß sie zwei Schenkel 41 aufweisen. Diese Schenkel 41 sind keilförmig ausgebildet und gleiten mit ihrer einen Keilfläche auf der Wand des Gehäuses 11.
Die gegenüberliegende Keilfläche jedes Anschlags bildet die eigentliche Anschlagfläche für die Zahnstange 27. Die Zahnstange wiederum weist an ihren Stirnflächen entsprechende Anschlagflächen 42 auf, die in ihrer Neigung derjenigen des entsprechenden Anschlags angepaßt sind.
Die Anschläge werden durch eine Feder 43 in ihrer gewünschten Stellung gehalten. Diese Feder ist in dem durch die U-Form gebildeten Innenraum angeordnet und an dem Rohr 28 befestigt. Die Feder ist bei 48 und 49 weiterhin derart gabelförmig ausgebildet, daß die Anschläge 41 mit ihrer Fläche 46 gegen Verstellschrauben 47 gedrückt werden. Diese in die Gehäusewand 46 eingeschraubten Verstellschrauben 47 bilden das Mittel zur Verschiebung bzw. Verstellung der keilförmigen Anschläge in bezug auf die Zahnstange 27. Durch Kontermuttern 58 sind die Verstellschrauben 47 feststellbar.
Wie es weiterhin der F i g. 3 zu entnehmen ist, verhindert eine Rippe 51 an der Gehäusewand 56, daß der Abschnitt 50 der Feder 43 von dem Rohr 28 freikommt.
Aus F i g. 1 ist noch zu entnehmen, daß auf einer Fläche 52 des Gehäuses Markierungen 53 und 54 für einen Zeiger 55 angeordnet sind, so daß die Stellung der Abtriebswelle und damit des Absperrorgans jederzeit abgelesen werden kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Antrieb eines drehbaren Absperrorgans mit Zahnstange und Ritzel, wobei die Zahnstange mit einer axial unverschiebbar gelagerten, drehbaren Spindel verschraubt und gegen Drehung gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsbewegung der Zahnstange (27) durch verstellbare Anschläge (40) begrenzt ist.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (40) durch Keile gebildet sind, die durch Federwirkung kraftschlüssig mit von außen verstellbaren Schrauben (47) verbunden sind.
3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnflächen der Zahnstange (27) Anschlagflächen (43) ausgebildet sind, die der Neigung der keilförmigen Anschläge (41) entsprechen.