DE1650307C - Vorrichtung zur Stellungsruckmeldung von Motorventilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stellungsrückmeldung von Motorvcntilen mittels eines sich in Abhängigkeit von der jeweiligen Ventilspindelstellung verändernden Abgriffes eines elektrischen Widerstandselementes.

Die Stellantriebe sind in der Regel so ausgebildet, daß ein Antriebsmotor über ein Getriebe die Längsbewegung der Ventilspindel erzeugt. Hierbei ist es bekannt, innerhalb dieses Getriebes eine zusätzliche Getriebestufe vorzusehen, die über eine große Untersetzung verfügt und es gestattet, die Motordrehzahl so weit herabzusetzen, daß die für den Stellhub der Ventilspindel erforderliche Zahl der Motorumdrehungen ein am Ausgang des zusätzlichen Getriebes angeschlossenes Drehpotentiometer innerhalb dessen Widerstandsbereiches verstellen kann. Damit bildet der jeweils abgegriffene Widerstandswert ein Maß für die entsprechetufc Stellung der Ventilspindel. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß sie technisch verhältnismäßig aufwendig ist, wenn es erforderlich ist, unterschiedlich große Stellhübe der Ventilspindel an den Widerstandsbereich des Drehpotentiometers anzupassen. Dies kann praktisch nur durch eine Änderung der Getriebeübersetzung, d. h. durch .Mitsprechendes Austauschen von Zahnrädern, geschehen. Hinzu kommt, daß die Handbetätigung eines mit einer solchen Vorrichtung ausgerüsteten Ventils in der W ^:se erfolgen muß, daß gleichzeitig auch eine Verstellung des Drebnotentiometers erfolgt. Dies kann aber nur dadurch erreicht werden, daß die Getriebestufen bei eic Handbetätigung mitbewegt werden, was unerwünscht ist.

Bei einer anderen Ausführung eines Stellantriebes treibt ein Ritzel am Ausgang des Motorgetriebes eine Zahnstange an. welche die Hubbewegung der Ventilspindel bewirkt. Hierbei wurde schon in dem Getriebe ein Nocken vorgesehen, der über einen geeigneten Überselzungsmechanismus eine Veränderung eines Abgriffes eines Widcrstandselementes in Abhängigkeit von dem Ventilspindelhub erzeugt. Auch bei dieser Anordnung muß bei Handeingriff dafür gesorgt werden, daß gleichzeitig mit der Verstellung der Ventilspindel ein Verdrehen des Nockens erfolgt. Aas bedeutet, daß das Motorgetriebe von Hand mitbewegt wurden muß

Aufgabe tier E^:.rfindiiiig ist es, eine Stellungsrückmt'ldevοι richtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet, es mit einfachen Mitteln gestattet, unterschiedliche Stcllhiibe der Ventilspindel an den gesamten Abgriffsbereich djs Widerstandselementes anzupassen, wahrend gleichzeitig die Notwendigkeit entfällt, bei Haiulverstellimg der Ventilspindel gleichzeitig auch das Motorgclriebe initbewegen zu müssen.

Zw diesem Zwecke ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Hubbcwcguug der in einer von einem Stellmotor antreibbaren .Spindelmutlcr frei drehbar gelagerten Ventilspindel über eine mil dieser axial unverschiebbar verbundenen Stcllspindd auf ein Kurvenhcbelgelriebe mit veränderlicher Übersetzung übertragbar ist. durch das die Hubhewegung der Stellspindel in eine begrenzte Schwenkbewegung eines mit Aiistriehsteil des Kurvcnhehelgelrielies verbundenen Widcrstandssdileifkoniakles umwandelbar ist.

Dur dadurch erzielbar« technische Fortschritt craus der Aufgabenstellung.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. I eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in axialem Schnitt in einer Seitenansicht,

Fig. 2 die Kupplungsstelle zwischen Stcllspindd und Ventilspindel der Vorrichtung nach F i g. 1 in

ίο einer vergrößerten Teildarstellung teilweise im Schnitt und

Fig. 3 die Einrichtung nach Fig. 2 geschnitten längs der Linie A-B der F i g. 2.

In Fig. I ist die Vorrichtung zur Stellungsrückmeldung im Zusammenhang mit dem Spindelantrieb eines Motorventils veranschaulicht, das seinerseits nicht weiter dargestellt ist.

Die Ventilspindel 1 des Motorventils ist mit einem Gewindeansatz in eineSpindelmutterleingeschraubt.

die mittels Wälzlagern .3, 4 in einem Lagergehäuse 5 gehaltert ist, das seinerseits über Ständer 6 sich gegen das Ventilgehäuse abstützt. Die beiden Wälzlager 3, 4 bilden zusammen mit einer dazwischen eingefügten Tellerfeder 7, einem Seegerring 8 und mit dem Lagergehäuse 5 eine konstruktive Einheit, in der die Spindelmutter 2 axial unverschieblich gelagert ist und die zwischen den Ständern 6 und einem auf diese aufgesetzten Gehäuse 9 fixiert ist. Die Aufgabe der Tellerfeder 7 besteht darin, eine begrenzte axiale Ver-Schiebung der Spindelmutter 2 beim Einfahren in die Endstellungen der Ventilspindel 1 zu gestatten, die beispielsweise zu einer Sicherheits-Endabschaltiing ausgenützt werden kann.

In dem mit den Ständern 6 über Schrauben IO verbundenen Gehäuse 9 ist der Stellantrieb untergebracht, der von einem bei Il angedeuteten Elektromotor ausgeht, welcher über ein Ritzel 12 und einen Zahnräderzug 13, 14 ein mit der Spindelmutter 2 drehfest verbundenes Zahnrad 15 antreibt. Wird somit das Zahnrad 15 angetrieben, so wird der Ventilspindel 1 von der Spindelmutter 2 die längsgerichtete Stellbewcgung erteilt. Die Verdrehsicherung der Ventilspindel I geschieht über eine Schlingfeder 16. deren beide Schenkel 17 an einem Ständer 6 anliegen und die einen rillenförmig ausgebildeten Teil eines auf der Ventilspindel 1 aufgekeilten Handrades 18 umgibt und im Klemmsitz festhält. Durch Zusammendrücken der Schenkel 17 der Schlingfeder 16 kann deren Klemmwirkung aufgehoben werden, so daß durdi Drehen des Handrades 18 die Ventilspindel I von Hand verstellt werden kann, wobei dann während dieser Handverstellung die Spindelmutter 2 feststeht.

Mit der Ventilspindel I ist eine in der Achsrichtung

sich erstreckende Slellspindel 19 derart gekuppelt.

daß sic die Stellbewegung der Ventilspindel I mitmacht. Die Kupplung erfolgt über eine Spannhülse 20, die mit einem Kupplungsspiel! 21 der Stell· spindel 19 zusammenwirkt und ihrerseits in einer zslindrischen Axialbohriing 22 der Ventilspindel 1 sitzt.

Zu diesem Zweck ist der Kuppluiigszapfcn 21 mit einer Eiiulrchimg Ii versehen, in die ein Innenbund 24 der Spannhülse 20 einrastet. Der Zusammenbau geschieht in der Weise, daß zunächst die Spannhülse 20, die bei 25 geschlitzt ist, mit ihrem liinenbund 24

fi5 in die Eindrehung 2.1 zum Unrasten gebracht wird, worauf die Spannhülse 20 mit der Stellspimlcl 19 in die Sackholmmg Il eingedrückt wird, die ein geringes llulernuß aufweist und in der die Spannhülse

20 auf Grund ihrer aufiedernden Eigenschaften reibschlüssig gehauen wird.

Mit der Stellspindel 19 ist ein Kurvenhebelgetriehe 26 gekuppelt, dessen Austriebsteil 27 mit einem Widerstandsschleifktwtakt 28 verbunden ist, der auf einem feststehend angeordneten Widerstandselement 29 eine Schwenkbewegung in Abhängigkeit von der Stellbewegung der Ventilspindel 1 ausführt.

Das Kurvenhebelgetriebe 26 weist einen an einem ortsfesten Drehpunkt 30 eines aufrecht stehenden Blechteiles 31 drehbar gelagerten, einarmigen Kurvenhebel 32 auf, dessen Kurvenfläche 33 die Gestalt einer archimedischen Spirale aufweist, die gegebenenfalls näherungsweise durch einen Kreisbogen ersetzt sein kann. Die Verschwenkung des Kurvenhebels 32 um seinen Drehpunkt 30 geschieht über ein Gleitstück 34, das mit der Stellspindel 19 axial unverschieblich gekuppelt ist und das eine Be- !atigungsfläche 35 aufweist, die genau in Jer Vertikalen durch dem Drehpunkt 30 liegt und gegen die die Kurvenfläche 33 des Kurvenhebels 32 in einer noch zu beschreibenden Weise elastisch angedrückt ist. Die Verbindung des Gleitstückes 34 mit der Stellspindel 19 geschieht durch zwei beidseitig des Gleitstückes34 mit der Stellspindel 19 durch Schrauben 36 verbundene Stellringe 37, die eine Distanzbuchse 38 etwas größerer Länge, als der Dicke des Gleitstückes 34 entspricht, auf der Stellspindel 19 fixieren. Im übrigen ist das Gleitstück 34 an einer vertikalen Fiihrungsstange 39 um erdrehbar, aber vertikal verschieblich geführt.

Der Kurvenhebel 32 trägt einen Ansatz 40 mit einer Gewindebohrung, in die eine vertikal angeordnete Stellschraube 41 eingedreht ist, die in ihrer jeweiligen Lage durch eine Kontermutter 42 gesichert ist. Gegen den Kopf 43 -Jieser Stellschraube ist eine z-ugcoidnete Seitenfläche 44 eines bei 45 um einen ortsfesten Drehpunkt schwenkbar gelagerten Schwenkhebels 46 angedrückt, und zwar durch eine Schwingfeder 47. dir rings um die Lagerstelle bei 45 angeordnet ist. Mit dem Betätigungshebel ist über Schrauben 48 eine Bronzefeder verbunden, die den Austriebsteil des Kurvenhebelgetriebes 26 bildet, bei 27 angedeutet und in im übrigen bereits beschriebener Weise mi; dem Widerstandsschleifkontakt 28 verbunden ist. welcher im konkreten Falle aus einem Kontaktsilberdraht besteht. Der dem Widerstandsschleifkoruakt 28 zugeordnete elektrische Widerstand 29 ist mittels eines Haltewinkcls49 an dem Blechteil 31 bei 50 lürigsverschieblich befestigt. 5»

Erfolgt nun eine Längsvcrstelhmg der Ventilspindel 1, so wird das Gleitstück 34 mitgenommen, dessen mit der Kurvenfläche 33 zusammenwirkende Betätigungsfliiche 35 dem Kurvenhcbel 32 um den Drehpunkt 30 eine Schwenkbewegung erteilt. Diese Schwenkbewegung wird über den an der Seitenfläche anliegenden Schraubenkopf 43 auf den Schwenkhebel 46 übertrügen, der unter der Wirkung der Feder steht und eine Schwenkbewegung ausführt, deren Hub vom jeweiligen Abstand des Schraubenkopfcs43 βο vom Drehpunkt 45 des Schwenkhebels 46 abhängt. Die Schwenkbewegung Jcs Schwenkhebels 46 macht über die Bronze feder 27 der Widerslandssehlcifkontnkl 28 mit, dessen Hub somit einfach dadurch einreguliert werden kann, dull durch entsprechendes Verstellen der Stellschraube 41 der (vertikale) Abstand zwischen dem Schraubenkopf 43 und dem Drehpunkt 45 entsprechend eingestellt wird. Durch entsprechendes Verstellen des Widerstandes 2¹J kann im übrigen auch der jeweils abgegriffene Widerslandsbereich eingestellt werden.

Der ganze Stellmechanismus ist durch eine Haube abgedeckt, die durch eine Schraube 52 an der Führungsstange 39 festgestellt ist.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   I. Vorrichtung zur .Stellungsrückmeldung ν cn Motorventilen mittels eines ';li in Abhängigkeit von der jeweiligen Ventilspindelstellung verändernden Abgriffes eines elektrischen Widerstandselements, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hubbewegung der in einer von ehern Stellmotor (II) antreibbaren Spindelmutter (2) frei drehbar gelagerten Ventilspindel (1) über eine mit dieser axial unverschiebbar verbundenen Stellspindel (19) auf ein Kurvenhebelgetriebe (26) mit veränderlicher Übersetzung übertragbar ist, durch das die Ilubbevvegung der Stellspindel in eine begrenzte Schwenkbewegung eines mit Austriebsteil (27) des Kurvenhebelgetriebes verbundenen Widerstandsschleifkontaktes (28) umwandelbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvenhebelgetriebe (26) einen an einem ortsfesten Drehpunkt (30) gelagerten, einarmigen, kreisbogenfürmigen Kiirvcnhebel (32) aufweist, der einerseits spielfrei an einer in einer zur Stellspindelachse parallelen Vertikalebene durch den Drehpunkt des Kurvenhebels lüngsverschicblichen Bclätigungsfläche (35) eines auf der Stellspindel (19) befestigten Gleitstücks (34) anliegt und andererseits eine Stellschraube (41) trägt, gegen die ein den W'ideistandsschleifkontakt tragender, fedcrbelasteter Schwenkhebel (46) anliegt, dessen Drehpunkt (45) oberhalb des Drehpunktes des Kur.enhebels angeordnet ist
3. .1. Vorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement (29) in seiner Lage bezüglich des Widerstandsschlcifkontaktes (28) verstellbar angeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2. dadurch »ekennzeichnet, daß das Gleitstück (34) mit der Betätigungsfläche (35) mit der Stellspimiel (I¹)) drehbar, abe unverschiehlich verbunden ist und durch eine urlsfeste Fiihrungsstange (39) unverdrchbar, aber vertikal vcrschieblidi geführt ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch '■, dadurch gekennzeichnet, daß die Slellspindd (19) mit eier Ventilspindel (I) mittels einer reibschlüssig in einer Axialbolnung (11) tier Ventilspindel uehiiltcricn, lüngsgesdilit/.ten Spannhülse gekuppelt ist, deren lnnenbund(24) in eine Umdrehung (23) eines am HmIe der Stcllspiitilel vorgesehenen Kuppliinjjs/apfens (21 > eingreift.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnung«-