DE1928404B1

DE1928404B1 - Motor valve drive with thrust-dependent end position shutdown

Info

Publication number: DE1928404B1
Application number: DE19691928404
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Baelz
Original assignee: Helmut Baelz Gesellschaft fuer Patentverwertung mbH
Current assignee: Helmut Baelz Gesellschaft fuer Patentverwertung mbH
Priority date: 1969-06-04
Filing date: 1969-06-04
Publication date: 1970-08-20

Description

Die Erfindung betrifft einen Motorventilanfrieb mit schubkraftabhängiger Endstellungsabschaltung und einer mit dem Verschlußstück gekuppelten, unverdrehbar geführten Gewindespindel, die durch eine zugeordnete, motorisch verdrehbare Spindelmutter axial verschiebbar ist, sowie mit einem beidseitig unter Federdruck stehenden, über eine zugeordnete Abschalteinrichtung die Endstellungsabschaltung bewirkenden auswandernden Teil, der durch unmittelbare Einwirkung der auf die Gewindespindel wirkenden Schubkraft bewegbar und durch die in einem Gehäuse gegen Federdruck axial verschiebbar gelagerte Spindelmutter gebildet ist, die über ein eine Axialbewegung gestattendes Zahngetriebe mit dem Motor gekuppelt ist und zwei Widerlager trägt, gegen die zwei die Spindelmutter axial abstützende Axiallager durch vorgespannte Tellerfedern andrückbar sind, zwischen denen ein drehfest mit der Spindelmutter gekuppeltes Antriebszahnrad angeordnet ist. The invention relates to an engine valve drive with a thrust force-dependent End position switch-off and one coupled to the locking piece, non-rotatable guided threaded spindle, which by an assigned, motorized rotatable spindle nut is axially displaceable, as well as with a spring pressure on both sides over an assigned disconnection device that causes the end position disconnection to migrate Part that is caused by the direct action of the thrust force acting on the threaded spindle movable and axially displaceable by the mounted in a housing against spring pressure Spindle nut is formed, which via a toothed gear that allows axial movement is coupled to the motor and carries two abutments, against which two the spindle nut axially supporting thrust bearings can be pressed by pretensioned disc springs between which a drive gear coupled non-rotatably to the spindle nut is arranged is.

Ein solcher Motorventilantrieb wurde bereits vorgeschlagen. Hierbei war die Anordnung derart getroffen, daß das Antriebszahnrad mit der Spindelmutter mittels eines Keils drehfest und axial verschieblich gekuppelt ist. In der Praxis hat sich gezeigt, daß diese Art der Verbindung des Antriebszahnrades mit der Spindelmutter praktisch nicht einfach herstellbar ist und auch Nachteile hinsichtlich der Wirkungsweise des Motorventilantriebes insofern mit sich bringen kann, daß bei nicht sehr sorgfältiger Ausführung ein Klemmen des Antriebszahnrades auf der Spindelmutter gelegentlich vorkommen kann. Such a motorized valve drive has already been proposed. Here the arrangement was made in such a way that the drive gear with the spindle nut is coupled rotatably and axially displaceably by means of a wedge. In practice it has been shown that this type of connection of the drive gear with the spindle nut is practically not easy to manufacture and there are also disadvantages with regard to the mode of operation the motor valve drive can bring with it that with not very careful Occasionally the drive gear jams on the spindle nut can occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Motorventilantrieb mit schubkraftabhängiger Endstellungsabschaltung zu schaffen, der sich dadurch auszeichnet, daß eine genaue Einhaltung des Abschaltpunktes gewährleistet ist und auch das Herausfahren aus den Endstellungen ohne Schwierigkeiten möglich ist, und der außerdem eine Verbesserung des erwähnten älteren Vorschlages in dem Sinne darstellt, daß er einen einfacheren Aufbau aufweist, der ein gegenüber der Spindelmutter axial verschiebliches Antriebszahnrad vermeidet. The invention is based on the object of a motorized valve drive to create with thrust-dependent end position shutdown, which is characterized by that an exact adherence to the switch-off point is guaranteed and also the drive out from the end positions is possible without difficulty, and also an improvement of the earlier proposal mentioned in the sense that it is a simpler one Has structure which has a drive gear which is axially displaceable with respect to the spindle nut avoids.

Zu diesem Zwecke ist der eingangs genannte Motorventilantrieb erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das in an sich bekannter Weise starr mit der Spindelmutter verbundene Antriebszahnrad drehfest mit zwei beidseitig des Antriebszahnrades angeordneten Federwiderlagern gekuppelt ist, auf denen die vorgespannten Tellerfedern einseitig aufliegen und die durch Abstandsstücke vorbestimmter Länge gegeneinander abgestützt sind, welche in Durchbrüchen des Antriebszahnrades axial verschiebbar gelagert sind. For this purpose, the motor valve drive mentioned at the outset is according to the invention characterized in that it is rigidly connected to the spindle nut in a manner known per se connected drive gear rotatably with two arranged on both sides of the drive gear Spring abutments are coupled, on which the pre-tensioned disc springs are unilateral rest and supported by spacers of predetermined length against each other are, which are axially displaceable in openings in the drive gear.

Bei einem Ventilantrieb mit einer durch ein Zahnrad angetriebenen Spindelmutter ist es an sich bekannt, das Antriebszahnrad mit der Spindelmutter starr zu verbinden (deutsche Auslegeschrift 1 185 031). Dieser bekannte Antrieb weist jedoch einen grundsätzlich anderen Aufbau auf. In the case of a valve drive with a driven by a gear Spindle nut, it is known per se, the drive gear with the spindle nut to be rigidly connected (German Auslegeschrift 1 185 031). This well-known drive however, has a fundamentally different structure.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further features of the invention emerge from the subclaims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Die Figur zeigt einen Motorventilantrieb gemäß der Erfindung im axialen Schnitt, in einer Seitenansicht, in schematischer Darstellung. In the drawing is an embodiment of the subject matter of Invention shown. The figure shows a motorized valve drive according to the invention in axial section, in a side view, in a schematic representation.

In einem zweiteiligen Gehäuse 12 ist eine Spindelmutter 3 geführt, die mit einer Gewindespindel 4 zu- sammenwirkt, welche mit dem nicht weiter dargestellten Ventilverschlußstück verbunden ist. Die Gewindespindel wirkt mit einer nicht veranschaulichten Verdrehsicherung zusammen, die gewährleistet, daß bei Drehung der Spindelmutter 3 die axiale Ventilstellbewegung der Gewindespindel 4 erzeugt wird. A spindle nut 3 is guided in a two-part housing 12, which can be connected with a threaded spindle 4 which interacts with the one not shown further Valve closing piece is connected. The lead screw acts with a not illustrated Anti-twist protection together, which ensures that when the spindle nut rotates 3 the axial valve adjusting movement of the threaded spindle 4 is generated.

Die Verdrehung der Spindelmutter 3 geschieht über ein starr mit ihr verbundenes Antriebszahnrad 14, das mit einem Ritzel 15 im Eingriff steht, welches unter Zwischenschaltung von nicht näher gezeigten Getriebestufen oder aber direkt von der Wellell eines Elektromotors 10 angetrieben werden kann. The rotation of the spindle nut 3 takes place via a rigid with her connected drive gear 14 which is in engagement with a pinion 15 which with the interposition of gear stages not shown in detail or directly can be driven by the shaft of an electric motor 10.

Die Lagerung der Spindelmutter 3 in dem Bodenteil 28 und dem Deckelteil 29 des Gehäuses 12 geschieht über zwei verschieblich auf ihr angeordnete Kugellager 19, 17, die die Spindelmutter 3 radial führen und die selbst in dem Boden- bzw. Deckelteil 28 bzw. 29 axial verschieblich gehaltert sind. Die Spindelmutter 3, die entgegen der Wirkung einer vorbestimmten Federkraft eine beschränkte Axialbewegung ausführen kann, ist mit zwei kreisförmigen Ringnuten 25 versehen, in die jeweils zwei geteilte Ringscheiben 16, 27 als Widerlager eingelegt sind, gegen welche sich die beiden insoweit als Axiallager wirkenden Kugellager 19, 17 abstützen, zwischen denen das Antriebszahnrad 14 angeordnet ist. The storage of the spindle nut 3 in the bottom part 28 and the cover part 29 of the housing 12 takes place via two ball bearings displaceably arranged on it 19, 17, which guide the spindle nut 3 radially and which are themselves in the ground or Cover part 28 and 29 are supported axially displaceably. The spindle nut 3, the a limited axial movement against the action of a predetermined spring force can perform is provided with two circular grooves 25, in each two divided annular disks 16, 27 are inserted as an abutment against which the two ball bearings 19, 17, which act as axial bearings, are supported between which the drive gear 14 is arranged.

Beidseitig des Antriebszahnrades 14 sind zwei Federwiderlager 30 in Gestalt zweier konzentrischer Ringe von im wesentlichen L-förmiger Querschnittsgestalt angeordnet, die an dem Antriebszahnrad 14 um einen vorbestimmten festen Betrag in der Achsrichtung verschieblich gelagert sind und auf denen sich zwei Tellerfedern 18 abstützen, die auf der anderen Seite auf die Axiallager 17, 19 drücken. Two spring abutments 30 are located on both sides of the drive gear 14 in the form of two concentric rings of substantially L-shaped cross-sectional shape arranged on the drive gear 14 by a predetermined fixed amount in are displaceably mounted in the axial direction and on which there are two disc springs Support 18, which press on the other side on the thrust bearings 17, 19.

Die konzentrischen Ringe 30 sind über Abstandsstücke31, die symmetrisch verteilt angeordnet und im vorliegenden Falle als zylindrische Bolzen ausgebildet sind, starr miteinander verbunden. Die eine gleiche vorbestimmte Länge aufweisenden Bolzen 31 verlaufen durch entsprechend .gestaltete Durchbrüche 32 - im vorliegenden Falle zylindrische Bohrungen - des Antriebszahnrades 14, in denen sie axial verschieblich geführt sind. The concentric rings 30 are via spacers31 that are symmetrical arranged distributed and formed in the present case as cylindrical bolts are rigidly connected to each other. Which have the same predetermined length Bolts 31 run through appropriately designed openings 32 - in the present case Case cylindrical bores - the drive gear 14, in which it is axially displaceable are led.

Das Antriebszahnrad 14 bildet mit den geteilten Ringscheiben 16, 27, den Lagern 17, 19, den Tellerfedern 18, den konzentrischen Ringen 30 sowie den Bolzen 31 eine Einheit. Innerhalb dieser zwischen den Gehäuseteilen 29, 28 des Gehäuses 12 aufgenommenen Einheit sind die Tellerfedern 18 zwischen den geteilten Ringscheiben 16, 27 auf einen vorbestimmten Wert vorgespannt. In axialer Richtung sorgt eine Schulter 34 des Gehäuseteils 28, 29 dafür, daß kein axiales Spiel der Einheit auftreten kann, solange die an der Spindel 4 wirkende Schubkraft den Wert der Vorspannung der Tellerfedern 18 nicht überschreitet. In radialer Richtung ist die Einheit durch Bunde 33 der Gehäuseteile 28, 29 gehalten. The drive gear 14 forms with the divided ring disks 16, 27, the bearings 17, 19, the disc springs 18, the concentric rings 30 and the Bolt 31 one unit. Within this between the housing parts 29, 28 of the housing 12 accommodated unit are the disc springs 18 between the split washers 16, 27 biased to a predetermined value. In the axial direction a Shoulder 34 of the housing part 28, 29 to ensure that no axial play of the unit occurs can, as long as the thrust acting on the spindle 4 exceeds the value of the preload the disc springs does not exceed 18. The unit is through in the radial direction Collars 33 of the housing parts 28, 29 held.

Die konzentrischen Ringe 30, die sich über Abstandsteile in Gestalt zylindrischer Bolzen 31 aufeinander abstützen, sorgen dafür, daß die Vorspannung der Tellerfedern 18 auf die jeweils gegenüberliegende Seite des Antriebszahnrades 14 übertragen werden kann. Die zylindrischen Bolzen 31 sind in Durchbrüchen32 im vorliegenden Fall zylindrischen Bohrungen - des Antriebszahnrades 14 axial verschiebbar. Überschreitet die an der Spindel 4 wirkende Schubkraft nicht den Wert der Vorspannung der Tellerfedernl8, so sitzt die Einheit 3, 14, 16, 27, 19, 17, 18, 30 und 31 spielfrei zwischen den Gehäuseteilen 29, 28, wobei eine Umfangsrille 26 der Spindelmutter 3 gewährleistet, daß eine um einen ortsfesten Drehpunkt 24 verschwenkbare Wippe 23 eine Mittelstellung zwischen an einem Halter 22 befestigten Endschaltern 20, 21 einnimmt. The concentric rings 30 that extend over spacers in shape support cylindrical bolts 31 on each other, ensure that the bias of the disc springs 18 on the opposite side of the drive gear 14 can be transmitted. The cylindrical bolts 31 are in breakthroughs32 in present case cylindrical bores - the drive gear 14 axially displaceable. If the thrust force acting on the spindle 4 does not exceed the value of the preload the Belleville washer 8, that's how the unit sits 3, 14, 16, 27, 19, 17, 18, 30 and 31 play-free between the housing parts 29, 28, with a circumferential groove 26 of the spindle nut 3 ensures that a pivot point 24 pivotable rocker 23 is a central position between fastened to a holder 22 Limit switches 20, 21 assumes.

Überschreitet die Schubkraft an der Gewindespindel4 die Vorspannung der Tellerfedernl8, so schiebt die Spindel 4 die Spindelmutter 3 und damit auch das Antriebszahnrad 14 nach oben bzw. nach unten, wobei die geteilte Ringscheibe 16 bzw. 27 das Lager 17, 19 von der Schulter 34 des Gehäuseteils 28 bzw. der Schulter 34 des Gehäuseteils 29 abhebt. If the thrust on the threaded spindle 4 exceeds the preload der Tellerfedernl8, the spindle 4 pushes the spindle nut 3 and thus also the drive gear 14 upwards or downwards, with the split washer 16 and 27 the bearing 17, 19 from the shoulder 34 of the housing part 28 or the shoulder 34 of the housing part 29 lifts off.

Beim Abheben des Lagers 17 von der zugeordneten Schulter 34 beispielsweise verschiebt sich die Spindelmutter 3 gegenüber dem Lager 19, das sich an der ihm zugeordneten Schulter 34 des Gehäuseteils 29 abstützt, wobei sich die geteilten Ringscheiben 27 vom Lager 19 abheben. Diese Bewegung nach der einen oder anderen Seite der Spindelmutter 3 bewirkt über die Wippe 23 eine Betätigung eines der Endschalter 20, 21. Dadurch, daß die Bolzen 31 in den Bohrungen32 des Antriebszahnrades 14 axial verschiebbar sind, kann eine Relativbewegung zwischen dem Antriebszahnrad 14 und dem Bolzen 31 erfolgen, wobei die konzentrischen Ringe 30 nur den halben Weg der Spindelmutter 3 und damit auch des Antriebszahnrades 14 zurücklegen. When the bearing 17 is lifted off the associated shoulder 34, for example the spindle nut 3 moves relative to the bearing 19, which is on him associated shoulder 34 of the housing part 29 is supported, the divided Lift ring disks 27 off bearing 19. This movement after one or the other On the side of the spindle nut 3, one of the limit switches is actuated via the rocker 23 20, 21. Characterized in that the bolts 31 in the bores 32 of the drive gear 14 axially are displaceable, a relative movement between the drive gear 14 and the bolt 31 done, the concentric rings 30 only half the way Put back the spindle nut 3 and thus also the drive gear 14.

Patentansprüche: 1. Motorventilantrieb mit schubkraftabhängiger Endstellungsabschaltung und einer mit dem Verschlußstück gekuppelten, unverdrehbar geführten Gewindespindel, die durch eine zugeordnete, motorisch verdrehbare Spindelmutter axial verschiebbar ist sowie mit einem beidseitig unter Federdruck stehenden, über eine zugeordnete Abschalteinrichtung die Endstellungsabschaltung bewirkenden auswandernden Teil, der durch unmittelbare Einwirkung der auf die Gewindespindel wirkenden Schubkraft bewegbar und- durch die in einem Gehäuse gegen Federdruck axial verschiebbar gelagerte Spindelmutter gebildet ist, die über ein eine Axialbewegung gestattendes Zahngetriebe mit dem Motor gekuppelt ist und zwei Widerlager trägt, gegen die zwei die Spindelmutter axial abstützende Axiallager durch vorgespannte Tellerfedern andrückbar sind, zwischen denen ein drehfest mit der Spindelmutter gekuppeltes Antriebszahnrad angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das in an sich bekannter Weise starr mit der Spindelmutter (3) verbundene Antriebszahnrad (14) drehfest mit zwei beidseitig des Antriebszahnrades (14) angeordneten Federwiderlagern (30) gekuppelt ist, auf denen die vorgespannten Tellerfedern (18) einseitig aufliegen und die durch Abstandsstücke (31) vorbestimmter Länge gegeneinander abgestützt sind, welche in Durchbrüchen (32) des Antriebszahnrades (14) axial verschiebbar gelagert sind. Claims: 1. Motor valve drive with thrust-dependent end position shutdown and a non-rotatable threaded spindle coupled to the locking piece, which is axially displaceable by an assigned, motor-driven rotatable spindle nut is as well as with one under spring pressure on both sides, one associated with one Disconnection device the migrating part causing the end position disconnection, the direct effect of the thrust acting on the threaded spindle movable and- by being axially displaceable in a housing against spring pressure Spindle nut is formed, which via a toothed gear that allows axial movement is coupled to the motor and carries two abutments, against which two the spindle nut axially supporting thrust bearings can be pressed by pretensioned disc springs between which a drive gear coupled non-rotatably to the spindle nut is arranged is, characterized in that it is rigidly connected to the spindle nut in a manner known per se (3) connected drive gear (14) non-rotatably with two on both sides of the drive gear (14) arranged spring abutments (30) is coupled, on which the prestressed Disc springs (18) rest on one side and the spacers (31) predetermined Length are supported against each other, which in openings (32) of the drive gear (14) are axially displaceable.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (3) durch die Axiallager (17, 19) gleichzeitig auch radial geführt ist. 2. Drive according to claim 1, characterized in that the spindle nut (3) is also guided radially by the axial bearings (17, 19) at the same time.

3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (3) durch auf der Spindelmutter (3) verschiebliche Kugellager (17, 19) gelagert ist, die durch jeweils einen Bund an den zugeordneten Gehäuseteilen axial verschieblich geführt sind. 3. Drive according to claim 2, characterized in that the spindle nut (3) Bearing on the spindle nut (3) displaceable ball bearings (17, 19) is axially displaceable by a collar on the associated housing parts are led.

4. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federwiderlager zwei konzentrische Ringe (31) von im wesentlichen L-förmigem Querschnitt sind. 4. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that that the spring abutments have two concentric rings (31) of substantially L-shaped Cross-section are.

Claims

5. Drive according to claim 4, characterized in that the spindle nut (3) with the drive gear (14), the disc springs (18), the bearings (17, 19) and whose abutments (16, 27) form a unit in which the disc springs (18) are biased to a precisely defined value.