DE2005386A1

DE2005386A1 - Betätigungsmechanismus

Info

Publication number: DE2005386A1
Application number: DE19702005386
Authority: DE
Inventors: John Raymond; Henman Leslie Arthur; Ilford Essex Gurner (Großbritannien)
Original assignee: The Plessey Company Ltd., Ilford, Essex (Großbritannien)
Priority date: 1969-02-07
Filing date: 1970-02-06
Publication date: 1970-09-03
Also published as: GB1301276A; FR2037071B1; FR2037071A1; US3632031A

Description

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IMpMn₉, Ego» Mn* " ■ «oo·.«·.*«.·, " Γ*"» «·. Dr. Gertrud Hau*·* ι,,,^,,,μμ«. t» Gottfried UlMt Patentanwalt·

TtWo«. t) 1) It

υτ»Λ T_ne Piessey Company Limited 2/60 Vicarage Lane I 1 f ο r a , Essex / Großbritannien

Unser Zeichen: P 2059

Be tat igung sinechanismus.

Pie Erfindung bezieht sich auf einen Betätigungsmachenis-Eus und insbesondere auf einen Betätigungsmeehanismus _t der in linearer Weise arbeitet, um beispielsweise einen Stab oder ein Rohr in Längsrichtung zu drücken oder zu ziehen»

Gemäß der Erfindung ist ein Betätigungsmechanismus vorgesehen, um eine Longitudinalbewegung eines langgestrecktten Teils zu erzeugen, der wenigstens zwei Rollen aufweist , die auf je einer von zwei gegenüberliegenden Seiten diese· Teils angeordnet sind, wobei jede der Rollen mit einem Reibungsband ausgestattet ist, welches sich wenigstens über einen Teil des Umfange der Rolle erstreckt, wobei die Holle durch das Band hindurch gegen den Teil anliegt und wobei dio Rollen auf jeder Seite des langgestreckten Teils mittels eines gemeinsamen Antriebs miteinander verbunden sind, um diese Rollen au drehen und um dadurch die Longitudinalbewegung des langgestreckten Teils hervorzurufen.

Bei der Durchführung der Erfindung können Federn vorgesehen sein, um die Rollen auf den gegenüberliegenden Selten dos langgeströokten Teils gegeneinander oder zusammen-

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berührt.

zu-drUoken und eine Antriebsrolle kann den Rollen auf jeder Seite des langgestreckten Teils zugeordnet sein, wobei ein Antriebsmotor vorgesehen ist, um diese Antrieberollen zu drehen.

Bei einer bevorzugten Aueführungsform der Erfindung sind die beiden Rollen auf joder Seite des langgestreckten Teile mit einest um den Umfang herum laufenden Reibungsband ausgestattet und jede Antriebsrolle ist wirksam, üb eine der Rollen, denen die Antriebsrolle zugeordnet ist, anzutreiben, wobei die besagte eine dieser Rollen wirksam ist, um die andere der beiden Rollen, der sie zugeordnet ist, anzutreiben. In üblicher Weise kann der Antrieb zwisohen den Rollen ein Kettenantrieb sein»

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Rollen auf jeder Seite des langgestreckten Teils mittels eines endlosen, gezahnten Bandes miteinander verbunden, wobei die Zähne dieses Bandes mit entsprechenden Zähnen der Rollen kämmen und wobei der Teil des Bandes, der üb jede Rolle herumgeführt ist, das Reibung·— band bildet, Kit den die Rolle den langgestreckten Teil

Bei einer weiterem bevorzugten Ausfühntngsform können die Rollen auf jeder Seite dee langgestreckten Teils Bit Ausnahme der Antriebsrolle ron entsprechenden XoIlenbaugnippen getragen werden, wobei jede Bollenbaugruppe von eines Schwingarμ getragen wird, der schwenkbar an der Achse der entsprechenden Antriebsrolle montiert ist.

Ub zu Beginn des Betriebs das Einsetzen des Stabes oder der Stange zwischen den Eollen dea BetütigungsBeehanisatui zu erleichtern, kann eine Antriebslöse-Einriehtung vorge-

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sehen sein, damit diese Rollen einer jeden Rollenbau— gruppe zur Seite gedrückt werden können. Die Antriebslöse-Einricntungen können Rollenanordnungen aufweisen, die an jedem dor Schwenkarme montiert sind, wobei Schraubeinrichtungen in einer Endplatte das Meohaniamus angeordnet sind, um zu bewirken, daß die Rolleneinrichtungen an jedem Schwenkarm zur Seite gedrückt werden.

Mit Vorteil kann jede der Rollen mit einer Umfangsnut versehen sein, um das langgestreckte Glied, welche die Form eines Stabes, einer Stange, oder eines Rohres haben kann, anzuordnen und zu führen* ■ .

In vorteilhafter Weise können Mikroschalter vorgesehen sein, die mit dem langgestreckten Teil zusammenarbeiten, um die Längsstellung dieses Teils relativ zum Betätigungs-Bochanismus zu bestimmen.

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung, unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand von Ausführungataelepielen erläutert werden. Ke zeigea:

Fig. i «ine Axialschnittansicht einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung,

Fig. 2-5 Schnittansichten, genommen längs der Linien II, II, IV und V der Fig. 1 und

Fig. 6 eine Schnittaneicht einer abgeänderten Ausführungsform des in Fig, I dargestellten Mechanismus.

Wie insbesondere in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt ist, weist der Betätigungsmechanismus ein Gehäuse 1 auf, durch dessen Mitte ein St-.b cder ein Kohr 2 hindurchgeführt ist, Die Länge des Stabes 2 ist nicht begrenzt und der Stab

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kann in jeder Richtung gefördert werden und zwar duroh den Betrieb des Betätigungsmechanismus, um beispielsweise mechanische Bewegungen in einem gewissen Abstand von dem Betätigungsmechanismus durchzuführen.

Innerhalb des Gehäuses 1 sind zwei gegenüberliegende Antriebseinrichtungen vorgesehen, die mit diametral gegenüberliegenden flachen Oberflächen des Stabes 2 zusammenarbeiten, um diesen in Längsrichtung zu bewegen. Aus Gründen der Einfachheit soll lediglich eine derartige Antriebsanordnung im einzelnen beschrieben werden. Entsprechende Teile der anderen Anordnung sind mit den gleichen Bezugszeichen unter Zufügung eines Beistriches gekennzeichnet.

Es sei nunmehr die Baugruppe betrachtet, die in Fig. 1 oberhalb des Stabes 2 angeordnet ist. Diese Baugruppe besteht aus einem Motor 3 (Fig. 2)₍ der über Kegelräder 4 eine Rolle 5 antreibt. Die Holle 5 ist drehbar im Gehäuse mittels einer welle G gelagert. An der Welle 6 sind frei zwei in allgemeinen dreieckförmige Platten 7 montiert, die mittels Zugbolzen 8 in Abstand voneinander gehalten werden. Die Plattenbaugruppe 7 kann um die Welle 6 herum schwenken. An den beiden Platten 7 ist eine Rollenbaugruppe montiert, die aus zvrei weiteren Rollen 9 und 10 besteht, die drehbar an Wellen 11 und 12 gelagert sind. Die Wellen Il und 12 werden von einer Platte 13 getragen. Die Wellen 11 und 12 erstrecken sich ebenfalls durch öffnungen in den Platten 7 und die Rollenbaugruppe kann ein· Schwenkbewegung durchführen und zwar dadurch, daß die öffnung in der Platte 7, durch die sich die Welle 12 erstreckt, gerade ausreicht, um eine relative Drehbewegung zwischen derWelle 12 und der Platte 7 zu erzeugen, während die öffnung in der Platte 7, duroh die sich die Welle 11 hindurch erst rockt, verbreitert ist, so daß

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in ihrer normalen Betriebsstellung die Welle JLl/die Platte 7 nicht berührt. Die Rollen 9, 9' und 10, 10· der beiden Antriebssätze werden mittels zweier Federpaare 14 zusammengezogen, die auf die Wellen 11, 11' und 12, 12· einwirken, so daß der Stab 2 zwischen den entsprechenden Rollen der beiden Antriebssätze eingespannt ist. Aus den Fig. 3 und 4 ist zu ersehen, daß jede der Hollen 5, 9 und 10 mit einer Umlangsausnehmung mit flachem Boden oder mit einer Umfangsnut versehen ist. Die Wandungen einer jeden Nut wirken als Führungen für den Stab 2 und der Boden einer-jeden Nut in den Rollen 9 und iO berührt durch die Einwirkung der Federn 13 und 14 den Stab 2. Um einen guten Reibungskontakt zwischen den Rollen 9 und 10 und dem Stab 2 zu erzielen, ist jede der Rollen 9 und 10 mit einem Reibungsband 17 ausgerüstet, welches beispielsweise aus einer Sch icht aus ⁿVITON"-Material besteht, wobei diese Sohicht den iioden einer jeden Nut bedeckt. Durch die Verwendung eines derartigen Materials kann die Temperatur des Stabes 2 bis :
Effekte zu haben.

des Stabes 2 bis zu etwa 250 C ansteigen, ohne schädliche

Um den Stab 2 in Längsrichtung zu bewegen, werden die Rollen 9 und 10 lind die entsprechenden Rollen 9' und 10· gedreht. Die Rolle 9 wird von der Rolle 5 über einen Kettenantrieb 16 gedreht, der auf einer Seite der Rollen angeordnet ist und die Rollo 10 wird von der Rolle 9 über eine Antriebskette 17 angetrieben, die auf der anderen Seite der Bollen angeordnet ist. Durch eine Einschaltung des Motors 3 werden die Rollen 5, 9 und 10 gedreht und die Stange 2 wird in einer Längsrichtung bewegt. Die Bewegungsrichtung hängt von der ^rehrichtung des Motoro 3 ab.

An Halterungen ianerhalb dot Gehäuses sind zwei Mikroschalter 18 (Fig, 2) gelagert. Jeder dieser Mikroschalter

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weist einen federbeaufsohlagten Kolben auf, wobei diese Kolben gegenüberliegende Seiten der Stange 2 berühren. Mittels Aussparungen oder Nuten in der Seite des Stabe* 2 können die Mikroschalter 18 eine Anzeige der Stellung des Stabes gegenüber dom Betätigungsmechanismus erzeugen. Beispielsweise kann ein Mikroschalter 18 eine Anzeige für eine Zwischenlage des Stabes 2 geben, während der andere Mikrosohalter 18 ein Stoppsignal für den Stab erzeugen kann, wenn dieser das Ende des zugeordneten Bewegungshubes in jeder Richtung erreicht.

Das Gehäuse 1 ist an seinem bei der Darstellung in Fig· I rechten Ende mit einer Endplatte 19 ausgerüstet und der Stab 2 erstreckt sich durch eine Mittelöffnung 20 in dieser Endplatte. Die Endplatte 19 ist mit zwei elektrischen Anschlüssen 21 und 22 ausgerüstet. Der Anschluß 21 ist beispielsweise vorgesehen, um eine elektrische Verbindung zu den Elektromotoren 3, 3* herzustellen und der Anschluß 22 ist beispielsweise vorgesehen, üb eine elektrische Verbindung zu den Mikroschaltern 18 herzustellen· Die Endplatte ist ferner mit zwei Befestigungsbolzen 23 ausgerüstet, die verwandet werden,, um die verschiedenen Teil« des Betätigungsmechanismus zusammenzuhalten und es sind zwei weitere Bolzen 24 vorgesehen, um den Betätigungsmechanismus an einem Tragflansch 25 (Fig. 1) zu befestigen·

Um zu Beginn des Betriebs die Stange 2 zwischen die Sollen 9, 9' und 1O₁IO* einzuführen, ist es erforderlioh, diese gegen den Druck der beiden Federpaare 14 zur Seit· su drücken. Dies erfolgt mittels zweier Bolzen 26, die in der Bndplatts 19 angeordnet sind· Die Enden dieser Bolzes sin* zugespitzt und wirken auf die A*triebslöse-Bollen 27 .•in, die an den Platten 7 und 7* montiert sind. Dies« Antriebslüse-Rollen 27 sind ebenfalls als Abstandhalter

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für dl· Platten 7 und 7» wirksam. Daduroh, daß die Bolzen 26 nach innen gesohraubt werden, werden die Rollen 27 auseinandergedrückt. Dadurch werden die Rollen 10 und 10', di· in den Platten 7 und 7' montiert sind, voneinander fort bewegt. Da die Wellen ii und 11» die die Rollen 9 und 9^: tagen, in verbreiterten Öffnungen in den Platten 7 und 7'gelagert sind, können sioh diese bewegen, bis das Spiel in diesen öffnungen aufgeholt ist.. Wenn dies erfolgt/ werden die Rollen 9 und D' ebenso beiseite bewegt, so daß die Stange 2 durch den Betätigungen mechanism!· eingeführt wird. .

Wenn der Stab 2 duroh das Gehäuse i hindurohgeführt ist und die Betätigungseinrichtung, wie in Fig. 1 dargestellt, aufgebaut und zueamaengebaut ist, so kann die Stange 2 nach reohte oder nach links angetrieben werden und zwar durch eine eutepreohejide Betätigung der Elektromotoren 3 und 3' i» Gehäuse. Bei einer fortgesetzten Betätigung in einer Riohtung wird die.Stange 2 in eine Endstellung auf einer Seite gebracht und wenn dieso Stellung erreicht ist, bewirkt der SchaltneohaniSBUs, der die Aussparung in der Stange 2 aufweist und den federbelaeteten Mikroschalter* kolben, daß der lUkroeohalter 18 betätigt wird. Eine Betätigung diese· Scheitere bewirkt, daß der Motorsohaltkreis unterbrochen wird, so daß jegliche Gefahr einer Beschädigung dee Betätigungsmechanismus oder der Stange ausgeechaltet wird. _; , ,

In Fig. 6 ist eine abgeänderte Ausführungsform des beschriebenen BetätlgungsniohanisiDUs dargestellt, bei der die Anordnung eines Kettenantriebsb zwisohen entsprechenden Rollen nicht erforderlich ist. Zur Erleichterung der Darstellung sollen lediglich diejenigen Teile beschrieben

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werden, die gegenüber der Ausführungsfornt in Fig. 1 verschieden sind. Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsfor» 1st ein endloses Band 28 vorgesehen, welches sioh um die Rollen 5 und 10 herum erstreckt. Das Band 28 weist Zähne 29 auf sriner Innenweite auf, die mit Zähnen 30 und 31 an dtn Bollen 5 und 10 kämmen. Das Band 28 berührt die Stange 2 und es ist somit nioht erforderlich, besondere Reibungebänder 15 vorzusehen, wie es bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsfora der Fall ist. Die Rolle des Betätigungsmechanismus naoh Fig. 1 ist duroh eine Führungsrolle 32 mit kleinerem Durchmesser ersetzt. Diese Rolle weist ebenfalls Zähne 33 auf, die mit den Zähnen 29 des endlosen Bandes 28 kämmen. Die Rolle 10 und die Führungsrolle 32 sind an einer Rollenbaugruppe montiert, wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel und es wird ein Federdruck zwisohen den Rollenbaugruppen des oberen und unteren Antriebs ausgeübt, wobei nicht dargestellte Federn vorgesehen sind,wie bei der in Fig.l dargestellten Ausführungßform.

Dadurch, daß die endlosen gezahnten Bänder nicht aus einem Material hergestellt werden können, welches bei Temperaturen in der Größenordnung von 200 - 250° C verwendet werden kann, da ein derartiges Material nicht zur Verfügung steht, kann die Verwendung der in Fig. 6 dargestellten Anordnung auf niedrigere Temperaturbereiche begrenzt werden·

line praktische Anwendungsform für den beschriebenen Meohanlsmu· ist das Einsetzen und Zurückziehen eines Detektor· , der verwendet wird, ua den NeutronenfluQ eines Siedewasserreaktor· festzustellen. Hier ist der Raum zur Montage des Betätigungsmechanismus beschränkt und zwar

auf

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auf den kleinen Zwischenraum zwischen den Steuerstangenantriebseinheiten und den Zugangsöffnungen zu diesem Saue γόο Boden her· Ein Merkmal des erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus ist darin zu sehen, daß dieser mit eine« außerordentlich kompakten Profil aufgebaut werden kann, wobei all· Montageelemente an der Endplatte 13 an der rechten Seite der Vorrichtung angeordnet sein können· Dieser Betätigungsmechanismus kann in einem sehr engen und begrenzten Baum untergebracht und montiert werden·

Die vorstehende Beschreibung erfolgte zur Erläuterung der Erfindung und es ist eine Anzahl von Abänderungen möglioh, die im Rahmen der Erfindung liegen· Falls es beispiels·^ weise nötig sein sollte, dem Stab einen erhöhten mechanischen Schub oder Druck zu erteilen, so kann die Anzahl der Federn erhöht werden, die die Rollen zusammendrücken oder es kann aber auch die Anzahl der Antriebsmotoren und/ oder Rollen innerhalb des Gehäuses erhöht werden.

Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

Ii.j Betätigungsmechanisfliue zur Erzeugung einer Longitudinalbewegung eines langgestreckten Teils, gekennzeichnet durch wenigsten· zwei Rollen, die zu jeder von zwei gegenüberliegenden Seiten des Teils angeordnet sind, wobei jede dieser Bollen mit einem Reibungsband ausgerüstet ist, welches sioh Über wenigstens einen Teil des Umfanga der Bolle erstreckt und duroh welches hindurch die Bolle . mit dem Teil in Kontakt steht, wobei die Rollen auf jeder Seite des langgestreckten Teils durch einen gemeinsamen Antrieb miteinander verbunden sind, um diese Rollen zu drehen und um daduroh eine Längsbewegung des Teils zu bewirken·

2. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Federn, um die Bollen auf gegenüberliegenden Selten des langgestreckten Teils zusammen zu drücken.

3. Betätigung— oammjsmus nach Anspruch i oder 2, gekennzeichnet duroh eine Antriebsrolle, die den Bollen auf jeder Seite des langgestreckten Teils zugeordnet ist und einen Motor, um diese Antriebsrolle zu drehen.

4. Betätigungsmechanismus naoh Anspruoh 3, daduroh gekennzeichnet, daß jede der beiden Bollen auf jeder Seite des langgestreckten Teils ein Umfangeband aufweist und daß jede Antriebsrolle wirksam ist, um eine der Bollen, denen sie zugeordnet ist, anzutreiben und daß die besagt« «ine dieser Bollen wirksam ist, um die andere der Bollen, der ■ie zugeordnet ist, ans«treiben·

5· BjttMtlgunganeohanismu· naoh Anspruch 4, daduroh gekennzeichnet, daß der Antrieb zwischen den Bollen ein Kettenantrieb ist.

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6. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hollen auf jeder Seite des langgestreckten Teils mittels eines endlosen gezahnten Bandes miteinander verbunden sind und daß die Zähne dieses Bandes mit entsprechenden Zähnen an jeder Bolle kämmen und daß der Teil des Bandes, der um jede Rolle herumgeführt 1st, das Reibungsband bildet, mit dem die Rolle den Teil berührt.

7. BetatigungsmeohanisiauB nach einem der Ansprüche 3 -6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen auf jeder Seite des langgestreckten Bandes mit Ausnahme der Antriebsrollen in Rollenbaugruppen angeordnet sind unidaß jede RoI-lenbaugruppe τοη einem Schwenkarm getragen wird, der schwenkbar an der Aohse der entsprechenden Antriebsrolle gelagert ist,

8. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Antriebsläje-Einrichtungen, um die Rollen einer jeden Baugruppe beiseite zu drücken, um ein anfängliches Einsetzen des Stabes zwischen den Rollen zu ermöglichen.

9. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebslöee-Einrichtung Rollen aufweist, die, an jedem der Schwenkarme Kontiert sind und dafl Schrauben in einer Endplatte des Mechanismus angeordnet sind, um die Rollen an Jedem der Schwenkarme beiseite zu drücken.

10. Betätigungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rollo eine Umfangenut zur Aufnahme und Führung des langgestreckten Teils aufweist.

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11« Betätigungsmechanismus naok einem der vorhergehenden Änsprüohe, dadurch gekennzeichnet, daß der langgestreckte Teil die Form eines Stabes, einer Stange oder eines Rohrs hat,

12. Betätigungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mikroschalter, die mit dem langgestrecktem Bauteil zusammenarbeiten, um die Stellung in Längsrichtung dieses Bauteils relativ zum Betätigungsmechanismus zu bestimmen.

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