DE202004019320U1 - Servo drive, e.g. for flaps, valves and similar, has at least one wall of housing in region bounding on drive train output element of material with greater strength and/or flexural stiffness than synthetic material of housing - Google Patents

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Abstract

The drive (10) has a drive motor (13) with a drive train (15) that reduces the motor's revolution rate, has a rotary output element (18) and is coupled to the drive motor. At least the drive train is arranged in a multi-part housing (11,12) consisting at least partly of synthetic material. At least one wall of the housing in the region bounding on the output element of the drive train consists of a material with greater strength and/o flexural stiffness than the synthetic material.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stelltrieb zum Verstellen von Stellorganen, wie zum Beispiel Klappen, Ventile und dergleichen, mit einem Antriebsmotor, der mit einem die Motordrehzahl herabsetzenden, mit einem um eine Drehachse drehbaren Abtriebsglied versehenen, antriebstechnisch mit dem Antriebsmotor gekoppelten Antriebszug, und bei dem zumindest der Antriebszug in einem wenigstens teilweise aus einem Kunststoff bestehenden, mehrteiligen Gehäuse angeordnet ist.The Invention relates to an actuator for adjusting actuators, such as flaps, valves and the like, with a drive motor, the one with a decelerating the engine speed, with one to one Rotary axis provided rotatable output member, drive technology coupled to the drive motor drive train, and in the at least the drive train in one at least partially made of a plastic existing, multi-part housing is arranged.

Der in Frage kommende Stelltrieb wird in der Heizungs-, Klima- und Lüftungstechnik und auch zum Öffnen und Schließen von Ventilen eingesetzt. In der Heizungs- und Lüftungstechnik sind die zu verstellenden Stellorgane bevorzugt Klappen, die in Öffnungs- und Schließstellungen gebracht werden können, wobei auch die normale Grundeinstellung eine Zwischenstellung sein kann. Sofern das Stellorgan ein Ventil ist, wird dieses üblicherweise in Rohrleitungen eingebaut, um das Durchströmen eines Fluid zu unterbinden oder zu ermöglichen. Der Stelltrieb könnte auch als elektromotorischer Verstellantrieb gesehen werden.Of the eligible actuator is in heating, air conditioning and ventilation technology and also for opening and closing used by valves. In the heating and ventilation technology are to be adjusted Actuators preferred flaps, in the open and closed positions can be brought whereby also the normal basic attitude be an intermediate position can. If the actuator is a valve, this is usually installed in pipelines to prevent the passage of a fluid or to allow. The actuator could Also be seen as an electric motor adjustment.

Bei den bisher bekannten Stelltrieben der in Rede stehenden Art sind innerhalb des Gehäuses zwei im Abstand zueinander angeordnete Platinen montiert, zwischen denen die den Antriebszug bildenden, miteinander kämmenden Räder gelagert sind. Das Abtriebsglied dieses Antriebszuges muss jedoch durch eine in der Gehäusewandung vorgesehene Öffnung oder durch zwei einander gegenüberliegende sowie miteinander fluchtende Öffnungen geführt werden. Da üblicherweise die Platinen aus Stahl sind, wird die notwendige Stabilität erreicht, so dass die Gehäuseteile aus Kunststoff bestehen können. Problematisch ist bei solchen Stelltrieben die Abdichtung zwischen dem Abtriebsglied und der Gehäusewand sowie den die Öffnung begrenzenden Rand der Wandung des Kunststoffgehäuses. Der Einsatz derartiger Stelltriebe ist deshalb nur für solche Einsatzfälle möglich, bei denen die geforderte Schutzart in den unteren Bereichen liegt.at the previously known actuators of the type in question are inside the case two mounted spaced apart boards, between which the drive train forming, meshing wheels are mounted. The output member However, this drive train must be through one in the housing provided opening or by two opposing ones and aligned openings are guided. As usual the blanks are made of steel, the necessary stability is achieved so that the housing parts can be made of plastic. The problem with such actuators sealing between the output member and the housing wall as well as the opening bounding edge of the wall of the plastic housing. The use of such Stelltriebe is therefore only for such applications possible, where the required degree of protection is in the lower ranges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stelltrieb der eingangs näher beschriebenen Art so auszulegen, dass eine gegenüber den bekannten Stelltrieben höhere Schutzart erreicht wird, vorzugsweise zumindest die Schutzart IP66.Of the Invention is based on the object, an actuator of the above described in more detail Style interpreted so that one compared to the known actuators higher Degree of protection is achieved, preferably at least the degree of protection IP66.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst, indem die Wandung des Gehäuses in dem sich an das Abtriebsglied des Antriebszuges angrenzenden Bereich aus einem Material mit einer gegenüber Kunststoffen größeren Festigkeit und/oder Biegesteifigkeit besteht.The asked task is solved by the wall of the housing in which adjacent to the output member of the drive train Range of a material with a greater strength compared to plastics and / or bending stiffness.

Da sinngemäß der in Frage kommende Bereich angrenzend an das Abtriebsglied wesentlich formstabiler ist als der übrige Bereich des Gehäuses, kann dieser Bereich als Drehmomentstütze angesehen werden, der sich bei den üblichen Belastungen nur so elastisch verformt, dass die angestrebte Schutzart erreicht wird. Ein besonderer Vorteil liegt auch noch darin, dass gegenüber den bekannten Stelltrieben auf wenigstens eine Platine verzichtet werden kann. Daher ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Stelltriebes auch kostengünstig herstellbar.There mutatis mutandis of in Question coming area adjacent to the output member much more dimensionally stable is as the rest Area of the housing, can this area as a torque arm be viewed, the only with the usual loads deformed elastically that the desired degree of protection is achieved. A particular advantage lies in the fact that compared to the Known actuators are dispensed on at least one board can. Therefore, the inventive design of the actuator also inexpensive produced.

Dabei ist es dann besonders vorteilhaft, wenn der sich an das Abtriebsglied angrenzende Bereich der Wandung des Gehäuses aus einer ebenen Platte besteht. Diese lässt sich dann besonders einfach herstellen. Um die notwendige Festigkeit und/oder die Biegesteifigkeit zu erreichen, ist vorgesehen, dass diese Platte aus einem metallischen Werkstoff besteht. Als bevorzugter Werkstoff kommt Stahl in Betracht.there It is then particularly advantageous if the at the output member adjacent area of the wall of the housing from a flat plate consists. This leaves then make very easy. To the necessary strength and / or To achieve the bending stiffness, it is provided that this plate consists of a metallic material. As a preferred material Steel comes into consideration.

Die Endstellungen des Stellorgans werden üblicherweise durch Endanschläge begrenzt. Es ist deshalb in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Platte konzentrisch zur Drehachse des Abtriebsgliedes des Antriebszuges verlaufende Schlitze aufweist, in die zur Festlegung der Endstellungen des mit dem Abtriebsglied des Antriebszuges gekoppelten Stellorgans Endanschläge oder Endschalter einsetzbar sind. Vorzugsweise sind diese Endanschläge oder Endschalter in den Eckbereichen der Platte vorgesehen. Sofern die Endstellungen durch Endanschläge begrenzt sind, sind diese Endanschläge vorzugsweise Nutensteine, die durch die Schlitze geführt sind.The End positions of the actuator are usually limited by end stops. It is therefore provided in a further embodiment that the plate concentric with the axis of rotation of the output member of the drive train having extending slots in the laying down the end positions of the coupled to the output member of the drive train actuator end stops or limit switches can be used. Preferably, these end stops or Limit switch provided in the corner regions of the plate. Unless the End positions by end stops are limited, these end stops are preferably sliding blocks, which passed through the slots are.

In einer bevorzugten Ausführung sind in die Platte zwei konzentrisch zur Drehachse verlaufende Schlitze eingearbeitet, wobei der Zentriwinkel unter 180° liegt. Um die angestrebte Schutzart zu erreichen, könnte der die Platte kontaktierende Bereich der Gehäusewandung entsprechend gestaltet sein. Es ist jedoch aus Gründen einer Erneuerung vorgesehen, dass der Rand der Platte gegenüber dem angrenzenden Rand der Gehäusewandung mittels einer Dichtung oder einer Dichtmasse abgedichtet ist. Im Bedarfsfall lässt sich dann die Dichtung oder die Dichtmasse erneuern.In a preferred embodiment are in the plate two concentric with the axis of rotation extending slots incorporated, the central angle is less than 180 °. To the desired degree of protection could reach the area of the housing contacting the plate is designed accordingly be. It is for reasons, however a renewal provided that the edge of the plate opposite to the adjacent edge of the housing wall is sealed by a seal or a sealant. in the If necessary Then renew the seal or sealant.

Bei den in Rede stehenden Stelltrieben wird bevorzugt der Antriebsmotor mit in das Gehäuse eingesetzt. Bei einer solchen Auslegung kann zumindest eine Wandung des Gehäuses im an das Abtriebsglied des Antriebszuges angrenzenden Bereich in Richtung zur anderen Wandung versetzt sein, wobei dieser Bereich durch die Platte gebildet ist. Demzufolge ist das Gehäuse stufenförmig ausgebildet. Aufgrund der geringeren Abmessungen ist daher der das Abtriebsglied des Antriebszuges beinhaltende Bereich besonders verwindungssteif.In the case of the actuators in question, the drive motor is preferably used in the housing. With such a design, at least one wall of the housing may be offset in the region adjacent to the output member of the drive train in the direction of the other wall, this region being formed by the plate. As a result, the housing is step-shaped. Due to the smaller dimensions is therefore the the output member of the drive train containing area particularly torsionally rigid.

In weiterer Ausgestaltung ist noch vorgesehen, dass die sich über den Grundriss des Stelltriebes erstreckende Wandung ebenfalls als metallische Platte gestaltet ist, die vorzugsweise wiederum aus Stahl besteht.In Another embodiment is still provided that over the Floor plan of the actuator extending wall also as a metallic plate is designed, which preferably in turn consists of steel.

Bei den in Rede stehenden Stelltrieben ist es vorteilhaft, wenn das Abtriebsglied als eine Hülse gestaltet ist, die von einem Zahnsegment angetrieben wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn zur Verbindung mit einem zum Stellorgan führen den Koppelelement die Hülse mit einer Innenverzahnung versehen ist. Es ist ferner noch vorteilhaft, wenn das Gehäuse aus einem kastenartigen Gehäuseteil und einem abnehmbaren Deckel besteht. Dadurch ist es möglich, dass zwecks Kontrollarbeiten oder Reparaturen der Deckel entfernt werden kann. Besonders bedienerfreundlich ist eine Ausführung, bei der der Deckel schraubenlos mit dem kastenartigen Gehäuseteil verbunden ist. Dies kann beispielsweise durch am Deckel und/oder am zugeordneten Rand federnd angesetzte oder angeformte Rastzungen erfolgen. Diese schraubenlose Verbindung ist besonders dann vorteilhaft, wenn zur Grundeinstellung des Stellorgans das Abtriebsglied mit dem antreibenden Zahnsegment oder Zahnrad verstellt werden muss. Es sei noch erwähnt, dass der Stelltrieb so ausgelegt ist, dass er selbsthemmend ist, damit sichergestellt ist, dass bei abgeschaltetem Antriebsmotor keine Bewegung des Stellorgans möglich ist.at the actuators in question, it is advantageous if the Output member as a sleeve is designed, which is driven by a toothed segment. there it is particularly advantageous if for connection to a for Actuator lead the coupling element the sleeve is provided with an internal toothing. It is also still advantageous if the case from a box-like housing part and a removable lid. This makes it possible for that for inspection or repairs, remove the covers can. Particularly user-friendly is a design in which the lid screwless with the box-like housing part connected is. This can for example by the lid and / or on the associated edge resiliently attached or molded locking tongues respectively. This screwless connection is particularly advantageous if for basic adjustment of the actuator, the output member with must be adjusted to the driving toothed segment or gear. It should be mentioned that the actuator is designed so that it is self-locking, to ensure that when the drive motor is switched off no movement of the actuator possible is.

Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:Based the accompanying drawings, the invention will be explained in more detail. It shows:

1 den erfindungsgemäßen Stelltrieb in einer perspektivischen Darstellung mit teilweise aufgeschnittenem Gehäuse. 1 the actuator according to the invention in a perspective view with partially cut housing.

Der in der 1 dargestellte elektromotorische Stelltrieb 10 weist ein Gehäuse auf, welches aus einem kastenartigen Gehäuseteil 11 und einem damit verrasteten Deckel 12 besteht. Innerhalb des Gehäuses 11, 12 ist ein nicht näher erläuterter Antriebsmotor 13 montiert, dessen Drehachse senkrecht zum Boden 14 des kastenartigen Gehäuseteils 11 steht. Der Antriebsmotor 13 treibt einen mehrstufigen Antriebszug 15 an, dessen Abtriebsglied 18 nach außen geführt ist. Der Antriebszug 15 besteht aus mehreren miteinander kämmenden Stirnrädern, die so ausgelegt sind, dass die Drehzahl des Abtriebsgliedes 18 gegenüber der Drehzahl des Antriebsmotors 13 wesentlich reduziert ist. In nicht näher dargestellter Weise ist das Abtriebsglied 18 mit einem Stellorgan, beispielsweise in Form einer Klappe oder einem Ventil, gekoppelt. Die Verstellung erfolgt durch Einschalten des Antriebsmotors 13, wobei aufgrund der geringen Drehzahl des Abtriebsgliedes 18 die Verstellgeschwindigkeit entsprechend gering ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Abtriebsglied 18 als Hülse ausgebildet, die mit einer Innenverzahnung versehen sein kann.The Indian 1 illustrated electromotive actuator 10 has a housing, which consists of a box-like housing part 11 and a lid locked with it 12 consists. Inside the case 11 . 12 is a not further explained drive motor 13 mounted, whose axis of rotation is perpendicular to the ground 14 the box-like housing part 11 stands. The drive motor 13 drives a multi-stage drive train 15 on, whose output member 18 led to the outside. The drive train 15 consists of several intermeshing spur gears, which are designed so that the speed of the output member 18 relative to the speed of the drive motor 13 is significantly reduced. In a manner not shown is the output member 18 with an actuator, for example in the form of a flap or a valve coupled. The adjustment is done by switching on the drive motor 13 , due to the low speed of the output member 18 the adjustment speed is correspondingly low. In the illustrated embodiment, the output member 18 formed as a sleeve which may be provided with an internal toothing.

Das Gehäuse 11, 12 ist stufenförmig ausgebildet und im Bereich des Abtriebsgliedes 18 deutlich flacher als im restlichen Teil. Bei dem Stelltrieb 10 ist der Boden 14 des kastenartigen Gehäuseteils 11 aus einer Stahlplatte gebildet. Der parallel und im Abstand dazu verlaufende, als Deckel 12 anzusehende Teil des Gehäuses im Bereich angrenzend an das Abtriebsglied 18 ist ebenfalls aus einer Stahlplatte 16 gebildet. In nicht näher dargestellter Weise ist der äußere Rand der Stahlplatte 16 mit dem zugeordneten Rand des Gehäuses 11, 12 durch eine Dichtung oder durch eine Dichtmasse abgedichtet. Dadurch wird eine Schutzart geschaffen.The housing 11 . 12 is stepped and in the region of the output member 18 much flatter than the rest. At the actuator 10 is the ground 14 the box-like housing part 11 formed from a steel plate. The parallel and spaced apart, as a lid 12 to be viewed part of the housing in the area adjacent to the output member 18 is also made of a steel plate 16 educated. In a manner not shown, the outer edge of the steel plate 16 with the associated edge of the housing 11 . 12 sealed by a seal or by a sealant. This creates a degree of protection.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stelltrieb 10 so ausgelegt, dass das Abtriebsglied 18 nur von der dem Antriebszug 15 abgewandten Seite mit dem Stellorgan antriebstechnisch gekoppelt werden kann. Es wäre auch möglich, dass das Abtriebsglied 18 von der anderen Seite mit einem Stellorgan gekoppelt werden kann.In the illustrated embodiment, the actuator 10 designed so that the output member 18 only from the drive train 15 opposite side can be coupled drive-technically with the actuator. It would also be possible for the output member 18 can be coupled from the other side with an actuator.

Die Stahlplatte 16 ist mit andeutungsweise dargestellten Schlitzen 17 versehen, die konzentrisch zum Abtriebsglied 18 verlaufen. In diese Schlitze 17 sind Endanschläge in Form von Nutensteinen eingesetzt, um die Endstellungen des Stellorgans festzulegen. Dazu sind die Endanschläge verstellbar. In bevorzugter Ausführung ist die Stahlplatte 16 mit zwei Schlitzen 17 versehen, wobei der Zentriwinkel unter 180° liegt.The steel plate 16 is with hinted slots 17 provided, concentric to the output member 18 run. In these slots 17 are end stops in the form of sliding blocks used to determine the end positions of the actuator. For this purpose, the end stops are adjustable. In a preferred embodiment, the steel plate 16 with two slots 17 provided, wherein the central angle is less than 180 °.

Die den Antriebszug 15 bildenden Stirnräder sind aus Metall gefertigt, vorzugsweise aus Stahl.The drive train 15 forming spur gears are made of metal, preferably steel.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wesentlich ist, dass der sich an das Abtriebsglied 18 anschließende Bereich des Gehäuses 11, 12 aus einem metallischen Werkstoff besteht, welches eine wesentlich höhere Festigkeit und Biegesteifigkeit aufweist als das aus einem Kunststoff bestehende restliche Teil des Gehäuses 11, 12.The invention is not limited to the illustrated embodiment. It is essential that it is connected to the output element 18 subsequent area of the housing 11 . 12 consists of a metallic material, which has a much higher strength and bending stiffness than the remaining part of the housing made of a plastic 11 . 12 ,

Claims (10)

Stelltrieb (10) zum Verstellen von Stellorganen, wie zum Beispiel Klappen, Ventile und dergleichen, mit einem Antriebsmotor (13), der mit einem die Motordrehzahl herabsetzenden, mit einem um eine Drehachse drehbaren Abtriebsglied (18) versehenen, antriebstechnisch mit dem Antriebsmotor (13) gekoppelten Antriebszug (15), und bei dem zumindest der Antriebszug (15) in einem wenigstens teilweise aus einem Kunststoff bestehenden, mehrteiligen Gehäuse (11, 12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Wandung des Gehäuses (11, 12) im an sich an das Abtriebsglied (18) des Antriebszuges angrenzenden Bereich aus einem Material mit einer gegenüber Kunststoffen größeren Festigkeit und/oder Biegesteifigkeit besteht.Actuator ( 10 ) for adjusting actuators, such as flaps, valves and the like, with a drive motor ( 13 ) having a motor speed reducing, with a rotatable about an axis of rotation output member ( 18 ), drive technology with the drive motor ( 13 ) coupled drive train ( 15 ), and in which at least the drive train ( 15 ) in an at least partially made of a plastic, mehrteili housing ( 11 . 12 ), characterized in that at least one wall of the housing ( 11 . 12 ) in itself to the output member ( 18 ) of the drive train adjacent area of a material with a greater plastics strength and / or bending stiffness exists. Stelltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der an das Abtriebsglied (18) angrenzende Bereich der Wandung des Gehäuses (11, 12) aus einer ebenen Platte (16) besteht.Actuator according to claim 1, characterized in that the to the output member ( 18 ) adjacent area of the wall of the housing ( 11 . 12 ) from a flat plate ( 16 ) consists. Stelltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (16) aus Metall, vorzugsweise aus Stahl, besteht.Actuator according to claim 2, characterized in that the plate ( 16 ) made of metal, preferably of steel. Stelltrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (16) konzentrisch zur Drehachse des Abtriebsgliedes (18) des Antriebszuges (15) verlaufende Schlitze (17) aufweist, in die zur Festlegung der Endstellungen des mit dem Abtriebsglied (18) des Antriebszuges (15) gekoppelten Stellorgans Endanschläge oder Endschalter verstellbar eingesetzt sind.Actuator according to claim 2 or 3, characterized in that the plate ( 16 ) concentric to the axis of rotation of the output member ( 18 ) of the drive train ( 15 ) running slots ( 17 ), in which the determination of the end positions of the driven member ( 18 ) of the drive train ( 15 ) coupled actuator end stops or limit switches are used adjustably. Stelltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die Platte (16) zwei Schlitze (17) vorgesehen sind, wobei der Zentriwinkel unter 180° liegt.Actuator according to claim 4, characterized in that in the plate ( 16 ) two slots ( 17 ) are provided, wherein the central angle is less than 180 °. Stelltrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand der Platte (16) gegenüber dem angrenzenden Rand des Gehäuses (11, 12) mittels einer Dichtung oder einer Dichtmasse abgedichtet ist.Actuator according to one or more of the preceding claims 2 to 5, characterized in that the edge of the plate ( 16 ) opposite the adjacent edge of the housing ( 11 . 12 ) is sealed by means of a seal or a sealant. Stelltrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Wandung des Gehäuses (11, 12) im an das Abtriebsglied (18) angrenzenden Bereich in Richtung zur gegenüberliegenden Wandung versetzt ist, und dass eine der Wandungen durch die Platte (16) gebildet ist.Actuator according to one or more of the preceding claims 1 to 6, characterized in that at least one wall of the housing ( 11 . 12 ) in the output member ( 18 ) adjacent area is offset towards the opposite wall, and that one of the walls through the plate ( 16 ) is formed. Stelltrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsglied (18) als Hülse ausgebildet ist, die vorzugsweise mit einer Innenverzahnung versehen ist.Actuating drive according to one or more of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the output member ( 18 ) is formed as a sleeve, which is preferably provided with an internal toothing. Stelltrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus einem kastenartigen Gehäuseteil (11) und einem abnehmbaren Deckel (12) besteht, und dass der Deckel (12) schraubenlos mit dem kastenartigen Gehäuseteil (11) verbunden ist.Actuator according to one or more of the preceding claims 1 to 8, characterized in that the housing consists of a box-like housing part ( 11 ) and a removable lid ( 12 ), and that the lid ( 12 ) screwless with the box-like housing part ( 11 ) connected is. Stelltrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Deckel (12) und/oder am zugeordneten Rand des kastenartigen Gehäuseteils (11) federnde Rastzungen angesetzt oder angeformt sind.Actuator according to claim 9, characterized in that on the lid ( 12 ) and / or at the associated edge of the box-like housing part ( 11 ) resilient latching tongues are attached or molded.
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