DE2141519A1

DE2141519A1 - Motorantrieb fuer steuerorgane

Info

Publication number: DE2141519A1
Application number: DE19712141519
Authority: DE
Inventors: Walter Prof Dr Ing Koenig
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1971-08-19
Filing date: 1971-08-19
Publication date: 1973-02-22

Description

Motorantrieb für Steurorgane Die Erfindung bezieht sich auf einen Motorantrieb für Steuerorgane, insbesondere Steuerschieber, bei denen die Längsverschiebung des Steuerkörpsrt über eine Gewindespindel in Verbindung mit einer zugeordneten Mutter und über ein Getriebe durch die Drehbewegung eines Motora, insbesondere eines in seiner Drehrichtung umschaltbaren Elektromotors erfolgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Motorantrieb für Steuerorgane obiger Gattung iii; einfachen Mitteln zu verbessern. Dabei soll insbesondere bei einem Steuerorgan, das als Steuerschieber ausgebildet ist, nach jedem Steuervorgang aus beiden Richtungen eine selbsttätige Rückverstellung in die Bulllage erzielt werden.
Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daB die Gewindesteigung der Spindel und Mutter außerhalb des Selbsthemmungsbereiches liegt und daß die Rückverschiebung des Steuerschiebers in seine nullage durch at. Kraft einer Feder erfolgt.
Bin motorangetriebenes Steuerorgan mit diesen Merkmalen weist den Vorteil auf, daß nunmehr sur Rückverstellung des Steuerschiebers der Elektromotor nur stromlos geschaltet wird. Die durch die Auslenkung des Steuerschiebers vorgespannte Feder kann nunmehr über das selbsthemmungslose Gewinde zwischen Spindel und Mutter eine Rückdrehung des Elektromotors bewirken, so daß sich der Schieber in zeine Nullage zurückbewegt. Durch geeigneten Ein- .
bau der Feder kann dies aus beiden Richtungen erfolgen, was insbesondere für einen Steuerschieber vorteilhaft ist, da deren mittlere Lage gleichzeitig die Nullage ist.
Zwar ist durch die Deutsche Auslegeschrift 1 550 145 ein Motorventilantrieb bekannt, bei dem von einem Elektromotor aus huber ein Getriebe, eine Spindelmutter und eine Spindel eine Verschiebung eines Steuerkörpers erfolgt. Dabei ist die Spindelmutter gegen die Kraft zweier Tellerfedern verschiebbar gelagert und steht nit einem Betätigungsmechanismus in Wirkverbindung, der bei Verschiebung der Spindelmutter in beiden Richtungen eine Abschaltung des Elektromotors bewirkt. Eine solche Endatellungsabschaltung gibt 3edoch für den Motorantrieb, insbesondere eines Steuerschiebers keinen Hinweis, da die Endstellungsabschaltung auf dem Umstand beruht, daß der Ventilkörper in seiner Endstellung gegen einen festen Anschlag stößt und dadurch eine Kraft auf die Spindel bcw. die Spindelmutter ausübt. Dies ist jedoch bei einem Steuerschieber nicht der Fall, da Steuerschieber so ausgelegt sind, daß sie in Jeder Stellung ohne Gegenkraft arbeiten.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Gewindeeinschnitte der Spindel und Mutter als Rillen ausgebildet sind, in denen die Kräfte zwischen Spindel und Mutter aufnehmende Kugeln angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird das Gewinde leichtgängiger, so daß eine gerinfere Federkraft zur Rückstellung erforderlich ist bzw. eine feinfühligere Steuerung möglich ist. Um eine einfache Federanordnung und nur eine Feder zur Bewirkung einer Rückverstellung aus beiden Aussteuerrichtungen zu erzielen, wird vorgeschlagen, daß die die Nullage des Steuerschiebers hervorrufende Feder als eine Druckfeder ausgebildet ist, die in einem je zur Hälfte von einer Aussparung des Steuerschiebers und einer diesen umgebenden Gehäuse gebildeten Ringraum, koaxial zum Steuerschieber angeordnet ist und die Feder in der Mullage des Steuerschiebern mit jeder Stirnfläche e1t je einer Wand der Aussparung des Steuerschiebers sowie des Gehäuses in Druckverbindung steht.
Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht darstellt, entnommen werden.
Das Ausführungsbeispiel zeigt einen Steuerschieber gemäß der Erfindng, bei dem zur Übertragung der Kräfte zwischen Spindel und Mutter Kugeln angeordnet sind und zur Rückverstellung eine einzige Druckfeder vorgesehen ist.
In der Abbildung ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, das eine innere zylindrische Bohrung aufweit, in der ein Steuerschieber 2 verschiebbar gelagert ist. Der Steuerschieber 2 ist in an sich bekannter Weise ausgeführt und beherrscht mit seinen Steuerkanten die im Gehäuse befindljche Einlaßbohrung 3, die beiden Auslaßbohrungen 4 und 5 und die beiden Rückströmkanäle 6 und 7.
Das Gehäuse 1 trägt an seinem offenen Ende einen nicht näher dargestellten Antrieb 8, der einen Elektromotor und ein Getriebe enthält. Aus dem Antrieb 3 ragt eine Spindel 9, die Rillen 10 aufweist, in denen Kugeln 11 angeordnet sind. Die Kugeln 11 stützen sich weiterhin in zugeordneten Ri@en 12 einer koaxial um die Spindel angeordneten Mutter 13 ab. Die Mutter 13 ist mit einem topfartigen Teil 14 verschraubt, der koaxial zum Steuerschieber angeordnet und an diesem befestigt ist. Der topfartige Teil 14 ist in seinen äußeren zylindrischen Durchmesser kleiner als der anschließende Steuerschieber 2 und weist an seinen der Mutter 13 zugewandten Ende einen nach außen gerichteten Flansch 15 auf. Im Bereich des topfartigen Teils 14 hat das Gehäuse eine erweiterte Bohrung 16, an die im Bereich der Mutter 15 sich eine weitere erweiterte Bohrung 17 anschließt.
In der erweiterten Bohrung 17 ist eine Hälfte 18 eingesetzt, die an ihrem dem Steuerschieber 2 zugewandten Ende einen nach innen gerichteten Flansch 19 aufweist, so daß im Bereich der erweiterten Bohrung 16 in Verbindung mit dem Flansch 19 das häuse 1 eine Aussparung 23 aufweist. Der Steuersehieer 2 eine entsprechende Aussparung 21, die durch den Steuerschieber und den topfförmigen Teil 14 gebildet wird. , In dem durch die Aussparung 20 und 29 gebildeten Ringraum 22 it eine Druckfeder 23 angeordnet, die über Scheiben 24 und 25 mit dem Steuerschieber 2 und dem Gehäuse 1 sowie der Flanschen 15 und 19 in Verbindung steht.
Wird nun beispielsweise vom Antrieb 8 aus gesehen, die Spindel 9 im Uhrzeigersinn verdreht, eo verschiebt sich die Mutter 13 und damit der Steuerschieber 2 in Richtung auf den Antrieb 8.
Dadurch wird die Auslaßbohrung 4 mit der Einlaßbohrung 3 und die Auslaßbohrung 5 mit dem Rückströmkanal 7 verbunden, so daß eine Verschiebung beispielsweise indes Stellinotore erfolgt. Gleichzeitig wird durch Verschiebung des Steuerschiebere 2 die Druckfeder 23 zwischen dem Flansch 19 und dem Steuerschieber 2 gespannt, so daß nach Abschalten des Motors des Antriebs 8 die Druckfeder 23 über die Mutter 13 und die solbsthemmungslose Paarung zwischen der Mutter 13 und der Spindel 9 eine Rückdrehung der Spindel 9 und des Antriebes 8 bewirkt. Wird der Motor des Antriebs 8 umgeschaltet, so daß die Spindel 9 vom Antrieb 8 aus gesehen sich gegen den Uhrzeigersinn verdreht, so verschiebt sich der Steuerschieber 2 vom Antrieb 8 weg, wobei die Auslaßbohrung 5 mit der Einlaßbohrung 3 und die Auslaßbohrung 4 mit dem Rückströmkanal 6 verbunden wird und die Druckfeder 23 zwischen des Flansch 15 und dem Gehäuse 1 gespannt wird, Nach.Abschalten des Motors des Antriebs 8 wird dann durch die Kraft der Feder 23 der Steuerschieber 2 in Richtung auf den Antrieb 8 verschoben, wobei gleichzeitig eine Rückdrebung der Spindel 9 und des Antriebs 8 erfolgt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Motorantrieb für Steuerorgane, insbesondere Steuerschieber, bei denen die Ländsverschiebung des Steuerkörpers über eine Gewindespindel in Verbindung mit einer zugeordneten Mutter und über ein Getriebe durch die Drehbewegung eines Motors, insbesondere eines in seiner Drehrichtung umschaltbaren Elektromotors, erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindesteigung der Spindel (9) und der Mutter (13) außerhalb des Selbsthemmungsbereiches liegt und daß die Rückverschiebung des Steuerschiebers (2) in seine Null-Lage durch die Kraft einer Feder (23) erfolgt.

2. Motorantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindseinschnitte (10, 12) der Spindel (9) und der Mutter (13) als Rillen ausgebildet sind, in denen die Kräfte zwischen Spindel und Mutter aufnehmende Kugeln (11) angeordnet sind.

3. Motorantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Null-Lage des Steuerschiebern (2) hervorrufende Feder (23) als eine Druckfeder ausgebildet ist, die in einem je zur Hälfte von einer Aussparung (20, 21) des Steuerschiebers (2) und einer diesen umgebenden Gehäuses (1) gebildeten Ringraum (22) koaxial zum Steuerschieber (2) angeordnet ist und die Feder (23) in der Null-Lage des Steuerschiebers (2) mit jeder Stirnfläche mit je einer Wand der Aussparung (20, 21) des Steuerschiebers (2) sowie des Gehäuses (1) in Druckverbindung steht.

L e e r s e i t e