DE2331181A1 - Motorisch arbeitende steuervorrichtung fuer ventilspindeln o. dgl - Google Patents

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München

19. Juni 1973

PONT-A-MOUSSON S.A., Avenue Camille Cavallier, 54 PONT-A-MOUSSON, Frankreich

Motorisch arbeitende Steuervorrichtung für Ventilspindeln o. dgl..

Die Erfindung betrifft eine motorisch arbeitende Steuervorrichtung für Ventilspindeln o. dgl..

Die bekannten elektromechanischen Vorrichtungen zur Steuerung von Ventilen oder Schiebern weisen Untersetzungsgetriebe auf. Sie sind mit elektrischen, mit Gleich- oder Wechselstrom betriebenen Motoren versehen, die mit hoher Drehzahl arbeiten und daher das Vorhandensein eines Drehzahl-Untersetzungsgetriebes erforderlich machen. Das Untersetzungsgetriebe ist bei solchen Vorrichtungen auch aus dem Grunde unerlässlich, weil es als Drehmomentvervielfacher dient, wenn eine niedrige Drehzahl und ein hohes Drehmoment erforderlich sind, was insbesondere beim Öffnen von Schiebern der Fall ist.

Einerseits macht aber das Untersetzungsgetriebe den Motor schwerfälliger und zum anderen erhöht es das Spiel des Vorgelegesystems, was die aufgrund der hohen Trägheit des Motors ohnehin geringe Genauigkeit der Ruhestellung des Schließorgans beeinträchtigt. Darüber hinaus ist bei einem Kollektormotor eine

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häufige Wartung erforderlich, um eine Verschmutzung zu vermeiden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile dadurch zu beseitigen, daß ohne Drehzahl-Untersetzungsgetriebe gearbeitet wird.

Die erfindungsgemäße, mit einem Elektromotor versehene Vorrichtung zur Steuerung bzw. Betätigung einer Ventilspindel o. dgl. zeichnet sich dadurch aus, daß der Elektromotor ein Motor mit veränderlicher Reluktanz und sein Stator an dem Ventilkörper befestigt ist, während sein Rotor drehfest und koaxial mit einer Betätigungsspindel oder -welle verbunden ist. Die Erfindung besteht somit in einer neuen Verwendung eines an sich bekannten Motors zur Steuerung bzw. Betätigung eines Ventilschaftes, einer Ventilspindel oder -welle.

Die Vorrichtung ermöglicht die Erzeugung eines hohen Drehmomentes an der Betätigungsspindel bei sehr kleinem Platzbedarf, da der Rotor unmittelbar und konzentrisch an der Betätigungsspindel angebracht werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind ein Rad zur Handbetätigung, Elemente zur Verbindung dieses Rades mit der Betätigungsspindel, Elemente zur automatischen Verriegelung dieser Verbindungs- bzw. Kupplungselemente beim Umschalten auf Handbetätigung sowie Elemente zur automatischen Entriegelung der Verbindungselemente vorgesehen, wenn der Elektromotor unter Spannung gesetzt wird.

Bei einer dieser Ausführungsformen bestehen die Verbindungsbzw. Kupplungselemente zwischen Rad und Spindel aus einer Verbindung des Rades mit dem Rotor des Motors und ihre Verriegel-ungselemente aus elastischen Elementen, die den Rotor unter der Einwirkung der elektromagnetischen Rückholkraft des Rotors gegenüber dem Stator in axialer Richtung verschiebt, wenn der Motor unter Spannung gesetzt wird.

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Bei einer anderen Ausführungsform, die sich noch einfacher gestaltet und demzufolge sowohl wirtschaftlicher als auch widerstandsfähiger ist, weist die Vorrichtung Elemente zum automatischen Ausrücken der Verriegelungselemente auf, die aus einem fest mit dem Stator des Motors verbundenen Magnetkern und einem Magnetanker bestehen, der in Bezug auf den Kern so angeordnet ist, daß er von diesem angezogen werden und die Verriegelungselemente zwischen ihren Verriegelungs- und Entriegelungsstellungen verschieben kann, wenn der Elektromotor unter Spannung gesetzt ist.

Gleichermaßen vorteilhaft weist die Vorrichtung darüber hinaus Elemente zum Bremsen der Betätigungsspindel sowie Elemente zur automatischen Betätigung dieser Bremselemente auf, wenn der Elektromotor außer Betrieb ist, sowie Elemente zum automatischen Ausrücken der Bremselemente, wenn der Motor wieder in Betrieb ist. Dadurch wird, falls das von der Betätigungsspindel getragene Schließelemente, beispielsweise eine Klappe o. dgl. bei stillstehendem Motor einer dinamischen Kraft des Strömungsmittels ausgesetzt ist, das Schließelement in der gewünschten Lage blockiert und läuft nicht mehr Gefahr, sich aus dieser Lage unter der Einwirkung des Drehmoments aufgrund des* durch das Ventil o. dgl. hindurchfließende Medium zu entfernen.

Ist das Rad zur Handbedienung mit der Betätigungsspindel nicht formschlüssig verbunden, was beispielsweise bei den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Fall ist, so können die Elemente zum automatischen Ein- bzw. Ausrücken der Bremselemente einerseits aus Elementen zum automatischen Einrücken der Bremselemente, wenn die manuelle und die elektrische Steuerung gleichzeitig außer Betrieb sind, und zum anderen aus Elementen zum automatischen Ausrücken der Bremselemente bestehen, wenn zumindestens entweder die manuelle oder die elektrische Steuerung wieder in Betrieb genommen sind.

Ist das Rad darüber hinaus in Bezug auf die Betätigungsspindel

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verschiebbar angebracht, wie dies bei der zweiten vorstehend genannten Ausführungsform der Fall ist, und kann es an dieser mittels Vorsprüngen oder Zähnen unter der Einwirkung einer Feder verbunden werden, so können die Elemente zum automatischen Ein- und Ausrücken der Bremselemente aus Schiebeelementen bestehen, die mit dem Rad verschiebbar verbunden sind und, wenn dieses fest mit der Betätigungsspindel verbunden ist, die Bremselemente zwischen ihren ein- und ausgerückten Stellungen unter der Einwirkung elastischer, in Betätigungsstellung befindlicher Rückholelemente verschieben. Aufgrund dieser Anordnung bewirkt die axiale Druckausübung auf das Betätigungsrad, die seiner Verbindung mit der Betätigungsspindel mittels Zähnen und seiner Verriegelung in dieser Stellung dienen soll, auch der Lockerung der Bremselemente eines Ausrückens der Betätigungsspindel.

Vorzugsweise können die Elemente zum automatischen Ein- und Ausrücken der Bremselemente aus einem fest mit dem Stator des Motors verbundenen Magnetkern und einem Magnetanker bestehen, der in Bezug auf den Kern so angeordnet ist, daß er von diesem angezogen wird und daß die Bremselemente zwischen ihren ein- und ausgerückten Stellungen entgegen der Wirkung elastischer Rückholelemente in Betätigungsstellung verschoben werden können, wenn der Stator unter Spannung gesetzt ist.

Diese Anordnung ist dann besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung - beispielsweise wie bei der zweiten vorstehend genannten Ausführungsform - Elemente zum automatischen Ausrücken der Verriegelungselemente aufweist, die bereits aus einem fest mit dem Stator des Motors verbundenen Magnetkern und einem Magnetanker bestehen, der in Bezug auf den Kern so angeordnet ist, daß er von diesem angezogen werden und die Verriegelungselemente zwischen ihren VenLegelungs- und Entriegelungsstellungen verschieben kann, wenn der Stator unter Spannung gesetzt ist. Dadurch wird der der Entriegelung der Handsteuerung dienende Magnetanker gleichzeitig zur Ent-

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riegelung der Bremselemente verwendet, wenn der Elektromotor unter Spannung steht. Der Reluktanzeffekt des Motors wird somit auch zum Ausrücken der Bremselemente von der Betätigungsspindel des Schließorgans bzw. Schiebers verwendet.

Die Erfindung hat ferner einen Absperrschieber zum Ziel, der eine Steuereinrichtung der oben beschriebenen Art aufweist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch einen mit einer ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung versehenen Absperrschieber;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Längsachse der Vorrichtung;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 5 eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung der Vorrichtung nach Fig. 4;

Fig. 6 eine den Fig. 2, 3 und 4 entsprechende Darstellung einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit elektromechanischer Steuerung;

Figo 7 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung der Vorrichtung bei Handsteuerung;

Fig. 8 eine schematische Darstellung der Gesamtanordnung

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sowie einen Teilschnitt durch einen Absperrschieber mit einer Steuervorrichtung nach einer fünften Ausführungsfprm gemäß der Erfindung;

Fig. 9 einen vergrößerten Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 8 bei verriegelter Handsteuerung;

Fig. 10 eine entsprechende Ansicht der Vorrichtung bei elektrischer Steuerung;

Fig. 11 eine Seitenansicht eines Klappenventils, das mit einer eine Variante der Ausführungsform nach den Fig. 8 bis 10 darstellenden Steuervorrichtung versehen ist;

Fig. 12 einen vergrößerten Längsschnitt durch die Vorrichtung bei Handsteuerung;

Fig. 13 einen Schnitt durch die Vorrichtung längs der Linie 13-13 der Fig. 12; und in

Fig. 14 eine der Fig. 12 entsprechende Teilansicht mit Darstellung der elektrischen Steuerung.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Erfindung angewendet auf die Steuerung eines Absperrschiebeis A durch einen Motor M, der das Schließorgan oder den Schieber B mittels eines am Ende einer Betätigungsspindel 1 angeordneten Betätigungsschaftes C antreibt.

Nach Fig. 2 ist die hohle oder massive Betätigungsspindel 1 mit der Achse X-X an dem vom Schließorgan abgewendeten Ende mit einem Betätigungsrad 2 versehen, dessen Nabe 3 mit der Spindel 1 verkeilt ist. Die Spindel 1 befindet sich im Inneren eines Gußgehäuses 4, das mittels Schellen und Bolzen an dem Gehäuse des eigentlichen Absperrschiebers A befestigt ist; das Gußgehäuse 4 endet an seinem vom Absperrschiebergehäuse abgewendeten Ende in einem Teil 5, der innen pfannenförmig

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ausgebildet und durch einen Außenflansch 6 begrenzt ist; an dem Gußgehäuse 4 ist mit Hilfe von beispielsweise Schraubbolzen 7 ein gewölbter gegossener Aufsatz 8 mit einem Außenflansch 9 aufgesetzt. Der Aufsatz 8 weist in der Mitte eine öffnung auf, die durch eine Kappe 10 verschlossen ist, welcher ihrerseits wieder mit einer eine Lagerbuchse 11 aufweisenden öffnungen für die drehbare Durchführung der Spindel 1 versehen ist.

Der Teil 5 des Gehäuses sowie der Aufsatz 8 tragen zwischen ihren Flanschen 6 und 9» die zu diesem Zweck Innenschultern 12 und 13 aufweisen, einen Stator 14 eines Elektromotors mit veränderlicher Reluktanz eingespannt. Im Inneren des kranzförmigen Stators 14 ist ein ebenfalls kranzförmiger Rotor 15 angeordnet, wobei die beiden Elemente zwischen sich einen im Vergleich zu den Rotorabmessungen sehr geringen Abstand 16 belassen. Der Rotor 15 ist zwischen zwei ringförmigen Stahltragplatten und zwar einer oberen Platte und einer unteren· Platte 18 eingespannt, die einander gegenüberliegende Schultern 19 und 20 zur Aufnahme des Rotors aufweisen und beide auf die Spindel 1 aufgeschoben und mit dieser mit Hilfe beispielsweise in eine axiale Nut 22 der Spindel eingreifender Keile 21 befestigt sind. Der Rotor 15 wird z. B. mit Hilfe von Bolzen 23 zwischen den Platten 17 und 18 versperrt.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Wird der Stator 14 über die mit einer Stromquelle 25 verbundenen Leitungen 24 unter Spannung gesetzt, so unterliegt der Rotor 15 der Einwirkung des Magnetfeldes und setzt die Betätigungsspindel 1 in Drehung. Die Drehung hört auf, sobald die elektrische Stromzufuhr unterbrochen wird. Der Motor ist vorzugsweise so ausgelegt und dimensioniert, daß ein ⁿVernier^B-Effekt erzielt wird, d. h. die Betätigungsspindel 1 mit niedriger Drehzahl umläuft und eine Genauigkeit von einem Vernier erzielt wird.

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Aufgrund der koaxialen Anordnung des Motors zur Betätigungsspindel 1 nimmt die gesamte aus dem Stator 14 und dem Rotor 15 bestehende Anordnung einen besonders kleinen Raum ein. Es ist kein Kollektor vorhanden, der eine häufige Wartung erfordert, um eine Verschmutzung zu vermeiden, noch ein Untersetzungsgetriebe, wie dies bei den anderen mit Gleich- oder Wechselstrom arbeitenden Motoren der Fall ist.

Will man darüber hinaus das nominale Drehmoment der Motoranordnung heraufsetzen, so genügt es, gemäß Fig. 3 mehrere identische Anordnungen überein zu setzen; beispielsweise werden dann zwei Statoren 14^a und 14 zwischen dem Gehäuse 4 und dem Aufsatz 8 angeordnet, die sich dann in einem größeren Abstand voneinander befinden als bei der Anordnung nach Fig. 1; weiter

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werden zwei Rotoren 15 und 15 zwischen den Tragplatten 17 und 18 angebracht, die um ebensoviel weiter voneinander entfernt sind und die Rotoren zwischen sich eingespannt halten. Die mechanischen Bauteile, nämlich die Rotoren und Statoren, die im übrigen von sehr einfacher Ausführung sind, bleiben also für unterschiedliche Motorbeanspruchungen dieselben, was große Vorteile für die Aufstellung der Leistungsbereiche der Steuervorrichtungen mit sich bringt.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 entspricht derjenigen nach Fig. 2 mit dem einzigen Unterschied, daß die untere Tragplatte 18 des Rotors 15 an ihrer dem Schließorgan zugekehrten Seite zwei radiale und diametral zueinander angeordnete Vorsprünge oder Zähne 26 aufweist, die im wesentlichen quaderförmig sind und in axialer Richtung aus der Tragplatte vorstehen; jeder Vorsprung greift zwischen zwei entsprechende radial und parallel zueinander angeordnete Vorsprünge 27 und 28 die ebenfalls im wesentlichen quaderförmig sind und in axialer Richtung aus einer ringförmigen Platte 29, die beispielsweise aus Stahl besteht, vorstehen. Die Platte 29 ist auf die Spindel 1 aufgeschoben und mittels eines Keiles 30 befestigt, der mit seinem unteren Teil in die Nut 22 eingreift. Die Vorsprünge 27 und 28 dienen als Betätigungsan-

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schlage und bestehend aus unterschiedlichem Material: der eine Vorsprung 27 ist aus dem gleichen Material, beispielsweise aus Stahl, wie die Platte 29, und der andere Vorsprung 28 besteht aus einem weichen Material oder einem Elastomer, z. B. aus natürlichem oder künstlichen Kautschuk o. dgl.. Das Eingreifen der verschiedenen Vorsprung 26, 27 und 28 ineimnder sowie des Keils 30 in die Nut 22 soll ein leichtes Spiel während der Drehung um die Spindel 1 gewährleisten.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Schließt man den Absperrschieber, so drehen sich der Rotor 15, die Tragplatte 18, die Platte 29 und die Spindel 1 zum Beispiel in der durch den Pfeil F in Fig. 5 angegebenen Richtung bis das Schließorgan bzw. der Schieber seine Schließstellung erreicht hat. Alsdann legt sich ein Vorsprung 26 an einen Vorsprung 28 aus weichem Material an, der dadurch die Kraftwirkung der Ventilspindel verringert. Beim öffnen bewegt sich die gesamte bewegliche Anordnung in umgekehrter Drehrichtung.

Häufig blockiert jedoch der Schieber. In diesem Falle vibriert der Motor mit veränderlicher Reluktanz, der trotz Stromzufuhr^ blockiert bleiben kann, an Ort und Stelle. Die Vibrationen werden auf dem Vorsprung 26 übertragen, der zwischen den Vorsprüngen 27 und 28 leicht hin- und herschwingt. Der aus weichem Material bestehende Vorsprung 28 dämpft den Schock, während der Vorsprung 26 gegen den Vorspung 27 zurückkehrt, wo der Aufprall im Gegensatz dazu unelastisch erfolgt. Die Vibrationen spielen aufgrund der Vorsprünge die selbe Rolle wie die komplizierten, eine Aufschlag- oder Hammerschläge erzeugenden Vorrichtungen, die den Schieber aus der Blockierung lösen sollen.

Diese Vibrationen, die bei der Verwendung von Motoren mit veränderlicher Reluktanz auf anderen Anwendungsgebieten manchmal nachteilig sind, werden im Zusammenhang mit der Erfindung also vorteilhaft genutzt. DerEffekt wäre derselbe, wenn die Tragplatten 17 und 18 verschiebbar an der Spindel 1 verkeilt

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wären und die Platte 18 fest an der Spindel 1 befestigt wäre, da ein leichtes Spiel in der Rotor-Platten-Anordnung ausreicht, um Vibrationen des Motors, dessen Rotor blockiert ist, zu ermöglichen, so daß der Schieber wieder aus seiner Blockierung gelöst werden kann.

Die Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 entspricht der Ausführungsform nach Fig. 2 mit der einzigen Ausnahme, daß diese mit einer ausrückbaren Handsteuervorrichtung versehen ist, die aus Sicherheitsgründen erforderlich sein kann, während bei den Ausführungsformen nach den Fig. 2 bis 5 das Betätigungsrad 2 gleichzeitig mit der Spindel 1 umläuft, wenn diese vom Motor angetrieben wird.

Die Betätigungsspindel oder -welle befindet sich noch im Inneren des Gehäuses 4, jedoch weist der Aufsatz 8a eine Innenschulter 31 mit dem gleichen Öffnungsdurchmesser wie die Kappe 10 auf; eine Bronzebuchse 32 mit einem Außenbund verläuft durch die Kappe 10 und die Schulter 31, zwischen denen der Bund 33 aufgenommen wird. Die Nabe 3 des Betätigungsrades ist mit der Buchse 32 verkeilt, die beweglich und mit leichter Reibung mittels einer Lagerbuchse 34 an der Spindel 1 angebracht ist, so daß die Spindel umlaufen kann. Das untere Ende der Buchse 32 weist mehrere Zähne 35 auf, die mit entsprechenden Zähnen 36 kämmen, welche von der freien Oberfläche der oberen Tragplatte 17 vorstehen. Die gesamte, aus Rotor 15 und den T-ragplatten 17 und 18 bestehende Anordnung kann längs der Betätigungsspindel 1 gleiten, während sie sich gleichzeitig aufgrund eines gemeinsamen Keils 37 für die beiden Tragplatten o. dgl. mit dieser drehen kann.

Die Verschiebung der aus Rotor und Tragplatten bestehenden Anordnung auf der Spindel 1 wird durch Federn 38 erleichtert, die in axialen Aussparungen 39 in einer Platte 29^a (Fig. 4 und 5) angeordnet sind, welche in diesem Falle jedoch fest mit der Spindel 1, beispielsweise durch Verschweißen, verbunden ist; die Befestigung erfolgt in einer Ebene, in der der Rotor dem Stator 14 genau gegenüberliegt, wenn die Federn

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38 zusammengedrückt sind und die Tragplatte 18 mit der Platte 29^a in Berührung steht. Darüber hinaus weisen die Tragplatte 18 und die Platte 29^a in diesem Falle keine Vorsprünge auf, obwohl dies möglich wäre, wie noch beschrieben werden soll«

Steht der Motor nicht mehr unter Strom, dann sind der Rotor 15 und die TEgplatten 17 und 18 nur mehr der Wirkung der Federn 38 ausgesetzt, die eine Verschiebung der Anordnung längs der Spindel 1 mittels des Keiles 37 und damit die Einkupplung der Handsteuerung durch Ineinandergreifen der Zähne 35 und 36 (Fig. 7) bewirken. Läuft dagegen der Motor, so wirkt sich die minimale Reluktanz so aus, daß sich der Motor unmittelbar vor dem Stator 14 schiebt, in dem er auf der Spindel 1 entlang gleitet, wodurch die Federn 38 zusammengedrückt und die Zähne 35 und 36 ausgerückt werden. Die Handsteuerung ist jetzt ausgeschaltet, wie es in Fig. 6 dargestellt ist.

Diese besonders einfache Vorrichtung erfordert also keine Verriegelung. Darüber hinaus erfolgt der Übergang von der manuellen auf die elektrische Steuerung automatisch und zwar nur dadurch, daß die Eigenschaften von Motoren mit veränderlicher Reluktanz ausgenutzt werden.

Die Vorrichtung nach Fig. 6 und 7 kann auch, wie die nach den Fig. 4 und 5, Vorsprünge 26, 27 und 28 an der unteren Tragplatte 18 sowie an der Platte 29^a aufweisen, um die von dem Rotor erzeugten Vibrationen zur Entblockierung des Schiebers auszunutzen. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die Platte 29^a in diesem Falle an der Spindel 1 befestigt ist, während die Tragplatten 17 und 18 mit der Spindel verschiebbar verkeilt sind. Es zeigt sich, daß bei Nutzung der Vibrationswirkung des Rotors zur Entblockierung des Schiebers die gelieferte Kraft beispielsweise viermal größer sein kann als das nominale Drehmoment des Motors.

Die Motoren mit veränderlicher Reluktanz sind sehr vielfältig verwendbar: sie können entweder kontinuierlich oder schrittweise

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umlaufen. Darüber hinaus nehmen sie ohne weiteres unterschiedliche Spannungen auf.

Der in Fig. 8 dargestellte Absperrschieber enthält ein Schließorgan (L·, das sich senkrecht zur Durchsatzachse des Schiebergehäuses R₁ verschieben läßt und wird von einer von einer Kappe C₁ überdeckte Betätigungsspindel V. im Inneren einer röhrenförmigen seitlichen Abzweigung T₁ des Gehäuses mitgenommen, auf der ein Gehäuse B₁ mit der Vorrichtung zur Steuerung des Absperrschiebers angeordnet ist.

Die Betätigungsspindel V₁ mit der Achse X-X ist fest mit einer hohlen Antriebswelle 41 verbunden, koaxial zu welcher ein Motor M mit variabler Reluktanz und ein Betätigungsrad 42 angeordnet sind.

Wie aus der Fig. 9 im einzelnen hervorgeht, weist die Antriebswelle 41 an dem der Spindel abgewendeten Ende Vorsprünge oder Zähne 43 auf. Das Betätigungsrad 42 ist mit einer Nabe 44 mit inneren Zähnen 45 versehen, die mit den Zähnen 43 der Antriebswelle eine Verzahnung bilden. Die Nabe 44 des Rades ist durch einen Mantel 46 mit einer konvergierenden kegelstumpfförmigen Nase 46^a verlängert, in dem eine ringförmige Aussparung 47 vorgesehen ist, die auf der Seite der Nase von einem Ringbund 48 zum Einhängen begrenzt ist. Zwischen dem Mantel 46 des Rades und der Antriebswelle 41 sind zwei rohrförmige Stücke mit der Achse X-X angeordnet, von denen das eine in dem Mantel ,46 verschiebbar ist und eine Hülse 49 mit niedrigem Reibungskoeffizienten darstellt, die an ihrem einen Ende einen Flansch 49 aufweist, der an die Endfläche des Mantels 46 angrenzt. Das zweite Stück ist eine Buchse 50, die zwischen der Welle 41 und der Hülse 49 verschiebbar angeordnet ist und in einem Flansch 50^a endet, der durch radiale Klauen fest mit dem Gehäuse B verbunden ist; die Antriebswelle 41 läuft frei, beispielsweise auf Nadellagern 51, in dieser Buchse um. Die Buchse 50 stößt an der vom Rad 42 abgewendeten Seite unter Zwischenlage eines Anschlagringes 53 mit einer Innenschulter

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50 an eine Außenschulter 52 der Antriebswelle 41. Zwischen dem Flansch 49^a der Hülse 49 und dem Flansch 50^a der Buchse 50 ist eine Wendelfeder 54 mit der Achse X-X zusammengedrückt angeordnet, wobei die Hülse 49 unter der Einwirkung der Feder 54 auf der Buchse 50 in axialer Richtung gleiten kann. Der mit seiner Endfläche an den Flansch 49^a der Hülse 49 angrenzende Mantel 46 des Rades 43 ist somit axial translatorisch auf der Welle 41 zwischen zwei Stellungen verschiebbar, in denen im einen Fall die Zähne 43 ineinandergreifen (Fig. 9) und im anderen Fall sich im Abstand voneinander befinden (Fig. 10).

Die Buchse 50 trägt Elemente zur Verriegelung des Rades 42 in der Handsteuerstellung. Im einzelnen trägt der Flansch 50^a der Buchse mindestens zwei Achsen 55, an die Hebel 56 angelenkt sind, deren einer Arm 57 in Richtung des Rades 42 und zwar fast parallel zu X-X-Achse verläuft und in einem Verriegelungs- oder Einhängeschnabel 57^a endet, der in den Ringbund 48 des Mantels 46 eingreift. Der andere Arm 58 verläuft in entgegengesetzter Richtung zu dem Rad 42 und in einem Winkel von etwa 45° nach außen und wird von dem Motor M mit veränderlicher Reluktanz in der nachfolgend beschriebenen Weise betätigt. Die Achsen 55 sind zur X-X-Achse rechtwinkelig angeordnet und ermöglichen ein Verschwenken der Hebel 56 in radialen, durch die Achse X-X verlaufenden Ebenen. Eine um die Achse 55 zur Verschwenkung des jeweiligen Hebels

56 angeordnete Wendelfeder 56^a wird elastisch an dem Arm

57 angedrückt um das Einhängen bzw. Einrasten des Schnabels 57^a in den Ringbund 48 des Mantels 46 des Rades zu bewirken und aufrechtzuerhalten.

Der Motor M mit variabler Reluktanz ist in dem Gehäuse W,. unterhalb des Flansches 50^a der Buchse 50 auf der dem Rad 42 abgewendeten Seite angeordnet und weist einen vom Gehäuseinneren B₁ getragenen ringförmigen Stator 59 sowie einen im Inneren des Stators angeordneten und von diesem durch einen ringförmigen Spalt 61 getrennten ringförmigen Rotor 60 auf; der Rotor 60 ist um die Antriebswelle 41 frei drehbar und in

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axialer Richtung beispielsweise mittels Bolzens 62 fest mit einem Kern 63 verbunden, der bei 64 mit der Antriebswelle 41 verkeilt ist, wobei der Kern zwischen dem Flansch 50 der Buchse 50 und dem Rotor 60 angeordnet ist. Dadurch ist der Rotor 60 drehfest mit der Antriebswelle 41 verbunden und steht mit dieser ständig im Eingriff. Der Stator 59, der über Leitungen 65 mit elektrischen Strom versorgt werden kann, weist an seiner dem Rad zugekehrten Seite einen ringförmigen Vorsprung 66 auf, der von einem Magnetkern mit einem Statoranker gebildet wird. Dieser Kern arbeitet mit einem ringförmigen Magnetanker 67 von U-förmigem Querschnitt zusammen, der sich über den Vorsprung 66 legt und aufgrund von Öffnungen mit schrägen Ankerwänden 67 , durch die die Arme hindurchgreifen, an die Enden der Arme 58 der Verriegelungshebel 56 anstößt, um die Hebel in Verriegelungsrichtung zu betätigen. Der Anker 67 ist relativ zum vorstehenden Magnetkern 66 in Längsrichtung beweglich und wird bei seinen Verschiebungen durch axiale Führungsleisten 68 im Gehäuseinneren geführt, deren wirksame Oberflächen parallel zur Achse X-X verlaufen. Der Magnetanker 67 nähert oder entfernt sich von dem Magnetkern 66, je nachdem, ob der Motor mit veränderlicher Reluktanz über die Leitungen 65 mit Strom versorgt wird oder nicht.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Zunächst wird der Normalbetrieb mit elektrischer Steuerung und sodann der Ausnahmefall mit Handsteuerung beschrieben.

Bei der elektrischen Steuerung nach Fig. 10 können bei Inbetriebnahme des Motors M mit veränderlicher Reluktanz zwei verschiedene Fälle auftreten:

In dem einen Fall ist die Handsteuerung nicht eingeschaltet und die Nabe 44 mit dem Mantel 46 des Rades durch die Feder zurückgedrückt, so daß sich die Zähne 45 im Abstand von den Zähnen 43 befinden. Unter der Wirkung der Feder 56^a wird jeder Verriegelungshebel 46 durch einen Schnabel 57^a an die kegel-

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stumpfförmige Nase 46^a des Mantels 46 angedrückt. Der Magnetanker 67 wird durch die Arme 58 der Verriegelungshebel 56 von dem Magnetkern 66 entfernt. Wird der Motor M über die Leitungen 65 unter Spannung versetzt, so wird der Anker 67 von dem Magnetkern 66 angezogen und jeder Hebel 56 schwenkt in die Stellung nach Fig. 10. Dagegen geschieht nichts in Bezug auf die Handsteuerung, da diese bereits ausgeschaltet ist. Der Rotor 60 beginnt anzulaufen und nimmt die Welle 41 mit Hilfe der Nabe 63 und der Verkeilung 64 mit.

Im anderen Fall ist die Handsteuerung eingeschaltet (Stellung nach Fig. 9); wird der Motor M unter Spannung gesetzt, so wird der Anker 67 an den Magnetkern 66 angenähert und von ihm angezogen. Der Anker 67 wirkt dadurch gegen die Wirkung der Feder 56^a auf das Ende des Armes 58 eines jeden Hebels 56, verschwenkt den jeweiligen Hebel 56 und hakt ihn somit aus dem Ringbund 48 des Mantels 46 aus. Unter der Wirkung der Feder 54 wird der nun nicht mehr verriegelte Mantel 46 von der durch die Schulter 52, die Welle 41, den Anschlagring 53 und den Flansch 50^a der Buchse 50 gebildeten Auflagestelle zurückgedrückt. Die Zähne 45 lösen sich dadurch von den· Zähnen 43 bis sie die in Fig. 10 gezeigte Stellung erreicht haben. Darüber hinaus versetzt der Rotor 60 des Motors M die Welle 41 in Umlauf.

Die von den Motor M angetriebene Welle 41 dreht sich frei in Bezug auf die Buchse 50 aufgrund von Nabellagern 51 sowie gegebenenfalls eines nicht dargestellten Widerlagers, das mit dem Anschlagring 53 verbunden sein kann.

Bei Hier Handsteuerung durch das Rad 42, wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, können ebenfalls zweierlei Fälle auftreten.

In dem einen Fall befindet sich das Rad 42 bereits in der eingekuppelten Stellung gemäß Fig. 9. Es genügt daher dieses Rad zu drehen, um die Welle 41 über die Z^hne 42 und 45 in Umlauf zu versetzen. Fehlt die Stromzufuhr, so ermöglicht

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der Motor M diese Rotation ohne weiteres, da sich der Rotor 50 frei in Bezug auf den Stator 59 drehen kann, von dem er durch den Abstand 61 getrennt ist.

Im anderen Fall,befindet sich das Rad 42 in der in Fig. 10 gezeigten ausgekuppelten Stellung. Hier übt der Bedienungsmann auf das Rad 42 entgegen der Wirkung der Feder 54 einen axialen Druck aus, so daß die Feder an den festen Flansch 50^a der Buchse 50 angedrückt wird. Die Hülse 49 gleitet gleichzeitig mit dem Mantel 46 in axialer Richtung auf der Buchse 50. Die kegelstumpf förmige Nase 46^a des Mantels 46, gegen die die Verriegelungsschnäbel 57^a der Hebel 56 elastisch drücken, verdrängt diese Nasen oder Schnäbel 57^a, bis der ringförmige Verriegelungsbund 48 des Mantels 46 übersprungen ist und die Schnäbel 57^a in dem Bund 48 einrasten. Die Verriegelung des Rades in Handsteuerstellung ist jetzt erfolgt und wird durch die Wirkung der Feder 56^a aufrechterhalten.

Die Handsteuerung endet von selbst durch die automatische . Entriegelung in dem Augenblick, in welchen der Motor M mit veränderlicher Reluktanz unter Spannung gesetzt wird.

Die Vorteile der Erfindung sind u. a. folgende:

Durch die Verwendung eines Motors mit veränderlicher Reluktanz, bei dem ein Vorsprung 66 des Stators als Magnetkern verwendet werden kann, und der aufgrund des Spaltes 61 ein Auskuppeln gewährleistet, wenn der Motor nicht unter Spannung steht, ergibt sich eine sehr einfache Steuerung. Insbesondere ergibt sich eine Einspannung von Elementen von Auskuppln des Motors sowie von Elementen zur Betätigung des Entriegelungsmechanismus der Handsteuerung.

Darüber hinaus sind die aus den Hebeln 56 bestehenden Elemente zur Betätigung des Entriegelungsmechanismus besonders einfach und wirksam, da sie sich der Kombination eines Magnetkerns 36, der einen integrierten Bestandteil des Motor-Stators bildet, mit einem Magnetanker 67 bedienen.

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Die Verriegelungsvorrichtung selbst ist sehr einfach und widerstandefähig und arbeitet zuverlässig, da sie aus Schwenkhebeln mit Einhängeschnäbeln 57^a besteht.

Das Rad selbst ist mit einem Mantel 46 mit kegelstumpfförmiger Nase 46^a versehen, die sich besonders gut für das automatische Einhaken der Schnäbel 57^a der Hebel 56 bei axialer Verschiebung des Rades 42 und seines Mantels 46 eignet.

Als VAriante kann, wenn der Handsteuerung gegenüber der Steuerung mittels des Elektromotors M der Vorzug gegeben wird oder ein Sicherheitsfaktor eingebaut werden soll, zur Vermeidung eines versehentlichen unterspannungsetzen des Motors und gleichzeitigen Drehen des Rades 42 im Inneren des Gehäuses B₁ ein Schaltschütz 69 eingebaut werden, der mit einem ringförmigen Vorsprung 70 der Nabe 44 des Rades so zusammenwirkt, daß der Motor M keinen Strom erhält, wenn das Rad 42 in Handsteuerstellung steht und dort verriegelt ist.(Fig. 2).

Zur Wiederinbetriebnahme des Motors bei automatischer Ab- ' schaltung des Motors durch den Schaltschütz 69 ist ein Nebenschluß mit einem manuellen Schaltschütz 71 an den Stromkreis 65 parallel zu dem Schaltschütz 69 angeschlossen. Durch Handbetätigung dieses Schaltschutzes wird die Stromversorgung des Motors auch bei geöffneten Schaltschütz 69 und damit der oben beschriebene automatische Entriegelungsvorgang der Handsteuerung durch das Rad ermöglicht,sobald der Motor wirder mit Strom versorgt ist.

Das in den Fig. 11 und 12 dargestellte Absperrventil besteht aus einem rohrförmigen Körper C₂ und einem fest mit einer Hohl- oder Betätigungswelle 81 mit der Achse X-X verbundenen drehbaren Klappe Pp. Die Welle kann entweder durch einen koaxial mit dieser und in einem fest mit dem Körper C₂ verbundenen Gehäuse angeordneten Elektromotor M mit veränderlicher Reluktanz oder aber durch ein Handsteuerrad 82 in Umlauf versetzt werden, dessen Nabe 84 verschiebbar am Ende der Welle angebracht ist und mit dieser mittels der Zähne 83

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und 85 durch Druck entgegen der Wirkung der Federn 94 kraftschlüssig verbunden werden kann. Der Motor M mit veränderlicher Reluktanz enthält einen fest mit dem Gehäuse B₂ verbundenen Stator 99 und einen Rotor 100, der auf der Welle 81 mittels einer Nabe 103 befestigt ist, die auf der von dem Rad angewendeten Seite bezüglich des Rotors angeordnet ist. Ein mit dem Stator 99 auf der Seite des Rades fest verbundener ringförmiger Magnetkern 106 ermöglicht das Anziehen eines ringförmigen Magnetankers 107 von U-förmigem Querschnitt, der sich über den Kern 106 legt. Dieser Anker kann die Arme 98 von Hebeln 96, die in drei meridionalen Ebenen R₂, Jeweils um 120° verschoben, um die Achse X-X angeordnet und an horizontalen, in Bezug auf das Gehäuse Bp festen Achsen 95 angelenkt sind, in Richtung des Stators mitnehmen, während die anderen Arme 97 dieser Hebel 96 Schnäbel 97^a aufweisen, die einen an eine Auskehlung 87 der Nabe 84 angrenzenden Bund 88 hintergreifen, wenn die Nabe 84 mit der Welle 81 in Eingriff steht, sich jedoch lösen, wenn der Anker 102 die Arme 98 entgegen der Wirkung der Federn 96^a mitnimmt. Der Speisestromkreis für den Stator 99 weist noch einen Unterbrecher 109 auf, der den Stromkreis unter der Wirkung eines an dem Rad 82 befindlichen Nockens 110 öffnet, wenn das Rad mit der Welle 81 in Eingriff steht. Die bisher beschriebene Bauform ist praktisch die gleiche wie die Ausführungsform nach den Fig. 8 bis10.

Die Vorrichtung weist darüber hinaus drei Bremsschuhe 112 auf, die in Höhe der Hebelarme Ö8 um 120° versetzt und in drei meridionalen, mit den Ebenen R₂ der Hebel 96 abwechselnden Ebenen Q um die Achse X-X angeordnet sind. Die Bremsschuhe sind in Bezug auf die Welle 81 in radialer Richtung mittels Führungen 113 geführt, die mit der Welle fest verbunden sind; gegebenenfalls können sie in einer ringförmigen Aussparung in der Welle 81 geführt sein. Sie können mit Reibungsbelägen, Riefen oder Kordelungen versehen sein, die in entsprechende Riefen oder Kordelungen an der Welle 81 eingreifen. Jeder Bremsschuh 112 wird von einem Arm 114 getragen, der entsprechend der für den Bremsschuh vorgesehenen Bewegungsrichtung ausgerichtet ist, d. h, radial und rechtwinkelig zur Achse X-X ver-

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An den Tragarm 114 ist mittels einer Achse 115 ein Ende eines Schwingarmeβ 116 angelenkt· An seinem anderen Ende ist der Schwingarm mittels einer Achse 117 an ein Ende eines Armes 118 angelenkt, der an seinem anderen Ende an eine an dem Gehäuse B₂ hefestigte Achse 119 angeschlossen ist. Ebenfalls ah der Achse 117 ist eine parallel zur X-X-Achse angeordnete und fest mit dem ringförmigen Anker 107 verbundene Steuerwelle 120 befestigt. Die aus dem Arm 114, dem Schwingarm 116, dem Arm 118 und der Welle 120 bestehende und mit einem Bremsschuh 112 verbundene Anordnung ist in der dem Bremsschuh entsprechenden meridionalen Ebene Q angeordnet. Der Schwingarm 116 sowie der Arm 118 sind praktisch radial und senkrecht zur Achse X-X ausgerichtet, wenn sich der Anker 107 von dem Kern 106 im Abstand befindet und an einen mit dem Gehäuse B₂ fest verbundenen Kranz 107^a anstößt. Darüber hinaus ist in jeder Ebene Q ein gekröpfter Hebel 121 vorgesehen, dessen Mittelteil nahezu parallel zur Achse X-X verläuft und dessen eines Ende einen Innenfinger 122 aufweist, der in die Aussparung 87 der Nabe 84 eingreift, sich jedoch in dieser Aussparung um die Achse X-X drehen kann. An seinem anderen Ende weist der Hebel 121 einen Arm 123 auf, der so nach innen gerichtet ist, daß sein Ende sich gegenüber der entsprechenden Achse 117 befindet. Außerdem ist eine Spiralfeder 124 zwischen dem festen Kranz 127^a und der Anlenkung des Schwingarmes 116 an dem Arm 118 angeordnet. Die Hebel 121 sind so bemessen, daß zwischen den Enden der Arme 123 und den Achsen 117 ein kleines Spiel verbleibt, wenn das Rad eingedrückt ist und mit der Welle 81 (Fig. 12) in Eingriff steht.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Bei elektrischer Steuerung (Fig. 14) wird der Elektromotor M unter Spannung gesetzt, so daß der Magnetanker 107 von dem Kern 106 angezogen wird und die Wellen 120 mitnimmt, die dadurch die Achsen 117 anziehen und die Gelenke der Arme 118 und der Schwingarme 116 knicken, wobei die Federn 124 zusammengedrückt werden. Die Bremsschuhe 112 werden dadurch von der Welle 81 abgezogen und sind damit ausgerückt. Gleichzeitig werden

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die Schnäbel 96^a der Hebel 96 aus der Aussparung 87 herausgezogen, wie in Fig. 12 gestrichelt dargestellt ist. Das entriegelte Rad 82 wird durch die Feder 94 nach oben verschoben, wobei es die Hebel 121 mitnimmt, die sich dadurch von den Achsen 117 entfernen (vgl. in Fig. 14 die in durchgezogenen Linien und in Fig. 12 die gestrichelt dargestellte Stellung der Hebel 121). Das Rad befindet sich mit der Welle 81 nicht mehr im Eingriff, und der Motor M treibt diese nunmehr an.

Beim Anhalten nach der elektrischen Steuerung steht der Motor M nicht mehr unter Spannung und die manuelle Steuerung ist nicht eingeschaltet, so daß die Klappe P₂ in geöffneter Stellung aufgrund des durch die Absperrklappe fließenden Mediums einem Drehmoment ausgesetzt sein kann, das von dem öffnungswinkel der Klappe abhängig und bei einem bestimmten öffnungswinkel maximal ist. Auf jeden Fall kann sich die Klappe aufgrund der automatischen Blockierung der Welle 81 von dem Augenblick an, in dem der Stator nicht mehr mit Strom versorgt wird, nicht mehr drehen, da sich der Anker 107 durch die Wirkung der Federn 124 von dem Kern 106 abhebt und die Hebel 121 sich wegen der sich in angehobener Stelle befindlichen Nabe 84 von den Armen 116 und 118 abheben, so daß diese nur unter der Wirkung der Federn 124 stehen. Die Bremsschuhe 112 werden daher mit erheblicher Kraft an die Welle 81 angedrückt, die sich durch die Vervielfältigung der Kraftwirkung der Federn 124 aufgrund der Hebelwirkung der Schwingarme 116 ergibt.

Bei der Handsteuerung nach Fig. 12 steht der Elektromotor M nicht unter Spannung, so daß der bewegliche Anker 107 von dem Kern 106 entfernt bleibt. Das Rad wird nunmehr axial nach unten verschoben und kommt über die Zähne 83 und 85 mit der Welle 81 in Eingriff. In dieser Stellung ist das Rad durch die Hebel 86, die dem BundMntergreifen, verriegelt. Dabei besteht (vgl. Fig. 12) zwischen den Hebeln 121 und den Achsen 117 ein kleines Spiel, so daß die Welle durch die Bremsschuhe 112 blockiert bleibt. Wird das Rad 82 in axialer

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Richtung über diese Stellung hinaus verschoben, so üben die in axialer Richtung durch die Aussparung 87 des Rades mitgenommenen Hebel 121 auf die Arme 116, 118 einen Druck aus und knicken diese, in dem sie die Federn 124 zusammendrücken. Die Bremsschuhe 112 lösen sich nun und geben die Welle 81 frei (vgl. in Fig. 14 die gestrichelt dargestellte Stellung der Hebel 121). Gleichzeitig entriegelt der durch die Wellen 120 zurückgeschobene Anker 107 die Hebel 96. Die Handsteuerung bleibt durch die Zähne 83 und 85 eingeschaltet, jedoch muß der axiale Druck auf das Rad 82 in seiner Stärke beibehalten werden, um dieses sowie die Welle 81 zur Betätigung der Klappe drehen zu können. Sobald die Betätigung aufhört und damit auch der axiale Druck auf das Rad 82 nachläßt, bewegen sich die Nabe 84 und die Ausnehmung 87 sowie Jeder der Arme 116, 118, die ebenfalls unter der Einwirkung der Federn 124 stehen, wieder nach oben. Auch der Anker bewegt sich nach oben und ermöglicht das Einrasten der Verriegelungshebel 96 (Fig. 12) in die Ausnehmung 87. Die Handsteuerung ist erneut verriegelt und die Welle 81 durch die Bremsschuhe 112 erneut blockiert oder gebremst.

Von besonderem Vorteil ist, daß die Wirkung des Ankers 107 und die des Rades 82 aufgrund der Hebel 121 zusammen ausgenutzt werden kann, um die Bremsschuhe 112 zu lösen. Dieses System zur Bremsung der Welle 81 ist dann besonders nützlich und wirksam, wenn die drehbare Schließvorrichtung eine erhebliche träge Masse aufweist. Selbstverständlich kann dieses System noch dadurch verbessert werden, daß die Rückholfedern 124 mit Dämpfzylindern versehen werden.

- Patentansprüche: -

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Claims (35)

1. Patentansprüche

   Elektromotorisch arbeitende Steuervorrichtung zur Betätigung der Welle eines Absperrschiebers, einer Absperrklappe ο. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor ein Motor mit veränderlicher Reluktanz ist und sein Stator (14, 14^a-14^b, 59, 99) an dem Körper (A-4-8, 8^a, B₁) des Schiebers o. dgl. befestigt ist, während sein Rotor (15, 15^a-15^b, 60, 100) drehfest und koaxial mit einer Betätigungswelle oder -spindel (1, 41, 81) verbunden ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Körper (A-4-8, 8^a, B₁)

   des Schiebers aus einem Gehäuse (4) und einem Aufsatz (8, 8^a) besteht, zwischen denen der Stator (14, 14^a-i4 ) befestigt ist.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Rotor (15, 15^a«15 ) zwischen zwei ringförmigen, koaxial zur Betätigungswelle (1) angeordneten sowie drehfest mit dieser verbundenen Tragpl«atten (17, 18) angeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Tragplatten (17, 18) verschiebbar (21, 37-22) mit der Betätigungswelle (1) verkeilt sind.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Motor aus mehreren Statoren (14^a, 14 ) und einer entsprechenden Anzahl von in axialer Richtung (X-X^, neben der Betätigungswelle

   (1) angeordneten Rotoren (15^a, 15 ) besteht.

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6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß Anschläge (26, 27-28) zum einen (26) an einem drehfest mit dem Rotor (15» 15^a-15 ) verbundenen Teil (18) und zum anderen (27, 28) an einem drehfest mit der Betätigungswelle (1) verbundenen Teil (29) vorgesehen sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das drWest mit dem Rotor verbundene Teil eine (18) von zwei ringförmigen und koaxial zur Betätigungewelle angeordneten Tragplatten (17_f 18) des Rotors und das drehfest mit der Welle verbundene Teil eine ringförmige Platte (29) ist, die koaxial zur Welle (1) angeordnet und an dieser mit Spiel befestigt ist, wobei die VorSprünge oder Anschläge (26, 27-28) aus den Teilen (18, 29) in Achsrichtung (X-X) der Betätigungswelle (1) vorstehen.

   .1
8. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7_t dadurch gekennzeichnet , daß der eine Teil (29) der fest mit dem Rotor und der Welle verbundenen Teile (18, 29) für jeden Vorsprung bzw. Anschlag (26) des anderen Teiles (18) zwei Anschläge (27, 28) aufweist, die nebeneinander und beiderseits des anderen Vorsprungs bzw. Anschlags (26) angeordnet sind und aus Materialien unterschiedlicher Elastizität bestehen.
9. 9. Vorrichtung nach den Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Rad (2, 42, 82) zur Handbetätigung sowie durch Elemente (3, 35-36-17-37, 43-45-83-85) zur Befestigung des Rades (2, 42, 82) an der Betätigungswelle (1, 41, 81).
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Befestigungselemente aus einer Keilverbindung des Rades (2) mit der Betätigungswelle (1) bestehen.

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    23 31131
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Befestigungselemente aus Elementen (35-36-17-37_t 43-45, 83-85) zur Verbindung des Rades (2, 42, 82) mit der Betätigungswelle (1, 41, 81) bestehen und Elemente (38-15-14, 56-56^a-58, 96-98) zur automatischen Verriegelung der Verbindungs- bzw. Kupplungselemente bei der Umschaltung auf Handsteuerung sowie zur automatischen Entriegelung dieser Verbindungs- bzw. Kupplungselemente bei unter Spannung stehendem Elektromotor vorgesehen sind.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Elemente (35-36-17-37) zur Verbindung des Rades mit der Welle aus einer Verbindung des Rades (2) mit dem Rotor (15-17-18) des Motors und ihre Verriegelungselemente (38-15-14) aus elastischen Elementen (38) bestehen, die den Rotor (15) entgegen seiner bei unter Spannung stehendem Stator vorhandenen elektromagnetischen Rückstellkraft in Bezug auf den Stator (14) in Achsrichtung verschieben.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß das Handbetätigungsrad (2) fest mit einer frei um die Betätigungswelle (1) drehbaren Buchse (32) verbunden ist und die Kupplungselemente aus einer Verzahnung (35, 36) an der Buchse (32) und einem Kupplungsstück (17) bestehen, das zum einen drehfest und verschiebefest mit dem Rotor (15) und zum anderen drehfest mit der Welle (1), jedoch auf dieser verschiebbar, verbunden ist, die Zähne (35, 36) der Kupplung axial (X-X) zur Betätigungswelle (1) angeordnet sind und die elastischen Verriegelungselemente aus Federn (38) bestehen, die an eine in axialer Richtung (X-X) festes Teil (29^a) anstoßen und das Kupplungsstück (17) in Richtung der Kupplung mit den Zähnen (35, 36) verschieben, wobei der Stator (14) und der Rotor (15) bei eingekuppelter Verzahnung (35, 36) in axialer Richtung (X-X) versetzt sind.

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14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß das Kupplungsstück (17) eine der beiden Tragplatten (17, 18) zur Befestigung des Rotors (15) ist.
15. 15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 bis 14, dadurch g ekennzeichnet, daß die Elemente zum automatischen Ausrücken der Verriegelungselemente aus einem fest mit dem Stator (59, 99) des Motors verbundenen Magnetkern (66, 106) und einem Magnetanker (67, 107) bestehen, der in Bezug auf den Kern (66, 106) so angeordnet ist, daß er von diesem anziehbar ist und die Verriegelungselemente (56 -56^a-58, 96-98) zwischen ihren Verriegelungsund Entriegelungsstellungen verschiebt, wenn der Stator unter Spannung steht.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß der Magnetkern (66_r106) an dem Stator (59, 99) des Motors an der Seite des Rades (42» 82) in axialer Richtung vorsteht und erregt wird, wenn der Stator (59, 99) unter Spannung gesetzt ist, und daß der Magnetanker (67, I07) in axialer Richtung beweglich und fest mit den Verriegelungselementen (56-56^a-58, 96-98) verbunden ist.
17. 17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 und 16, bei der das Rad Zähne aufweist, die mit anderen, an der Betätigungswelle festen Zähnen kämmen, dadurch gekennzeichnet , daß sich die zweiten Zähne (43, 63) unmiitelbar an der Betätigungswelle (41, 81) befinden, während das Rad (42, 82) in Bezug auf die Welle (41, 81) verschiebbar angeordnet ist, und daß eine auf Druck ansprechende Feder (54, 94) auf das Rad (42, 82) in Trennrichtung der Zähne (43-45-83-85) wirkt.
18. 18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 bis 17, dadurch

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    gekennzeichnet , daß die Verriegelungselemente (56-56^a-58, 96-98) mindestens einen Schwenkhebel (56, 96) mit einem VerriegelungsSchnabel (57^a, 97^a) umfassen, der in einen entsprechenden Bund (48, 98) des Rades (42, 82) eingreift und an den der Magnetanker (67, 107) anstößt.
19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß eine um die Schwenkachse (55, 95) des Hebels (56, 96) gelegte Feder (56^a, 96^a) elastisch gegen den Hebel in Eingriffsrichtung des Schnabels (57^a, 97^a) in den Bund (48, 88) des Rades (42, 82) drückt.
20. 20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18 und 19 , dadurch gekennzeichnet , daß das Rad (42, 82) in entriegelter Stellung gegenüber dem Schnabel (57^a, 97^a), des Hebels (56, 96) eine geneigte Fläche (46^Ö) aufweist, die zur Achse (X-X) der Vorrichtung in Richtung der Verschiebung des Rades (42, 82) zwischen seiner entriegelten und verriegelten Stellung konvergiert.
21. 21. Vorrichtung nach den Ansprüche 18 bis 20, dadurch ge kennzeichnet , daß die Schwenkachse (55, 95) des Verriegelungshebels (56, 96) senkrecht zur Achse (X-X) der Vorrichtung angeordnet ist und der Hebel (56, 96) in einer radialen und durch diese Achse (X-X) verlauf enden Ebene verschwenkbar ist.
22. 22. Vorrichtung nach den Ansprüche 18 bis 21, gekennzeichnet durch mehrere, gleichmäßig um die Achse (X-X) der Vorrichtung verteilte Hebel (56, 96) und um die Achse (X-X) verlaufenden Bund mit anschließender geneigter Fläche (46^a) des Rades (42, 82).
23. 23. Vorrichtung nach den Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (42, 82) einen koaxial zur Betätigungswelle (41, 81) angeordneten und an dieser mittels einer festen Hülse (5.0) befestigten Mantel (46) aufweist.

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24. 24. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet , daß an dem Körper (B^, B₂) in der Bewegungsbahn eines Vorsprunges (70, 110) des Rades (42, 82) eine elektrischer Schalter (69, 109) angebracht ist, der die Stromzufuhr zum Motor (M) schaltet, wenn sich das Rad (42, 82) in Verriegelungsstellung befindet.
25. 25. Vorrichtung nach den Ansprüche 1 bis 24, gekennzeichnet durch Elemente (112) zum Bremsen der Betätigungswelle (81) sowie durch Elemente (114-116-118-120-124-106-107) zur automatischen Betätigung der Bremselemente bei stehendem Elektromotor (M) sowie zur automatischen Auskupplung der Bremselemente bei Inbetriebnahme des Elektromotors.
26. 26. Vorrichtung nach Anspruch 25, (Soweit von einem der Ansprüche 11 bis 24 abhängig, dadurch gekennzeichnet , daß die Elemente zum automatischen Ein- und Ausrücken der Bremselemente aus Elementen (114, 116, 118, 120, 124, 106, 107, 82, 87, 121) einerseits zur automatischen Betätigung der Bremselemente bei Handsteuerung und außer Betrieb befindlichem Elektromotor und andererseits zum automatischen Ausrücken der Bremselemente bestehen, wenn zumindestens entweder die Handsteuerung oder der Elektromotor in Betrieb sind.
27. 27. Vorrichtung nach Anspruch 26, soweit von den Ansprüchen

    15 bis 24 abhängig, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente zum automatischen Ein- und Ausrücken der Bremselemente aus Schiebeelementen (87, 121) bestehen, die in Achsrichtung fest mit dem Rad (82) verbunden sind und die Bremselemente (112) bei fest mit der Betätigungswelle (81) verbundenem Rad zwischen ihren ein- und ausgerückten Stellungen entgegen den elastischen Rückholelementen (124) in die eingerückte Stellung verschieben.
28. 28. Vorrichtung nach den Ansprüchen 25 bis 27, soweit von den Ansprüchen 15 bis 24 abhängig, dadurch g e k e η η -

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    zeichnet, daß die Elemente zum automatischen Ein- und Ausrücken der Bremselemente aus einem fest mit dem Stator (99) des Motors verbundene Magnetkern (106) und einem Magnetanker (107) bestehen, der in Bezug auf den Kern so angeordnet ist, daß er von diesem angezogen wird und die Bremselemente (112) zwischen ihren ein- und ausgerückten Stellungen entgegen den elastischen Rückholelementen (124) in die eingerückte Stellung verschiebt, wenn der Stator unter Spannung steht.
29. 29. Vorrichtung nach den Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet , daß die Elemente zum automatischen Ein- und Ausrücken der Bremselemente mindestens ein Gestänge aufweiset) dasjaus einem Paar Hebeln (116-118) besteht, die bei (117) an dem einen Ende aneinander angelenkt sind, während das eine der beiden anderen Enden an einer festen Achse (119) und das andere Ende (115) an Bremselementen angelenkt ist, wobei das Gestänge (116-118) in Bezug auf die Betatigungswelle

    (81) eine mittlere radiale Orientierung aufweist.
30. 30. Vorrichtung nach Anspruch 29, soweit von Anspruch 28 abhängig, dadurch gekennzeichnet , daß der Magnetanker (107) fest mit der mittleren Anlenkachse (117) eines jeden Gestänges (116, 118) verbunden ist und diese in Knickrichtung der Anlenkung verschiebt, wenn der Anker von dem Magnetkern (106) angezogen wird.
31. 31. Vorrichtung nach Anspruch 29, soweit von Anspruch 27 abhängig, dadurch gekennzeichnet , daß die Schiebeelemente aus mindestens einem Hebel (121) bestehen, dessen eines Ende in eine am Umfang der Habe (84) des Rades (82) befindliche Ausnehmung (87) eingreift, während sein anderes Ende in Bezug auf die mittlere Anlenkung (117) des Gestänges (116-118) so angeordnet ist, daß dieses geknickt wird, wenn das Rad

    (82) zur Verbindung mit der Betatigungswelle (81) eingedrückt wird.

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32. 32. Vorrichtung nach den Ansprüchen 29 "bis 31» soweit von den Ansprüchen 27 und 28 abhängig, dadurch gekennzeichnet , daß die elastischen Rückholelemente der Bremselemente in die Betätigungsstellung für jedes Gestänge (116-118) aus einer Feder (124) bestehen» die zwischen der mittleren Anlenkung (117) dieses Gestänges und einem festen Anschlag (107^a) zusammengedrückt ist.
33. 33. Vorrichtung nach den Ansprüchen 25 bis 32, dadurch gekennzeichnet , daß bei gleichmäßiger Verteilung der Elemente (96, 98) zur Verriegelung der Kupplungselemente (83-85) des Rades (82) mit der Betätigungswelle (81) um die Welle die Elemente zum automatischen Ein- und Ausrücken der Bremselemente (112) ebenfalls gleichmäßig, aber versetzt zu den Verriegelungselementen (96_r98) um die Welle verteilt sind.
34. 34. Vorrichtung nach den Ansprüche 25 bis 33, dadurch gekennzeichnet , daß die Bremselemente mindestens einen in Bezug auf die Betätigungswelle

    (81) radial beweglichen und dieser gegenüber angeordneten Bremsschuh (112) aufweisen und die Welle mit radialen Führungselementen (113) für die Bremselemente versehen ist.
35. 35. Absperrhahn bzw. -schieber, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung für seine Betätigungswelle nach einem der Ansprüche 1 bis 34.

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