DE2365427C3

DE2365427C3 - Antriebsvorrichtung für die Betätigungsspindel eines Absperrschiebers

Info

Publication number: DE2365427C3
Application number: DE2365427A
Authority: DE
Inventors: Jean Georges Villers-Les- Nancy Sutter (Frankreich)
Original assignee: Pont-A-Mousson S.A., Nancy (Frankreich)
Priority date: 1972-06-19
Filing date: 1973-06-19
Publication date: 1978-06-29
Also published as: DE2365426B2; JPS4964020A; US3946984A; DE2331181C3; IT986485B; DE2331181B2; GB1432705A; DE2365426C3; NL7308439A; DE2365426A1; DE2365427B2; DE2365427A1; DE2331181A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für

eine Betätigungsspindel eines Absperrschiebers, mit einem Elektromotor, dessen Stator am Gehäuse des Absperrschiebers befestigt ist und dessen Rotor direkt mit der Betätigungsstange verbunden ist (DT-PS 12 667).

Eine solche Antriebsvorrichtung soll nun hinsichtlich einer besonders vorteilhaften Anordnung von Motor und Betätigungsstange in besonders robuster und wirtschaftlicher Weise ausgebildet werden, wobei erreicht werden soll, daß die Antriebsvorrichtung mit einer Hilfsvorrichtung versehen werden soll, die, einmal eingekuppelt, sich dann und nur dann wieder auskuppeln läßt, wenn der Motor in Gang gesetzt wird.

Erreicht wird dies bei einer Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Mittel.

Dabei ist die Maßnahme, Handbetätigungsvorrichtungen in Form einer Hilfsvorrichtung auszuführen, an sich bekannt (DT-GM 19 44 603); und zwar sind dort vorgesehen ein Handbetätigungsrad, Organe zur Kupplung des Handrades mit der Spindel sowie Organe zur Verriegelung der Kupplungsorgane gegen die Kraft einer Feder, wobei die Verriegelungsorgane gegen ihre Verriegelungsstellung elastisch vorgespannt sind.

Weiter ist bekannt (GB-PS 6 89 211), das Handrad auf der Achse der Betätigungsstange verschiebbar anzuordnen, wobei es sich um eine einfache und platzsparende Anordnung handelt.

Die Anordnung des Stators bezüglich der Betätigungsspindel wird also in einfacher Weise dazu verwendet, den Stator mit einem Magnetkern zu versehen, der beim Ingangsetzen des Motors selbsttätig eine Entriegelungsvorrichtung des Handrades anzieht.

Gegenüber der DT-AS 10 02 176, nach der der Auslösemagnetstromkreis so mit dem Motorstromkreis des Stellantriebs gekuppelt wird, daß erst bei Abschalten des Motors auch der Auslösestromkreis geöffnet wird, hat die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, daß keinerlei zusätzliche Elektromagnete erforderlich sind.

Vorteilhafte Weilerbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigen in

F i g. 1 eine teilgeschnittene Gesamtansicht eines Absperrschiebers mit einer Antriebsvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt in größerer Darstellung durch die AntrieDsvorrichtung in verriegelter Stellung des Handradsund

F i g. 3 eine analoge Darstellung der Vorrichtung bei entriegelter Handradkupplung.

Der in F i g. 1 dargestellte Absperrschieber weist ein Schließorgan O auf, welches in der Lage ist, sich senkrecht zur Achse des Durchgangs durch diesen Absperrschieberkörper R zu verschieben, und jas Jurch eine Betätigungsstange V angetrieben wird, die i.n Innern einer röhrenförmigen seitlichen Abzweigung T des Gehäuses gelagert ist und von einer Kappe C abgedeckt ist, auf welcher ein Gehäuse B befestigt ist, das die Betätigungsvorrichtung für den Absperrschieber enthält.

Die Betätigungsstange V — mit der Achse X-X — ist fest mit einer hohlen Antriebswelle 1 verbunden, koaxial zu der ein Elektromctor M mit variabler Reluktanz und ein Handrad 2 angebracht sind.

Wie F i g. 2 erkennen läßt, weisen die Betätigungsspindel 1 an ihrem der Betätigungsstange gegenüberliegenden Ende Zähne 3 und das Handrad 2 eine Nabe 4 mit Zähnen 5 auf, welche gegen die Zähne der Betätigungsspindel gerichtet sind. Die Nabe 4 Jes Handrades ist durch eine Schürze 6 mit kegelstumpfförmigem konvergierendem Bund 6a verlängert, in welchem eine Ringnut 7 vorgesehen ist, die nasenseitig

eine Haltenase 8 bildet Zwischen der Schürze 6 des Handrads und der Betätigungsspindel 1 sind koaxial zwei Lagerbuchsen 9,10 zwischengeschaltet, von denen die eine verschiebbar in der Schürze 6 gelagert ist und einen geringen Reibungskoeffizienten aufweist, und an einem Ende einen Flansch 9a trägt, der sich gegen die Stirnseite der Schürze 6 abstützt. Das zweite Teil ist eine Muffe 10, die verschiebbar zwischen der Welle 1 und der Büchse 9 gelagert ist und in einem Flansch 10a endet, der gegenüber dem Gehäuse B über radiale Klauen Ό festgelegt is*; die Betätigungsspindel 1 dreht sich frei in dieser Muffe, beispielsweise über Nadellager 1!. Die Muffe 10 stößt auf der dem Handrad 2 gegenüberliegenden Seite mit einer Innenschulter 10£> gegen eine Außenschulter 1? der Betätigungsspindel 1 unter >⁵ Zwischenschaltung einer Anschlagscheibe 13. Eine Schraubenfeder 14 von der Achse X-X wird zwischen dem Flansch 9a der Büchse 9 und dem Flansch 10a der Muffe 10 zusammengedrückt; die Büchse 9 ist so ausgebildet, daß sie axial mit der Muffe 10 entgegen dieser Feder 14 zu gleiten in der Lage ist. Die Schürze 6 des Handrads 2 stützt sich mit ihrem Endabschnitt auf den Flansch 9ader Büchse 9 ab, ist also längs der Welle 1 zwischen zwei Stellungen verschiebbar, wobei in deren einer die Wellenkupplungen 3 und 5 gekuppelt sind (Fig. 2) und in deren anderer sie entkuppelt (Fig. 3) sind.

Die Muffe 10 trägt Verriegelungsorgane 1 ir das Handrad 2 in Handbetätigungsstellung. Genauer gesagt, der Flansch 10a dieser Muffe trägt wenigstens zwei Achsen 15, auf denen Hebel 16 angelenkt sind, dei on einer Arm 17 gegen das Handrad 2 in etwa parallel zur Achse X-X gerichtet ist und in einer Verriegelungsnase 17a endet, die dazu bestimmt ist, mit der Haltenase 8 der Schürze 6 zusammenzuwirken und deren anderer Schenkel 18 in einer Richtung entgegengesetzt zum Handrad 2 und unter etwa 45° nach außen gerichtet und durch den Motor mit variabler Reluktanz M in weiter unten beschriebener Weise betätigt wird. Die Achsen 15 sind orthogonal zur Achse X-X und ermöglichen das «o Verkippen der Hebel 16 in den durch die Achse X-X gehenden Radialebenen. Eine auf die Gelenkachse 15 jedes Hebels 16 gewickelte Feder 16a wird elastisch gegen den Schenkel 17 angedrückt, um ein Halten der Verriegelungsnase 17a an der Nase 8 der Schürze 6 des Handrades zu gewährleisten.

Der Motor mit variabler Reluktanz M ist im Gehäuse B unterhalb des Flansches 10a der Muffe 10 auf der dem Handrad 2 abgewendeten Seite angeordnet und weist einen innen durch das Gehäuse B getragenen ringförmigen Stator 19 sowie einen ringförmigen Rotor 20 auf, der innerhalb des Stators angeordnet ist und gegen diesen durch einen Ringraum oder Luftspalt 21 getrennt ist; dieser Rotor ist frei drehbar um die Betätigungsspindel 1 gelagert und ist in Axialrichtung, beispielsweise über Bolzen 22, fest mit einer Nabe 23 verbunden, die bei 24 auf die Betätigungsspindel 1 gekeilt ist, wobei diese Nabe zwischen dem Flansch 10a der Muffe 10 und dem Rotor 20 angeordnet ist. So ist der Rotor 20 drehfest mit der Betätigungsspindel 1 verbunden und steht mit dieser immer im Eingriff. Der Stator 19, der mit elektrischem Strom über Zuführungen 25 gespeist ist, weist auf seiner gegen das Handrad 2 gewendeten Seite einen ringförmigen Magnetkern 26 auf. Dieser Kern wirkt mit einem ringförmigen Magnetanker 27 U-förmigen Querschnitts zusammen, der den Magnetkern 26 übergreift und gegen die Enden der Arme 18 der Verriegelungshebel 16 aufgrund von öffnungen mit schrägen Ankerwänden 27a dieses Ankers, welche diese Arme durchsetzen, abstützt, um diese Hebel in Entriegelungsrichtung zu betätigen. Der Anker 27 ist in Längsrichtung bezüglich des Magnetkerns 26 beweglich und wird bei seinen Verschiebungsbewegunger. durch axiale Führungsrippen 28 geführt, die im Innern des Gehäuses B ausgebildet sind. Der Magnetanker 27 nähert sich dem Magnetkern 26 oder entfernt sich von diesem, je nachdem, ob der Motor mit variabler Reluktanz über die Zuführungen 25 gespeist ist oder nicht.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Betrachtet werden nacheinander der Normalbetrieb mit elektrischer Betätigung und der außergewöhnliche Betrieb mit Handbetätigung.

Was die elektrische durch F i g. 3 verdeutlichte Betätigung betrifft, so können sich bei Ingangsetzen des Motors Ai mit variabler Reluktanz zwei Fälle einstellen:

In dem einen Fall ist die Handbetätigung nicht eingekuppelt, die Nabe 4 mit Schürze 6 des Handrades 2 wird durch die Feder 14 zurückgestoßen; die Wellenkupplungen 5 stehen so unter Abstand zu den Wellenkupplungen 3. Unter der Wirkung der Feder 16a wird jeder Verriegelungshebel 16 mit seiner Verriegelungsnase 17a auf die kgelstumpfförmige kegelstumpfförmige 6a der Schürze 6 gedrückt. Der Magnetanker 27 wird vom Magnetkern 26 durch die Arme 18 der Verriegelungshebel 16 entfernt. Wenn der Motor A/ über die Zuführungen 25 an Spannung gelegt wird, wird der Anker 27 durch den Magnetkern 26 angezogen und jeder Hebel 16 nimmt die Stellung nach Fig. 3 ein. Bezüglich der Handbetätigung erfolgt jedoch nichts, da diese bereits ausgekuppelt ist.

Der Rotor 20 wird in Gang gesetzt und nimmt die Betätigungsspindel 1 über die Nabe 23 und die Verkeilung 24 mit.

Im anderen Fall ist die Handbetätigung eingekuppelt (Stellung nach F i g. 2); wird der Motor M an Spannung gelegt, so sorgt dies für ein Annähern des Ankers 27 gegen den Magnetkern 26, der ihn anzieht. Der Anker 27 wirkt so auf das Ende des Arms 18 jedes Hebels 16 entgegen der Feder 16a und läßt jeden Hebel 16 verschwenken und löst ihn so von der Nase 8 der Schürze 6. Unter der Wirkung der Feder 14 wird, da die Schürze 6 nicht mehr verriegelt ist, von dem durch die Schulter 12 der Betätigungsspindel 1 gebildeten Abstützpunkt die Anschlagsringscheibe 13 und der Flansch 10a der Muffe 10 zurückgestoßen. Die Wellenkupplungen oder Klauen 5 lösen sich so aus den Wellenkupplungen oder Klauen 3, bis die Stellung nach F i g. 3 erreicht ist. Im übrigen nimmt der Rotor 20 des Motors Mdie Betätigungsspindel 1 mit.

Wird die Betätigungsspindel 1 durch den Motor M angetrieben, so dreht sie sich frei bezüglich der Muffe 10 in Nadellagern 11 und gegebenenfalls aufgrund eines Lageranschlags, der mit der Anschlagsringscheibe 13 kombiniert werden kann, aber nicht dargestellt ist.

Was die Handbetätigung durch das Handrad 2 nach Fig. 2 betrifft, so können sich ebenfalls zwei Fälle einstellen:

In dem einen Fall befindet sich das Handrad bereits in der Kupplungsstellung nach F i g. 2. Es genügt dann, das Handrad zu drehen, um die Betätigungsspindel 1 über die Vellenkupplungen 3 und 5 mitzunehmen. Bei Fehlen elektrischen Stroms ermöglicht der Motor M diese Drehung ohne Kraftaufwand, da der Rotor 20 sich frei bezüglich des Stators 19, von dem er durch den Luftspalt 21 getrennt ist, drehen kann.

In dem anderen KaII befindet sich das Handrad 2 in der ausgekuppelten Stellung nach F i g. J. In diesem Tall übt das Bedienungspersonal einen Axialschub auf das Handrad 2 entgegen der Feder 14 aus, die gegen den festen Flansch 10a der Muffe 10 zusammengedrückt wird. Die Buchse 9 gleitet axial auf der Muffe 10 zur gleichen Zeil wie die Schürze 6. Der kegelstumpfförmigc Bund 6 α der Schürze 6. auf der sich elastisch die Verriegelungsnasen 17,ider Hebel 16 abstützen, schiebt diese Verriegclungsnasen 17a zurück, bis die ringförmige Haltenase 8 der Schürze 6 frei wird und diese einrastet.

Ks soll daraufhingewiesen werden, daß die Handbetätigung selbsttätig durch selbsttätige Entriegelung ihr F.nde findet, sobald der Motor mit variabler Reluktanz Man Spannung gelegt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antriebsvorrichtung für eine Betätigungsspindel eines Absperrschiebers, mit einem Elektromotor, dessen Stator am Gehäuse des Absperrschiebers befestigt ist und dessen Rotor direkt mit der Betätigungsspindel verbunden ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) mit der Betätigungsspindel (1) ist ein längs der Achse derselben verschiebbar gelagertes Handrad über eine ent- und verriegelbare Kupplung (3; 5) verbunden, wobei die Verriegelungsorgane (16) durch eine diese in ihre Verriegelungs- '⁵ stellung elastisch vorspannende Feder (14) beaufschlagt sind;

b) mit dem Stator (19) des Motors ist ein Magnetkern (26) fest verbunden, dem ein Magnetanker (27) derart zugeordnet ist, daß er von diesem angezogen werden und die Verriegelungsorgane (16) aus ihrer Verriegelungsstellung in ihre Entriegelungsstellung verschieben kann, wenn der Stator an Spannung liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (26) axial vorspringend auf dem Stator (19) des Motors auf seiner dem Handrad (2) zugekehrten Seite angeordnet ist und der Magnettanker (27) mit den Verriegelungsorganen (16) verbunden ist. M

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (26) ringförmig ausgebildet ist und der Magnetanker (27) die Form eines U-förmigen Ringes aufweist, dessen Schenkel den Magnetkern frei übergreifen.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsorgane aus wenigstens einem doppelarmigen Hebel (16) bestehen, der eine Verriegelungsnase (17 a) trägt, die einen Bund (8) des Handrades (2) übergreift.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf den Lagerzapfen (15) des Hebels (16) aufgewickelte Feder (16 a) diesen in Verriegelungsrichtung beaufschlagt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Handrad (2) unter dem Bund (8) für die Verriegelungsnase (17 a) eine zur Längsachse der Betätigungsspindel (1) konvergierende Anlauffläche (6 a) für die Verriegelungsna- so se aufweist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Handrad (2) koaxial zur Betätigungsspindel (1) eine Schürze (6) aufweist, die auf der Spindel mittels einer festen Muffe (10) gelagert ist, auf welcher die Verriegelungsorgane (16) gelagert sind.