DE2406176A1

DE2406176A1 - Elektrisch betaetigter schieberantrieb

Info

Publication number: DE2406176A1
Application number: DE19742406176
Authority: DE
Inventors: John Herman Fitzwater
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-09
Filing date: 1974-02-08
Publication date: 1974-08-15
Also published as: JPS49111224A; FR2217613B1; SE410801B; JPS5334005B2; FR2217613A1; GB1465407A; US3808895A

Description

ffarwiok. Rhode Island 02800 /V.St.A.

Unser Zeichen: P 882

Elektrisch betätigter Schieberantrieb

Die Erfindung betrifft einen elektrisch betätigten Schieberantrieb und insbesondere einen Schieberantrieb mit Ausfallsicherheit.

In der Erdölindustrie und in verwandten Industrien werden Schieberantriebe verwendet, um die Strömung einer Flüssigkeit von einer Stelle zu einer anderen zu steuern. Ein Beispiel hierfür sind Brennstoffzuführungsleitungen für Stromerζeugungsstationen und der Transport von raffinierten Erdölprodukten und Roherdölprodukten. In derartigen Anlagen ist es manchmal erforderlich, in bestimmten Notfällen die Strömung abzusperren, wie beispielsweise beim Ausfall der elektrischen Spannung,, um einen Brennstoffverlust zu verhindern und/oder um eine unerwünschte Umweltverschmutzung zu verhindern.

Gei.

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Ein derartiger Schieberantrieb ist in der US-PS 3 572 163 beschrieben. Obwohl dieser Schieberantrieb in vielen Anwendungsfällen vorteilhaft ist, hängt dieser doch von einer zur Verfügung stehenden zuverlässigen Versorgung mit elektrischer · Spannung ab. Da Ausfälle auftreten können und da es notwendig sein kann, den Schieber während eines Stromausfalles zu betätigen, v/eist der bekannte Antrieb Einrichtungen auf, mit denen der Elektromotor elektrisch abgeschaltet und der Motor mechanisch von der Ausgangswelle, die mit dem Schieber verbunden ist, getrennt wird. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, um den Antrieb mechanisch zu betätigen. Obwohl das Bedienungspersonal auf die Notwendigkeit einer manuellen Betätigung des Schiebers durch überwachungseinrichtungen hingewiesen wird, kann ein Brennstoffverlust und/oder eine Verschmutzung zwischen dem Zeitpunkt auftreten, zu dem die Bedienungsperson alarmiert wird, den Schieber zu betätigen und dem Zeitpunkt, zu dem der Schieber tatsächlich manuell betätigt wird.

Es ist deshalb ein Hauptziel der Erfindung, einen elektrischen Schieberantrieb mit Ausfallsicherheit zu schaffen, der auf einen Stromausfall anspricht, wobei dieser Stromabfall durch eine Abschaltung oder einen Leitungsausfall entstehen kann, um automatisch den Schieber in eine vorbestiramte Schiebereinstellung zu bringen, beispielsweise in eine vollständig geschlossene Stellung".

Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, einen automatischen Schieberantrieb mit Ausfallsicherung zu schaffen, der zur Ausfallsicherung keine äußere Energiequelle benötigt.

Ferner ist es Ziel der Erfindung, einen elektrisch betätigten Schieberantrieb mit Ausfallsicherung zu schaffen, der einen Schieber in einer Richtung zu einer vorbestimmten Schiebereinstellung antreibt und der nach Art einer Ausfallsicherung automatisch auf einen Stromausfall anspricht, um den Schieber

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in der entgegengesetzten Richtung in eine vorbestimmte Stellung anzutreiben und zwar zu.jeder Zeit während des Antriebs des Schiebers in der zuerst genannten Richtung.

Ein erfindungsgemäßer elektrischer Schieberantrieb mit Ausfallsicherung weist eine Antriebsausgangswelle auf, die sich von einem Antriebsgehäuse aus erstreckt und die mit dem Schaft des Schiebers, der betätigt werden soll, verbunden ist. Die Antriebsausgangswelle ist mit einer Ausgangswelle eines Hauptantriebssystems über eine elektrisch betätigte Federkupplung verbunden. Das Hauptantriebssystem und die Kupplung sind in einem Gehäuse angeordnet, wobei das Hauptantriebssystem im allgemeinen in einer Kammer des Gehäuses angeordnet ist und die Kupplung im allgemeinen in einer anderen Kammer des Gehäuses. Eine Schraubenfeder ist mit der Antriebsausgangswelle und dem Gehäuse verbunden und ist um die Ausgangswelle und die Kupplung herum angeordnet. Wenn das Hauptantriebssystem den Schieber in einer Richtung antreibt, beispielsweise in die volle Öffnungsstellung, so wird die Feder gespannt, um Energie zu speichern« Beim Abschalten des Stromes von'der Kupplung, die elektrisch im Nebenschluß parallel zum Hauptantriebssystem geschaltet ist, gibt die Feder ihre Energie ab, um den Schieber in der entgegengesetzten Richtung anzutreiben, beispielsweise in eine vollständig geschlossene Stellung. In bestimmten Fällen soll der Schieber in die vollständig geöffnete Stellung elektrisch angetrieben werden und es wird ein Ausfallsicherheitsbetrieb verwendet, mit welchem der Schieber vollständig geschlossen wird. In anderen Anwendungsfällen kann "genau die umgekehrte Betriebsweise wünschenswert sein.

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen

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Fig. 1 eine Schnittansicht eines elektrisch betätigten Schieberantriebs mit Ausfallsicherung, wobei dieser Antrieb mit einem Schieber verbunden ist,

Fig. 2 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie II-II
der Fig. 1,

Fig. 3 eine .Schnittansicht, genommen längs der Linie III-III der Fig. 1,

Fig. 4 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie III-III der Fig. 1, bei der die Stellung bestimmter Teile der Vorrichtung, die sie durch die Vorspannung des Federmotors einnehmen, gezeigt ist,

Fig. 5 eine Schnittansicht eines Teiles der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, wobei die Stellung der Elemente bei gelöster Kupplung gezeigt ist,

Fig. 6 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie VI-VI

der Fig. 2

und
Fig. 7 ein Schaltbild des Schieberantriebs.

In Fig. 1 ist ein elektrisch betätigter Schieberantrieb bei dargestellt, und dieser Antrieb ist mit einem Schieber 12 verbunden. Der Schieber 12 ist in eine'.'Leitung eingesetzt, beispielsweise in eine Brennstoffzufuhrleitung, die mit Gewinde versehene Rohre 14 und 16 hat. Eine Kupplungsmutter 18 verbindet das Rohr 14 mit dem Schieber 12, während eine andere Kupplungsmutter 20 das Rohr 16 mit dem Schieber 12 verbindet. Der Schieber 12 weist ein Gehäuse 22 auf, in dem sich die
Schieberkomponenten, wie Schiebersitz usw., befinden und einen drehbaren Schieberschaft 24. üblicherweise sind derartige
Schieber einzöllige Kugelschieber.

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Der Antrieb 10 weist ein Gehäuse 26 auf, welche eine Gehäusekapsel 28 und eine Gehäusekapsel 30 umfaßt. Eine Mittelwandung 32 unterteilt das Gehäuse in zwei Kammern 78 und 79. Die Kammer 78 ist die Motorkammer oder die Elektromotorkamraer und die Kammer 79 kann als Kupplungskammer und/oder Federmotorkammer betrachtet werden.

Die Kammer 78 enthält eine Montageplatte 34, auf der ein Elektromotor 36 montiert ist, der eine Ausgangswelle 38 aufweist, die sich durch eine öffnung 42 in der Montageplatte 34 hindurch erstreckt. Die Ausgangswelle 38 weist ein Ritzel auf, welches über ein Getriebe MO mit einem Zahnrad 44 in Verbindung steht, welches seinerseits an einer Welle 46 montiert ist. Die Welle 46 kann deshalb als Motorausgangswelle betrachtet werden oder als Ausgangswelle des elektrischen Hauptantriebssystems.

Die Welle 46 ist drehbar in der Montageplatte 34 mittels eines Lagers 48 gelagert. Ferner ist die Welle 46 drehbar in der Mittelwandung 32 mittels eines Lagers 50 gelagert.

Die Montageplatte 32 trägt ferner eine Klemmleiste 52, die an der Montageplatte 34 mittels einer Halterung 54 und Schrauben 56 montiert ist.

Der Antrieb weist ferner eine Gewindebohrung 58 auf, die zur Aufnahme eines elektrischen Kabels 60 bestimmt ist, welches am Gehäuse mittels eines Kabelanschlusses 62 befestigt ist. Das Kabel 60 und der Anschluß 62 sind gestrichelt dargestellt.

Die Welle 46 weist eine Bohrung 71 auf, welche drehbar eine Welle 70 aufnimmt, die als Nockenwelle dient; Die Nockenwelle 70 trägt eine Anzahl Nocken. Zwei Nocken 64 und 66 sind bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Nocken 64 und 66 stehen" in Antriebs verb indung mit zwei Schaltern 72, 74 (Fig. 2), die als Grenzschalter und Signalschalter dienen, was im folgenden noch beschrieben werden soll.

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Der Elektromotor 36 weist eine Bremse 76 auf, die noch im einzelnen beschrieben werden soll. Es sei bemerkt, daß die Mittelwandung 32 und die. Montageplatte 3** eine Kammer begrenzen, die das Getriebe 40 aufnimmt. Die bisher beschriebene Vorrichtung ist im wesentlichen die gleiche, wie sie in der US-PS 3 572 163 beschrieben wird, mit Ausnahme der manuellen Betätigung. Diese manuelle Betätigung soll im folgenden nicht weiter erläutert werden.

Die Antriebsausgangswelle 82 ist an einer Pederhalterung 84 für eine gemeinsame Drehung befestigt. Zu diesem Zweck weist die Antriebsausgangswelle 82 einen Kreisflansch 104 auf, der eine Anzahl Gewindebohrungen hat, die mit Gegenbohrungen 108 in der Federhalterung 84 fluchten. Die fluchtenden Bohrungen nehmen Schrauben 110 auf, durch die diese Elemente aneinander befestigt sind. Die Federhalterung 84 erstreckt sich drehbar durch eine Bodenwandung 90 der Gehäusekapsel 30, wobei ein Lager 86· vorgesehen ist, welches innerhalb einer Bohrung 88 angeordnet ist.

Das Lager 86 wird mittels einer Dichtung 92 abgedichtet. Es sei bemerkt, daß die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung derart ausgebildet ist, daß die Elemente geschützt sind und daß ein explosionssicherer Betrieb möglich ist und zwar durch die Anordnung von Dichtungen zwischen den Gehäusekapseln 28 und

Das nach außen sich erstreckende Ende 94 der Welle 82 wird von einem Schlitz 96 einer Kupplung 87 aufgenommen, die einen weiteren Schlitz 99 senkrecht zum ersten Schlitz aufweist, der einen Ansatz 100 des Schieberschaftes 24 aufnimmt. Zur Befestigung des Antriebes 10 am Schieber 12 ist eine Montagehalterung 101 und eine Anzahl von Schrauben 102 vorgesehen.

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Die Federhalterung 84 weist eine flache Oberfläche 118 auf, die gegen ein Schublager 120 anliegt. Es handelt sich hierbei um ein selbstschmierendes Schublager, welches aus Teflon bestehen kann. Dieses Schublager stützt sich auf der inneren Oberfläche der Endwandung 90 ab. Die Welle 46 weist eine Schulter llif auf, die gegen das Ende des Lagers 50 und eine Oberfläche 116 der Mittelwandung 32 anliegt. Da das obere Ende der Welle 82 in der Nähe des unteren Endes der Welle 46 angeordnet ist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, besteht die Möglichkeit einer geringen axialen Bewegung dieser Wellen.

Um die Wellen 46 und 82 für eine gemeinsame Drehung zu kuppeln, um beispielsweise den Schieber elektrisch in die voll geöffnete Stellung anzutreiben, ist eine elektrische Kupplung 124 vorgesehen. Die Kupplung 124 weist eine elektromagnetische Spule 126 auf, die zwei Leitungsanschlüsse 128 hat, die mit einer elektrischen Spannungsquelle verbunden sind. Die Leitungen sind in Fig. 1 abgeschnitten dargestellt, obwohl sie sich, was nicht dargestellt ist, normalerweise nach oben durch eine Bohrung 130 in der Mittelwandung 32' 'hindurcherstrecken und an die Klemmenleiste 52 angeschlossen sind. Die elektromagnetische Spule 126 wird von einer Montageplatte 132 getragen, die ihrerseits an der Mittelwandung 32 hängt und zwar mittels einer Anzahl von Montagestäben 134. Die Kupplung 124 weist ferner einen Anker auf, der ein Ankerlager 136 umfaßt,welches die Welle 32 für eine relative Dreh- und Axialbewegung aufnimmt. Ein Ankerkörper 138 ist an einem Ende des Ankerlagers 136 befestigt und wird von diesem getragen. Ein Ankerglied 140 ist am anderen Ende des Ankerlagers 36 befestigt und wird von diesem getragen. Das Ankerglied 140 weist eine Oberfläche auf, die sowohl radial als auch axial unter einem Winkel zur Welle 82 angeordnet ist. Der Zweck dieser Oberfläche soll noch erläutert werden. Das Ankerglied 140 wird von einem Bauteil mittels einer Arizahl von Vorspannungsfedern 144 fortgedrückt, die in Bohrungen 146 angeordnet sind. Der Bauteil I¹18 ist mit der Welle 82 mittels eines Keiles I50 verkeilt und dreht sich deshalb mit der Welle 82. Das obere Ende des Bauteils 148 er-

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streckt sich in ein napfförmiges Ende der Welle 46, wobei dieses durch eine Oberfläche 152 und ein Lager 15¹I begrenzt wird.

Eine flache Feder I56 ist um die untere äußere Oberfläche der Kelle 46 herum angeordnet und umgibt frei den Bauteil 148, wobei ein Ende bei 147 an der Welle 46 befestigt ist. Wenn die elektromagnetische Spule 126 erregt ist, wird der Ankerkörper 138 zur Spule hin angezogen und bewegt die gesamte Ankerbaugruppe nach oben, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, wodurch die Oberfläche 142 gegen die Feder 156 gedrückt wird, was bewirkt, daß die Feder den Bauteil 148»einspannt oder erfaßt. Diese Betriebsweise bewirkt eine Kupplung zwischen der Welle 82 und der Welle 46. Ein Einschalten des Motors 36 erzeugt eine Drehung des Ventilschaftes 24 und zwar über das Getriebe 40, die Welle 46 und die Welle 82.

Wenn der· Schieber durch den Elektromotor 36 angetrieben wird, so wird Energie in einer Feder 158 gespeichert. Die Feder ist eine Schraubenfeder, die innerhalb der Kammer 79 angeordnet ist, die sich in der Gehäusekapsel 30 befindet. Die Schraubenfeder weist ein Ende 162 auf, das in einer Nute I60 in der Federhalterung 84 sitzt. Das andere Ende 164 der Feder liegt in einer Nute 166 in der Mittelwandung 32. Es ist zu erkennen, daß die Energie, die in der Feder gespeichert wird, bei einem Abfall der elektromagnetischen Spule 126 freigegeben wird, so daß die Feder 158 als Motor wirksam ist, um den Schieber 12 in der entgegengesetzten Richtung anzutreiben.

Fig. 1 zeigt den Antrieb in der Betriebsstellung, in der die Kupplung 124 die Wellen 46 und 82 kuppelt. In Fig. 5 ist ein Betriebszustand dargestellt, bei dem die Kupplung 124 gelöst ist, so daß die Wellen 46 und 82 entkuppelt sind.

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Es sei auf die Fig. 3 und Ί Bezug genommen, die Schnittansichten eines Teils des in Pig. I dargestellten Antriebs zeigen. Falls erforderlich ist, eine ausreichende Energie zur Verfügung zu haben, die in der Feder 158 gespeichert ist, derart, daß der Federmotor den Schieber in eine Endlage zu bringen, entgegengesetzt zu der, in die der Schieber durch den Elektromotor 36 gebracht ist, ist die Feder 158 während des Zusammenbaus verwindungsfrei oder entspannt. Bei einem Antrieb, der so wie in den Zeichnungen dargestellt ist, aufgebaut ist, wird bei gelöster Kupplung eine relative Drehung der Welle 82 und der Mittelwandung 32 vorgesehen, um die Feder aufzuziehen oder zu spannen. Bei einem speziellen Antrieb ergibt ein Aufziehen um 166° und zwar 5^5 kg χ cm (600 Ib . in). Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, weist die Federhalterung 84 einen gebogenen Schlitz 168 auf,der einen Zapfen I70 aufnimmt, der sich von der Endwandung 90 der Gehäusekapsel 30 aus erstreckt. Bei einer relativen Drehung der Teile verbindet der Zapfen 170 diese Teile zum Aufziehen der Feder und zum Speichern einer ausreichenden Energie in der Feder 158. Eine Energie von 272 kg χ cm werden bei diesem Beispiel bei 83° erzeugt. Danach wird die Gehäusekapsel 30 an der Mittelwandung 32 befestigt, beispielsweise durch Schrauben 233· Die Größe dieser Vorspannung hängt natürlich von der speziellen Verwendung des Schiebers ab. Ein Ende des gebogenen Schlitzes I68 weist einen elastischen Anschlag 172 auf, so daß der Zapfen 170 beim Antrieb des Schiebers durch den Federmotor elastisch ausschlagen kann.

Wenn der Schieber zu seiner voll geöffneten Stellung hin angetrieben wird oder in eine spezielle Mittelstellung, so ist es wünschenswert, den Schieber in der gewünschten Einstellung über eine längere Zeitdauer hinweg zu halten. Deshalb ist eine Bremse 76 (Fig.l, 2 und 6) vorgesehen, um den Schieber in der gewünschten Stellung nach Abschalten des Elektromotors 36 zu halten. Es sei insbesondere auf die Fig. 2 und 6 Bezug genommen.

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Die Bremse 76 weist ein Solenoid 17¹J auf, welches von einer Halterung 176 getragen wird, die ihrerseits an der Montage platte 34 mittels Schrauben 178 befestigt ist. Das Solenoid 174 weist zwei elektrische Leitungen I80 auf, die an die Klemmleiste 52 angeschlossen sind. Die Bremse 76 weist ferner einen Anker 182 auf, der sich bei Erregung und Abfall des Solenoides 17¹J in dieses hinein und aus diesem heraus bewegt. Eine Platte 184 ist am Motor und am Konus 188 durch Schrauben I86 befestigt. Diese Platte 184 weist einen nach unten umgebogenen Arm 190 und einen nach oben umgebogenen Arm 192 auf. Ein Schwenkarm 194 ist schwenkbar am Arm 190 durch einen Zapfen I96 gelagert und ist ferner schwenkbar mit dem Anker 182 bei 198 verbunden, beispielsweise mittels eines Splintes. Aus Fig. 6 ergibt sich, daß durch eine Abwärtsbewegung des Ankers 182 eine Drehung des Schwenkarmes 194 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn um den Zapfen 196 bewirkt wird. Eine derartige Bewegung bringt das Ende 200 des Schwenkarmes 194 in Anlage gegen eine Schwenkplatte 202, die schwenkbar mit der Platte 184 mittels eines Zapfens 204 verbunden ist, wobei die Platte bei Betrachtung der Fig. 2 im Uhrzeigersinn gegen eine Vorspannung bewegt wird, die durch eine Feder 206 gebildet wird, welche sich zwischen der Schwenkplatte 202 und dem Arm 192 der Platte 184 erstreckt. Ein Bremsband ist mit seinen Enden an Bremszapfen 210 und 212 befestigt, die ihrerseits von der Schwenkplatte 202 getragen werden. Das Bremsband 208 umgibt eine Bremstrommel 214 und ist normalerweise durch die Feder 206 so vorgespannt, daß das Bremsband 214 festgezogen wird. Das Bremsband 214 wird von einem Ende der Matorwelle getragen. Eine Bewegung der Schwenkplatte 202 in Richtung des Uhrzeigerdrehsinns löst jedoch die Bremse, so daß der Elektromotor 36 den Schieber 12 antreiben kann. Ein Einschalten des Motors 36 und eine Erregung des Solenoides 174 finden zur gleichen Zeit statt. Ein Abschalten des Motors bei der gewünschten Einstellung des Schiebers wird durch einen Abfall des Solenoides 174 begleitet, um den Motor zu bremsen und um den Schieber in der gewünschten Lage zu halten.

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Die Erfindung soll nunmehr an Hand des in Pig. 7 dargestellten Schaltbildes des Antrieb? 10 erläutert werden. Der dargestellte. Schaltkreis weist zwei Eingangsanschlüsse 218, 220 auf, die Spannung aus einem Wechselstromnetz erhalten, welches eine Spannung von 120 V bei 60 Hz führt. Der Anschluß 218 ist mit einem Paar Motorwicklungen 228 und 230 verbunden und mit einem Anschluß der Kupplungsspule 126. Der Anschluß 220 ist mit dem anderen Anschluß der Kupplungsspule 126 verbunden und zwar über einen Schalter 222, wobei es sich um einen Einschart-Ausschaltschalter handeln kann, der an einer entfernt angeordneten Steuerkonsole montiert ist. Der Schalter 222 ist mit einem beweglichen Kontakt eines kontaktbetätigten Schalters 7k (Fig. 2) verbunden und kann dadurch mit einem Anschluß des Solenoids Hk und mit einem Motorkondensator 232 verbunden werden. Beim Schließen des Schalters 22 wird die Kupplung 126 erregt und dadurch werden die Wellen k6 und 82 gekuppelt, wie es im Vorstehenden beschrieben wurde. Wenn der Schalter Tk geschlossen ist und zwar entsprechend der Stellung des Nockens 6k, der von der Welle 70 getragen wird, die sich mit der Welle 82 dreht, werden die Motorwicklungen 228 und 230 und das Bremssolenoid IJk erregt, um den Schieber in eine vorbestimmte Stellung anzutreiben, beispielsweise in die voll geöffnete Stellung. Wenn der Schieber die gewünschte Stellung erreicht, so öffnet der Nocken Sk die Kontakte 7¹J, wodurch der Motor 36 abgestoppt wird und das Bremssolenoid YJk abfällt. Dadurch wird gleichzeitig der Motor abgebremst und der Schieber in der gewünschten Stellung gehalten. Es sei bemerkt, daß die Wicklung 126 zu allen Zeiten erregt bleibt, wenn nicht der Schalter 222 geöffnet ist oder wenn nicht ein Stromausfall od. dgl. auftritt.

Während des beschriebenen Betriebes wird Energie in der Feder 158 gespeichert, so daß bei einer öffnung des Schalters 222 oder einem Stromausfall an den Anschlüssen 218, 220 der Federmotor den Schieber in der entgegengesetzten Richtung antreibt, beispielsweise in die vollkommen geschlossene Stellung.

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Der Betrieb des Schiebers erfolgt unter Verwendung eines Schalters 72, der durch einen Nocken 66 betätigt wird, der ebenfalls von der Welle 70 getragen ist. Der Schalter 72 ist mit zwei Ausgangsleitungen 224, 226 verbunden, die zu einer Spannungsquelle und einer Signallampe führen können, um die Schieberstellung anzuzeigen. Eine Anzahl derartiger Schalter und Nocken können vorgesehen sein, um die Schieberstellungen zwischen der. voll geschlossenen und der voll geöffneten Stellung anzuzeigen, so daß das Betriebspersonal die Zwischenstellungen des Schiebers überwachen können. Eine Anzahl von Schaltern 222 kann mit der Kupplung und dem Motor und mit einer Anzahl von Schaltern, wie den Schaltern Tk, verbunden sein, um wahlweise den Schieber in Zwischenstellungen zu bringen. Leckagen können durch die Verwendung von mechanischen Schiebern od. dgl. in Verbindung mit der Spule 126 überwacht und ausgeschaltet werden.

Es wurde ein automatischer, elektrisch betätigter Schieberantrieb mit Ausfallsicherung beschrieben, der auf einen Ausfall des Stromes anspricht, um den Schieber in eine vorbestimmte Schieberstellung zu bringen, beispielsweise in eine vollständig geschlossene Stellung. Der beschriebene Antrieb ist vollkommen ausfallsicher, da er automatisch den Schieber in eine vorbestimmte Stellung bringt und zwar unabhängig davon, ob der Schieber in einer vorbestimmten Stellung eingestellt ist oder ob der Schieber gerade in die gewünschte Stellung gebracht wird.

Bei einer speziellen Ausführungsform des Schieberantriebs bestehen die Lager aus Messing. Es wurde festgestellt, daß die Kupplungsbetätigung verbessert wird, wenn ein nichtmagnetischer rostfreier Stahl für die Welle 82 verwendet wird und wenn ein kohlenstoffhaltiger Stahl für das Ankerglied 138 verwendet wird und wenn das Element 136 aus einem Nicht-Eisenmaterial, wie . beispielsweise Messing oder Aluminium, besteht.

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Claims

John Herman Fitzwater

Unser Zeichen: F 882

Patentansprüche

[1.J Elektrisch betätigter Schieberantrieb mit Elektromotor, der ^-^ in ausrückbarer Weise mit dem Schieber in Antriebsverbindung steht und im Falle eines Stromausfalles ausgerückt wird, um den Schieber mittels eines anderen Antriebes zu betätigen, dadurch gekennzeichnet, daß eine normalerweise eingerückte, bei Stromausfall ausrückende Kupplung (126, 138, 140, 148, I56) zwischen dem Elektromotor (36) und dem Schieber (12) angeordnet ist und daß ein Energiespeicher (158) mit dem Schieberantrieb (82) in Antriebsverbindung steht.

2. Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher ein Federmotor (158) ist.

3. Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federmotor (I58) im Ruhezustand vorgespannt ist.

4. Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federmotor eine Schraubenfeder (I58) aufweist, die die Schieberantriebswelle

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NACHGEREICHT

(82) umgibt und deren eines Ende (162) mit dieser Schieberantriebswelle (82) und deren anderes Ende (164) an einem Gehäusepunkt (166) befestigt ist.

5. Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federmotor einen elastischen Anschlag (172) zum Anschlagen gegen einen gehäusefesten Zapfen (170) aufweist.

6. Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine elektrische Wicklung (126) aufweist, die mit der Spannungsquelle für den Elektromotor (36) verbunden ist, einen an der Schieberantriebswelle (82) verschiebbar gelagerten Kupplungsanker (138) und eine an einer Motorwelle (¹Io) angeordnete Kupplungsfeder (156), die um die Schieberantriebswelle (82) herumgeführt und durch den Kupplungsanker in Reibungseingriff mit dieser bringbar ist.

7. Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsanker (138) eine konische Fläche (142) aufweist, die mit der Kupplungsfeder (I56) in Eingriff bringbar ist.

8. Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsspule (126) eine Mittelbohrung aufweist, durch die hindurch sich die Schieberantriebswelle (82) erstreckt und daß die konische Oberfläche (1^2) des Kupplungsankers zwischen der Kupplungsspule und der Kupplungsfeder (156) angeordnet ist.

9. Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsanker (138) ein Lager (136) aufweist, welches an der Schieberantriebswelle (82) gleitet und welches an einem Ende den Kupplungsanker (138) und am anderen Ende die konische Kupplungsfläche (142) trägt.

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J$ j NACHQERElQHTi

10. Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (12) durch den Federmotor (158) entgegengesetzt zum Elektromotorantrieb antreibbar ist.

11. Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach einem der Ansprüche

I bis 10, gekennzeichnet durch einen Schalter·(7Ό_} der gemäß einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen des Elektromotors (36) betätigbar ist, um diesen von der Spannungsquelle abzuschalten und durch eine Bremse (17¹O, die durch diesen Schalter betätigt wird, um den Schieber (12) in der Stellung zu halten, in die der Schieber durch den Motor gebracht wurde.

12. Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (17¹O einen Elektromagneten aufweist, der mit der Spannungsquelle verbunden ist und normalerweise mit dem Motor eingeschaltet wird, um die Bremse zu lösen.

13. Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach einem der Ansprüche

II oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (17*1) eine Bremstrommel (21¹I) aufweist, die an der Welle (216) des Elektromotors montiert ist, ein Bremsband (208), welches um die Bremstrommel herumgeführt ist und welches in die Bremsanlagestellung vorgespannt ist und ein mechanisches Gestänge, welches zwischen dem Solenoid (17¹O und dem Bremsband angeordnet ist.

I¹I. Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Solenoid (12¹I) an der Seite des Elektromotors (36) montiert ist und einen Anker aufweist, der mit dem Gestänge (19¹I) verbunden ist.

15· Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach Anspruch I¹I, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Gestänge eine erste Platte aufweist, die am Ende des Elektromotors neben der Bremstrommel montiert ist, eine zweite Platte, die schwenkbar von

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NAGHGEREICHT

der ersten Platte getragen wird, wobei die zweite Platte mit den Enden des Bremsbandes verbunden ist, eine dritte Platte, die schwenkbar von der ersten Platte getragen wird und die schwenkbar mit dem Anker verbunden ist und mit der zweiten Platte, um diese zu verschwenken, wobei eine Vorspannungsfeder zwischen der ersten und der zweiten Platte vorgesehen ist, um die zweite Platte derart zu beaufschlagen, daß das Band um die Trommel herum straff gezogen wird.

16. Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die erste Platte einen Arm aufweist, der sich unter einem rechten Winkel zur Platte im allgemeinen parallel zur Seite des Elektromotors erstreckt und schwenkbar die dritte Platte trägt.

17. Elektrisch betätigter Schieberantrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Platte einen zweiten Arm aufweist, der sich von dieser Platte erstreckt und an dem ein Ende der Vorspannungsfeder befestigt ist.

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