DE2455873C3 - Antriebseinrichtung für Absperr- und ähnliche Steuer- oder Regelorgane - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine nach Art eines Baukastensystems ausgebildete, mehrere Baugruppen umfassende Antriebseinrichtung für Absperr- und ähnliche Steuer- oder Regelorgane, deren einzelne Baugruppen, wie Antriebseinheit Abschalteinheit Notstelleinheit u. ä. miteinander korrespondierende Gehäuse haben und in beliebiger Kombination mittels Kupplungsgliedern zusammengefaßt sind.

Solche über einen Antriebsmotor oder über ein Handrad die Verstellkräfte erzeugenden Antriebseinrichtungen sind bekannt, vgl. Katalog 1010, Ausgabe 1/67 »Ventile nach dem Baukastensystem«, Firma Gulde-Regelarmaturen KG, in Verbindung mit DE-OS 219 und Lueger, Lexikon der Technik, DVA Stuttgart, 1960, Band 1, Seite 4.

Die bekannten Antriebseinrichtungen sind allesamt nur für Hubstellglieder geeignet, so daß für jede andere Art von Stellgliedern besondere, an die dort herrschenden Bedingungen angepaßte Antriebseinrichtungen vorgesehen werden müssen. Da die Anforderungen an solche Antriebseinrichtungen bezüglich der Schalthäufigkeit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer hoch sind, ist infolge der Typenvielfalt ihre Herstellung und Lagerhaitung teuer, zumal auch dafür Sorge getragen werden muß, daß das Absperrorgan, beispielsweise bei Stromausfall, nicht in der gerade eingenommenen Stellung verbleibt sondern in die dann notwendige Einstellung bzw. Abstellung überführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten elektromotorischen Antriebseinrichtungen zu verbessern und unter Beibehaltung der Notstelleigenschaften so zu gestalten, daß sie bei weitestgehend gleicher Ausbildung ihrer Bauteile für die unterschiedlichsten Anwendungsfälle und zur Betätigung verschiedenster Ventile, Schieber und ähnlicher Steuerorgane, also für den Antrieb sowohl von Dreh- als auch von Hubstellgliedern einsetzbar sind

Ausgehend von einer Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß eine Einheit ein Zahnstangengetriebe umfaßt dessen mit der Welle einer Antriebseinheit lösbar verbindbares Zahnrad von mindestens einem Gleitstück umfaßt ist das in einer länglichen öffnung eines Ventilstangenkopfes hin- und herbeweglich gelagert ist und dessen mit dem Zahnrad kämmende Zahnstange in der länglichen öffnung des Ventilstangenkopfes befestigt ist

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung ist also in einen an sich bekannten (Siemens-Druckschrift »Schaltgetriebemotoren« 11.603 TS 31) Grundbaustein, bestehend aus dem elektromotorischen Antrieb und dem Schaltgetriebe, und in Zusatzbausteine, wie beispielsweise Abschalt- und Notstelleinrichtung (Katalog 1010, Ausgabe 1 /67), unterteilt und in beliebiger Kombination zusammengestellt für den Antrieb sowohl für Dreh- als auch für Hubantriebe gleichermaßen geeignet Da nunmehr jeweils gleiche Bauteile Verwendung finden können, werden die Stückzahlen größer und damit die Fertigungskosten geringer. Auf der Anwenderseite wird trotz vieler unterschiedlicher Betriebsbedingungen die Lagerhaltung der elektromotorischen Antriebe kleinen Auch ist die leichte Auswechselbarkeit der einzelnen Bausteine bei Reparaturen oder bei veränderten Betriebsbedingungen ein nicht zu unterschätzender Vorteil der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung. Die einzelnen Bauteile der Baugruppe sind fertigungstechnisch einfach ausgebildet, ohne hierbei auf Betriebssicherheit, Einstellgenauigkeit und lange Lebensdauer zu verzichten. Die als Hubantrieb dienende Umformereinheit zeigt dies in besonderem Maße, da bei ihr die Zahnstange im vorzugsweise aus zwei gleichen, mit Hilfe von Schrauben verbundenen Druckgußteilen bestehenden Ventilstangenkopf eingespannt ist und mit dem auf der Antriebswelle sitzenden, mit dem ebenfalls aus zwei gleichen Schalen bestehenden Gleitstück zusammenwirkenden Zahnrad kämmt. Alle Bauteile des Hubantriebes sind daher durch einfaches Zusammenstecken zu montieren.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand dreier in der Zeichnung mehr oder minder schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen

F i g. 1 und 2 Kombinationsbeispiele der Antriebsein- , richtung nach der Erfindung,

F i g. 3 einen Querschnitt durch die Umformereinheit der Antriebseinrichtung,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie XI-Xl in F i g. 3,

F i g. 5 eine zweite Ausführungsform der Umformereinheit der Antriebseinrichtung,

Fig.6 einen Schnitt durch die Umformereinheit gemäß F i g. 5 und

F i g. 7 eine dritte Ausführungsform der Umformereinheit gemäß F i g. 3.

Von den Bausteinen der nach Art eines Baukastensystems ausgebildeten Antriebseinrichtung sind in F i g. 1 eine Antriebseinheit 2 und eine Umformereinheit 26 und in Fig.2 die Antriebseinheit 2 sowie eine Umformeinheit 36, eine Notstelleinheit 13 und eine Abschalteinheit 14 gezeigt

Die Umformeinheit 26 nach Fig. 1 ist mit einem Bügelaufsatz 21 eines nicht weiter dargestellten Regelventils durch einen Zapfen 27, der zur Umformeinheit gehört, und einer Mutter 28 fest verschraubt Eine Hubsiange 29 ist durch eine nicht weiter dargestellte Kupplung mit dem ebenfalls nicht dargestellten Ventilkegel des Regelventils verbunden. Mit dem Handknopf 4 kann die Ausrückkupplung betätigt und die Verstellung des Regelventils mittels einer Kurbel 25 von Hand vorgenommen werden.

In Fig.2 ist die Umformeinheit 36 mittels eines Zwischenjochs 35 mit dem Regelventil verbunden, das mit zwei Tragsäulen 31 ausgerüstet ist Wenn hier die Versorgungsspannung unterbrochen wird, schaltet die Abstelleinheit 14 die Antriebseinheit 2 ab und das Absperrorgan, z. B. ein Kegel oder ein Schieber eines Steuer- oder Regelorgans, wird durch die Notstelleinheit 13 in die vorgesehene Endstellung gebracht

In den F i g. 3 und 5 ist die Umformeinheit 26, die eine von der Antriebseinheit 2 erzeugte Drehbewegung in eine auf- und abgerichtete Bewegung umformt gezeigt, die in einem Gehäuse 81 öffnungen für den Durchtritt der Antriebswelle 44 der Antriebseinheit 2 aufweist An der unteren Seite des Gehäuses befindet sich ein durchbohrter Fortsatz 82 mit einem Gewindeansatz 83, mit dessen Hilfe das Gehäuse an einem Ventil, einem Schieber oder einem ähnlichen Absperrorgan befestigt werden kann. In der Bohrung 84 des Fortsatzes 82 ist eine Stange 85 zur Betätigung des Absperrorgans geführt Die an ihrem unteren Ende eine Eindrehung 86 zur Kupplung mit der Ventilspindel aufweisende Stange 85 ist mit ihrem oberen Ende in einen Stangenkopf 87 fest eingeschraubt Eine öffnung 88 des Stangenkopfes umfaßt die in das Gehäuse 81 eingreifende Antriebswel-Ie 44, auf deren Flachkant ein ein Langloch 92' aufweisendes Ritzel 89 aufgesteckt ist Das Ritzel weist an beiden Seiten je einen Bund 90 auf, die als Lager für je ein Durchgangsloch 92 aufweisendes Gleitstück 91 dienen, vgl. auch F i g. 5. Die Gleitstücke 91 führen sich in in den Stangenkopf 87 eingearbeiteten Führungen 94und 95, während das Ritzel 89 in einer Zahnstange 93 kämmt

Durch eine im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinne erfolgende Drehung des Ritzels 89, das sich an der Zahnstange 93 abwälzt, wird der Stangenkopf 87 im Ausmalle des durch die Stirnseiten 71 und 72 der länglichen Öffnung 88 begrenzten Hubes in bezug auf die im Gehäuse 81 gelagerte Antriebswelle 44 nach oben oder nach unten bewegt Diese Bewegung wird über die Stange 85 auf das mit ihr verbundene Absperrorgan übertragen.

Die bei der Umformung der Drehbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung auftretenden Kräfte werden in den Lagern des Gehäuses für die Antriebswelle 44 und durch den Fortsatz 82, der die Stange 85 führt ebenfalls im Gehäuse 81 aufgefangen. Diese Lagerstellen sind fertigungstechnisch einfach, aber in Abhängigkeit der aufzunehmenden Kräfte kräftig ausgebildet Das Gehäuse 81 weist auch hier verstärkte Ecken auf, in denen Durchgangslöcher 33 zur Aufnahme der Kuppiungsglieder z. B. Schrauben 9 eingearbeitet sind.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Umformeinheit ist in den F i g. 4, 6 und 7 dargestellt Hier ist mit der Stange 85 ein Stangenkopf 98 verschraubt, der ebenfalls eine längliche öffnung 88 aufweist, in der eine Zahnstange 97 befestigt ist Mit dieser Zahnstange kämmt das auf der Antriebswelle 44 sitzende Zahnrad 89, das ebenfalls zu beiden Seiten je einen Bund 90 aufweist Gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel sind hier die Gleitstücke zu einem U-förmig ausgebildeten Gleitstück 96 zusammengefaßt wie dies F i g. 7 zeigt Um die Montage zu vereinfachen, kann, wie F i g. 6 zeigt, das U-förmig ausgebildete Gleitstück aus zwei gleichen Teilen 100 und 101 bestehen, die an ihren Stegen mit Hilfe eines Verbindungselementes 99, beispielsweise eine Schraube oder eine Niete, zusammengehalten werden. Der Stangenkopf besteht hier aus zwei gleichen mittels Schrauben miteinander verbundene Druckgußteilen 98a und 986, zwischen denen die Zahnstange 97 eingespannt ist

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, weisen die unterschiedliche Funktionen ausführenden Baueinheiten gleiche Gehäuse auf, die mit untereinander gleichem Abstand aufweisenden öffnungen zur Aufnahme der Kupplungsglieder bzw. zur Aufnahme der Antriebsglieder versehen sind; sie sind daher in der eingangs genannten Weise beliebig miteinander kombinierbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

24 55 Patentansprüche:

1. Nach Art eines Baukastensystems ausgebildete, mehrere Baugruppen umfassende Antriebseinrichtung für Absperr- und ähnliche Steuer- oder Regelorgane, deren einzelne Baugruppen, wie Antriebseinheit, Abschalteinheit, Notstelleinheit und andere miteinander korrespondierende Gehäuse haben und in beliebiger Kombination mittels Kupplungsgliedern zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß eint Einheit(26, 36) ein Zahnstangengetriebe (89, 93, 97) umfaßt, dessen mit der Welle (44) einer Antriebseinheit (2, 13) lösbar verbindbares Zahnrad (89) von mindestens einem Gleitstück (91, 96) umfaßt ist, das in einer länglichen öffnung (88) eines Ventilstangenkopfes (8/, 98) hin- und herbeweglich gelagert ist, und dessen mit dem Zahnrad kämmende Zahnstange (93,97) in der länglichen öffnung des Ventilstangenkopfes befestigt ist

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstangenkopf (98) aus zwei gleichen Druckgußteilen (98a, 9Sb) besteht, zwischen denen die Zahnstange (93) eingespannt ist

3. Antriebseinrichtung nach den Ansprächen 1 und

2, dadurch gekennzeichnet daß beidseitig der . Zahnstange (93) ein flächiges Gleitstück (91) angeordnet ist

4. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die flächigen Gleitstücke die Schenkel eines U-förmigen Gleitstückes (96) sind.

5. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß das U-förmige Gleitstück aus zwei Einzelteilen (100, 101) besteht, die an ihrem Steg durch mindestens ein Verbindungselement (99) zusammengehalten sind.