DE3538883C2

DE3538883C2 -

Info

Publication number: DE3538883C2
Application number: DE19853538883
Authority: DE
Inventors: Artur 4800 Bielefeld De Gronowski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-11-02
Filing date: 1985-11-02
Publication date: 1989-03-23
Also published as: DE3538883A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stelltrieb, vorzugsweise einen Schnellschluß- oder einen Schnell öffnungstrieb für Armaturen, Klappen, Türen oder dgl. mit einer von einem drehrichtungsumkehrbaren Antriebs motor antreibbaren Stellspindel und mit einem mittels der Stellspindel betätigbaren Kraftspeicher, wobei zwischen dem Antriebsmotor und der Stellspindel ein Zwischen trieb mit einer hohen Untersetzung vorgesehen ist.The present invention relates to an actuator, preferably a quick closing or a quick Opening mechanism for fittings, flaps, doors or the like with a reversible drive motor driven adjusting spindle and with a means the actuating spindle actuatable energy store, wherein an intermediate between the drive motor and the adjusting spindle driven with a high gear ratio is provided.

Aus der DE-AS 15 50 639 ist bereits ein Stelltrieb der in Rede stehenden Art bekannt, bei dem auf das mit einem Gewinde versehene freie Ende der Stellspindel eine Gewindehülse geschraubt ist, die durch zwei Sicherungsmuttern und durch zwei Wälzlager mit einem Widerlagerteil verbunden ist. Das Widerlagerteil weist an seinem freien Ende einen sich nach außen erstreckenden Ringflansch auf, gegen den sich ein Ende einer das Wider lagerteil umgreifenden Druckfeder abstützt. Das andere Ende der Druckfeder stützt sich gegen eine ortsfeste Grundplatte ab, die Teil des Getriebegehäuses ist. From DE-AS 15 50 639 an actuator is already the known type in question, in which with the threaded free end of the adjusting spindle a threaded sleeve is screwed through two Lock nuts and through two roller bearings with one Abutment part is connected. The abutment part points at its free end an outwardly extending one Ring flange against which one end is opposed supports compression spring encompassing the bearing part. The other The end of the compression spring is supported against a stationary one Base plate, which is part of the gearbox.

Dieser vorbenannte Stelltrieb ist ausschließlich als Schnellschließorgan ausgelegt. Es werden jedoch in der Praxis auch Stelltriebe verlangt, um beispielsweise ein Ventil, eine Klappe, eine Tür oder dgl. sehr schnell zu öffnen. Um allen Einsatzfällen gerecht zu werden, sind zwei, auf die jeweilige Funktion ausgelegte, Stelltriebe erforderlich.This actuator is only as Quick-locking device designed. However, in the Practice also requires actuators to order, for example Valve, a flap, a door or the like very quickly to open. To do justice to all applications, are two actuators designed for the respective function required.

Nicht nur im Hinblick auf die Fertigung und die Lager haltung sind verschiedene Ausführungen nachteilig, sondern auch auf die möglichen Verwechselungen bei der Montage und die damit verbundenen Fehlfunktionen.Not just in terms of manufacturing and storage attitudes are different, but disadvantageous also on the possible confusion during assembly and the related malfunctions.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stelltrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weiterzu entwickeln, daß mit konstruktiv einfachen, im wesentlichen mechanischen Mitteln, der Stelltrieb ohne Umrüstung wahlweise als Schnellschließ- oder als Schnellöffnungsorgan verwendbar ist. The present invention is based on the object Actuator according to the preamble of claim 1 so on develop that with constructively simple, essentially mechanical means, the actuator without retrofitting either as a quick closing or as a quick opening device is usable.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Kraft speicher das freie Ende der Stellspindel umgreift, daß auf beiden Seiten des Kraftspeichers zu seiner Betätigung je ein Federteller vorgesehen ist, daß jedem Federteller ein an der Stellspindel an der dem Kraftspeicher abgewandt liegenden Seite festgelegter Sicherungsring zugeordnet ist, und daß der Kraftspeicher je nach Drehrichtung des Antriebes in beiden Axialrichtungen betätigbar ist.The task is solved in that the force store that engages around the free end of the adjusting spindle both sides of the energy accumulator for its actuation Spring plate is provided that each spring plate on the Adjustment spindle on the side facing away from the energy accumulator Side is assigned circlip, and that the energy accumulator in depending on the direction of rotation of the drive is operable in both axial directions.

Dieser Stelltrieb kann sowohl zum schnellen Öffnen als auch zum schnellen Schließen von Organen jedweder Art eingesetzt werden, da die jeweilige Funktion ausschließlich von der Dreh richtung des Antriebsmotors abhängt. Von der Drehrichtung des Antriebsmotors hängt wiederum die Bewegungsrichtung der Stellspindel ab, wodurch sich die Seite ergibt, von der aus der Kraftspeicher gespannt wird. This actuator can be used for quick opening as well used to quickly close organs of any kind be, because the respective function exclusively from the rotation direction of the drive motor depends. From the direction of rotation of the Drive motor in turn depends on the direction of movement Adjustment spindle, which results in the side from which the lift mechanism is tensioned.

Der Stelltrieb ist so ausgelegt, daß die für die Funktion notwendige Axialbewegung der Stellspindel durch Entspannen des Kraftspeichers erfolgt, wodurch die Öffnung bzw. das Schließen in äußerst kurzer Zeit erfolgt. Durch die Verwendung von in der Technik bewährten, robusten Bauteilen ist eine nicht zu übertreffende Funktions sicherheit gegeben.The actuator is designed so that for the Function necessary axial movement of the adjusting spindle done by relaxing the energy accumulator, whereby opening or closing in an extremely short time he follows. Through the use of technology proven robust components is a function that cannot be surpassed given security.

Ein weiterer Vorteil ist noch darin zu sehen, daß im Bedarfs fall sogar ein Einsatz an anderer Stelle mit geänderter Funktion möglich ist.Another advantage is that in need even a use elsewhere with changed Function is possible.

Um beim Spannen des Kraftspeichers die von ihm ausgeübte Kraft abzutragen, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß jedem Federteller ein ortsfestes Widerlager zugeordnet ist, und daß in Abhängigkeit von der Axial bewegung der Stellspindel ein Federteller an dem zugeordneten Widerlager anliegt und daß der gegenüberliegende Federteller im Abstand zum zugeordneten Widerlager liegt. In order to tension the lift mechanism, the one he exercises Removing force is in a preferred embodiment provided that each spring plate has a fixed abutment is assigned, and that depending on the axial movement of the adjusting spindle a spring plate on the assigned Abutment and that the opposite spring plate is at a distance from the associated abutment.

Weitere Kennzeichen und Merkmale einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand von weiteren Unteransprüchen und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungs beispiele. Es zeigtOther characteristics and features of an advantageous Embodiment of the present invention are the subject of further subclaims and arise from the following description of preferred embodiment examples. It shows

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stelltriebs für ein Ventil und Fig. 1 shows a first embodiment of an actuator according to the invention for a valve and

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel. Fig. 2 shows another embodiment.

Der in der Fig. 1 aufgezeigte Stelltrieb 1 weist einen blockierfesten, reversierbaren Synchron- oder Asynchronmotor 5 an den ein nicht näher erläutertes Getriebe 6 angeflanscht ist. Das Getriebe 6 ist so aus gelegt, daß die Drehzahl seiner Abtriebswelle 7 wesentlich geringer ist als die des Motors 5. Auf die Abtriebswelle 7 ist ein Zahnrad 8 drehfest aufgesetzt, welches mit einem weiteren Zahnrad 9 in Eingriff steht, welches mit einem Trapezgewinde gestalteten Innengewinde ver sehen ist. Die Zahnräder 8, 9 sind in einem Getriebegehäuse 10 ange ordnet, welches mit zwei einander gegenüberliegenden, fluchtend zur Gewindebohrung des Zahnrades 9 liegenden Bohrung versehen ist, in denen eine Stellspindel 11 gelagert ist, die ein Außengewinde aufweist und die das Gehäuse beidseitig überragt. Die Gewindebohrung des Zahnrades 9 und die Stellspindel 11 stehen in Eingriff. Die Stell spindel ist mit einer Nut 12 versehen, in die ein Stift 13 eingreift. Wie die Abbildung zeigt, ist die Stellspindel 11 nur im mittleren Bereich mit dem Trapezgewinde versehen. An das Gehäuse 10 ist noch ein Gehäuse 14 angeflanscht. Die Längsachse des Gehäuses 14 fluchtet mit der Stellspindel 11. Die der Anlageseite gegenüberliegende Gehäuse wandung ist mit einer Bohrung versehen, durch die das Ende der Stell spindel 11 geführt ist. In das Gehäuse 14 ist als Kraftspeicher 15 eine Druckfeder einge setzt, die die Stellspindel 11 umgreift. Die Enden der Druckfeder 15 stützen sich gegen je einen Federteller 16 ab. Der untere, dem Gehäuse 10 zugewandt liegende Federteller, ist mittels eines in eine Ringnut der Stellspindel 11 eingesetzten Sicherungsringes 17 gegen axiale Verschiebung gesichert. The actuating drive 1 shown in FIG. 1 has a non-blocking, reversible synchronous or asynchronous motor 5 to which a gear 6 ( not explained in more detail) is flanged. The gear 6 is laid out so that the speed of its output shaft 7 is significantly lower than that of the engine 5th On the output shaft 7 , a gear 8 is rotatably mounted, which is in engagement with another gear 9 , which is seen with a trapezoidal thread designed internal thread ver. The gears 8, 9 are arranged in a gear housing 10 , which is provided with two opposite, aligned to the threaded hole of the gear 9 lying hole, in which an adjusting spindle 11 is mounted, which has an external thread and which projects beyond the housing on both sides. The threaded bore of the gear 9 and the adjusting spindle 11 are engaged. The adjusting spindle is provided with a groove 12 into which a pin 13 engages. As the illustration shows, the adjusting spindle 11 is only provided with the trapezoidal thread in the central area. A housing 14 is also flanged to the housing 10 . The longitudinal axis of the housing 14 is aligned with the adjusting spindle 11 . The opposite side of the system housing is provided with a bore through which the end of the adjusting spindle 11 is guided. In the housing 14 , a compression spring is inserted as the energy store 15 , which engages around the adjusting spindle 11 . The ends of the compression spring 15 are supported against one spring plate 16 each. The lower spring plate facing the housing 10 is secured against axial displacement by means of a locking ring 17 inserted into an annular groove of the adjusting spindle 11 .

Wie die Fig. 1 zeigt, ist am oberen und unteren Ende des Gehäuses 14 an der Innenseite in eine Ringnut je ein Sicherungsring 21 ein gesetzt. Ferner ist noch jeweils eine Druckscheibe 22 vorgesehen. Ein Sicherungsring und eine zugeordnete Druckscheibe bilden ein ortsfestes Widerlager für den betreffenden Federteller 16. Wird der Stelltrieb zum schnellen Öffnen verwendet, bildet der untere Sicherungsring und die Druckscheibe das Widerlager, beim schnellen Schließen, wie in der Fig. 1 dargestellt, bildet der obere Sicherungsring und die Druckscheibe das Widerlager. Aus der Fig. 1 ist ohne weiteres erkennbar, daß beim Abfall des Drehmomentes die Druckfeder 15 den Ventilteller 19 schlagartig in die Verschließlage bringt.As shown in FIGS. 1, is a set at the upper and lower end of the housing 14 on the inside an annular groove in each case one securing ring 21. A thrust washer 22 is also provided in each case. A locking ring and an associated thrust washer form a fixed abutment for the spring plate 16 in question . If the actuator is used for quick opening, the lower circlip and the thrust washer form the abutment, for fast closing, as shown in FIG. 1, the upper circlip and the thrust washer form the abutment. From Fig. 1 it is readily apparent that when the torque drops, the compression spring 15 brings the valve plate 19 abruptly into the closed position.

Soll im Gegensatz zur dargestellten Ausführung, das Ventil 2 schnell geöffnet werden, ist die Drehrichtung des Motors so zu wählen, daß bei der Abwärtsbewegung der Gewindespindel 11 die Druckfeder 15 gespannt wird. Dazu ist in das obere Ende der Stellspindel 11 ein weiterer Sichgerungsring 23 eingesetzt, der den oberen Federteller zum Spannen der Druckfeder 15 mitnimmt. Da bildet die untere Druck scheibe 22 und der Sicherungsring 21 ein Widerlager für den unteren Federteller 21 bzw. für die Druckfeder 15.In contrast to the embodiment shown, the valve 2 should be opened quickly, the direction of rotation of the motor should be selected so that the compression spring 15 is tensioned when the threaded spindle 11 moves downward. For this purpose, another locking ring 23 is inserted into the upper end of the adjusting spindle 11 , which takes the upper spring plate for tensioning the compression spring 15 . Since the lower pressure disc 22 and the locking ring 21 form an abutment for the lower spring plate 21 and for the compression spring 15th

Das andere Ende der Stellspindel 11 ragt bis in die Mitte eines Gehäuses 3 hinein. Auf das Ende ist eine Flanschscheibe 18 auf gesetzt an die eine einen Ventiteller 19 tragende Betätigungs stange 20 angeschraubt ist. Die in der Abbildung dargestellte Anordnung ist ein Schnellschlußventil, dessen Ventilteller 19 normalerweise geöffnet ist, so daß das Medium durchströmt. Damit die Feder 15 das Ventil 2 nicht schließt, liegt der Motor 5 an elektrischer Spannung und gibt dadurch ein Drehmoment ab, welches eine der Federkraft entgegenstehende Schubkraft der Stellspindel 11 erzeugt. Sobald die Spannung entfällt oder abfällt, wird durch die Federkraft das Ventil 2 geschlossen. The other end of the adjusting spindle 11 extends into the middle of a housing 3 . At the end of a flange 18 is set to which a valve plate 19 bearing actuating rod 20 is screwed. The arrangement shown in the figure is a quick-closing valve, the valve plate 19 is normally open so that the medium flows through. So that the spring 15 does not close the valve 2 , the motor 5 is connected to an electrical voltage and thereby emits a torque which generates a thrust force of the adjusting spindle 11 opposing the spring force. As soon as the voltage drops or drops, the valve 2 is closed by the spring force.

Dabei ist besonders günstig, daß die die Stellspindel bildende Stellspindel 11 und das Zahnrad 9 als nicht selbsthemmender Spindeltrieb ausgelegt sind.It is particularly favorable that the adjusting spindle 11 forming the adjusting spindle and the gear 9 are designed as a non-self-locking spindle drive.

Zum Öffnen des Ventils 2 wird der Motor 5 wieder an elektrische Spannung gelegt. Dadurch wird das Zahnrad 9 in Drehrichtung versetzt. Da der in die Nut 12 eingreifende Stift 13 eine Drehung der Stell spindel 11 verhindert, wird diese zur Öffnung des Ventils verfahren. Da die Drehzahl des Zahnrades 9 extrem herabgesetzt wird, dauert die Öffnungsbewegung entsprechend lange.To open the valve 2 , the motor 5 is again connected to electrical voltage. As a result, the gear 9 is displaced in the direction of rotation. Since the engaging in the groove 12 pin 13 prevents rotation of the adjusting spindle 11 , this is moved to open the valve. Since the speed of the gear 9 is extremely reduced, the opening movement takes a correspondingly long time.

Der erfindungsgemäße Stelltrieb kann nur für solche Aggregate einge setzt werden, wo zwei in entgegengesetzte Richtungen erfolgende Bewegungen erfolgen. Wesentlich ist, daß eine Bewegung in einer äußerst kurzen Zeit erfolgt, während die andere Bewegung praktisch ohne Zeitvorgabe erfolgen kann. The actuator according to the invention can only be used for such units be placed where two are in opposite directions Movements take place. It is essential that a movement in one extremely short time, while the other movement is practical can be done without a time limit.

Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stellspindel 11 an Stelle des Außengewindes mit einer Verzahnung 24 versehen, die mit einem Abtriebsritzel 25 des nicht näher erläuterten, vom Antriebsmotor 5 angetriebenen Getriebes in Eingriff steht. Der Antriebsmotor 5 ist so ange schlossen, daß auch bei dieser Ausführung das Ventil 2 als Schnellschlußventil arbeitet.In the embodiment shown in FIG. 2, the adjusting spindle 11 is provided with a toothing 24 instead of the external thread, which is in engagement with an output pinion 25 of the transmission (not explained in more detail) driven by the drive motor 5 . The drive motor 5 is connected so that the valve 2 also works as a quick-closing valve in this embodiment.

Im Bereich der Verzahnung 24 ist die Stellspindel 11 im Durchmesser größer gehalten als im Bereich der Druckfeder 15. Der untere, der Verzahnung zugewandt liegende Federteller 16 liegt bei entspannter Druckfeder 15 oder bei einer Aus bildung als Schnellöffnungstrieb bei geschlossenem Ventil an der durch die unterschiedlichen Durchmesser gebildeten Ringfläche an. Diese Ausführung ist besonders einfach, da der Sicherungsring und die Druckscheibe entfällt.In the area of the toothing 24 , the adjusting spindle 11 is kept larger in diameter than in the area of the compression spring 15 . The lower, the toothing lying spring plate 16 is in a relaxed compression spring 15 or from an education as a quick opening drive with the valve closed on the ring surface formed by the different diameters. This version is particularly simple because the circlip and the thrust washer are omitted.

Die in der Fig. 2 aufgezeigte Ausführung bietet den Vorteil, daß die Stellspindel ausschließlich eine Axialbewegung aus führt, so daß diese Ausführung besonders leichtgängig und betriebssicher arbeitet.The embodiment shown in FIG. 2 has the advantage that the adjusting spindle only performs an axial movement, so that this embodiment works particularly smoothly and reliably.

Claims

1.Actuator, preferably a quick-closing or a quick-opening drive for fittings, flaps, doors or the like high reduction is provided, characterized in that the energy accumulator ( 15 ) engages around the free end of the adjusting spindle ( 11 ), that on both sides of the energy accumulator ( 15 ) a spring plate ( 16 ) is provided for its actuation, that each spring plate ( 16 ) a locking ring ( 17, 23 ) is assigned to the adjusting spindle ( 11 ) on the side facing away from the energy accumulator ( 15 ), and that the energy accumulator ( 15 ) can be actuated in both axial directions depending on the direction of rotation of the drive ( 5 ) .

2. Actuator according to claim 1, characterized in that each spring plate ( 16 ) is assigned a fixed abutment, and that, depending on the axial movement of the adjusting spindle ( 11 ), a spring plate rests on the associated abutment and the other spring plate at a distance from the associated Abutment.

3. Actuator according to claim 2, characterized in that each abutment is formed from a thrust washer ( 22 ) which is held in position by means of a locking ring ( 21 ), and that the locking ring ( 21 ) is inserted into a groove which is inside in a Wall of a housing ( 14 ) surrounding the energy accumulator ( 15 ) is provided.

4. Actuator according to claim 2, characterized in that at least one abutment from a transverse to the longitudinal axis of the adjusting spindle ( 11 ) lying surface of the gear housing ( 10 ) or the energy accumulator ( 15 ) enclosing housing ( 14 ) is formed.

5. Actuator according to claim 3, characterized in that the bores of the thrust washer ( 22 ) are larger than the outer diameter of the spring plate ( 16 ) on the adjusting spindle ( 11 ) securing circlips ( 17, 23 ).

6. Actuator according to claim 1, characterized in that the adjusting spindle ( 11 ) in the central region has a Außenge thread or a toothing ( 24 ), and that on the energy accumulator ( 15 ) opposite end a coupling member, such as. B. a flange ( 18 ) for connecting an actuator is rotatably mounted.

7. Actuator according to claim 6, characterized in that the adjusting spindle ( 11 ) in the region of the toothing ( 24 ) or the external thread is kept larger in diameter than in the region of the energy accumulator ( 15 ), and that the energy accumulator ( 15 ) faces lying ring surface forms a support for the associated spring plate ( 16 ).

8. Actuator according to claim 1, characterized in that the energy accumulator is designed as a compression spring ( 15 ).