DE4344325A1 - Planetary gear especially for actuators for mountings - Google Patents

Planetary gear especially for actuators for mountings

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/05Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor specially adapted for operating hand-operated valves or for combined motor and hand operation

Abstract

The gear has an internally cogged hollow wheel (21) which has a worm wheel (25) formed with it which engages with the screw (28) of a self-locking worm gear pair (25,28) driven by an electric motor (35). A wormwheel (12) is positioned on the sun wheel (9) as one piece formed with it and engages with a screw of the self-locking worm gear pair of the manual drive. The planetary gear is in the form of a single-stage spur gear. The sun wheel (4) formed by the cogging (3) is in one piece with the driven hollow shaft (2). The planetary wheels are mounted so as to freely rotate on bearing pins (6) fixed in the sun wheel (9).

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe, insbesondere für Stellantriebe von Armaturen, dessen am Planetenträger angeordnete Planetenräder mit einem mit einer Innenverzahnung versehenen Hohlrad und mit einem Sonnenrad in Eingriff stehen, wobei der Antrieb vorzugsweise über einen Elektromotor erfolgt und zusätzlich ein mit einem Handrad versehener manueller Antrieb über ein selbsthemmend ausgebildetes Schneckengetriebe vorgesehen ist.The invention relates to a planetary gear, in particular for valve actuators, the planet gears arranged on the planet carrier with one with a Internal gear provided ring gear and mesh with a sun gear, the It is preferably driven by an electric motor and additionally by a handwheel Provided manual drive via a self-locking worm gear is provided.

Bei elektrischen Stellantrieben ist es in der Regel erforderlich, einen zusätzlichen manuellen Antrieb vorzusehen, über den der Stellantrieb im Notbetrieb, z. B. bei Stromausfall oder einem defekten Antriebsmotor, betätigt werden kann. Auch muß die Möglichkeit gegeben sein, bei Inbetriebnahmearbeiten bzw. bei Reparatur- oder Wartungsarbeiten, die Arma­ turen von Hand zwischen den Endlagen zu verfahren, damit die elektrischen Schalt- und Meldeeinrichtungen sowie die elektronische Steuerung richtig eingestellt werden können. Der manuelle Antrieb erfolgt über ein am Stellantrieb vorgesehenes Handrad.With electric actuators it is usually necessary to add an additional manual Provide drive through which the actuator in emergency operation, for. B. in the event of a power failure or a defective drive motor, can be operated. The possibility must also be given be the Arma for commissioning or repair or maintenance work doors to move manually between the end positions so that the electrical switching and Signaling devices and the electronic control can be set correctly. The manual drive takes place via a handwheel provided on the actuator.

Um einen Handbetrieb durchführen zu können, muß bei den meisten herkömmlichen Stell­ antrieben vorher ein Umschalthebel betätigt werden, der ein Kupplungsteil verschiebt und dabei den Antrieb von Motor- auf Handbetrieb umschaltet. Beim Umschalten auf Handbetrieb sind jedoch hohe Reibungskräfte im Getriebe zu überwinden, so daß zum Umschalten in der Regel sehr hohe Betätigungskräfte erforderlich sind. Hinzu kommt, daß der Umschalthebel am Stellantrieb manchmal schwer zugänglich ist.In order to be able to carry out manual operation, most conventional actuators drives previously operated a switch lever that shifts a coupling part and switches the drive from motor to manual mode. When switching to Manual operation, however, have to overcome high frictional forces in the transmission, so that Switching usually very high actuation forces are required. On top of that the switch lever on the actuator is sometimes difficult to access.

Bekannt sind auch bereits Stellantriebe, bei denen als Hauptgetriebe ein Planetengetriebe eingesetzt wird. Da Planetengetriebe die Eigenschaft aufweisen, daß sie an zwei Stellen an­ getrieben werden können, wobei sich an einer Stelle eine Abtriebsbewegung ergibt, kann die Abtriebswelle hier bei Bedarf entweder motorisch oder manuell angetrieben werden, ohne daß eine Umschaltung erfolgen muß. Beim Einsatz von Stellantrieben wird jedoch verlangt, daß das Hauptgetriebe, welches die Abtriebswelle antreibt, selbsthemmend ist. Bei den be­ kannten Planetengetrieben ist eine derartige Selbsthemmung bisher nur durch zusätzliche Bauteile, wie z. B. eine Rücklaufsperre, erreicht worden.Actuators are already known in which a planetary gear is used as the main gear is used. Since planetary gears have the property that they are in two places  can be driven, resulting in an output movement at one point, the Output shaft here can be driven either by motor or manually, if necessary that a switchover must take place. When using actuators, however, it is required that the main gear, which drives the output shaft, is self-locking. With the be Known planetary gears, such self-locking has so far only been possible through additional Components such as B. a backstop has been achieved.

Bei Exzenter-Planetengetrieben, wie z. B. der Standard-Baureihe der Firma EMG, läßt sich eine Selbsthemmung durch eine kleine Exzenterhöhe erreichen. Derartige Stellantriebe weisen den Nachteil auf, daß am Handrad pro Umdrehung der Abtriebswelle, entsprechend der Übersetzung des Handrad-Schneckengetriebes, sehr viele Umdrehungen erforderlich sind. Es werden etwa 30 bis 50 Umdrehungen des Handrades für eine Umdrehung der Abtriebswelle benötigt. Der Stellvorgang ist hier bei Handbetrieb sehr langsam und ermüdend. Zusätzlich bewirkt hier der geringe Wirkungsgrad des selbsthemmenden Schneckengetriebes eine Erschwerung der manuellen Betätigung des Stellantriebs.In eccentric planetary gears, such as. B. the standard series from EMG, can achieve self-locking through a small eccentric height. Such actuators have the disadvantage that on the handwheel per revolution of the output shaft, accordingly the translation of the handwheel worm gear, very many revolutions required are. There will be about 30 to 50 turns of the handwheel for one turn Output shaft needed. The setting process here is very slow in manual mode tiring. In addition, the low efficiency of the self-locking Worm gearbox complicates the manual actuation of the actuator.

Bekannt geworden ist auch bereits ein mit einem Planetengetriebe versehener Stellantrieb der Fa. Joucomatic. Hier wird als Hauptgetriebe ein Planetengetriebe mit Kegelrädern ein­ gesetzt. Diese Konstruktion ist grundsätzlich sehr aufwendig und somit relativ teuer. Weiterhin kommt verteuernd eine erforderliche Rücklaufsperre hinzu. Die Rücklaufsperre muß ein sehr präzise gefertigtes Bauelement sein, um ihre Funktion sicher zu erfüllen. Erfahrungsgemäß stellt eine Rücklaufsperre ein störanfälliges Bauteil dar, besonders auch deshalb, weil Stellantriebe selten gewartet werden.An actuator provided with a planetary gear has also become known from Joucomatic. Here, a planetary gear with bevel gears is used as the main gear set. This construction is fundamentally very complex and therefore relatively expensive. Furthermore, there is an expensive backstop. The backstop must be a very precisely manufactured component in order to fulfill its function safely. Experience has shown that a backstop is a fault-prone component, especially because actuators are rarely serviced.

Ein gleichfalls bekannt gewordener Stellantrieb der Fa. Modact benötigt ebenfalls eine aufwendige Rücklaufsperre oder einen Bremsmotor, um die Forderung nach Selbsthemmung zu erfüllen. Außerdem ist auch hier ein aufwendiges Kegelgetriebe als Antrieb für das Pla­ netengetriebe erforderlich.An actuator from Modact, which has also become known, also requires one elaborate backstop or a brake motor to meet the demand for self-locking to fulfill. In addition, there is also an elaborate bevel gear as a drive for the pla netting gear required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein funktionssicheres, einfach aufgebautes und kostengünstig herstellbares Planetengetriebe zu schaffen, das als Hauptgetriebe in einem Stellantrieb einsetzbar ist und das die genannten Nachteile nicht aufweist sowie weder eine Umschaltungseinrichtung noch eine Rücklaufsperre erfordert.The invention is based, a functionally reliable, simply constructed and the task To create inexpensive to manufacture planetary gear that as a main gear in one Actuator can be used and does not have the disadvantages mentioned and neither Switching device still requires a backstop.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an dem mit einer Innenverzahnung versehenen Hohlrad des Planetengetriebes ein Schneckenrad drehfest angeordnet ist, das mit einer Schnecke eines über den Elektromotor antreibbaren, selbsthemmenden Schneckengetriebes in Eingriff steht, daß an dem Planetenträger ein Schneckenrad drehfest angeordnet ist, das mit einer Schnecke des selbsthemmend ausgebildeten Schneckengetriebes des manuellen Antriebs in Eingriff steht, und daß das Sonnenrad an der Abtriebswelle des Planetengetriebes drehfest befestigt ist, derart, daß zur Betätigung wahlweise das Hohlrad oder der Planetenträger des Planetengetriebes über eines der Schneckengetriebe antreibbar ist.According to the invention, this object is achieved in that with an internal toothing provided ring gear of the planetary gear a worm gear is rotatably arranged with a screw of a self-locking that can be driven by the electric motor  Worm gear is engaged that a worm wheel on the planet carrier is rotatably arranged, the self-locking trained with a snail Worm gear of the manual drive is engaged, and that the sun gear on the Output shaft of the planetary gear is rotatably attached, such that for actuation either the ring gear or the planet carrier of the planetary gear via one of the Worm gear is drivable.

Durch die Anordnung von zwei selbsthemmenden Schneckengetrieben an beiden Eingängen des Planetengetriebes, d. h. an dessen Hohlrad und an dessen Planetenträger, ist eine Rücklaufsperre nicht erforderlich. Bereits die Selbsthemmung der beiden Schneckengetriebe stellt die einwandfreie Funktion des Stellantriebs sicher und ermöglicht neben einem motorischen auch einen manuellen Antrieb, ohne daß zusätzliche Bauteile erforderlich sind. Der Stellantrieb ist zudem ohne irgendwelche manuelle Umschalteinrichtungen stets sowohl für den elektromotorischen Antrieb als auch für den manuellen Antrieb betriebsbereit.By arranging two self-locking worm gears at both entrances the planetary gear, d. H. on its ring gear and on its planet carrier is one Backstop not required. Already the self-locking of the two Worm gear ensures and enables the actuator to function properly in addition to a motor-driven also a manual drive without additional components required are. The actuator is also without any manual Switching devices always for both the electric motor drive and the manual drive ready for operation.

Aus der erfindungsgemäßen Gestaltung des Planetengetriebes, d. h. aus der neuartigen Nutzung der beiden Eingänge eines Planetengetriebes in der beschriebenen Weise, ergibt sich außerdem der Vorteil, daß bei Motorbetrieb eine Übersetzung von ca. 1 : 2 und bei Handbetrieb eine Übersetzung von ca. 1 : 3 ins Schnelle erreicht wird. Die Stellwege bei Handbetrieb sind folglich gegenüber den Stellwegen bei bekannten als Stellantrieb eingesetzten Planetengetriebs deutlich verkürzt worden. Für eine Umdrehung der Abtriebswelle werden nur etwa zwölf Umdrehungen am Handrad benötigt.From the inventive design of the planetary gear, d. H. from the novel Use of the two inputs of a planetary gear in the manner described results there is also the advantage that a gear ratio of approx. 1: 2 and at Manual operation a translation of about 1: 3 is achieved quickly. The travel paths at Manual operation are therefore compared to the travel paths in known as an actuator planetary gear used has been significantly shortened. For one turn of the Output shaft are only required about twelve turns on the handwheel.

Vorzugsweise ist das Planetengetriebe als einstufiges Stirnradgetriebe ausgebildet. Die Verzahnungen sind daher kostengünstig herstellbar. Dadurch, daß das innenverzahnte Hohlrad des Planetengetriebe- und das vom Elektromotor antreibbare Schneckenrad einteilig als ein einziges Bauteil hergestellt sind, ergibt sich eine weitere deutliche Kostenreduzierung. Das Hohlrad übernimmt erfindungsgemäß eine Doppelfunktion.The planetary gear is preferably designed as a single-stage spur gear. The Gears are therefore inexpensive to manufacture. Because the internally toothed Ring gear of the planetary gear and the worm gear driven by the electric motor are made in one piece as a single component, there is another clear Cost reduction. According to the invention, the ring gear takes on a double function.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind auch der Planetenträger des Planetengetriebes und das Schneckenrad des manuellen Antriebs einteilig hergestellt. Auch der Planetenträger des Planetengetriebes erfüllt somit eine Doppelfunktion. Der Planeten­ träger und das Schneckenrad stellen ein Bauteil dar und sind gleichfalls sehr kostengünstig herstellbar. According to a preferred embodiment of the invention, the planet carrier of the Planetary gear and the worm wheel of the manual drive made in one piece. Also the planet carrier of the planetary gear thus fulfills a double function. The planet Carrier and the worm wheel are one component and are also very inexpensive producible.  

Weiterhin ist es von Vorteil, daß das Sonnenrad in die Abtriebswelle eingefräst ist. Das Sonnenrad ist in die Abtriebswelle integriert, so daß auch hier die Herstellungskosten niedrig liegen. Vorteilhaft ist es außerdem, daß die Abtriebswelle als Hohlwelle ausgebildet ist.It is also advantageous that the sun gear is milled into the output shaft. The Sun gear is integrated in the output shaft, so that the manufacturing costs are low here too lie. It is also advantageous that the output shaft is designed as a hollow shaft.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es außerdem vorgesehen, daß der Elektromotor an einem Zwischengehäuse des Planetengetriebes angeflanscht ist und daß dessen Antriebswelle über ein Zahnrad-Vorgelege mit der das Hohlrad antreibenden Schnecke verbunden ist. Es ergibt sich so eine kompakte Bauweise des Stellantriebs.In the context of the present invention, it is also provided that the electric motor is on an intermediate housing of the planetary gear is flanged and that Drive shaft via a gear train with the worm driving the ring gear connected is. This results in a compact construction of the actuator.

Vorzugsweise ist die das Hohlrad antreibende Schnecke des Planetengetriebes auf ihrer Schneckenwelle gegen die Kraft von beidseitig angeordneten Tellerfedern axial verschiebbar angeordnet, wobei ein Endschalter derart vorgesehen ist, daß die Schnecke bei ansteigendem Drehmoment an der Abtriebswelle aus ihrer Mittelstellung herausbewegt und schließlich beim Erreichen eines eingestellten Drehmomentes den Endschalter betätigt und den Elektromotor des Antriebs abschaltet. Mittels dieser Drehmoment-Abschaltung kann eine Überbelastung der Armatur verhindert werden. Sofern das mit dem Hohlrad eine Einheit bildende Schneckenrad auf der Abtriebswelle auf Wälzlagern gelagert ist, kann der Wirkungsgrad des Planetengetriebes verbessert werden.The worm of the planetary gear which drives the ring gear is preferably on it Worm shaft against the force of disc springs arranged on both sides axially slidably arranged, wherein a limit switch is provided such that the screw with increasing torque on the output shaft moved out of its central position and finally actuates the limit switch when a set torque is reached and switches off the electric motor of the drive. By means of this torque cut-off Overloading the valve can be prevented. If the one with the ring gear Unit-forming worm wheel is mounted on roller bearings on the output shaft Efficiency of the planetary gear can be improved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is in the following described in more detail. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes, Fig. 1 is a schematic representation of a planetary gear according to the invention,

Fig. 2 eine detaillierte Darstellung des Planetengetriebes nach Fig. 1 im Längsschnitt gemäß B-B der Fig. 3, Fig. 2 is a detailed representation of the planetary gearing according to Fig. 1 in longitudinal section according to BB of Fig. 3,

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß A-A durch das Planetengetriebe gemäß Fig. 2, Fig. 3 shows a cross-section according to AA by the planetary gear according to Fig. 2,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 3 in vergrößerter Darstellung. Fig. 4 shows a detail of Fig. 3 in an enlarged view.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Planetengetriebe bezeichnet, in dessen Zentrum eine hohl ausgebildete Abtriebswelle 2 angeordnet ist. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, ist eine Verzahnung 3 in die Abtriebswelle 2 ist eingefräst, die auf der Abtriebswelle 2 ein Son­ nenrad 4 bildet. In die Verzahnung 3 des Sonnenrades 4 greifen drei Planetenräder 5 ein, die auf Lagerzapfen 6 drehbar gelagert sind. Sicherungsringe 7 sichern die Planetenräder 5 auf den Lagerzapfen 6. Die Lagerzapfen 6 sind in Bohrungen 8 in einem Planetenträger 9 mittels einer Schrumpfpassung befestigt.In Fig. 1, 1 denotes a planetary gear, in the center of which a hollow output shaft 2 is arranged. As can be seen from FIG. 3, a toothing 3 is milled into the output shaft 2 , which forms a sun gear 4 on the output shaft 2 . In the toothing 3 of the sun gear 4 engage three planet gears 5 , which are rotatably mounted on journal 6 . Circlips 7 secure the planet gears 5 on the journal 6 . The bearing pins 6 are fastened in bores 8 in a planet carrier 9 by means of a shrink fit.

Der Planetenträger 9 ist auf der Abtriebswelle 2 frei drehbar angeordnet und mittels einer Stützscheibe 10 in axialer Richtung gesichert. Ölzulaufbohrungen 37 und Ölnuten 11 stellen eine Schmiermittelversorgung des Gleitlagers zwischen dem Planetenträger 9 und der Abtriebswelle 2 sicher. Die Abtriebswelle 2 ist mittels Kugellager 14 in einem Gehäuse 15 des Planetengetriebes 1 gelagert; dabei fixieren Sicherungsringe 16 die Abtriebswelle 2 in axialer Richtung im Gehäuse 15 des Planetengetriebes 1. Eine stirnseitig an der Abtriebs­ welle 2 angeordnete Ausnehmung 17 ermöglicht eine formschlüssige, drehsichere Verbin­ dung mit einem Betätigungsglied einer in der Zeichnung nicht dargestellten Armatur.The planet carrier 9 is freely rotatable on the output shaft 2 and secured in the axial direction by means of a support disk 10 . Oil inlet bores 37 and oil grooves 11 ensure a lubricant supply to the slide bearing between the planet carrier 9 and the output shaft 2 . The output shaft 2 is mounted by means of ball bearings 14 in a housing 15 of the planetary gear 1 ; securing rings 16 fix the output shaft 2 in the axial direction in the housing 15 of the planetary gear 1 . A front side on the output shaft 2 arranged recess 17 enables a positive, non-rotatable connec tion with an actuator of a valve, not shown in the drawing.

Der Planetenträger 9 ist an seinem Außenumfang mit einer Schneckenverzahnung 13 eines Schneckenrades 12 versehen. Der Planetenträger 9 und das Schneckenrad 12 bilden ein einziges Bauteil, wie insbesondere auch aus der Fig. 4 der Zeichnung ersichtlich ist. In das Schneckenrad 12 greift eine Schnecke 18 ein, an deren Schneckenwelle 19 ein Handrad 20 drehfest angeordnet ist. Die Schneckenwelle 19 ist im Gehäuse 15 des Planetengetriebes 1 in Gleitlagern gelagert.The planet carrier 9 is provided on its outer circumference with a worm gear 13 of a worm wheel 12 . The planet carrier 9 and the worm wheel 12 form a single component, as can be seen in particular from FIG. 4 of the drawing. A worm 18 engages in the worm wheel 12 , on the worm shaft 19 of which a handwheel 20 is arranged in a rotationally fixed manner. The worm shaft 19 is mounted in the housing 15 of the planetary gear 1 in plain bearings.

Auf der Abtriebswelle 2 ist außerdem ein Hohlrad 21 auf einem Nadellager 22 frei drehbar angeordnet. Das Hohlrad 21 weist eine Innenverzahnung 23 auf, in die die Planetenräder 5 eingreifen. Das Hohlrad 21 weist außerdem auf seiner Außenseite eine Schneckenradver­ zahnung 24 eines Schneckenrades 25 auf. Das Hohlrad 21 und das Schneckenrad 25 bilden ein einziges Bauteil, was aus der Fig. 4 der Zeichnung besonders gut ersichtlich ist. Das Hohlrad 21 ist im übrigen mittels eines Sicherungsringes 26 und Paßscheiben 27 auf der Abtriebswelle 2 in Axialrichtung fixiert.A ring gear 21 is also freely rotatable on a needle bearing 22 on the output shaft 2 . The ring gear 21 has an internal toothing 23 in which the planet gears 5 engage. The ring gear 21 also has on its outside a Schneckenradver toothing 24 of a worm wheel 25 . The ring gear 21 and the worm gear 25 form a single component, which can be seen particularly well from FIG. 4 of the drawing. The ring gear 21 is otherwise fixed by means of a retaining ring 26 and shims 27 on the output shaft 2 in the axial direction.

In das Schneckenrad 25 des Hohlrades 21 greift eine Schnecke 28 mit ihrer Schnecken­ verzahnung 31 ein, die auf einer Schneckenwelle 29 drehfest angeordnet ist. Die Schneckenwelle 29 ist in dem Gehäuse 15 des Planetengetriebes 1 auf Kugellagern 30 frei drehbar gelagert. In axialer Richtung ist die Schnecke 28 auf der Schneckenwelle 29 mittels Tel­ lerfedern 32 in ihrer Mittelstellung federnd gehalten. Bei ansteigendem Drehmoment kann sich die Schnecke 28 auf der Zahnwellen-Verbindung 38 in axialer Richtung verschieben. Eine an der Schnecke 28 angeordnete Nut 36 dient der Betätigung eines in der Zeichnung nicht dargestellten Endschalters zur Abschaltung des Antriebs beim Erreichen des eingestellten Drehmomentwertes. In the worm wheel 25 of the ring gear 21 , a worm 28 engages with its worm teeth 31 , which is arranged on a worm shaft 29 in a rotationally fixed manner. The worm shaft 29 is freely rotatably supported in the housing 15 of the planetary gear 1 on ball bearings 30 . In the axial direction, the worm 28 is held resiliently on the worm shaft 29 by means of telescopic springs 32 in its central position. As the torque increases, the worm 28 can move in the axial direction on the toothed shaft connection 38 . A groove 36 arranged on the worm 28 serves to actuate a limit switch (not shown in the drawing) to switch off the drive when the set torque value is reached.

Auf der Schneckenwelle 29 ist antriebsseitig ein Zahnradvorgelege 33 angeordnet, das von einer Motorwelle 34 eines Elektromotors 35 antreibbar ist. Der Elektromotor 35 ist an ein Zwischengehäuse 39 des Planetengetriebes 1 angeflanscht.On the worm shaft 29 , a gear train 33 is arranged on the drive side, which can be driven by a motor shaft 34 of an electric motor 35 . The electric motor 35 is flanged to an intermediate housing 39 of the planetary gear 1 .

Das Planetengetriebe 1 wird, wie insbesondere auch aus der Fig. 1 der Zeichnung er­ sichtlich ist, im Normalbetrieb vom Elektromotor 35 über das Zahnradvorgelege 33 und die Schnecke 28 angetrieben, wobei dann über dessen Abtriebswelle 2 ein Stellvorgang an z. B. einer in der Zeichnung nicht dargestellten Armatur erfolgt. Mittels des Handrades 20 besteht außerdem insbesondere im Notbetrieb jederzeit die Möglichkeit, das Planetengetriebe 1 sofort auch über die Schnecke 18 anzutreiben. Da bei rechtsdrehendem elektrischen Drehfeld und rechtsdrehendem Handrad 20 auch die Abtriebswelle 2 rechtsherum drehen soll, muß diese Forderung durch die Steigungsrichtungen der beiden Schnecken berücksichtigt werden. Die motorisch angetriebene Schnecke 28 hat aus diesem Grund eine linkssteigende und die manuell angetriebene Schnecke 18 eine rechtssteigende Verzahnung.The planetary gear 1, as shown in particular in FIG. 1 of the drawing it is clearly powered in normal operation by the electric motor 35 via the gear train 33 and the worm 28, wherein z then the output shaft 2, a positioning operation on. B. a fitting not shown in the drawing. By means of the handwheel 20 there is also the possibility at any time, particularly in emergency operation, of driving the planetary gear 1 immediately via the worm 18 . Since the output shaft 2 is also supposed to turn clockwise in the case of a clockwise rotating electrical field and a clockwise rotating handwheel 20 , this requirement must be taken into account by the directions of the two screws. For this reason, the motor-driven worm 28 has a tooth that rises to the left and the manually driven worm 18 has a tooth that rises to the right.

Beim Antrieb durch den Elektromotor 35 wird über das Zahnradvorgelege 33 die Schnecke 28 angetrieben. Die Schnecke 28 treibt das Schneckenrad 25 und somit auch das mit dem Schneckenrad 25 ein Bauteil bildende Hohlrad 21 an. Das Hohlrad 21 treibt seinerseits über seine Innenverzahnung 23 die drei Planetenräder 5 des Planetengetriebes 1 an. Der Planetenträger 9 des Planetengetriebes 1 steht bei Motorbetrieb still, da wegen der Selbsthemmung der Schnecke 18 das Schneckenrad 12, das mit dem Planetenträger 9 ein Bauteil bildet, blockiert ist und sich nicht mitdrehen kann. Das Reaktionsmoment des Planetengetriebes 1 wird von der Schnecke 18 aufgenommen, wobei auch ein Mitdrehen des Handrades 20 zuverlässig verhindert wird. Die ortsfest am Planetenträger 9 angeordneten und von der Innenverzahnung 23 des Hohlrades 21 angetriebenen Planetenräder 5 bewirken somit über die Verzahnung 3 des Sonnenrades 4 eine Drehbewegung der Abtriebswelle 2. Die Abtriebswelle 2 bewirkt ihrerseits eine Stellbewegung der in der Zeichnung nicht dargestellten Armatur.When driven by the electric motor 35 , the worm 28 is driven via the gear train 33 . The worm 28 drives the worm wheel 25 and thus also the ring gear 21 which forms a component with the worm wheel 25 . The ring gear 21 in turn drives the three planet gears 5 of the planetary gear 1 via its internal toothing 23 . The planet carrier 9 of the planetary gear 1 is at a standstill when the engine is in operation, since the worm wheel 12 , which forms a component with the planet carrier 9 , is blocked due to the self-locking of the worm 18 and cannot rotate. The reaction torque of the planetary gear 1 is absorbed by the worm 18 , with the handwheel 20 also being reliably prevented from rotating. The planet gears 5, which are arranged in a fixed position on the planet carrier 9 and driven by the internal toothing 23 of the ring gear 21 , thus cause a rotation of the output shaft 2 via the toothing 3 of the sun gear 4 . The output shaft 2 in turn causes an actuating movement of the valve, not shown in the drawing.

Bei Handbetrieb über das Handrad 20 wird das Hohlrad 21 des Planetengetriebes 1, das mit dem Schneckenrad 25 ein Bauteil bildet, durch die Selbsthemmung der Schnecke 28 am Mitdrehen gehindert. Das bedeutet, daß der Kraftfluß jetzt vom Handrad 20 über die Schnecke 18 auf das Schneckenrad 12 verläuft. Das Schneckenrad 12 bildet mit dem Pla­ netenträger 9 ein Bauteil. Bei Drehung des Schneckenrades 12 dreht sich also in gleicher Drehrichtung auch der Planetenträger 9. Da sich die Planetenräder 5 im feststehenden Hohlrad 21 abstützen können, wird die Drehbewegung am Handrad 20 auf das Sonnenrad 4, d. h. auf die Abtriebswelle 2, übertragen.In manual operation via the handwheel 20 , the ring gear 21 of the planetary gear 1 , which forms a component with the worm wheel 25 , is prevented from rotating by the self-locking of the worm 28 . This means that the power flow now runs from the handwheel 20 via the worm 18 to the worm wheel 12 . The worm wheel 12 forms with the Pla netträger 9 a component. When the worm wheel 12 rotates, the planet carrier 9 also rotates in the same direction of rotation. Since the planet gears 5 can be supported in the fixed ring gear 21 , the rotary movement on the handwheel 20 is transmitted to the sun gear 4 , ie to the output shaft 2 .

Durch eine entsprechende Auswahl der Zähnezahlen von Sonnenrad 4, Hohlrad 21 und der Planetenräder 5, kann mittels des einstufigen Planetengetriebes 1 bei Motorbetrieb eine Übersetzung von ca. 1 : 2 und bei Handbetrieb eine Übersetzung von 1 : 3 ins Schnelle erzielt werden. Wählt man außerdem z. B. für das Schneckengetriebe des manuellen Antriebs eine Übersetzung von 36 : 1 ins Langsame, so ergibt sich eine Gesamtübersetzung bei Handbetrieb von 12 : 1. Die Anzahl der Umdrehungen am Handrad 20 kann somit in sehr vorteilhafter Weise klein gehalten werden.By a corresponding selection of the number of teeth of sun gear 4 , ring gear 21 and the planet gears 5 , the single-stage planetary gear 1 can achieve a gear ratio of approx. 1: 2 in motor operation and a gear ratio of 1: 3 in manual mode. If you also choose z. B. for the worm gear of the manual drive a ratio of 36: 1 to slow, so there is a total ratio in manual mode of 12: 1. The number of revolutions on the handwheel 20 can thus be kept very small in a very advantageous manner.

Grundsätzlich erfüllen im Planetengetriebe 1 die Schneckenräder 12 und 25 aufgrund der Baueinheit mit dem Planetenträger 9 bzw. mit dem Hohlrad 21 jeweils zwei erforderliche Funktionen. Auf diese Weise wird eine Reduzierung der Herstellkosten und eine sehr kom­ pakte Bauform erreicht. Der wesentliche Vorteil der beschriebenen Getriebekombination liegt darin, daß eine störanfällige und konstruktiv aufwendige Handumschalteinrichtung, wie bei bekannten einfachen Schneckengetriebe-Stellantrieben, nicht erforderlich ist. Es ist hier jederzeit, ohne daß vorher ein Umschalthebel betätigt werden muß, ein sofortiger Handbetrieb möglich.Basically, in the planetary gear 1, the worm wheels 12 and 25 each perform two required functions due to the structural unit with the planet carrier 9 and the ring gear 21 . In this way, a reduction in manufacturing costs and a very compact design is achieved. The main advantage of the gear combination described is that a manual switching device which is susceptible to faults and is structurally complex, as in known simple worm gear actuators, is not required. Immediate manual operation is possible here at any time, without having to operate a switch lever beforehand.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß auch auf eine komplizierte Rücklaufsperre verzichtet werden kann. Dieses wird erreicht, indem das Planetengetriebe 1 eingangsseitig von zwei selbsthemmenden Schneckengetrieben 12, 18, 25, 28 angetrieben wird. Durch die richtige Ausnutzung der beiden Eingänge des Planetengetriebes 1 ergibt es sich, daß bei Handbetrieb nur etwa 12 Umdrehungen des Handrades 20 pro Umdrehung der Abtriebswelle 2 erforderlich sind. Die Eingangsdrehbewegung erfolgt entweder über das Hohlrad 21 oder den Planetenträger 9, wobei immer das Sonnenrad 4, d. h. die Abtriebswelle 2, angetrieben wird. Da als Verzahnungen sowohl bei den Schneckengetrieben 12, 18, 25, 28 als auch bei dem Planetengetriebe 1 genormte Module und Achsabstände verwendet werden, läßt sich auf diese Weise eine Baureihe entwickeln, bei der alle Typen ein geometrisch ähnliches Aussehen aufweisen. Werden vorzugsweise typisierte Bauteile verwendet, so ergibt sich eine zusätzliche Kosteneinsparung.Another advantage is that a complicated backstop can also be dispensed with. This is achieved in that the planetary gear 1 is driven on the input side by two self-locking worm gears 12 , 18 , 25 , 28 . The correct use of the two inputs of the planetary gear 1 results in the fact that only about 12 revolutions of the handwheel 20 per revolution of the output shaft 2 are required in manual operation. The input rotary movement takes place either via the ring gear 21 or the planet carrier 9 , the sun gear 4 , ie the output shaft 2 , always being driven. Since standardized modules and center distances are used as toothing both in the worm gear 12 , 18 , 25 , 28 and in the planetary gear 1 , a series can be developed in this way in which all types have a geometrically similar appearance. If typified components are preferably used, additional cost savings result.

Claims (11)

1. Planetengetriebe (1), insbesondere für Stellantriebe von Armaturen, dessen am Plane­ tenträger (9) angeordnete Planetenräder (5) mit einem mit einer Innenverzahnung (23) versehenen Hohlrad (21) und mit einem Sonnenrad (4) in Eingriff stehen, wobei der Antrieb vorzugsweise über einen Elektromotor (35) erfolgt und zusätzlich ein mit einem Handrad (20) versehener manueller Antrieb über ein selbsthemmend ausgebildetes Schneckengetriebe (12, 13,18, 19) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem mit einer Innenverzahnung (23) versehenen Hohlrad (21) ein Schneckenrad (25) drehfest angeordnet ist, das mit einer Schnecke (28) eines über den Elektromotor (35) antreibbaren, selbsthemmenden Schneckengetriebes (25, 28) in Eingriff steht, daß an dem Planetenträger (9) ein Schneckenrad (12) drehfest angeordnet ist, das mit einer Schnecke (18) des selbsthemmend ausgebildeten Schneckengetriebes (12, 18) des manuellen An­ triebs in Eingriff steht, und daß das Sonnenrad (4) an der Abtriebswelle (2) des Plane­ tengetriebes (1) derart drehfest befestigt ist, daß zur Betätigung wahlweise das Hohlrad (21) oder der Planetenträger (9) des Planetengetriebes (1) über eines der Schneckenge­ triebe (12, 18, 25, 28) antreibbar ist.1. A planetary transmission (1), in particular for actuating drives of fittings, the pinion carrier on the tarpaulin (9) arranged planetary gears (5) are provided with a provided with an internal toothing (23), ring gear (21) and with a sun gear (4) engages, wherein the drive is preferably carried out via an electric motor ( 35 ) and a manual drive provided with a handwheel ( 20 ) is also provided via a self-locking worm gear ( 12 , 13 , 18 , 19 ), characterized in that an internal toothing ( 23 ) provided ring gear ( 21 ), a worm wheel ( 25 ) is arranged in a rotationally fixed manner, which is in engagement with a worm ( 28 ) of a self-locking worm gear ( 25 , 28 ) which can be driven by the electric motor ( 35 ) and which engages on the planet carrier ( 9 ) Worm wheel ( 12 ) is arranged in a rotationally fixed manner, which engages with a worm ( 18 ) of the self-locking worm gear ( 12 , 18 ) of the manual drive eht, and that the sun gear ( 4 ) on the output shaft ( 2 ) of the tarpaulin gear ( 1 ) is rotatably attached such that either the ring gear ( 21 ) or the planet carrier ( 9 ) of the planetary gear ( 1 ) via one of the worm gear for actuation drives ( 12 , 18 , 25 , 28 ) can be driven. 2. Planetengetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe (1) als einstufiges Stirnradgetriebe ausgebildet ist.2. Planetary gear ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the planetary gear ( 1 ) is designed as a single-stage spur gear. 3. Planetengetriebe (1) nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innen verzahnte Hohlrad (21) des Planetengetriebes (1) und das von dem Elektromotor (35) antreibbare Schneckenrad (25) einteilig hergestellt sind. 3. Planetary gear ( 1 ) according to claims 1 and 2, characterized in that the internally toothed ring gear ( 21 ) of the planetary gear ( 1 ) and the worm gear ( 25 ) which can be driven by the electric motor ( 35 ) are made in one piece. 4. Planetengetriebe (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenträger (9) des Planetengetriebes (1) und das Schneckenrad (12) des manuellen Antriebs einteilig hergestellt sind.4. Planetary gear ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the planet carrier ( 9 ) of the planetary gear ( 1 ) and the worm wheel ( 12 ) of the manual drive are made in one piece. 5. Planetengetriebe (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (4) und die Abtriebswelle (2) einteilig hergestellt sind.5. Planetary gear ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sun gear ( 4 ) and the output shaft ( 2 ) are made in one piece. 6. Planetengetriebe (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Sonnenrad (4) bildende Verzahnung (3) in die Abtriebswelle (2) eingefräst ist.6. planetary gear (1) according to claim 4, characterized in that the sun gear (4) forming the toothing (3) is milled into the output shaft (2). 7. Planetengetriebe (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenräder (5) auf im Planetenträger (9) befestigten Lager­ zapfen (6) frei drehbar gelagert sind.7. Planetary gear ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the planet gears ( 5 ) in the planet carrier ( 9 ) fixed bearing journal ( 6 ) are freely rotatable. 8. Planetengetriebe (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (2) als Hohlwelle ausgebildet ist.8. Planetary gear ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the output shaft ( 2 ) is designed as a hollow shaft. 9. Planetengetriebe (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (35) an einem Zwischengehäuse (39) des Planeten­ getriebes (1) angeflanscht ist und daß dessen Motorwelle (34) über ein Zahnradvorgelege (33) mit der das Hohlrad (21) antreibenden Schnecke (28) verbunden ist.9. Planetary gear ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the electric motor ( 35 ) on an intermediate housing ( 39 ) of the planetary gear ( 1 ) is flanged and that the motor shaft ( 34 ) via a gear train ( 33 ) with the worm ( 28 ) driving the ring gear ( 21 ) is connected. 10. Planetengetriebe (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Hohlrad (21) antreibende Schnecke (28) auf ihrer Schneckenwelle (29) gegen die Kraft von beidseitig angeordneten Tellerfedern (32) axialver­ schiebbar angeordnet ist und daß ein Endschalter derart angeordnet ist, daß sich die Schnecke (28) bei ansteigendem Drehmoment an der Abtriebswelle (2) aus ihrer Mittel­ stellung herausbewegt und schließlich beim Erreichen eines eingestellten Drehmomentes den Endschalter betätigt und den Elektromotor (35) des Antriebs abschaltet.10. Planetary gear ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ring gear ( 21 ) driving worm ( 28 ) on its worm shaft ( 29 ) against the force of mutually arranged disc springs ( 32 ) is arranged axially displaceably and that a limit switch is arranged such that the worm ( 28 ) moves out of its central position with increasing torque on the output shaft ( 2 ) and finally actuates the limit switch when a set torque is reached and switches off the electric motor ( 35 ) of the drive. 11. Planetengetriebe (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenrad (25) auf der Abtriebswelle (2) vorzugsweise auf einem als Nadellager (22) ausgebildeten Wälzlager gelagert ist.11. Planetary gear ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the worm wheel ( 25 ) on the output shaft ( 2 ) is preferably mounted on a roller bearing designed as a needle bearing ( 22 ).
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