DE607351C - Motorische Antriebsvorrichtung fuer Ventile, Pressen oder aehnliche Absperr- oder Arbeitsvorrichtungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
22. DEZEMBER 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47 h GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Motorische Antriebsvorrichtung für Ventile, Pressen oder ähnliche Äbsperr- oder Arbeitsvorrichtungen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. März 1931 ab

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für Ventile, Pressen oder ähnliche Absperr- oder Arbeitsvorrichtungen, bei denen eine Umwandlung einer Drehbewegung in eine Längsbewegung stattfindet und der eigentliche Krafthub verhältnismäßig kurz ist. Die Bewegungsübertragung von dem sich drehenden Teil auf den in einer Längsrichtung zu verschiebenden Teil des Ventils, der Presse o. dgl. erfolgt über zwei oder mehrere nebeneinanderliegende Steuerscheiben, von denen während des Umwandlungsvorganges mindestens eine absolut feststeht. Die Steuerscheiben sind an ihren zugekehrten

ig Seiten mit schraubenförmig geneigten Laufflächen für Übertragungswälzkörper versehen, die nach Art eines Spiegelbildes einander gleich und zugeneigt sind. Es sind mindestens zwei, vorzugsweise drei solcher Laufflächen vorgesehen, auf denen sich je ein Wälzkörper abwälzt.

Die Erfindung schlägt vor, diese für Handbetrieb bekannte Vorrichtung für Motorantrieb zu verwenden. Zu diesem Zwecke ist

a₅ erfindungsgemäß die Anordnung so getroffen, daß diejenige Steuerscheibe, welche die größte Längsbewegung ausführt, mittels Federkraft gegen die Wälzkörper der fest oder in einem Gewinde angeordneten Steuerscheibe gedrückt wird, wobei diese Federlage auch in der _3t, Ruhelage wirksam ist. Es ist infolgedessen stets ein Kraftschluß zwischen den einzelnen Steuerscheiben vorhanden, so daß insbesondere beim Beginn der motorischen Bewegung keine unerwünschten Stöße auftreten können.

Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungen der Erfindung.

Abb. ι zeigt im Querschnitt einen Elektroantrieb, wie er beispielsweise zur Betätigung eines Umsteuerventils o. dgl. angewendet wird, ι ist der Elektromotor, dessen Drehbewegung seiner Welle 2 in eine Längsbewegung des \^rentilstößels 3 umgewandelt werden soll. Zu diesem Zweck sind zwei Steuerscheiben 4 und 5 vorgesehen, zwischen denen sich in schraubenförmig geneigten Laufflächen mehrere Kugeln 6 befinden. Von den beiden Steuerscheiben ist die Scheibe 5 in dem Säulenaufsatz 7 fest gelagert, während die Scheibe 4 auf einer Muffe 8 sitzt. Diese _so Muffe ist einerseits vermittels einer Verzahnung 10 mit der auf der Motor welle aufgekeilten Buchse 9 unverdrehbar verbunden und andererseits in der Verzahnung 10 axial verschiebbar gelagert. Die Muffe trägt an ihrem rechten Ende eine Hülsen, welche eine auf der Buchse 9 gelagerte und gegen diese abgestützte Druckfeder 12 umschließt.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Alfred Kästner in Berlin-Lichterfelde.

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Durch diese Feder wird die Steuerscheibe 4, also diejenige Scheibe, welche im vorliegenden Falle überhaupt eine Längsbewegung ausführt, gegen die Wälzkörper 6 der festen Steuerscheibe 5 gedrückt.

Die nähere Ausbildung der Steuerscheiben zeigt eine in Abb. 2 in vergrößertem Maßstabe wiedergegebene Abwicklung. Wie die Zeichnung zeigt, besitzt jede der beiden ίο Scheiben eine Anzahl schraubenförmig geneigter Laufflächen 13 bzw. 14, welche von einer muldenförmigen Vertiefung allmählich in die Horizontalfläche der Scheiben übergehen. In diesen Laufflächen befinden sich die Kugeln 6, welche vermittels eines bei Kugellagern bekannten Käfigringes 15 immer in einem bestimmten Winkelabstand voneinander geführt werden, wodurch eine Schiefstellung der beiden S teuer scheiben 4 und 5 ao vermieden wird. Um hierbei diesen Käfigring 15 immer in der gewünschten Mittellage zu halten, ist dieser mit einer Anzahl von Ansätzen ιό und 17 versehen, welche in die Laufnuten der Kugeln hineinragen. Aus dem in Abb. 3 gezeigten Querschnitt nach Linie UI-III der Abb. 2 ist diese Ausbildung des Käfigringes ersichtlich.

Die Vorrichtung arbeitet nun in der Weise, daß bei einer Drehung der Welle 2 über die Kupplung 10 die Buchse 8 und mithin die Steuerscheibe 4 mitgenommen wird. Bei dieser Drehung werden, wie aus Abb. 2 ersichtlich, die Kugeln 6 gezwungen, die schräg nach oben verlaufenden Nuten 13 der Steuerscheibe 4 hinaufzulaufen, wodurch der Scheibe 4 während der Drehbewegung gleichzeitig ein Axialschub in der angegebenen Pfeilrichtung erteilt wird. Dieser Axialschub überträgt sich über die Muffe 8 auf die mit dem Ventilstößel 3 verbundene Nabe 18, wodurch dieser in der in Abb. 1 angegebenen Pfeilrichtung bewegt wird. Die rückläufige Bewegung der Muffe 8 wird durch den Anschlag 19 bzw. 20 begrenzt. Wie aus der vorstehenden Erläuterung der Arbeitsweise hervorgeht, wird bei einer Ausführung nach Abb. 1 der Arbeitsvprrichtung" nicht nur ein axialer Schub, sondern auch im gewissen Umfang eine Drehbewegung erteilt. Diese Drehbewegung ist in manchen Fällen unerwünscht, wenn es sich z. B. um Pressen- oder Schieberantriebe handelt. Um bei solchen Antrieben nur eine geradlinige Bewegung der Arbeitsvorrichtung zu erzielen, verwendet man mit Vorteil eine Ausführung nach Abb. 4 der Zeichnung. Der Aufbau dieser Vorrichtung ist im wesentlichen der gleiche wie nach der Abb. 1. Er unterscheidet sich nur insofern, als zu den beiden Steuerscheiben 4 und 5 noch eine dritte Scheibe 21 hinzutritt, weldie mit der Spindel 3 der Arbeitsvorrichtung fest verbunden ist. Die Steuerscheibe 4 ist hierbei beiderseitig mit schraubenförmig geneigten Laufimten versehen, und zwar derart, daß die beiderseitigen Laufnuten in der Drehrichtung der Scheibe keilförmig auseinanderlaufen. Bei einer Drehung der Welle 2 und mithin der Scheibe 4 tritt also ein nach links und rechts gerichteter Axialschub auf, welcher infolge des festen Widerlagers der Scheibe 5 sich nur in der angegebenen Pfeilrichtung nach links auswirken kann. Eine Geradführung 22 sorgt hierbei für eine vollkommene geradlinige Bewegung der Steuerscheibe 21 und mithin der Arbeitsvorrichtung. Auch bei dieser Ausführung wird wiederum diejenige Scheibe, welche die größte Längsbewegung ausführt, also die Scheibe 21 durch die Feder 12- gegen die Wälzkörper 6 der festen Steuerscheibe 5 gedruckt.

Die Ausführung nach Abb. 5 der Zeichnung beruht auf dem Gedanken, daß in manchen Fällen, z. B. bei Pressen o. dgl., die Arbeitsvorrichtung, z. B. das Preßwerkzeug, einen Weg, den sogenannten Vorhub, ohne Arbeitsleistung zurückzulegen hat, während die eigentliche Arbeit, z. B. das Pressen, erst im letzten Teil der Hubbewegung erfolgt. In diesen Fällen ist es zwecks Beschleunigung go des Arbeitsverfahrens erwünscht, daß der , Vorhub schneller ausgeführt wird als der eigentliche Arbeitshub. Zu diesem Zwecke ist die Steuerscheibe 5 nicht wie bei den Ausführungen nach den Abb. 1 bis 4 der Zeichnung fest gelagert, sondern sie vermag sich in einem Schraubgewinde 23 des Aufsatzes 7 axial zu bewegen. Die einzelnen Steuerscheiben 4, 5 und 21 werden durch einen Bolzen 24 und die F'eder 12 derart zusammengehalten, daß sie während des freien Vorhubes als einheitliches Ganzes wirken. Die Feder 12 muß also so stark sein, datf die Reibungskräfte zwischen den Kugeln und den Steuerscheiben größer sind als das zu leistende Drehmoment. Bei einer Drehung der Welle 12 und der hiermit verbundenen Drehung der bcheibe 4 wird mithin ~ auch die Steuerscheibe 5 mitgenommen und in dem Gewinde 23 nach abwärts geschraubt. Diese Bewe- n₀ gung nimmt ein Ende, sobald der Arbeitsspindel 3 ein Widerstand, z. B. bei einer Presse das Preßstück, entgegentritt, da alsdann in dem Gewinde 23 eine starke Reibungskraft auftritt, welche größer ist als die zwischen den Kugeln und der Steuerscheibe 4 bestehende Reibung. Die Scheibe 5 wird sich in dem Gewinde festklemmen, so daß die Steuerscheibe 4 nunmehr ihre Spreizwirkung auszuüben vermag. Das Gewinde 23 wirkt dann als festes Gegenlager, so daß der Scheibe ι und damit der Scheibe 3 eine axiale

Schubbewegung erteilt wird. Da die Scheibe 2i auf dem Bolzen 24 geführt ist, ist gleichzeitig für eine vollkommene geradlinige Schraubbewegung Sorge getragen. Diese Ausführung ist nicht auf die Verwendung von drei Steuerscheiben beschränkt. Sie kann natürlich mit gleichem Vorteil auf eine Ausführung nach Abb. 1 Anwendung finden, falls eine geradlinige Bewegung nicht unbedingt erforderlich ist.

Ebenso ist auch die Erfindung nicht auf die gewählten konstruktiven Mittel beschränkt. So können z. B. an Stelle der Kugeln auch Wälzkörper anderer Art, z.B. Walzen o.dgl., verwendet werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Motorische Antriebsvorrichtung für Ventile, Pressen oder ähnliche Absperr- oder Arbeitsvorrichtungen, bei denen mittels einer aus zwei oder mehreren nebeneinanderliegenden Steuerscheibeu bestehenden Übertragungsvorrichtung eine Umwandlung einer Drehbewegung in eine Längsbewegung stattfindet und der eigentliche Krafthub verhältnismäßig kurz ist, wobei von den Steuerscheiben während des Krafthubes eine feststeht und die an den zugekehrten Seiten der Steuerscheiben vorgesehenen schraubenförmig geneigten Laufflächen für die Übertragungswälzkörper nach Art eines Spiegelbildes einander gleich und zugeneigt sind und mindestens zwei, vorzugsweise aber drei solcher Laufflächen vorgesehen sind, in denen sich je ein Wälzkörper befindet, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Steuerscheibe, welche die größte Längsbewegung ausübt, mittels Federkraft gegen die Wälzkörper der fest oder in einem Gewinde angeordneten Steuerscheibe gedruckt wird, wobei diese Federkraft auch in der Ruhelage wirksam ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen