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Vorrichtung zur Ausführung geradliniger Verstellbewegungen in vorzugsweise
zwei entgegengesetzten Richtungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstelleinrichtung,
die zur Ausführung geradliniger Verstellbewegungen dient, welche insbesondere in
zwei zueinander entgegengesetzten Richtungen erfolgen sollen.
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Es ist eine Vorrichtung zur Ausführung geradliniger Verstellbewegungen
in vorzugsweise zwei entgegengesetzten Richtungen bekannt, bei welcher der Rotor
eines in beiden Drehrichtungen antreibbaren Elektromotors als Gewindemutter auf
dem Gewindebolzen einer undrehbar und verschiebbar geführten Stellspindel verschraubbar
ist, wobei sowohl der Rotor als auch die Spindel infolge ihrer gegenseitigen Axialbewegung
über Schaltkontakte zusammenwirken. Bei dieser vorbekannten Einrichtung ist der
axial gegenüber dem Stator zum Zwecke des Abschaltens verschiebbare Rotor einseitig
durch eine Feder belastet, die ihn in seine Mittelstellung zurückzuführen trachtet.
Die Schaltkontakte liegen stirnseitig des Rotors bzw. der Spindel in deren unmittelbarem
Bewegungsbereich.
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Von dieser bekannten Stellvorrichtung unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
dadurch, daß beiderseits des axial beweglichen Rotors je wenigstens eine ihn in
seiner Mittelstellung nicht belastende Feder angeordnet ist und sämtliche Schaltkontakte
außerhalb der Bewegungsbahn der Stellspindel angeordnet sind, welche beiderseits
des Motors in Deckeln eines Gehäuses geführt ist und aus diesen heraustritt. Durch
diese Ausbildung und Anordnung wird eine Verbesserung der Verstellvorrichtung erreicht.
Und zwar wird einmal durch die beiderseitige Herausführung der Spindel aus dem Gehäuse
eine einwandfreie Spindelführung bewirkt, so daß Hemmungen durch Verkanten der Spindel
ausgeschlossen sind. Außerdem kann die
Vorrichtung wahlweise an
einer der beiden Stirnseiten oder sogar an beiden zugleich mit Wellenstümpfen versehen
werden. Darüber hinaus bietet die beiderseitige Federabstützung des axial bewegliehen
Rotors den Vorteil einer vollkommenen Sicherung des Motors gegen Durchbrennen. Bei
der vorbekannten Einrichtung wird der Rotor nur bei einer Bewegungsrichtung der
Spindel zum Abschalten des Motorstromkreises benutzt, während der Abschaltkontakt
bei der entgegengesetzten Bewegung der Stellspindel durch die Spindel selbst betätigt
wird. Treten bei einer solchen Einrichtung Hemmungen in der Spindelbewegung auf,
brennt der Motor bei stillstehender Spindel durch. Dies wird erfindungsgemäß vermieden,
da die Spindel selbst mit der Abschaltung des Motorstromkreises nichts zu tun hat,
dies vielmehr ausschließlich durch den in beiden Richtungen abschaltend wirkenden
Rotor besorgt wird. Tritt bei der neuen Vorrichtung eine Hemmung an der Spindel
ein, so wird der Motorstromkreis in jedem Falle durch den dann axial auf der stehenden
Spindel verschraubten Rotor unterbrochen. Die neue Einrichtung schaltet demzufolge
nicht nur bei Erreichen der Endstellung der Spindel zuverlässig ab, sondern in beiden
Stellrichtungen auch dann, wenn irgendwelche Hemmungen im Gerät oder in dem von
ihm aus zu verstellenden Organ eintreten. Diese hohe Sicherheit macht ihn insbesondere
auch für den Untertagebergbau geeignet.
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Die Verstellvorrichtung gemäß der Erfindung, deren Ausschaltkontakte
bei größeren Betriebsstromstärken vorteilhaft in einem vom Motorstromkreis getrennten
Steuerstromkreis geringerer Stromstärke liegen, um sie vor einem vorzeitigen Verschleiß,.
z. B. durch Verschmoren, zu schützen, kann ohne weiteres sehr gedrungen gebaut und
gekapselt werden, so daß sie auch in rauhen Betrieben oder im Freien benutzt werden
kann. So kann man die Einrichtung zum Bewegen von Ventilen, Schiebersteuerungen
od. dgl. verwenden. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist der Oberbau von Bahnen,
namentlich von Eisen- oder Grubenbahnen, wo sie zur Zwangsverstellung von Weichen
benutzt wird. Hier bietet sie infolge des geringen Raumbedarfes-und der hohen Zuverlässigkeit
erhebliche Vorteile gegenüber den bisher benutzten elektromagnetischen oder elektromotorischen
Weichenstelleinrichtungen. Sie hat bei gleicher Zugkraft gegenüber den ersteren'
eine geringere Größe, gegenüber letzteren wegen der Kraftersparnis infolge Fortfalls
der bisher üblichen Übersetzungsgetriebe kleinere Abmessungen, so daß sie mühelos
in die Weiche eingebaut werden kann.
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In diesem Falle bietet" die selbsttätige Abschaltung der Spindelbewegung
bei Auftreten eines Widerstandes an der Spindel eine hohe Sicherheit gegen Weichenschäden,
wenn sich ein Fremdkörper, z. B. ein Stein od. dgl., zwischen Schiene und Weichenzunge
legen sollte.
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Die Vorrichtung 'eignet sich ebenso auch für Fernbetätigungen oder
Fernsteuerungen. In diesem Falle werden vorteilhaft neben den zur Abschaltung des
Verstellstromkreises dienenden Kontakten, weitere Kontakte vorzusehen sein, die
einen oder mehrere Überwachungsstromkreise steuern, mit deren Hilfe die Verstellage
sowie Hemmungen optisch, akustisch. oder in ähnlicher Weise angezeigt werden können.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Darin bezeichnet I ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse, das an
beiden Enden durch je einen Deckel 2, 3 verschließbar ist. Das Gehäuse I, das in
der Abbildung teilweise im Schnitt gezeigt ist, weist seitlich eine oder mehrere
Einführungstüllen 4 für das Anschluß- bzw. Steuerkabel auf. In der Mitte des Gehäuses
I ist der Stator 5 eines Elektromotors befestigt, dessen Rotor 6 mit einer Flachgewindebüchse
6' versehen ist. Indem Muttergewinde des Rotors 6 sitzt eine Flachgewindespindel
7, deren zylindrische Enden 7' in Bohrungen der Gehäusedeckel 2, 3 geführt sind.
Beiderseits des Rotors 6 ist über Druckkugellager 8 je eine nach außen stufenförmig
erweiterte Büchse 9 vorgesehen, wobei zwischen dem Absatz jeder der beiden symmetrisch
zur Quermittelebene des Gehäuses angeordneten Büchsen 9 und dem entsprechenden Gehäusedeckel
2 bzw. 3 eine Druckfeder IO eingeschaltet ist. Dabei ist die -Anordnung so getroffen,
daß der Rotor 6 durch die beiden Federn IO in seiner dargestellten Mittellage nicht
belastet ist.
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Die beiden Büchsen 9 weisen in Höhe der Absätze drei um I2O° gegeneinander
versetzte seitliche, flanschartig ausgebildete Augen 9' auf, .die in Verbindung
mit in den Deckeln 2, 3 gehaltenen Stehbolzen II die Büchsen gegen Drehen sichern.
Innerhalb jeder Büchse ist eine Keilnut vorgesehen, in der ein Keil 12 liegt, welcher
auf der anderen Seite in eine Längsnut der Spindel 7 eingreift, um diese gegen Drehen
zu sichern.
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Auf den einander zugekehrten Innenflächen der flanschartigen Ansätze
9' der Büchsen 9 ist je eine aus Isolierstoff bestehende Brücke 13 vorgesehen,
die ebenfalls mit Hilfe der Stehbolzen ii gegen Drehen gesichert sind und je einen
federnd nachgiebig gehaltenen Berührungskontakt 1q. tragen. Den Gegenkontakt 15
hierzu trägt ein zweiter 'Ring 16, der an den Enden der Stehbolzen ii -befestigt
ist. Dabei ist die Anordnung vorteilhaft so getroffen, daß die Berührungskontakte
1q:, 15 je nach Größe und Kraftbedarf des zu verstellenden Organs in einem besonderen
Steuerstromkreig liegen, so -daß sie -nur von einem geringen, zur Schaltschützenauslösung
dienenden Strom, nicht aber vom Hauptbetriebsstrom des Motors durchflossen werden.
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Schaltet man den Betriebsstrom ein, so dreht sich je nach der Richtung
des Drehfeldes bei einem Drehstrommotor bzw. je nach der Polung bei einem Gleichstrommotor
der - Rotor 6 im einen oder anderen Drehsinne. Dabei verschraubt sich die undrehbar
gehaltene Spindel? nach einer Seite aus dem Rotor 6 heraus, wobei sie zur Verstellung
beispielsweise einer Weiche dienen kann. Diese Bewegung kann in -der Weise -beendet
-werden, daß -man
den Strom abschaltet, woraufhin der Rotor und
damit die Spindel stehenbleibt. Das dargestellte Gerät ist jedoch durch den vorbeschriebenen
Aufbau so eingerichtet, daß es selbsttätig bei Erreichen der Endstellung, z. B.
der Weichenzunge, abschaltet. Läuft nämlich die Weichenzunge gegen die Schiene an
oder wird durch sonst ein Hindernis, beispielsweise durch einen im Bewegungsbereich
der Zunge liegenden Stein, die Verschiebebewegung der Spindel 7 gehemmt, so bleibt
diese zunächst stehen. In diesem Augenblick verschraubt sich der Rotor 6 auf der
stillstehenden Spindel 7 nach außen und tritt axial aus dem Stator 5 heraus. Er
nimmt dabei über die Drucklager 8 die in seiner Bewegungsrichtung liegende Büchse
9 mit, wodurch die Steuerkontakte I4, 15 voneinander getrennt werden und der Betriebsstrom
abgeschaltet wird. Durch den symmetrischen Aufbau des Gerätes erfolgt dieses selbsttätige
Abschalten bei beiden Bewegungsrichtungen des Rotors. Der Vorteil besteht jedoch
nicht allein darin, daß sich das Gerät selbsttätig abschaltet, wenn die Weichenzunge
in ihre Endstellung einläuft, so daß Endschalter entbehrlich sind, vielmehr wird
infolge der geschilderten Abschaltung die Weichenzunge auch unter dem erreichten
Enddruck an der Gegenschiene in Anlage gehalten.
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Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführungsform nur eine
beispielsweise Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt, vielmehr
sind noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich. So kann das Gerät
mit Vorteil in a11 den Fällen angewendet werden, wo es auf eine Verstellung oder
Betätigung in zwei Bewegungsrichtungen mit selbsttätiger Abschaltung ankommt, also
beispielsweise beim Verstellen von Ventilen, Schiebern od. dgl. und in vielen andern
Fällen.
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Ferner ist das Gerät sowohl als Verstelleinrichtung, die mit Druck-
und Zugkräften, bzw. auch als Verstellvorrichtung, die nur mit Druckkräften arbeitet,
verwendbar. Im ersteren Falle wird zur Bewegungs- und Kraftabnahme - wie in der
Zeichnung dargestellt - nur ein Ende der Spindel benutzt. Im zweiten Falle kuppelt
man beide Enden der Spindel mit der zu verstellenden Einrichtung.