WO2018224364A1 - Stellantrieb mit einer vom stellbetrieb unabhängig auf einen stellanschluss einwirkenden rückstellfeder - Google Patents

Stellantrieb mit einer vom stellbetrieb unabhängig auf einen stellanschluss einwirkenden rückstellfeder Download PDF

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Andri Beer
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    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Definitions

  • the invention relates to an actuator for an (air) flap or for a valve for adjusting a gaseous or liquid volume flow, in particular for heating, ventilating or air conditioning a building.
  • the actuator includes a housing, an engine, a downstream transmission, a downstream of the transmission control connection and a return spring.
  • the motor is usually an electric motor and preferably a DC motor.
  • the transmission is typi cally ⁇ a reducer.
  • the actuating connection is set up for setting a rotational position of the flap or of the valve about an adjusting axis of the actuating connection, namely between a rest position and an actuating position.
  • the rest position may correspond to a closed or open rotational position of a flap or a valve.
  • the operating position then corresponds to the reverse of an open or closed rotational position of the flap or the valve.
  • the control connection can also set intermediate rotary positions.
  • the return spring is used for automatic operation of the actuator in the rest position.
  • the return spring serves to ensure that the actuator is acted upon in the event that it is deflected from a rest position, with a restoring force.
  • a flap connected to the control port or a valve connected to it are automatically closed.
  • Another disadvantage is that transmission types with a tendency to self-locking can not be used in combination with such a return spring. On this basis, it is an object of the invention to provide an improved actuator.
  • the transmission and the control terminal form a common assembly, which is arranged in or on the housing of the actuator ⁇ drive rotatable or pivotable about the control axis of the actuator.
  • the transmission and the control connection can be arranged, for example, on a carrier plate in or on the housing.
  • the common assembly is biased against increasing with increasing rotation restoring torque of the return spring and latched upon reaching a predetermined preload angle with a housing-side latching element V.
  • the preload angle is in particular at least as great as the maximum operational rotational position angle.
  • the preload angle in the range of 5 ° to 90 ° greater than the maximum operational rotational position angle, so that in the retired rest position still sufficient bias voltage for safe closing or for safe opening of the flap or the valve is present.
  • the return spring may be a scroll spring or coil spring, which is supported with one spring end in the housing and which beab ⁇ stands to the control axis acts on the common assembly.
  • the actuator has an unlocking, which is adapted to unlock in case of failure of a power supply of the actuator or a received control command towards the common assembly to the common ⁇ group together with the control port and regardless of the currently set rotational position of the actuator in to take the rest position.
  • the unlocking element is eg an electromagnet. The unlocking can be carried out such that it maintains the latch in the energized energized state and that he discontinued when the elimination of current excitation such as from the power supply of the actuator, the locking, so that the common assembly moves back to the rest position.
  • the system of the flap or actuator is advantageously separated from the system of provision and bridges any existing self-locking.
  • the reset radio ⁇ tion is thus independent of the flow of torque in the drive.
  • a further advantage is that the restoring spring acts as a spring accumulator only in case of a fault or a Ausschaltbe ⁇ in action.
  • the drive components are less loaded during normal operation.
  • the motor can be switched off again after setting a rotation angle in the control mode.
  • the engine is part of the common assembly. This also means that the motor rotates relative to the housing.
  • the transmission is self-locking. As a result, the flap or the valve remains independent of externally acting disturbances in the flow, such as pressure fluctuations or pressure surges rigid in its rotational position.
  • the motor is fixedly arranged in the housing.
  • the transmission has an input side transmission gear meshing with a motor gear of the motor.
  • the transmission axis of the gear wheel is aligned with the actuator axis of the Stel lantriebs.
  • the motor is driven by the transmission gear in the event that the common assembly is unlocked for operation in the rest position.
  • the engine acts here advantageous as a brake.
  • a too hard reset driving the ge ⁇ common assembly is thereby advantageously avoided.
  • the motor gear and the transmission gear are in non-self-locking engagement with each other.
  • Em Another advantage is that because of the housing-fixed Anord tion of the motor no moving leads to the motor are required compared to the relative arrangement of the engine as part of the common assembly. In sum resul ⁇ advantage a more compact design
  • the transmission has at least one further toothed wheel, which is arranged between the input-side gear toothed wheel and the control port.
  • the transmission is up to the non-self ⁇ inhibiting engagement between said motor gear and the transmission gear self-locking. This allows a part of the transmission in the event that the common assembly for
  • Procedure is unlocked to the rest position, intervene with the engine braking.
  • the motor in the unlocked state of the common assembly, is connected to an electrical limiting element, in particular to an ohmic resistance. Characterized an additional braking torque is applied to the joint assembly by the Generatori ⁇ rule engine operation.
  • the limiting element may also be a tens diode.
  • the switching of the motor to the electrical limiting element can be done for example by means of a elec ⁇ cal switch, which is closed when unlocking, for example by the common assembly itself.
  • the joint assembly may be designed to in one embodiment that these manually from the outside before ⁇ tensioned.
  • the assembly may, for example, have the shape of a rotary knob or a rotary purchase.
  • the common subassembly can also be pretensioned by means of an actuator, in particular by means of a further electric motor or an electromagnet.
  • the electromagnet may e.g. be a pull or lift agent.
  • the actuator that is, the further electric motor or the electromagnet
  • a biasing is possible in a particularly simple manner only by pressing a button on the housing.
  • the actuator is arranged to switch off the engine, as long as the joint assembly in the ent ⁇ unlocked state. This prevents the Actuator into operation goes without a secure procedural ⁇ ren of Stella circuit is no longer mög ⁇ Lich in the rest position.
  • control connection can cooperate with a downstream spindle or with a downstream eccentric in order to convert a rotary actuating movement at the control connection into a linear actuating movement at a further control connection.
  • valves with a linear valve drive can be connected to such an actuator.
  • FIG 2 of an example of a structure of a SEN invention shown actuator with a rotatable or pivotable in the housing received common assembly
  • Actuator with a common assembly with motor in the unlocked state and 4 shows the embodiment of FIG 3 in biased ⁇ th, latched state of the common assembly.
  • FIG. 1 shows the principle of the decoupling according to the invention of a normal actuating operation from a restoring spring RF acting independently on a setting terminal SA of an actuator AN for the procedure in a rest position A.
  • a restoring spring RF acting independently on a setting terminal SA of an actuator AN for the procedure in a rest position A.
  • the movements of the components of the actuator in a clockwise direction and shown in the lower part counterclockwise.
  • the flap or the valve is ge ⁇ closed, in which the common assembly is moved back by a Entrie ⁇ rules of the biased return spring in the rest position.
  • the motor is switched off or de-energized.
  • FIG. 2 shows a construction of an actuator AN according to the invention with a housing G rotatably or pivotally received common assembly BE from gear GE, positioning SA and with motor M R and without motor M G.
  • the two istli ⁇ Chen end positions A, B of the flap K are shown in dashed lines.
  • a common assembly BE is stretched to ⁇ next in the counterclockwise direction.
  • the assembly BE locked by a catch R on the assembly BE with a catch V, which engages in the catch R.
  • an unlocking element E in the form of an electromagnet then the assembly BE can be unlocked from the bias shown.
  • the bias voltage is applied by means of a return spring RF.
  • a motor M G is provided in broken lines represents ⁇ , which is fixed to the housing and over his motor gear MZ in engagement with a gear GZ of Ge ⁇ gear GE is GE.
  • the motor M G brakes with an unlocking of the common assembly BE.
  • the motor M R in which the motor M R is part of the common assembly BE, the motor M R can not intervene braking.
  • FIG 3 shows an embodiment of the actuator AN according to the invention with a common assembly BE with motor M in the unlocked state.
  • AK designates a connection cable of the actuator AN, via which the actuator AN is electrically supplied and also receives its positioning commands.
  • FIG 4 shows the embodiment of Figure 3 in a pre-stressed ⁇ , the locked state of the joint assembly BE.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb (AN) für eine Klappe (K) oder für ein Ventil zum Einstellen eines gasförmigen oder flüssigen Volumenstroms, insbesondere zum Heizen, Lüften oder Klimatisieren eines Gebäudes. Der Stellantrieb umfasst ein Gehäuse (G), einen Motor (M), insbesondere einen Gleichstrommotor, ein nachgeschaltetes Getriebe (GE), einen dem Getriebe nachgeschalteten Stellanschluss (SA) sowie eine Rückstellfeder (RF). Der Stellanschluss ist zum Einstellen einer Drehstellung der Klappe oder des Ventils um eine Stellachse (AS) des Stellanschlusses zwischen einer Ruhestellung (A) und einer Betätigungsstellung (B) eingerichtet. Die Rückstellfeder ist zum selbsttätigen Verfahren des Stellantriebs in die Ruhestellung vorgesehen. Es bilden in kennzeichnender Weise das Getriebe und der Stellanschluss eine gemeinsame Baugruppe (BE), welche im oder am Gehäuse des Stellantriebs dreh- oder schwenkbar um die Stellachse des Stellantriebs angeordnet ist. Die gemeinsame Baugruppe ist entgegen ein mit zunehmender Verdrehung zunehmendes Rückstellmoment der Rückstellfeder vorspannbar und bei Erreichen eines vorgegebenen Vorspannwinkels (α) mit einem gehäuseseitigen Verrastelement (V) verrastbar. Der Stellantrieb weist ein Entriegelungselement (E) auf, welches dazu eingerichtet ist, bei Ausfall einer Stromversorgung des Stellantriebs oder auf einen empfangenen Stellbefehl hin die gemeinsame Baugruppe zu entriegeln, um diese zusammen mit dem Stellanschluss und unabhängig von der aktuell eingestellten Drehstellung des Stellantriebs in die Ruhestellung zu verfahren.

Description

Beschreibung
Stellantrieb mit einer vom Stellbetrieb unabhängig auf einen Stellanschluss einwirkenden Rückstellfeder
Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb für eine (Luft-) Klappe oder für ein Ventil zum Einstellen eines gasförmigen oder flüssigen Volumenstroms, insbesondere zum Heizen, Lüften oder Klimatisieren eines Gebäudes. Der Stellantrieb umfasst ein Gehäuse, einen Motor, ein nachgeschaltetes Getriebe, einen dem Getriebe nachgeschalteten Stellanschluss sowie eine Rückstellfeder. Der Motor ist üblicherweise ein Elektromotor und vorzugsweise ein Gleichstrommotor. Das Getriebe ist typi¬ scherweise eine Reduziergetriebe. Der Stellanschluss ist zum Einstellen einer Drehstellung der Klappe oder des Ventils um eine Stellachse des Stellanschlusses eingerichtet, und zwar zwischen einer Ruhestellung und einer Betätigungsstellung.
Die Ruhestellung kann einer geschlossenen oder auch geöffneten Drehstellung einer Klappe oder eines Ventils entsprechen. Die Betätigungsstellung entspricht dann im Umkehrschluss einer geöffneten bzw. geschlossenen Drehstellung der Klappe oder des Ventils. Zwischen diesen beiden Endstellungen kann der Stellanschluss auch dazwischen liegende Drehstellungen einstellen. Die Rückstellfeder dient zum selbsttätigen Verfahren des Stellantriebs in die Ruhestellung.
Die Rückstellfeder dient dazu, dass der Stellantrieb in dem Fall, dass er aus einer Ruhestellung ausgelenkt ist, mit einer rücktreibenden Kraft beaufschlagt ist. Beim (gewollten) Ausschalten des Stellantriebs oder auch bei einem (ungewoll¬ ten) Ausfall der Stromversorgung des Stellantriebs verfährt dieser dann selbsttätig in die Ruhestellung. Eine mit dem Stellanschluss verbundene Klappe oder ein damit verbundenes Ventil werden automatisch geschlossen.
Nachteilig daran ist, dass der Motor und das folgende Getrie¬ be ständig gegen die Rückstellfeder „arbeiten". Entsprechend leistungsstark und robust sind der Motor und das Getriebe auszulegen .
Ein weiterer Nachteil ist, dass der Motor ständig bestromt sein muss, um den Stellanschluss gegen die Rückstellfeder zu verdrehen und ihn dort in dieser Drehstellung zu halten. Die elektrischen Verluste sind entsprechend hoch.
Ein weiterer Nachteil ist, dass Getriebebauarten mit Tendenz zu Selbsthemmung nicht in Kombination mit einer solchen Rückstellfeder eingesetzt werden können. Davon ausgehend ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Stellantrieb anzugeben.
Die Aufgabe wird mit den Gegenständen der Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Erfindungsgemäß bildet das Getriebe und der Stellanschluss eine gemeinsame Baugruppe, die im oder am Gehäuse des Stell¬ antriebs dreh- oder schwenkbar um die Stellachse des Stellantriebs angeordnet ist. Das Getriebe und der Stellanschluss können z.B. auf einer Trägerplatte im oder am Gehäuse ange- ordnet sein.
Die gemeinsame Baugruppe ist entgegen ein mit zunehmender Verdrehung zunehmendes Rückstellmoment der Rückstellfeder vorspannbar und bei Erreichen eines vorgegebenen Vorspannwinkels mit einem gehäuseseitigen Verrastelement V verrastbar. Der Vorspannwinkel ist insbesondere mindestens so groß wie der maximale betriebliche Drehstellungswinkel. Vorzugsweise ist der Vorspannwinkel im Bereich von 5° bis 90° größer als der maximale betriebliche Drehstellungswinkel, sodass in der zurückzufahrenden Ruhestellung noch eine ausreichende Vor- Spannung zum sicheren Schließen bzw. zum sicheren Öffnen der Klappe bzw. des Ventils vorhanden ist. Die Rückstellfeder kann eine Rollfeder oder Schraubenfeder sein, welche mit dem einen Federende im Gehäuse abgestützt ist und welche beab¬ standet zur Stellachse auf die gemeinsame Baugruppe einwirkt.
Der Stellantrieb weist ein Entriegelungselement auf, welches dazu eingerichtet ist, bei Ausfall einer Stromversorgung des Stellantriebs oder auf einen empfangenen Stellbefehl hin die gemeinsame Baugruppe zu entriegeln, um die gemeinsame Bau¬ gruppe zusammen mit dem Stellanschluss und unabhängig von der aktuell eingestellten Drehstellung des Stellantriebs in die Ruhestellung zu verfahren. Das Entriegelungselement ist z.B. ein Elektromagnet. Die Entriegelung kann derart ausgeführt sein, dass er im erregten bestromten Zustand die Verriegelung aufrecht erhält und dass er bei Wegfall der Stromerregung wie z.B. bei aus der Stromversorgung des Stellantriebs, die Ver- riegelung aufhebt, sodass die gemeinsame Baugruppe in die Ruhestellung zurückfährt.
Durch die Federrückstellung, die unabhängig vom normalen Klappen- bzw. Ventilantrieb aufgezogen bzw. vorgespannt werden kann, wird das System des Klappen- bzw. Stellantriebs vorteilhaft vom System der Rückstellung getrennt und überbrückt eine ggf. vorhandene Selbsthemmung. Die Rückstellfunk¬ tion ist somit unabhängig vom Momentenfluss im Antrieb.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Rückstellfeder als Feder- Speicher nur bei einem Störfall oder bei einem Ausschaltbe¬ fehl in Aktion tritt. Die Antriebskomponenten sind im Normalbetrieb weniger belastet.
Weiterhin kann nach erfolgter Einstellung eines Drehwinkels im Stellbetrieb der Motor wieder ausgeschaltet werden.
Nach einer Ausführungsform ist der Motor Teil der gemeinsamen Baugruppe. Das heisst auch, dass sich der Motor relativ zum Gehäuse verdreht. Einer weiteren Ausführungsform zufolge ist das Getriebe selbsthemmend ausgeführt. Dadurch bleibt die Klappe oder das Ventil unabhängig von außen einwirkenden Störgrößen im Volumenstrom wie Druckschwankungen oder Druckstöße starr in ihrer Drehstellung.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Motor fest im Gehäuse angeordnet. Das Getriebe weist ein eingangsseitiges Getriebezahnrad auf, das im Eingriff mit einem Motorzahnrad des Motors ist. Die Getriebeachse des Getriebezahnrads fluchtet dabei mit der Stellachse des Stel lantriebs .
Dadurch wird der Motor für den Fall, dass die gemeinsame Baugruppe zum Verfahren in die Ruhestellung entriegelt wird, durch das Getriebezahnrad angetrieben. Der Motor wirkt hier vorteilhaft als Bremse. Ein allzu hartes Rückfahren der ge¬ meinsamen Baugruppe wird dadurch vorteilhaft vermieden. In diesem Fall sind das Motorzahnrad und das Getriebezahnrad in einem nicht-selbsthemmenden Eingriff miteinander.
Em weiterer Vorteil ist, dass wegen der gehäusefesten Anord nung des Motors keine beweglichen Anschlussdrähte zum Motor erforderlich sind im Vergleich zur relativen Anordnung des Motors als Teil der gemeinsamen Baugruppe. In Summe resul¬ tiert eine kompaktere Bauweise
Nach einer weiteren Ausführungsform weist das Getriebe zumin- dest ein weiteres Zahnrad auf, welches zwischen dem eingangs- seitigen Getriebezahnrad und dem Stellanschluss angeordnet ist. Insbesondere ist das Getriebe bis auf den nicht-selbst¬ hemmenden Eingriff zwischen dem Motorzahnrad und dem Getriebezahnrad selbsthemmend ausgeführt. Dadurch kann ein Teil des Getriebes für den Fall, dass die gemeinsame Baugruppe zum
Verfahren in die Ruhestellung entriegelt wird, zusammen mit dem Motor bremsend eingreifen. Einer weiteren Ausführungsform zufolge ist der Motor im entriegelten Zustand der gemeinsamen Baugruppe an ein elektrisches Begrenzungselement, insbesondere an einen ohmschen Widerstand, geschaltet. Dadurch wird durch den generatori¬ schen Betrieb des Motors ein zusätzliches Bremsmoment auf die gemeinsame Baugruppe aufgebracht. Das Begrenzungselement kann auch eine Zehnerdiode sein. Das Schalten des Motors an das elektrische Begrenzungselement kann z.B. mittels eines elekt¬ rischen Schalters erfolgen, der beim Entriegeln z.B. durch die gemeinsame Baugruppe selbst geschlossen wird.
Die gemeinsame Baugruppe kann nach einer Ausführungsform derart gestaltet sein, dass diese manuelle von außen vor¬ spannbar ist. Die Baugruppe kann z.B. die Form eines Drehrads oder eines Drehkaufs aufweisen.
Die gemeinsame Baugruppe kann nach einer Ausführungsform auch mittels eines Aktors, insbesondere mittels eines weiteren Elektromotors oder eines Elektromagneten, vorspannbar sein. Der Elektromagnet kann z.B. ein Zug- oder Hubmagent sein. Dadurch ist kein manueller Eingriff notwendig.
Der Aktor, das heißt der weitere Elektromotor oder der Elektromagnet, kann mittels eines elektrischen Betätigungsele¬ ments, insbesondere mittels eines Tasters, zum Vorspannen betätigbar ist. Dadurch ist auf besonders einfache Weise ein Vorspannen lediglich durch Drücken eines Tasters am Gehäuse möglich .
Nach einer weiteren Ausführungsform weist der Stellantrieb ein am Gehäuse angeordnetes Entriegelungsbetätigungselement zum Betätigen des Entriegelungselements der gemeinsamen Bau¬ gruppe auf. Dadurch ist auf besonders einfache Weise ein Entriegeln der gemeinsamen Baugruppe möglich.
Vorzugsweise ist der Stellantrieb eingerichtet, den Motor auszuschalten, solange sich die gemeinsame Baugruppe im ent¬ riegelten Zustand befindet. Dadurch wird verhindert, dass der Stellantrieb in Betrieb geht, ohne dass ein sicheres Verfah¬ ren des Stellanschlusses in die Ruhestellung nicht mehr mög¬ lich ist.
Schließlich kann der Stellanschluss mit einer nachgeschalte- ten Spindel oder mit einem nachgeschalteten Exzenter zusammenwirken, um eine Drehstellbewegung am Stellanschluss in eine lineare Stellbewegung an einem weiteren Stellanschluss umzusetzen. Dadurch können auch Ventile mit einem linearen Ventilantrieb an einen derartigen Stellantrieb angeschlossen werden.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden am Beispiel der nachfolgenden Figuren erläutert. Dabei zeigen:
FIG 1 das Prinzip der erfindungsgemäßen Entkopplung eines normalen Stellbetriebs von einer unabhängig auf einen Stellanschluss des Stellantriebs einwirkenden Rückstellfeder zum Verfahren in eine Ruhestellung,
FIG 2 ein Beispiel für einen Aufbau eines erfindungsgemä¬ ßen Stellantriebs mit einer im Gehäuse dreh- oder schwenkbar aufgenommenen gemeinsamen Baugruppe aus
Getriebe, Stellanschluss sowie mit und ohne Motor,
FIG 3 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Stellantriebs mit einer gemeinsamen Baugruppe mit Motor im entriegelten Zustand, und FIG 4 das Ausführungsbeispiel gemäß FIG 3 im vorgespann¬ ten, verrasteten Zustand der gemeinsamen Baugruppe.
FIG 1 zeigt das Prinzip der erfindungsgemäßen Entkopplung eines normalen Stellbetriebs von einer unabhängig auf einen Stellanschluss SA eines Stellantriebs AN einwirkenden Rück- stellfeder RF zum Verfahren in eine Ruhestellung A. Im oberen Teil sind beispielhaft die Bewegungen der Komponenten des Stellantriebs im Uhrzeigersinn, und im unter Teil im Gegenuhrzeigersinn dargestellt.
Es wird während eines Initialisierungsvorgangs des Stellan- triebs zunächst die Klappe bzw. das Ventil geschlossen und dann die Rückstellfeder gespannt, indem die gemeinsame Bau¬ gruppe mit dem Gehäuse verrastet wird. Der Motor bleibt in beiden Fällen stromlos.
Im Normalbetrieb, d.h. im Stellbetrieb, erfolgt das Einstel- len der Drehstellung zwischen einer Ruhestellung und einer BetätigungsStellung .
Bei einer Rückstellung wird die Klappe bzw. das Ventil ge¬ schlossen, in dem die gemeinsame Baugruppe durch ein Entrie¬ geln der vorgespannten Rückstellfeder in die Ruhestellung zurückgefahren wird. Der Motor ist dabei ausgeschaltet bzw. stromlos .
FIG 2 zeigt ein einen Aufbau eines erfindungsgemäßen Stellantriebs AN mit einer im Gehäuse G dreh- oder schwenkbar aufgenommenen gemeinsamen Baugruppe BE aus Getriebe GE, Stellan- schluss SA sowie mit Motor MR und ohne Motor MG. Im rechten unteren Teil der Figur sind gestrichelt die beiden betriebli¬ chen Endstellungen A, B der Klappe K dargestellt.
Gemäß der Erfindung wird eine gemeinsame Baugruppe BE zu¬ nächst im Gegenuhrzeigersinn gespannt. Die Baugruppe BE verrastet dabei über eine Raste R an der Baugruppe BE mit einer Verrastung V, die in die Raste R einrückt. Über ein Entriegelungselement E in Form eines Elektromagneten ist dann die Baugruppe BE aus der gezeigten Vorspannung entriegelbar. Die Vorspannung wird mittels einer Rückstellfeder RF aufge- bracht.
Im Beispiel der FIG 2 ist auch ein Motor MG gestrichelt dar¬ gestellt, der gehäusefest angeordnet ist und über sein Motor- zahnrad MZ im Eingriff mit einem Getriebezahnrad GZ des Ge¬ triebe GE ist. In diesem Fall bremst der Motor MG bei einer Entriegelung der gemeinsamen Baugruppe BE mit. Im anderen Fall, bei dem der Motor MR Teil der gemeinsamen Baugruppe BE ist, kann der Motor MR nicht bremsend eingreifen.
FIG 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stellantriebs AN mit einer gemeinsamen Baugruppe BE mit Motor M im entriegelten Zustand. Mit AK ist ein Anschlusskabel des Stellantriebs AN bezeichnet, über das der Stellantrieb AN elektrisch versorgt wird und zudem seine Stellbefehle erhält.
FIG 4 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß FIG 3 im vorge¬ spannten, verrasteten Zustand der gemeinsamen Baugruppe BE .
Bezugs zeichenliste
A Endanschlag „geschlossen", Ruhestellung der Klappe oder des Ventils B Endanschlag „offen", Betätigungsstellung der Klappe oder des Ventils
C entspannte Drehposition der Baueinheit
D gespannte Drehposition der Baueinheit
AN Stellantrieb
AS Stellachse
BE Baueinheit
E Entriegelungselement
G Gehäuse
GE Getriebe
GZ Getriebezahnrad
M Motor, Elektromotor
MG gehäusefester Motor
MR Motor im Relativsystem zum Gehäuse
MZ Motorzahnrad
R Raste
RF Rückstellfeder
SA Stellanschluss
V Verrastelement
α Vorspannwinkel

Claims

Patentansprüche
1. Stellantrieb (AN) für eine Klappe (K) oder für ein Ventil zum Einstellen eines gasförmigen oder flüssigen Volumen- Stroms, insbesondere zum Heizen, Lüften oder Klimatisieren eines Gebäudes, wobei der Stellantrieb (AN) ein Gehäuse (G) , einen Motor (M) , ein nachgeschaltetes Getriebe (GE) , einen dem Getriebe (GE) nachgeschalteten Stellanschluss (SA) sowie eine Rückstellfeder (RF) umfasst, wobei der Stellanschluss (SA) zum Einstellen einer Drehstellung der Klappe (K) oder des Ventils um eine Stellachse (AS) des Stellanschlusses (SA) zwischen einer Ruhestellung (A) und einer Betätigungsstellung (B) eingerichtet ist und wobei die Rückstellfeder (RF) zum selbsttätigen Verfahren des Stellantriebs (AN) in die Ruhe- Stellung (A) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, - dass das Getriebe (GE) und der Stellanschluss (SA) eine gemeinsame Baugruppe (BE) bilden, welche im oder am Gehäuse (G) des Stellantriebs (AN) dreh- oder schwenkbar um die Stellachse (AS) des Stellantriebs (AN) angeordnet ist, - dass die gemeinsame Baugruppe (BE) entgegen ein mit zuneh¬ mender Verdrehung zunehmendes Rückstellmoment der Rück¬ stellfeder (RF) vorspannbar und bei Erreichen eines vorgegebenen Vorspannwinkels ( a ) mit einem gehäuseseitigen Ver- rastelement (V) verrastbar ist, und
- dass der Stellantrieb (AN) ein Entriegelungselement (E) aufweist, welches dazu eingerichtet ist, bei Ausfall einer Stromversorgung des Stellantriebs (AN) oder auf einen empfangenen Stellbefehl hin die gemeinsame Baugruppe (BE) zu entriegeln, um die gemeinsame Baugruppe (BE) zusammen mit dem Stellanschluss (SA) und unabhängig von der aktuell eingestellten Drehstellung des Stellantriebs (AN) in die Ruhestellung (A) zu verfahren.
2. Stellantrieb (AN) nach Anspruch 1, wobei der Motor (M, MR) Teil der gemeinsamen Baugruppe (BE) ist.
3. Stellantrieb (AN) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Ge¬ triebe (GE) selbsthemmend ausgeführt ist.
4. Stellantrieb (AN) nach Anspruch 1, wobei der Motor (M, MG) fest im Gehäuse (GE) angeordnet ist, wobei das Getriebe (GE) ein eingangsseitiges Getriebezahnrad (GZ) aufweist, das im Eingriff mit einem Motorzahnrad (MZ) des Motors (M, MG) ist und dessen Getriebeachse mit der Stellachse (AS) fluchtet.
5. Stellantrieb (AN) nach Anspruch 4, wobei das Motorzahnrad (MZ) und das Getriebezahnrad (GZ) in einem nicht-selbsthemmenden Eingriff miteinander sind.
6. Stellantrieb (AN) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Ge- triebe (GE) zumindest ein weiteres Zahnrad aufweist, welches zwischen dem eingangsseitigen Getriebezahnrad (GZ) und dem Stellanschluss (SA) angeordnet ist.
7. Stellantrieb (AN) nach Anspruch 6, wobei das Getriebe (GE) bis auf den nicht-selbsthemmenden Eingriff zwischen dem
Motorzahnrad (MZ) und dem Getriebezahnrad (GZ) selbsthemmend ist .
8. Stellantrieb (AN) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei der Motor (M, MG) im entriegelten Zustand der gemeinsamen Baugruppe (BE) an ein elektrisches Begrenzungselement, insbe- sondere an einen ohmschen Widerstand, geschaltet ist.
9. Stellantrieb (AN) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die gemeinsame Baugruppe (BE) derart gestaltet ist, dass diese manuell von außen vorspannbar ist.
10. Stellantrieb (AN) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die gemeinsame Baugruppe (BE) mittels eines Aktors, insbesondere mittels eines weiteren Elektromotors oder eines Elektromagneten, vorspannbar ist.
11. Stellantrieb (AN) nach Anspruch 10, wobei der Aktor mit¬ tels eines elektrischen Betätigungselements, insbesondere mittels eines Tasters, zum Vorspannen betätigbar ist.
12. Stellantrieb (AN) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Stellantrieb (AN) ein am Gehäuse (G) angeordnetes Entriegelungsbetätigungselement zum Betätigen des Entriege¬ lungselements (E) der gemeinsamen Baugruppe (BE) aufweist.
13. Stellantrieb (AN) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Stellantrieb (AN) eingerichtet ist, den Motor (M) auszuschalten, solange sich die gemeinsame Baugruppe (B) im entriegelten Zustand befindet.
14. Stellantrieb (AN) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Stellanschluss (SA) mit einer nachgeschalteten
Spindel oder mit einem nachgeschalteten Exzenter zusammenwirkt, um eine Drehstellbewegung am Stellanschluss (SA) in eine lineare Stellbewegung an einem weiteren Stellanschluss umzusetzen .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113423973A (zh) * 2019-02-21 2021-09-21 西门子瑞士有限公司 具有作为复位弹簧的卷绕片簧的致动驱动装置，该片簧被设计为恒力弹簧并且直接作用在致动驱动装置的致动连接点上
CN113544423A (zh) * 2019-03-15 2021-10-22 罗伯特·博世有限公司 具有用于阀的调节装置的电液式的系统

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3808895A (en) * 1973-02-09 1974-05-07 J Fitzwater Electric fail-safe actuator
GB1437061A (en) * 1973-04-05 1976-05-26 Walther & Cie Ag Valve
GB2018389A (en) * 1978-04-07 1979-10-17 Rotork Ltd A fail-safe spring mechanism for an actuator
US4895343A (en) * 1988-03-14 1990-01-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for driving a throttle valve
US4989566A (en) * 1988-11-25 1991-02-05 Solex Throttle member control device for an internal combustion engine fuel supply installation
US5367997A (en) * 1992-02-10 1994-11-29 Matsushita Industrial Co., Ltd. Throttle actuator
US5984260A (en) * 1996-10-15 1999-11-16 Baker Hughes Incorporated Electrically driven actuator with failsafe feature
EP1279876A1 (de) * 2001-07-25 2003-01-29 McIntosh, Douglas S Stellantrieb für Steuerventil
US20080236313A1 (en) * 2005-08-31 2008-10-02 Lars Gunnar Hodnefjell Actuator Device
US20160102775A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-14 Fadi SHAKKOUR Flow control system and method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4028702A1 (de) * 1990-09-10 1992-03-12 Bosch Gmbh Robert Stelleinrichtung
DE19524941B4 (de) * 1995-07-08 2006-05-18 Siemens Ag Lastverstellvorrichtung
JP3511577B2 (ja) * 1998-10-06 2004-03-29 株式会社日立製作所 内燃機関のスロットル装置
DE102008050466B4 (de) * 2008-10-04 2021-01-28 BorgWarner Esslingen GmbH Ventileinrichtung zur Steuerung eines Abgasstromes

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3808895A (en) * 1973-02-09 1974-05-07 J Fitzwater Electric fail-safe actuator
GB1437061A (en) * 1973-04-05 1976-05-26 Walther & Cie Ag Valve
GB2018389A (en) * 1978-04-07 1979-10-17 Rotork Ltd A fail-safe spring mechanism for an actuator
US4895343A (en) * 1988-03-14 1990-01-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for driving a throttle valve
US4989566A (en) * 1988-11-25 1991-02-05 Solex Throttle member control device for an internal combustion engine fuel supply installation
US5367997A (en) * 1992-02-10 1994-11-29 Matsushita Industrial Co., Ltd. Throttle actuator
US5984260A (en) * 1996-10-15 1999-11-16 Baker Hughes Incorporated Electrically driven actuator with failsafe feature
EP1279876A1 (de) * 2001-07-25 2003-01-29 McIntosh, Douglas S Stellantrieb für Steuerventil
US20080236313A1 (en) * 2005-08-31 2008-10-02 Lars Gunnar Hodnefjell Actuator Device
US20160102775A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-14 Fadi SHAKKOUR Flow control system and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113423973A (zh) * 2019-02-21 2021-09-21 西门子瑞士有限公司 具有作为复位弹簧的卷绕片簧的致动驱动装置，该片簧被设计为恒力弹簧并且直接作用在致动驱动装置的致动连接点上
CN113544423A (zh) * 2019-03-15 2021-10-22 罗伯特·博世有限公司 具有用于阀的调节装置的电液式的系统

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