DE1042311B - Vorrichtung fuer Antriebe, insbesondere Stellantriebe fuer Drosselklappen, Ventile, Schleusen u. dgl. - Google Patents

Description

• Vorrichtung für Antriebe, insbesondere Stellantriebe für Drosselklappen, Ventile, Schleusen u. dgl. Der Antrieb von Stellantrieben, also beispielsweise von Antrieben für Drosselklappen, Ventile, Schleusen u. dgl., soll bei Überschreiten einer bestimmten, auf den Antrieb ausgeübten Kraft, also bei Überschreiten eines vom Motor abgegebenen Drehmoments, abgeschaltet werden, damit in der gesamten Anlage keine Teile zu Schaden kommen, wenn der Verbraucher, also beispielsweise die Ventilklappe, gelegentlich einmal klemmt. Das Überwachen des vom Motor abgegebenen Drehmoments geschieht vielfach durch eine sogenannte Ausweichschnecke, also durch einen Schneckenantrieb, bei dem die Schnecke beim Überschreiten eines ganz bestimmten Drehmoments entgegen einer Rückstellkraft nach der einen oder anderen Seite ausweichen kann. Das Ausweichen der Schnecke bildet dann das Kriterium zum Abschalten des Antriebsmotors.
• Bei diesen Antrieben, insbesondere bei denen das ganze Drehmoment verhältnismäßig niedrig liegt, ist es unerwünscht, daß nach dem Abschalten des Motors dessen kinetische Energie noch auf den Verbraucher übertragen wird. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, den Antrieb gleichzeitig mit seiner Abschaltung abzukuppeln, so daß er im Leerlauf auslaufen kann, ohne daß seine kinetische Energie noch mit übertragen wird.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für Antriebe, insbesondere Stellantriebe für Drosselklappen, Ventile, Schleusen u. dgl., bestehend aus einem Antriebsmotor, der über eine Reibungskupplung, vorzugsweise eine Lamellenkupplung, und einen Schneckentrieb auf den Abtrieb derart arbeitet, daß bei Überschreiten eines vorgegebenen Drehmoments durch Auswandern der Schnecke die Kupplung gelöst und der Motor abgeschaltet wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die in radialer Richtung aus der Kupplungshälfte herausgeführten federbelasteten Endlamellen ein axial nicht beweglicher Anschlag greift und die Kupplungshälfte zwischen den Endlamellen einen Ring trägt, der sich beim Auswandern der mit der Kupplungshälfte über die Welle verbundenen Schnecke gegen eine der Endlamellen legt und durch weiteres Auswandern der Schnecke die Kupplung ausrückt.
• Für bestimmte Antriebswellen ist es wesentlich, daß die Kupplung auch bei Überlastung nicht gelöst wird. Um diesen Betriebsfall zu erfassen, wird der Anschlag entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung so gestaltet, daß er aus dem Bereich der Endlamellen, z. B. durch einen Elektromagneten, entfernbar ist. Hierdurch wird erreicht, daß bei Überlastung zwar die Schnecke auswandert, die Kupplung jedoch dieser Bewegung, ohne auszurücken, zu folgen vermag. Dieser Betriebsfall kann z.. B. dann gegeben sein, wenn das zu bewegende Organ in einer Endlage so festgefahren ist, daß es nur durch Anwendung eines, wenn auch nur kurzzeitig wirksamen, überhöhten Moments aus dieser Lage entfernt werden kann. Die Betätigung des den Anschlag entfernenden Elektromagneten kann durch die Steuerung wegabhängiger Endschalter erfolgen. In diesem Fall würden nur die. ohnehin vorgesehenen Motorschutzschalter den Motor gegen Überlastung schützen.
• Einzelheiten der Erfindung sowie deren funktioneller Zusammenhang werden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert: Der Sperrschieber 1, der über das Kegelradgetriebe 2 des Schneckenradgetriebes 3 und die Kupplung 4 von dem Motor 5 angetrieben wird, betätigt in seinen Endstellungen die beiden Endschalter 6 und 7. Diese Endschalter schalten jeweils in einer Drehrichtung den Motor vom Netz ab, so daß es also beispielsweise bei geschlossenem Schieber 1 nicht mehr möglich ist, den Motor im Sinne einer weiteren »Zu«-Bewegung einzuschalten. Die Schnecke 3, die fest auf der Welle 8 befestigt ist, ist über diese Welle 8 mit den Federn 9 und 10 belastet, die sie in der Mittellage halten. Bei Überschreiten eines bestimmten Drehmoments wird die Kraft der Federn überwunden, so daß die Schnecke 3 nach der einen oder anderen Richtung auswandern kann. Durch das Auswandern der Schnecke 3 und damit auch der Welle 8 werden die Endschalter 11 und 12 betätigt und die Kupplung 4 gelöst. Die Kupplung 4 besteht aus einem mit der Antriebswelle 8 starr verbundenen Gehäuse 13, in dessen Führungszylinder 14 die äußeren Lamellen 15 der Kupplung 4 geführt sind. In das Gehäuse 13 greift die Antriebswelle 16 mit den inneren Kupplungslamellen 17 ein. Der für die Übertragung eines Drehmoments notwendige Preßdruck auf die Lamellen 15 und 17 wird durch die Federn 18 und 19 aufgebracht. Diese Federn greifen an axial beweglichen, mit dem Zylinder 14 kraftschlüssig verbundenen Druckscheiben 20 und 21 an. Die Druckscheiben 20 und 21 sind mit den in radialer Richtung verlängerten Endlamellen 22 starr verbunden. Im Bereich zwischen den Endlamellen 22 ist auf dem Zylinder 44 ein starr befestigter Ring 23 angeordnet. Weiterhin ist ein zwischen die Druckscheiben 20 und 21 greifender Anschlag 24 vorgesehen.
• Die Fig. 2 zeigt die nämliche Anordnung lediglich mit dem Unterschied, daß die Anschläge 24 mit einem Elektromagneten 25 verbunden sind. Wird dieser Elektromagnet 25 erregt, so wird der zugehörige Anschlag 24 aus dem Bereich zwischen den Druckscheiben 20 und 21 abgezogen. Die Erregung des Elektromagneten kann durch einen willkürlich zu betätigenden Schalter erfolgen, sie kann aber auch in Abhängigkeit von der Lage des zu bewegenden Organs, z. B. durch Endschalter, gesteuert werden.
• Die Fig. 3 zeigt die Kupplung 4 in einem Schnitt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es ist ersichtlich, daß die äußeren Lamellen 15 mit nasenförmigen Fortsätzen in Schlitze des Führungszylinders 14 eingreifen, so daß die Lamellen zwar in Achsrichtung verschoben werden können, jedoch gegeneinander keinerlei Drehbewegung auszuüben vermögen. Die Endlamellen sind radial verlängert, so daß sie über den Ring 23 hinausstehen.
• Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung ergibt sich wie folgt: In der in Fig. 1 gezeichneten Stellung werden durch die Federn 18 und 19 die Lamellen 15 und 17 aufeinandergepreßt, so daß sich ein Kraftfluß vom Motor 5 über die Welle 16, die Kupplung 4, das Schneckenradgetriebe 3 und das Kegelrad 2 auf einen Sperrschieber 1 ergibt. Läuft der Sperrschieber in seine Endstellung, so wird durch einen der Endschalter 6 oder 7 der Motor abgeschaltet. Da der Motor noch eine bestimmte kinetische Energie besitzt, wird er in der Laufrichtung weiterdrehen und dabei gegen ein durch die Endstellung des Schiebers gegebenes erhöhtes Drehmoment anlaufen. Um eine Überheanspruchung der Vorrichtung zu verhindern, ist die Welle 8 in axialer Richtung beweglich gelagert. Die Welle wird auf Grund der Drehbewegung des Motors nun in der einen oder anderen Richtung entgegen der Kraft der Federn 9 oder 10 verschoben. Mit der Welle 8 wird aber auch die Kupplung 4 in axialer Richtung verschoben. Da die Anschläge 24 starr im Raum stehenbleiben, wird schon nach einer relativ kurzen Strecke entweder die Scheibe 20 oder die Scheibe 21 gegen den Anschlag 24 laufen. Da eine der beiden Scheiben nun zurückgehalten wird, während das Kupplungsgehäuse selbst noch weiter auswandert, werden die Lamellen 15 und 17 voneinander gelöst, der Antrieb 5 also vom Abtrieb getrennt. Das Lösen der kupplung geschieht aber nicht vollständig, sondern nul in einem dem zu übertragenden Drehmoment entsprechenden Maße. Die Kupplungslamellen werden also in der Regel beim Wiedereinschalten des Motors 5 in der entgegengesetzten Richtung ein gewisses Drehmoment zu übertragen vermögen. Sollte dieses Drehmoment nun nicht ausreichen, den Schieber 1 im Gegensinne zu bewegen, so kann, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist, der Anschlag 24 entfernt werden. Nach dem Abzug des Anschlages 24 steht die Kupplung zur Übertragung des vollen Drehmoments zur Verfügung. Wie bereits angedeutet, kann das Abziehen der Anschläge 24 mit Hilfe entsprechender Endschalter 11 und 12 selbsttätig gesteuert werden.
• Die Erfindung kann in verschiedener Weise abgewandelt werden. So ist es beispielsweise auch möglich, zusätzlich eine Hemmvorrichtung an der Welle 8 angreifen zu lassen, so daß diese in bestimmten Betriebsfällen nicht ausweichen kann und damit die Kupplung nicht gelöst wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung für Antriebe, insbesondere Stellantriebe für Drosselklappen, Ventile, Schleusen u. dgl., bestellend aus einem Antriebsmotor, der Tiber eine Reibungskupplung, vorzugsweise eine Lamellenkupplung, und einen Schneckentrieb auf den Abtrieb derart arbeitet, daß bei Überschrei teil eines vorgegebenen Drehmoments durch Auswandern der Schnecke die Kupplung gelöst und der Motor abgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die in radialer Richtung aus der Kupplungshälfte (13) herausgeführte.i federbelasteten Endlamellen (22) ein axial nicht beweglicher Anschlag (24) greift und die Kupplungshälfte (13) zwischen den Endlamellen (22) einen Ring (23) trägt, der sich beim Auswandern der mit der Kupplungshälfte (13) über die Welle (8) verbundenen Schnecke (3) gegen eine der Endlamellen (22) legt und durch weiteres Auswandern der Schnecke (3) die Kupplung (4) ausrückt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Anschlag (24) in radialer Richtung vorzugsweise durch die Erregung eines Elektromagneten (25) aus dem Bereich der Endlamellen (22) bzw. ihrer zugehörigen Druckscheiben (20, 21)- entfernbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 296 827, 326 861, 528 107, 615 141, 620 564, 644 598; schweizerische Patentschrift Nr.291 299.