DE1231517B - Motorischer Stellantrieb fuer Ventile od. dgl. mit Schneckengetriebe - Google Patents

Description

• Motorischer Stellantrieb für Ventile od. dgl. mit Schneckengetriebe Es sind motorische Stellantriebe für Ventile od. dgl. mit Schneckengetriebe bekannt, wobei die Schnekkenwelle vom Antriebsmotor angetrieben wird und das Schneckenrad mit der Antriebswelle des zu öff- nenden oder zu schließenden Ventils od. dgl. verbunden ist. Es ist auch bekannt, bei einem derartigen Stellantrieb die Schneckenwelle in Längsrichtung gegen eine Federkraft verschiebbar anzuordnen und einen Endschalter vorzusehen, der betätigt wird, wenn sich bei vollständig geschlossenem Ventil die Schneckenwelle infolge des nun auftretenderi Widerstandes in Längsrichtung verschiebt. Dadurch wird erreicht, daß der Antriebsmotor ausgeschaltet wird, sobald das Ventil vollständig geschlossen ist.
• Bei derartigen Stellantrieben entstehen Schwierigkeiten dadurch, daß sowohl beim öffnen als auch beim Schließen eines Ventils am Anfang Widerstände überwunden werden müssen, daß aber, um Beschädigungen des Motors zu vermeiden, der Antriebsmotor sofort ausgeschaltet werden muß, wenn zu hohe Widerstände auftreten. Die im normalen Betrieb auftretenden Widerstände beim Öffnen und Schließen sind nicht gleich groß. Die größten Widerstände treten erfahrungsgemäß am Anfang des öffnens auf, da der bewegliche Ventilteil, z. B. der Schieber, häufig etwas verklemmt oder festgefressen ist. Der Antrieb muß solche Widerstände überwinden, die Ausschaltvorrichtung für den Motor muß aber trotzdem ansprechen, wenn beim Öffnen oder Schließen Widerstände auftreten, die beispielsweise durch Fremdkörper, die in die Leitung gelangt sind, hervorgerufen sein können.
• Diese Aufgabe wird bei einem motorischen Stellantrieb für Ventile od. dgl. mit Schneckengetriebe, bei dem die Schneckenwelle bei Erreichen der Endstellungen zur Ausschaltung des Antriebsmotors in axialer Richtung gegen elastische Kräfte verschiebbar ist, gemäß der Erfindung in einfacher Weise dadurch gelöst, daß die elastischen Kräfte in beiden Richtungen unterschiedlich groß sind. Dabei werden die elastischen Kräfte zweckmäßig so gewählt, daß beim öffnen der Armatur größere Widerstände überwunden werden, als beim Schließen.
• Besonders zweckmäßig ist es, eine Schnecke mit einer Steigung, die nicht selbsthemmend ist, zu verwenden. Dadurch wird erreicht, daß nach dem Stillsetzen des Motors die Schnecke unter Einwirkung der elastischen Kraft, die der Verschiebung entgegengewirkt hat, wieder in ihre Ruhelage zurückkehrt.
• Diese Ruhelage kann die Lage sein, bei der die beiden elastischen Kräfte gleich groß sind, zweckmäßig wird aber die durch die größere der beiden elastischen Kräfte entgegen der kleineren elastischen Kraft hervorgerufene Verschiebung der Schneckenwelle durch einen Anschlag derart begrenzt, daß die Schnecke der Schneckenwelle in Ruhelage eine Mittellage einnimmt. Durch einen solchen Anschlag wird erreicht, daß schon in der Ruhelage die der Verschiebung der Schneckenwelle entgegenwirkenden Kräfte verschieden groß sein können und durch die Anwendung einer nicht selbsthemmenden Schnecke wird erreicht, daß nach dem Stillsetzen des Motors nicht ständig die elastische Kraft, die der Verschiebung der Schnecke entgegenwirkt, auf den Stellantrieb wirkt.
• Ein Ausführungsbeispiel eines motorischen Stellantriebes nach der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt.
• Das Getriebe besteht aus der Schnecke 1 und dem Schneckenrad 2. Die Welle 3 der Schnecke trägt ferner ein Zahnrad 4, in das ein nicht gezeichnetes Zahnrad auf der Motorwelle eingreift und die Schneckenwelle antreibt.
• Die Schneckenwelle 3 ist in zwei Kugellagern 5 gelagert, die äußeren Lagerschalen dieser Kugellager sind in Gleitführungen 6 in axialer Richtung verschiebbar, so daß die Schneckenwelle zusammen mit den Kugellagern sich in Längsrichtung verschieben kann. Dieser Verschiebung wirken die beiden Federn 7 und 8 entgegen. Dabei ist, wie durch die Größe der Federn angedeutet, die Feder 7 stärker als die Feder 8. Die Verschiebung nach rechts, d. h. in Richtung gegen die Wirkung der Feder 8, ist ferner dadurch begrenzt, daß die Feder 7 auf ein Zwischenstück 9 wirkt, dessen Vorderseite 10 sich unter dem Druck der Feder 7 an eine Schulter der Gleitführung 6 anlegt. Dadurch wird erreicht, daß die Feder 8 nicht durch die stärkere Feder 7 zusammengedrückt werden kann, bis ihre Spannung gleich der Spannung der Feder 7 ist. Die Vorspannung der Feder 7 kann durch eine Schraube 11 und die Vorspannung der Feder 8 durch eine Schraube 12 auf den jeweils gewünschten Wert eingestellt werden. An einem sich mit der Welle 3 in Längsrichtung verschiebenden Teil, beispielsweise beim Ausführungsbeispiel an der Außenschale des Kugellagers 5, liegt eine Kulisse 13 mit zwei Schrägflächen an, die durch eine Feder 14 angedrückt wird. Sobald sich die Schneckenwelle seitlich verschiebt, wird diese Kulisse zurückgedrückt und bewirkt nach Zurücklegen eines bestimmten, vorher eingestellten Weges die Ausschaltung des nicht gezeichneten Antriebsmotors.
• Dieser Stellantrieb hat folgende Wirkungsweise: Es wird vorausgesetzt, daß eine Drehun .- g des Schneckenrades 2 im Uhrzeigersinn das Schließen und die entgegengesetzte Drehung das öffnen des Ventils od. dgl. bewirkt. Hat beim Schließen der Schieber oder sonstige Verschlußteil die Endstellung erreicht, so daß sich infolge des auftretenden Widerstandes das Schneckenrad 2 -nicht mehr weiterdrehen kann, so verschiebt sich die Schneckenwelle 1 nach rechts, also gegen die Wirkung der schwächeren Feder 8. In diesem Fall wird das Ausschalten bewirkt, ohne daß zu große Schließkräfte auftreten, die ein Verklemmen des Verschlußteils zur Folge haben könnten, das wieder das Öffnen erschweren würde. Treten beim öff- nen infolge Verklemmens oder Festfressens am Anfang größere Widerstände auf, so verschiebt sich die Schneckenwelle 3 -nach links, also gegen die Wirkung der stärkeren Feder 7. Die Feder 7 wird gespannt und unterstützt den Motor darin, das Ventil zu lösen. Nur wenn die Widerstände zu groß sind,--so daß sich die Schneckenwelle unter Überwindung der Gegenspannung der Feder 7 uni die eingestellte Strecke nach links bewegt, wird der Motor ausgeschaltet. Nach dem Ausschalten des Motors läuft das Schnekkenrad 1 in seine Ruhelage zurück, es tritt also nach dem Ausschalten keine weitere Kraftwirkung auf das Schneckenrad 2 ein, so daß nunmehr von Hand oder auf sonstige Weise eingegriffen und das Versdhlußteil aus seiner Verklemmung gelöst werden kann.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Motorischer Stellantrieb für Ventile od. dgl. mit Schneckengetriebe, bei dem die Schneckenwelle bei Erreichen der Endstellungen zur Ausschaltung des Antriebsmotors in axialer Richtung gegen elastische Kräfte verschiebbar ist, d a - durch gekennzeichnet, daß die elastischen Kräfte in beiden Richtungen unterschiedlich groß sind.
2. 2. Stellantrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine nicht selbsthemmende Schnecke. 3. Stellantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die größere der beiden elastischen Kräfte entgegen der kleineren elastischen Kraft hervorgerufene Verschiebung der Schneckenwelle durch einen Anschlag derart begrenzt ist, daß die Schnecke der Schnekkenwelle in Ruhestellung eine Mittellage einnimmt.
3. In Betracht gezogene Druckschriften-Deutsche Patentschriften Nr. 594 799, 892 092; deutsche Auslegeschriften Nr. 1110 974, 1129 790, 1150 251, 1155 950; Druckschrift »Siemens Meßtechnik, Ventilantrieb für 2 mkg Drehmoment«.