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DE2648762A1 - Antriebs- und uebersteuerungsmechanismus, insbesondere fuer absperrorgane - Google Patents

Antriebs- und uebersteuerungsmechanismus, insbesondere fuer absperrorgane

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Publication number
DE2648762A1
DE2648762A1 DE19762648762 DE2648762A DE2648762A1 DE 2648762 A1 DE2648762 A1 DE 2648762A1 DE 19762648762 DE19762648762 DE 19762648762 DE 2648762 A DE2648762 A DE 2648762A DE 2648762 A1 DE2648762 A1 DE 2648762A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
torque transmission
drive
mechanism according
extends
rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19762648762
Other languages
English (en)
Inventor
Malcolm D Clark
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keystone International Holdings Corp
Original Assignee
Keystone International Holdings Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keystone International Holdings Corp filed Critical Keystone International Holdings Corp
Publication of DE2648762A1 publication Critical patent/DE2648762A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • F15B15/06Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
    • F15B15/065Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement the motor being of the rack-and-pinion type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/10Special arrangements for operating the actuated device with or without using fluid pressure, e.g. for emergency use
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/14Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid for mounting on, or in combination with, hand-actuated valves
    • F16K31/143Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid for mounting on, or in combination with, hand-actuated valves the fluid acting on a piston
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T74/18Mechanical movements
    • Y10T74/18568Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
    • Y10T74/18792Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including worm
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T74/18568Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
    • Y10T74/188Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including spur gear
    • Y10T74/18808Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including spur gear with rack

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Fluid Mechanics (AREA)
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  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)

Description

Licht, Schmidt, Hansmann & Herrmann Patentanwälte
Licht, Schmidt. Hansmann, Herrmann -Postfach 701205 -8000 München 70 " Dipl.-Ing. Martin Licht
Dr. Reinhold Schmidt Dipl.-Wirtsch.-lng. Axel Hansmann Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann
Albert-Roßhaupter-Str. 65 8000 München 70
Telefon: (089)7603091 Telex: 5212 284 pats d Telegramme: Lipatli München
27. Oktober 1976 Ho/Lü
KEYSTONE INTERNATIONAL, INC.
P.O.Box 40010
Houston, Texas 77040
V. St. A.
Antriebs- und Übersteuerungsmechanismus, insbesondere
für Absperrorgane
Die Erfindung betrifft manuelle Steuerungsvorrichtungen für bewegbare Körper oder Teile aufweisende Mechanismen. Derartige Mechanismen weisen Betätigungsorgane auf, die sich der Hin- und Herbewegung eines Antriebskörpers, so eines Kolbens bedienen. Der Antrieb kann ein Gelenk- oder Getriebesystem aufweisen, um diese Hin- und Herbewegung in eine Drehbewegung umzusetzen, welche einem drehbaren Körper erteilt wird. Insbesondere kann der Mechanismus nach der Erfindung an Antrieben benutzt werden, wie sie für Drosselklappen oder Kugel- bzw. Kegelventile verwendet werden und welche drehbare Ab-
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Deutsche Bank München, Kto.-Nr. 82/08050 (BLZ 70070010) " Postscheck München Nr. 163397-802
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sperrorgane aufweisen. So eignet sich der Mechanismus nach der Erfindung für Antriebe, wie sie in der US-Patentanmeldung Serial No. 483 667 beschrieben sind. Die manuelle Steuerungseinrichtung kann auch für Mechanismen eingesetzt werden, welche entweder nur mit Hin- und Herbewegung arbeiten oder nur auf Drehbewegung aufgebaut sind.
Bei derartigen Mechanismen ist es sehr erwünscht und im allgemeinen notwendig, eine manuell betätigbare Übersteuerungseinrichtung vorzusehen, derart, dass der Antriebskörper manuell bewegt werden kann, falls das den Antrieb betätigende elektrische, hydraulische, pneumatische oder sonstige System versagen sollte.
In der vorgenannten US-Patentanmeldung Serial No. 483 667 ist ein Antrieb beschrieben, welcher ein Paar von Kolben aufweist. Diese sind hin- und herbewegbar innerhalb einer zylindrischen Kammer geführt. Jeder Kolben weist einen in Längsrichtung sich erstreckenden Ansatz auf, an welchem jeweils eine Zahnstange ausgebildet ist. Die Zahnstangen greifen in Ritzel ein, die von einer in Querrichtung durch die zylindrische Kammer sich erstreckenden Welle getragen sind. Die Welle ist ihrerseits antriebsweise mit einem Schaft der Drosselklappe oder mit einem anderen zu drehenden Körper verbunden.
Bei Antrieben dieser Konstruktion ist eine manuelle Übersteuerungsvorrichtung vorgesehen, welche eine Schlüssel- oder Keileinrichtung aufweist, um an der die Ritzel tragenden Welle anzugreifen und manuell diese zu drehen.
Die vorliegende Erfindung stellt demgegenüber eine verbesserte, manuell betätigbare Steuerungseinrichtung dar, welche mit Antrieben
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der in der US-Patentanmeldung Serial No. 483 667 beschriebenen Konstruktion verwendbar ist oder welche auch mit anderen Mechanismen mit einem bewegbaren Körper, so mit einem Kolben oder mit einer drehbaren Welle, verwendbar ist. Insbesondere kann die manuelle Steuerungsvorrichtung als Übersteuerungsmechanismus für einen Antrieb benutzt werden, welcher im allgemeinen automatisch betrieben wird. Einer der wesentlichen Unterschiede zwischen dem Übersteuerungsmechanismus nach der vorliegenden Erfindung und dem der vorgenannten US-Patentanmeldung ist darin zu sehen, dass der Übersteuerungsmechanismus nach der Erfindung nicht nur mit Antrieben verwendbar ist, welche eine durch einen hin- und herbewegbaren Körper angetriebene Welle oder dergleichen aufweisen, sondern auch mit Antrieben oder anderen Mechanismen verwendbar ist, bei welchen die Bewegung ausschliesslich Hin- und Herbewegungen oder ausschliesslich Drehbewegungen beinhaltet.
Beim Mechanismus nach der Erfindung sind ein oder mehrere bewegbare Körper bezüglich eines stationären Körpers bewegbar angeordnet. Die bewegbaren Körper können Antriebskörper darstellen, so beispielsweise Kolben, welche verschiebbar innerhalb einer Kammer eines Gehäuses geführt und entlang der Kammer hin- und herbewegbar sind. Der stationäre Körper ist Bestandteil des Gehäuses oder stellt das Gehäuse selbst dar. Eine Gelenk- oder Verbindungsvorrichtung ist vorgesehen, um die Hin- und Herbewegung des Antriebskörpers in eine Drehbewegung umzusetzen und um diese Drehbewegung einem Drehkörper zu erteilen, so einem Schaft eines Absperrorgans, das sich ausserhalb des Gehäuses befindet. Der Antriebskörper wird im allgemeinen durch Druckmittel bewegt, welches an den entgegengesetzten Seiten des Antriebskörpers wahlweise in die Kammer eingeleitet oder von dieser abgeleitet wird.
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Die Ubersteuerungseinricfiung zur Bewegung des Antriebskörpers im Falle des Versagens des Druckmittelsystems weist einen länglichen Drehmoment übertragenden Körper auf, welcher drehbar im Gehäuse gelagert ist und sich durch das Gehäuse in die Kammer in Richtung des Antriebskörpers erstreckt. Der zur Übertragung eines Drehmoments dienende Körper ist gegenüber Längsbewegung bezüglich des Gehäuses abgesichert. Ein ringförmiger Verbindungskörper ist zwischen dem Drehmoment übertragenden Körper und dem Antriebskörper vorgesehen, vorzugsweise koaxial mit dem Drehmoment übertragenden Körper sich erstreckend. Der Verbindungskörper ist somit dem das Drehmoment übertragenden Körper zugeordnet, dergestalt, dass er sich in Längsrichtung relativ zu diesem bewegen, jedoch nicht drehen lässt. Dabei befindet sich der Verbindungskörper in Gewindeeingriff mit dem Antriebskörper. Somit besteht eine Relativbewegung zwischen dem Verbindungskörper und dem Antriebskörper, wenn der Verbindungskörper über den Drehmoment übertragenden Körper gedreht wird. Es sind Anschlagmittel vorgesehen, welche die Längsbewegung des Verbindungskörpers entlang des Drehmomentübertragungskörpers verhindern.
Falls der Antriebskörper ein hin- und herbewegbarer Körper ist, so ein Kolben, dann besitzt der Drehmomentübertragungskörper vorzugsweise die Form einer Stange, die in einer Bohrung im Antriebskörper aufgenommen ist. Die Längs des Verbindungskörpers ist beträchtlich kleiner als diejenige der Bohrung und der Stange, jedoch wenigstens etwas grosser als der Länge der Bewegungsbahn des Antriebskörpers entspricht. Die Anschläge befinden sich vorzugsweise nahe des in Längsrichtung inneren Endes der Stange und an der inneren Fläche des Gehäuses. Unter normalen Arbeitsbedingungen, d.h. wenn der Antriebskörper durch das Druckmittel hin- und herbewegt wird, dann
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ist der Verbindungskörper an dem in Längsrichtung äusseren Ende der Bohrung, jedoch im wesentlichen vollständig innerhalb derselben.
Wenn der Antriebskörper sich in seiner in Längsrichtung innersten Position befindet, dann liegt der Verbindungskörper am inneren Anschlag an. Wenn der das Drehmoment übertragende Körper in einer Richtung gedreht wird, bei welcher die Neigung bestünde, den Verbindungskörper nach innen gerichtet zu bewegen, dann wird infolge des Anschlags des Verbindungskörpers am inneren Anschlag der Antriebskörper nach aussen gerichtet bewegt. Wenn der Antriebskörper andererseits eine in Längsrichtung äusserste Position eingenommen hat, dann liegt der Verbindungskörper am äusseren Anschlag an. Wenn die manuelle Übersteuerungseinrichtung zu diesem Zeitpunkt in einer Richtung betätigt wird, bei welcher der Verbindungskörper nach aussen gerichtet bewegt werden würde, dann wird statt dessen der Antriebskörper nach innen gerichtet bewegt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine manuelle Steuerungseinrichtung für einen Mechanismus mit einem bewegbaren Körper zu schaffen. Dabei soll eine manuelle Übersteuerungseinrichtung für einen Antrieb geschaffen werden, welcher mit einem bewegbaren Antriebskörper ausgestattet ist. Erfindungsgemäss wurde ein verbesserter Antriebs- und Übersteuerungsmechanismus geschaffen, bei welchem sich ein Antriebskörper bezüglich eines Drehmomentübertragungskörpers bewegt und bei welchem sich ein Verbindungskörper zwischen dem Drehmomentübertragungskörper und dem Antriebskörper befindet, derart, dass der Verbindungskörper mit dem Antriebskörper im Gewindeeingriff ist und mit dem das Drehmoment übertragenden Körper in Keilverbindung steht.
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Der manuelle Übersteuerungsmechanismus ist von einfachem Aufbau und wirtschaftlich in der Fertigung, im Betrieb und in der Wartung.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.
Fig. 1 ist eine vertikale Schnittansicht einer Drosselklappe und eines hierfür vorgesehenen Antriebes einschliesslich des manuellen Übersteuerungsmechanismus nach der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht des Antriebes von Linie 2-2 in Fig. 1 unter Darstellung der an den Aussenenden ihrer Bahnen befindlichen Kolben während normalen Betriebs des Antriebes;
Fig. 3 ist eine der Fig. 2 vergleichbare Ansicht unter Darstellung der Kolben an den Innenenden ihrer Bahnen während normalen Betriebes des Antriebes;
Fig. 4 ist eine Einzelansicht von Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5 ist eine der Fig. 4 vergleichbare Ansicht, nachdem die Kolben durch den manuellen Übersteuerungsmechanismus in ihre ausgefahrene Lage gebracht wurden; und
Fig. 6 ist eine der Fig. 4 vergleichbare Ansicht, nachdem die Kolben durch den manuellen Übersteuerungsmechanismus in ihre zurückgezogene Lage gebracht wurden.
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In der Zeichnung ist eine Drosselklappe 10 mit einem Antrieb 12 dargestellt. Die Drosselklappe 10 und der Antrieb 12 können der in der US-PS 483 667 dargestellten Ausführungsform entsprechen, wobei als Unterschied hierzu der neue manuell betätigbare Übersteuerungsmechanismus gemäss der Erfindung anstelle der manuellen Übersteuerungsvorrichtung der vorgenannten Patentanmeldung zur Anwendung kommt.
Die Drosselklappe 10 weist ein Gehäuse 14 mit einem das Gehäuse durchsetzenden Strömungskanal 16 auf. Eine scheibenförmige Klappe 18 ist drehbar innerhalb des Strömungskanals 16 gelagert. Zu diesem Zweck erstreckt sich ein mit der Klappe verbundener Schaft 20 in Querrichtung des Strömungskanals. In der Darstellung befindet sich die Klappe 18 in geöffneter Position, in welcher das Fluid den Strömungskanal 16 passieren kann. Wenn der Schaft 20 der Drosselklappe und die daran befestigte Klappe 18 von Scheibenform um 90 gedreht werden, dann ist der Strömungskanal 16 geschlossen. Ein Klappensitz 22 aus Gummi oder aus einem anderen geeigneten Material befindet sich im Strömungskanal 16 und bildet eine Abdichtung gegenüber der Klappe 18. Flansche 24 sind an den entgegengesetzten Enden des Klappengehäuses vorgesehen, wodurch die Drosselklappe 10 in einem zum Transport eines Fluids dienenden Rohr bzw. in einer Leitung befestigbar ist.
Der Antrieb 12 weist ein Gehäuse 26 mit einer darin befindlichen zylindrischen Kammer auf. Ein Paar Antriebskörper sind verschiebbar innerhalb der Kammer 28 vorgesehen und entlang dieser hin- und herbewegbar. Die Antriebskörper sind aus Kolben 30 und 32 gebildet, von welchen sich in Längsrichtung Ansätze 34 und 36 nach innen gerichtet erstrecken. Eine koaxial mit dem Schaft 20 sich erstreckende
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Welle 38 verläuft durch die Mitte der Kammer 28 und zwar quer zur Bahn der Antriebskörper 30, 34 und 32, 36. Die Enden der Welle 38 sind drehbar in geeigneten Lagern 40 und 42 im Gehäuse 26 geführt. Das am nächsten zur Drosselklappe 10 liegende Ende der Welle 38 ist mit einer Längsbohrung 44 ausgestattet. Der Schaft 20 weist eine Verlängerung 46 auf, die sich aus dem Gehäuse erstreckt und innerhalb der Bohrung 44 aufgenommen ist. Gemäss Fig. 2 und 3 besitzen sowohl die Bohrung 44 als auch die Verlängerung 46 des Schaftes einen etwa rechtwinkligen Querschnitt. Somit bilden sie Schlüsseloder Keilflächen, welche die gemeinsame Drehung der Welle 38 und des Schaftes 20 ermöglichen.
Ein Paar Ritzel 48 und 50 sind an der Welle 38 aufgekeilt, wie bei 52 und 54 dargestellt ist, so dass sie sich mit der Welle drehen. Zahnstangen 56 und 58 sind an den radial inneren Seiten der Ansätze 34 und 36 vorgesehen und greifen in die Ritzel 48 und 50 ein. Wenn sich die Kolben 30 und 32 nach innen gerichtet in Längsrichtung einander nähern, dann werden die Welle 38 und der Schaft 20 in einer Richtung gedreht. Wenn sich die Kolben 30 und 32 in Längsrichtung nach aussen gerichtet voneinander entfernen, dann werden die Welle 38 und der Schaft 20 in der anderen Richtung gedreht.
Ein Druckfluid, so hydraulisches Medium oder Luft, kann den entgegengesetzten Seiten der Kolben 30 und 32 wahlweise zugeleitet werden, um sie in bekannter Weise anzutreiben. Einige der Kanäle zur Zuleitung dieses Fluids sind bei 60 in Fig. 1 wiedergegeben. Wenn die Kolben sich in ihrer äusseren Position gemäss Fig. 2 befinden, dann können sie nach innen gerichtet bewegt werden, wenn das Druckfluid an ihren Aussenflächen zur Wirkung kommt und das Fluid aus dem Bereich zwischen den Kolben abgezogen wird. Wenn
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die Kolben ihre innere in Fig. 3 dargestellte Position eingenommen haben, dann können sie nach aussen gerichtet werden, wenn in den Bereich zwischen den Kolben unter Druck stehendes Fluid eingeleitet wird und wenn gleichzeitig die Kammern ausserhalb der Kolben entlüftet werden.
Das Gehäuse 26 weist einen in der Mitte befindlichen zylindrischen Teil 26a und ein Paar von Endplatten 26b und 26c auf. Die Endplatte 26c ist mit einer sie durchsetzenden Bohrung 62 versehen, die parallel zur Bahn der Kolben 30 und 32 gerichtet ist. Eine längliche Stange 64 erstreckt sich durch die Bohrung 62 in die Kammer 28, und zwar gleichfalls parallel zur Bahn der Kolben 30 und 32. Wie am besten aus den Fig. 4-6 zu entnehmen ist, kann der Schaft bzw. die Stange 64 innerhalb der Bohrung 62 gedreht werden, ist jedoch gegenüber einer Längsbewegung bezüglich des Gehäuses 26 gesperrt. Zu diesem Zweck sind ein Paar von Schnapp- oder Sicherheitsringen 66 und 68 in entsprechende Umfangsnuten der Stange 64 eingelegt und liegen an entsprechenden Innen- und Aussenteilen der Endplatte 26c an. Die Stange 64 ist ausserdem mit Hilfe eines O-Ringes 70 gegenüber der Endplatte 26c abgedichtet. Ein Handrad 72 ist am äusseren Ende der Stange 64 befestigt, so dass die Stange in einfacher Weise manuell gedreht werden kann.
Der am nächsten zur Endplatte 26c befindliche Antriebskörper 32 weist gleichfalls eine Längsbohrung 74, die sich durch den Kolben 32 und in den Ansatz 36 erstreckt. Die Stange 64 ist innerhalb der Bohrung 74 aufgenommen, so dass der Antriebskörper 32, 36 während seiner Bewegung in Richtung der stationären Endplatte 26c und von dieser abgewandt entlang der Stange verschiebbar ist. Ein ringförmiger Verbinder bzw. eine Mutter 76 ist wenigstens teilweise zwischen
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der Stange 64 und der Bohrung 74 vorgesehen, d.h. die Mutter 76 umgibt die Stange 64 und befindet sich immer wenigstens teilweise innerhalb der Bohrung 74. Die Mutter 76 ist auf der Stange 64 aufgekeilt, wie bei 78 dargestellt ist, so dass sie auf der Stange 64 teleskopartig verschiebbar ist, sich jedoch nicht bezüglich dieser drehen kann. Die Mutter 76 ist gleichfalls mit der Bohrung 74 verschraubt, wie bei 80 dargestellt ist. So dient die Stange 64 als ein Drehmoment übertragender Körper, derart, dass die Drehung der Stange 64 eine Drehung der Mutter 76 und eine teleskopartige oder in Längsrichtung gerichtete Relativbewegung zwischen den Mutter 76 und dem Antriebskörper 32, auslöst.
Der radial sich erstreckende Flansch 82 und die radial sich erstreckende Schulter 84 an der Stange 64, die sich am in Längsrichtung inneren Ende und an der Innenfläche der Endplatte 26c befinden, dienen als Anschläge für die Mutter 76. Der innerhalb der Kammer 28 befindliche Teil der Stange 64 weist im wesentlichen gleiche Länge auf wie die Bohrung 74. Die Mutter 76 besitzt im wesentlichen die gleiche Länge wie die Bohrung 74. Die Mutter 76 ist beträchtlich kurzer als die Bohrung 74 oder der Teil der innerhalb der Kammer 28 befindlichen Stange 64, ist jedoch wenigstens etwas langer als der Länge der Bahn der Antriebskörper entspricht. So befindet sich die Mutter 76 immer wenigstens teilweise innerhalb der Bohrung 74.
In den Fig. 2-4 ist die Relativlage der Mutter 76 gegenüber den anderenTeilen der Vorrichtung dargestellt, wenn normaler oder automatischer, durch Druckmedium ausgelöster Betrieb des Betätigungsmechanismus vorliegt. Wenn sich die Kolben 30 und 32 während eines derartigen normalen Betriebes hin- und herbewegen, dann bewegt sich die Mutter 76 mit dem Antriebskörper 32, 36 und befindet sich
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im wesentlichen vollständig innerhalb der Bohrung 74 am in Längsrichtung äusseren Ende der Bohrung. Wenn der Mechanismus die Position gemäss Fig. 3 und 4 eingenommen hat, dann ist die Drosselklappe 10 geschlossen. Sollte das Druckmittelsystem an diesem Punkt versagen und sollte es erforderlich sein, die Drosselklappe 10 zu öffnen, dann kann dies mit Hilfe des manuell betätigbaren Übersteuerungsmschanismus herbeigeführt werden. In diesem Fall wird das Handrad 72 in einer Richtung gedreht, die durch eine Anweisungstafel an der Aussenseite des Betätigungsmechanismus oder Antriebes aufgezeigt ist. Dabei würde die Mutter 76 die Neigung besitzen, sich in Längsrichtung nach innen in die Bohrung 74 zu bewegen. Da die Mutter 76 jedoch infolge ihrer Anlage am inneren Anschlag 82 daran gehindert wird, diese Bewegung zu vollführen, wird anstelle dessen der Antriebskörper 32, 36 in Längsrichtung nach aussen gerichtet verschoben, bis die Teile die in Fig. 5 dargestellten Relativpositionen eingenommen haben. Durch diese Bewegung des Antriebskörpers 32, 36 werden die Welle 38 und der Schaft 20 gedreht, um die Drosselklappe zu öffnen und gleichzeitig wird der Antriebskörper 30, 34 infolge der Ritzel- und Zahnstangenverbindung 48, 50, 56 und 58 gleichfalls nach aussen gerichtet bewegt.
Wenn die Teile die in Fig. 5 dargestellte Position eingenommen haben, dann kann das Handrad 72 in entgegengesetzter Richtung gedreht werden, um die Mutter 76 zum Aussenende der Bohrung 74 zurückzuführen, wie in Fig. 2 aufgezeigt ist, ohne dass eine weitere Bewegung der Kolben etc. verursacht wird. Diese neue Position gemäss Fig. 2 entspricht derselben Position, welche vorliegt, wenn die Drosselklappe durch normale Druckmittelbetätigung geöffnet wurde. Unabhängig davon, ob die in Fig. 2 dargestellte Position durch normale Betätigung oder durch manuelle Übersteuerung erzielt wurde, kann die
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manuelle Übersteuerungsvorrichtung wieder benutzt werden, um die Drosselklappe 10 zu schliessen. Das Handrad 72 wird dabei in der Richtung gedreht, welche zur Folge hätte, dass sich die Mutter 76 nach aussen in die Bohrung 74 verlagern würde. Da die Mutter 76 jedoch in Anlage mit dem Anschlag 84 besteht, wird statt dessen der Antriebskörper 32, 36 nach innen gerichtet in die in Fig. 6 dargestellte Position gedrückt. Gleichzeitig werden die Antriebskörper 30, 34, die Welle 38, der Schaft 20 und die Klappe 18 gedreht. Der Mechanismus kann dann zur erneuten Aufnahme automatischer Betätigung oder zum Zwecke weiterer manueller Betätigung durch entgegengesetzte Drehung des Handrades wieder in seine Ausgangsposition gebracht werden, derart, dass die Mutter 76 in die in Fig. 3 und 4 dargestellte Position zurückkehrt.
Der vorstehenden Beschreibung ist zu entnehmen, dass der Mechanismus nach der vorliegenden Erfindung eine einfache, wirtschaftlich arbeitende und verlässliche, manuelle Übersteuerungseinrichtung für einen Antrieb darstellt, welcher einen bewegbaren Antriebskörper aufweist. Der Übersteuerungsmechanismus kann bei einem Minimum von Ausgaben und bei einem Minimum erforderlichen Umbaues des Antriebes in herkömmliche Antriebsvorrichtungen eingebaut werden. Dabei ist nur ein Minimum zusätzlichen Raumes für den Umbau erforderlich. Der Übersteuerungsmechanismus kann auch mit anderen Antrieben als dem dargestellten verwendet werden, so auch bei Antrieben, welche nur Hin- und Herbewegungen vermitteln und diese Bewegungen nicht in Drehbewegungen umsetzen. So kann der Übersteuerungsmechanismus beispielsweise im Zusammenhang mit Schieberabsperrorganen bzw. Absperrschiebern etc. benutzt werden. Der Übersteuerungsmechanismus kann auch mit Antrieben verwendet
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werden, bei welchen der Antriebskörper drehbar und nicht hin- und herbewegbar ist. In diesem Fall wird der Verbindungskörper mit einem Schneckenradgetriebe mit dem drehbaren Antriebskörper verbunden. Auch kann die Vorrichtung nach der Erfindung als primäre Steuerung oder manuelle Übersteuerung für Mechanismen benutzt werden, welche keine bewegbaren Teile besitzen. Es sind verschiedene Ausgestaltungen und Weiterbildungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich. In der dargestellten Ausführungsform ist die Mutter normalerweise innerhalb der Bohrung im Antriebskörper, am äusseren Ende desselben befindlich dargestellt. Es können jedoch auch andere Anordnungen zur Anwendung gebracht werden.
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Claims (22)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    M .1 Antriebs- und Übersteuerungsmechanismus mit einem eine Kammer aufweisenden Gehäuse, innerhalb welchem ein Antriebskörper bewegbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein länglicher Drehmomentübertragungskörper (64) drehbar im Gehäuse (26) angeordnet ist und sich in die Kammer (28) erstreckt, dass ein ringförmiger Verbindungskörper (76) wenigstens teilweise zwischen dem Drehmomentübertragungskörper und dem Antriebskörper (30, 32) befindlich so mit dem Brehmomentubertragungskorper verbunden ist, dass er sich in Längsrichtung desselben bewegen, jedoch nicht relativ zu diesem drehen lässt, dass der Verbindungskörper mit dem Antriebskörper im Gewindeeingriff steht, um eine Relativbewegung des Antriebskörpers und des Verbindungskörpers bei Drehung des Drehmomentübertrag ungskörpers auszulösen, dass der Drehmomentübertragungskörper mittels einer Einrichtung (66, 68) gegenüber Längsbewegung bezüglich des Gehäuses (26) abgesichert ist, dass ein Paar im Abstand befindlicher Anschläge (82, 84) die Längsbewegung des Verbindungskörpers entlang des Drehmomentübertragungskörpers begrenzen, und dass der Drehmomentübertragungskörper mittels einer Einrichtung (72) drehbar ist.
  2. 2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskörper (30, 32) innerhalb der Kammer hin- und herbewegbar ist, wobei sich die Achse des Drehmomentübertragungskörpers im wesentlichen parallel zur Bahn des Antriebskörpers erstreckt, dass der Antriebskörper teleskopartig auf dem Drehmomentübertragungs-
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    körper angeordnet und relativ zu diesem hin- und herbewegbar ist, und dass die Relativbewegung des Antriebskörpers und des Verbindungskörpers (76) in Längsrichtung besteht.
  3. 3. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (28) zylindrisch ausgebildet ist, und dass der Antriebskörper aus einem ersten Kolben (30, 32) besteht.
  4. 4. Mechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein drehbarer Körper (18) nahe der Aussenseite des Gehäuses befindet, wobei seine Achse im wesentlichen quer zur Bewegungsbahn des Antriebskörpers verläuft, und dass eine Verbindungseinrichtung den Antriebskörper und den drehbaren Körper (18) verbindet, um die Hin- und Herbewegung des Antriebskörpers in eine Drehbewegung des drehbaren Körpers umzusetzen.
  5. 5. Mechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung eine Welle (38) aufweist, die sich koaxial mit dem drehbaren Körper (18) erstreckt und mit diesem zum Zwecke gemeinsamer Drehung verbunden ist, wobei sich die Welle durch das Gehäuse in die Kammer (28) erstreckt, dass die Welle innerhalb der Kammer koaxial starr mit ihr verbundene Ritzel (48, 50) trägt, und dass sich jeweils eine Zahnstange (56) vom Antriebskörper (30, 32) in Längsrichtung vom ersten Kolben erstreckt und in die Ritzel eingreift.
  6. 6. Mechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstange auf einem Ansatz ausgebildet ist, der sich in Längsrichtung vom ersten Kolben nach innen gerichtet erstreckt, dass der Antriebskörper eine Gewindebohrung aufweist, die sich durch den
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    ersten Kolben und in den Ansatz im wesentlichen parallel zur Achse des Drehmomentubertragungskörpers erstreckt, und dass der Drehmomentübertragungskörper aus einer länglichen Stange besteht, die sich wenigstens teilweise innerhalb der Gewindebohrung befindet.
  7. 7. Mechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein zweiter Kolben innerhalb der Kammer in einer dem Antriebskörper gegenüberliegenden Position befindet, und dass der zweite Kolben gleichfalls eine Zahnstange aufweist, die sich in Längsrichtung von ihm erstreckt und in die Ritzel eingreift.
  8. 8. Mechanismus nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um wahlweise Druckmittel auf beiden Seiten des ersten Kolbens in die Kammer einzuleiten und von dieser wieder abzuleiten.
  9. 9. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskörper koaxial mit dem Drehmomentübertragungskörper und teleskopartig zu diesem und mit dem Antriebskörper ausgerichtet ist.
  10. 10. Mechanismus nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskörper eine Gewindebohrung aufweist, die sich im wesentlichen parallel zur Achse des Drehmomentubertragungskörpers erstreckt, dass der Drehmomentübertragungskörper aus einer länglichen Stange besteht, und dass sich die Stange und der Verbindungskörper wenigstens teilweise innerhalb der Bohrung befinden.
  11. 11. Mechanismus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskörper beträchtlich kürzer ist als die Stange, jedoch grosser als der Länge der Bahn des Antriebskörpers entspricht.
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    2648?
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  12. 12. Mechanismus nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Anschläge aus einem ersten, radial sich erstreckenden Flansch besteht, der am in Längsrichtung inneren Ende der Stange getragen ist, und dass der andere Anschlag aus einer zweiten Schulter besteht, die sich an der Innenseite des Gehäuses radial an der Stange erstreckt.
  13. 13. Mechanismus nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Verbindungskörper normalerweise nahe des in Längsrichtung äusseren Endes der Bohrung, jedoch im wesentlichen innerhalb derselben befindet.
  14. 14. Mechanismus nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskörper mit dem Drehmomentubertragungskörper verkeilt ist.
  15. 15. Antriebs- und Übersteuerungsmechanismus mit einem stationären Körper und mit einem bewegbaren Körper, welcher bezüglich des stationären Körpers verlagerbar ist, und mit einer manuell betätigbaren Steuerungseinrichtung, welche die Bewegung des bewegbaren Körpers herbeiführt, dadurch gekennzeichnet, dass ein länglicher Drehmomentubertragungskörper drehbar innerhalb des stationären Körpers angeordnet ist und sich in Richtung des bewegbaren Körpers erstreckt, dass sich ein ringförmiger Verbindungskörper wenigstens teilweise zwischen dem Drehmomentubertragungskörper und dem bewegbaren Körper befindet und so mit dem Drehmomentubertragungskörper verbunden ist, dass er sich in Längsrichtung desselben bewegen, jedoch nicht relativ zu diesem drehen lässt, dass der Verbindungskörper mit dem bewegbaren Körper im Gewindeeingriff steht, um eine Relativbewegung des bewegbaren Körpers und des Verbin-
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    - tar-
    dungskörpers herbeizuführen, wenn der Drehmomentübertragungskörper gedreht wird, dass der Drehmomentübertragungskörper mittels einer Einrichtung gegenüber Längsbewegung bezüglich des stationären Körpers gesichert ist, dass ein Paar im Abstand befindlicher Anschläge die Längsbewegung des Verbindungskörpers entlang des Drehmomentübertragungskörpers begrenzen, und dass der Drehmomentübertragungskörper mittels einer Einrichtung drehbar ist.
  16. 16. Mechanismus nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegbare Körper aus einem hin- und herbewegbaren Körper besteht, welcher in Richtung des stationären Körpers und von diesem abgewandt verlagerbar ist, wobei die Achse des Drehmomentübertragungskörpers im wesentlichen parallel zur Bahn des hin- und herbewegbaren Körpers verläuft, dass der hin- und herbewegbare Körper teleskopartig auf dem Drehmomentübertragungskörper angeordnet und bezüglich diesem bewegbar ist, und dass die Relativbewegung des hin- und herbewegbaren Körpers und des Verbindungskörpers in Längsrichtung verläuft.
  17. 17. Mechanismus nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskörper koaxial mit dem Drehmomentübertragungskörper und teleskopartig zu diesem und mit dem hin- und herbewegbaren Körper besteht.
  18. 18. Mechanismus nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der hin- und herbewegbare Körper eine Gewindebohrung aufweist, die sich im wesentlichen parallel zur Achse des Drehmomentübertragungskörpers erstreckt, dass der Drehmomentübertragungskörper aus einer länglichen Stange besteht, und dass die Stange und der Ver-
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    bindungskörper wenigstens teilweise innerhalb der Bohrung vorgesehen sind.
  19. 19. Mechanismus nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Verbindungskörpers beträchtlich kleiner ist als diejenige der Stange, jedoch grosser als der Bahnlänge des hin- und herbewegbaren Körpers entspricht.
  20. 20. Mechanismus nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Anschläge aus einem ersten, radial sich erstreckenden Flansch besteht, welcher von der Stange nahe des Endes entfernt zum stationären Körper getragen ist, und dass der andere Anschlag aus einer zweiten, radial sich erstreckenden Schulter an der Stange nahe des stationären Körpers besteht.
  21. 21 . Mechanismus nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Verbindungskörper normalerweise nahe des Endes der Bohrung zunächst des stationären Körpers, jedoch im wesentlichen vollständig innerhalb der Bohrung befindet.
  22. 22. Mechanismus nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskörper mit denn Drehmomentübertragungskörper verkeilt ist.
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DE19762648762 1975-11-29 1976-10-27 Antriebs- und uebersteuerungsmechanismus, insbesondere fuer absperrorgane Withdrawn DE2648762A1 (de)

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