WO2018060221A1

WO2018060221A1 - Actuator comprising a two-part double gear having a freewheel for mechanically protecting the transmission and housing of the actuator

Info

Publication number: WO2018060221A1
Application number: PCT/EP2017/074444
Authority: WO
Inventors: Beat Kälin; Keven Möhring; Severin WATTENHOFER
Original assignee: Siemens Schweiz AG
Current assignee: Siemens Schweiz AG
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2019-03-30

Abstract

The invention relates to an actuator (1) for a flap or valve. The invention comprises a motor (M) having a motor gear (2) and a downstream reduction transmission, which has a double gear (3), a follower gear (4) and at least one further gear (5). The double gear comprises a large gear (31) and a small gear (32) that is arranged coaxially with respect to a common axis of rotation (A). The large gear meshes with the motor gear, and the small gear meshes with the follower gear. The actuator has an output-side actuating connection (SA) and a restoring spring (F) for applying a restoring torque (R) into one of the driven gears (3-5). According to the invention, the double gear (3') is in two parts and thus comprises the two single-part gears. The two gears are arranged in a radially and axially fixed manner with respect to each other and are designed such that a torque can be transmitted from the large gear to the small gear only in one of the two relative directions of rotation.

Description

Beschreibung description

Stellantrieb mit einem zweiteiligen Doppelzahnrad mit Freilauf zum mechanischen Schutz des Getriebes und Gehäuses des Stellantriebs Actuator with a two-piece double gear with freewheel for mechanical protection of the gearbox and housing of the actuator

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stellantrieb für eine Klappe oder für ein Ventil, insbesondere zum Heizen, Lüften oder Klimatisieren eines Gebäudes. Der Stellantrieb weist einen Motor mit einem Motorzahnrad und ein nachgeschaltetes Reduziergetriebe auf. Letzteres weist ein (erstes) Doppelzahnrad, ein Folgezahnrad und zumindest ein weiteres Zahnrad auf. Das Doppelzahnrad umfasst ein (erstes) großes Zahnrad und ein koaxial zu einer gemeinsamen Drehachse angeordne- tes (erstes) kleines Zahnrad. Das große Zahnrad ist mit dem Motorzahnrad im Eingriff, und das kleine Zahnrad ist mit dem Folgezahnrad im Eingriff. Der Stellantrieb weist weiterhin einen abtriebsseitigen Stellanschluss sowie eine Rückstellfeder zur Einleitung eines rückstellenden Drehmoments in eines der angetriebenen Zahnräder auf. Das Folgezahnrad ist typischerweise gleichfalls ein (zweites) Doppelzahnrad. The present invention relates to an actuator for a flap or for a valve, in particular for heating, ventilation or air conditioning of a building. The actuator has a motor with a motor gear and a downstream reducer. The latter has a (first) double gear, a follower gear and at least one further gear. The double gear comprises a (first) large gear and a coaxially arranged to a common axis of rotation (first) small gear. The large gear is engaged with the motor gear, and the small gear is engaged with the follower gear. The actuator further has a driven-side actuating terminal and a return spring for introducing a restoring torque in one of the driven gears. The follower gear is also typically a (second) double gear.

Der Stellantrieb ist dazu eingerichtet, den Stellanschluss von einer ersten Stellposition in eine zweite Stellposition zu bewegen. Beide Stellpositionen bilden üblicherweise auch Endanschläge. Die erste Stellposition kann auch als Startposition oder Ruheposition bezeichnet werden, in welche der Stellantrieb im stromlosen Zustand des Stellantriebs mittels der vorgespannten Rückstellfeder zurückgestellt wird. Die zweite Stellposition kann auch als Betätigungsposition oder Endposition bezeichnet werden. The actuator is adapted to move the control port from a first control position to a second control position. Both actuating positions usually also form end stops. The first setting position can also be referred to as start position or rest position, in which the actuator is reset in the de-energized state of the actuator by means of the biased return spring. The second adjustment position can also be referred to as the actuation position or end position.

Für den Fall, dass der Stellanschluss ein Drehanschluss ist, können die erste und zweite Stellposition auch als erste und zweite Drehstellung bezeichnet werden. Häufig ist der Stellanschluss dazu eingerichtet, eine 90 ° -Drehbewegung am Stellanschluss bereitzustellen. Im anderen Fall kann das In the event that the control connection is a rotary connection, the first and second control position can also be referred to as the first and second rotational position. Often, the control port is set up to provide a 90 ° rotation at the control port. In the other case that can

abtriebsseitige Zahnrad des Reduziergetriebes mit einem Knie- hebelmechanismus im Sinne eines Exzenters verbunden sein, der die Drehbewegung dieses Zahnrads in eine lineare Stellbewe- gung umsetzt. Die erste und zweite Stellposition können daher auch als erste und zweite lineare Stellposition bezeichnet werden . output side gear of the reducer with a knee be connected lever mechanism in the sense of an eccentric, which converts the rotational movement of this gear in a linear actuator movement. The first and second positioning positions can therefore also be referred to as first and second linear positioning positions.

Derartige Stellantriebe werden in Anlagen für die Heizung, Lüftung oder Kühlung in einem Gebäude eingesetzt, insbesondere um Luftklappen oder Ventile zu stellen. Für diese und ähnliche Zwecke müssen die Stellantriebe zuverlässig, beständig, preiswert, kompakt und in großen Volumen herstellbar sein. Such actuators are used in systems for heating, ventilation or cooling in a building, in particular to provide air dampers or valves. For these and similar purposes, the actuators must be reliable, durable, inexpensive, compact and can be produced in large volumes.

Ebenso ist wichtig, dass die Energie aus der Rückstellfeder im Reversbetrieb nicht in das empfindliche Motorzahnrad und weiter in das Getriebe und das Gehäuse des Stellantriebs übertragen wird. Dies ist dann der Fall, wenn die über das Getriebe in den Motor übertragene Rotationsenergie bei abruptem Erreichen eines Endanschlags in der Ruheposition durch das Motorzahnrad übernommen werden muss. Dies führt zu Verformungen des Motorzahnrads bis hin zum Zahnbruch. Entsprechend robust muss dann ein solches Motorzahnrad ausgelegt sein. Allerdings könnte dann bei einem zu robust ausgelegtem Motorzahnrad das nachfolgende Zahnrad oder sogar das Gehäuse Schaden nehmen bzw. zerstört werden. It is also important that the energy from the return spring in reverse operation is not transferred to the sensitive engine gear and further into the gearbox and the housing of the actuator. This is the case when the rotational energy transmitted via the gearbox to the engine has to be taken over by the motor gear when the end stop in the rest position is reached abruptly. This leads to deformation of the motor gear to the tooth breakage. According robust then such a motor gear must be designed. However, if the motor gear is designed to be too robust, the following gear or even the housing could then be damaged or destroyed.

Zur Lösung des Problems ist die Verwendung eines sogenannten „Freespins" oder Freilaufs bei Getrieben bekannt. Hierzu wird üblicherweise eine Schlingfeder verwendet, die in ein zweiteiliges Doppelzahnrad, insbesondere aus Kunststoff, verbaut wird. Treibt der Motor das Doppelzahnrad an, wird die Kraft auf den Getriebestrang übertragen. Wechselt die Drehrichtung des Getriebes, so wird der Motor freigeschaltet, wobei sich dann die „Motormasse" beim abrupten Erreichen des Endanschlags in der Ruheposition ausdrehen kann. Somit wird das Motorzahnrad entlastet. Die Lebensdauer des Antriebs verlängert sich dadurch wesentlich. Nachteilig an dieser Lösung ist einerseits die aufwändige Herstellung eines solchen Freilaufs. Andererseits arbeitet die Schlingfeder während des Antreibens nicht ganz schlupffrei, was nachteilig zum Verschleiß im Freilauf führt. To solve the problem, the use of a so-called "free spin" or freewheel in transmissions known., For this purpose, usually a wrap spring is used, which is installed in a two-piece double gear, in particular made of plastic, drives the engine to the double gear, the force on the If the direction of rotation of the gearbox changes, the motor is released, whereby the "motor mass" can then turn out in the rest position when the end stop abruptly reaches the stop position. Thus, the engine gear is relieved. The service life of the drive is thereby extended considerably. A disadvantage of this solution, on the one hand, the complex production of such a freewheel. On the other hand, the wrap does not work without slippage during driving, which leads adversely to wear in the freewheel.

Davon ausgehend ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Stellantrieb mit einem konstruktiv einfacheren und während des Antriebs verschleißärmeren Freilauf anzubieten. Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen genannt. On this basis, it is an object of the invention to provide an actuator with a structurally simpler and wear-free freewheel during the drive. The object of the invention is achieved with the features of the main claim. Advantageous embodiments are mentioned in the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist das Doppelzahnrad zweiteilig ausgeführt. Es umfasst somit die zwei einteiligen Zahnräder, d.h. dass die beiden Zahnräder einteilig ausgeführt sind. Beide Zahnräder sind zueinander radial und axial fixiert angeordnet. Zudem sind beide Zahnräder derart ausgestaltet bzw. ausgeformt, dass ein Drehmoment nur in einer der beiden relativen Drehbe- wegungen zueinander vom großen Zahnrad auf das kleine Zahnrad übertragbar ist. Insbesondere weist das Doppelzahnrad ausschließlich die beiden Zahnräder auf. Ein derartiges Doppelzahnrad kann auch als Doppelzahnrad mit Freilauf bezeichnet werden . According to the double gear is made in two parts. It thus comprises the two one-piece gears, i. that the two gears are made in one piece. Both gears are arranged radially and axially fixed to each other. In addition, both gears are configured or shaped such that a torque can only be transmitted to the small gear from the large gear in one of the two relative rotational movements. In particular, the double gear exclusively on the two gears. Such a double gear can also be referred to as a double gear with freewheel.

Der Vorteil liegt im denkbar einfachen konstruktiven Aufbau des Doppelzahnrads zur Realisierung eines Freilaufs. Es kann besonders vorteilhaft eine Schlingfeder eingespart werden. Ein weiterer Vorteil liegt in der schlupffreien Drehmomentübertragung während des Antriebs. Dies insbesondere dann, wenn die Endstücke der Speichen des kleinen Zahnrads in den jeweiligen tangentialen Anschlag im großen Zahnrad eingreifen, also nach einer relativen Teildrehung. Die auf den Motor während des Reversbetriebs übertragene Rotationsenergie wird über Reibung zwischen den beiden Zahnrädern des erfindungsgemäßen Doppelzahnrads schonend abgebaut. Dies insbesondere dann, wenn der Endanschlag in der Ruheposition des Stellan- Schlags erreicht wird. Die Rotationsenergie wird dabei innerhalb weniger Relativumdrehungen zwischen dem großen und kleinen Zahnrad abgebaut. Nach einer Ausführungsform sind die beiden Zahnräder derart ausgestaltet bzw. ausgeformt, dass nur beim motorseitigen Antrieb das Drehmoment übertragbar ist. The advantage lies in the conceivable simple construction of the double gear to realize a freewheel. It can be saved particularly advantageous a wrap. Another advantage lies in the slip-free torque transmission during the drive. This in particular when the end pieces of the spokes of the small gear engage in the respective tangential stop in the large gear, so after a relative partial rotation. The rotational energy transmitted to the engine during reverse operation is gently removed by friction between the two gears of the double gear according to the invention. This is especially true if the end stop is in the rest position of the Hit is achieved. The rotational energy is reduced within a few relative revolutions between the large and small gear. According to one embodiment, the two gears are configured or shaped such that only when the motor-side drive the torque is transferable.

Einer Ausführungsform zufolge sind die beiden Zahnräder der- art ausgestaltet bzw. ausgeformt, dass das Drehmoment von einer radialen Innenseite des großen Zahnrads her auf eine radiale Außenseite des kleinen Zahnrads übertragbar ist. Die Übertragung des Drehmoments erfolgt in tangentialer Richtung im Bezug auf die gemeinsame Drehachse der beiden Zahnräder. Die radiale Innenseite des großen Zahnrads weist keine Innenverzahnung auf und ist somit verzahnungsfrei. According to one embodiment, the two gears are designed such that the torque can be transmitted from a radial inside of the large gear to a radial outside of the small gear. The transmission of the torque takes place in a tangential direction with respect to the common axis of rotation of the two gears. The radial inside of the large gear has no internal teeth and is thus free of teeth.

Der besondere Vorteil bei dieser Ausführungsform liegt in der radial (möglichst) weit außenliegenden Drehmomentübertragung. Definitionsgemäß ergibt sich das Drehmoment aus der Länge des Hebelarms multipliziert mit dem Betrag der rechtwinklig auf das Ende des Hebelarms einwirkenden Kraft. The particular advantage of this embodiment lies in the radial (as far as possible) far outward torque transmission. By definition, the torque results from the length of the lever arm multiplied by the amount of force applied at right angles to the end of the lever arm.

Durch die erfindungsgemäß radial weit außenliegende Kraft- Übertragung kann dann die für das zu übertragende Drehmoment erforderliche tangentiale Kraft wegen des möglichst großen Hebelarms vergleichsweise klein bleiben. Wegen der geringeren wirkenden Kraft können die beteiligten beiden Zahnräder konstruktiv vorteilhaft weniger robust ausgelegt werden. By virtue of the radially outward force transmission according to the invention, the tangential force required for the torque to be transmitted can then remain comparatively small because of the largest possible lever arm. Because of the lower-acting force, the two gears involved can be structurally advantageous designed to be less robust.

Nach einer Ausführungsform ist das große Zahnrad pfannenför- mig ausgestaltet. Es weist eine sich von der Drehachse in radialer Richtung nach außen erstreckende Vertiefung auf bzw. bildet eine solche aus. Das kleine Zahnrad ist derart ausge- staltet, dass dieses koaxial in die Vertiefung einlegbar ist, sodass das Drehmoment von der radialen Innenseite der Vertiefung im großen Zahnrad auf die radiale Außenseite des kleinen Zahnrads übertragbar ist. Durch das Ineinanderlegen der bei- den Zahnräder ist vorteilhaft eine besonders kompakte axiale Bautiefe möglich. According to one embodiment, the large toothed wheel is designed like a cup. It has a recess which extends outward from the axis of rotation in the radial direction or forms such a recess. The small gear is designed such that it can be inserted coaxially into the recess so that the torque can be transmitted from the radial inside of the recess in the large gear to the radial outside of the small gear. Through the intertwining of the The gears is advantageously a particularly compact axial depth possible.

Einer weiteren Ausführungsform zufolge weist das große Zahnrad in Umfangsrichtung verteilt angeordnete axiale Begrenzungselemente an der radialen Innenseite der Vertiefung zur axialen Begrenzung des eingelegten kleinen Zahnrads auf. Vorzugsweise sind die axialen Begrenzungselemente gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet. Sie weisen vorzugsweise eine Mindestlänge in Umfangsrichtung auf, sodass das in die Vertiefung eingelegte kleine Zahnrad axial fixiert bleibt. Vorzugsweise sind drei axiale Begrenzungselemente an der radialen Innenseite der Vertiefung angeordnet. Alternativ kann das erfindungsgemäße Doppelzahnrad z.B. auch zwischen zwei Gehäuseteilen eines Stellantriebsgehäuses gelagert sein, sodass die beiden Zahnräder nach dem Zusammenbau des Stellantriebs zueinander axial fixiert sind. Die axialen Begrenzungselemente erstrecken sich vorzugsweise nur geringfügig in radialer Richtung zur Drehachse hin. Sie können vorzugsweise als Schnappelemente ausgebildet sein, sodass das kleine Zahnrad mit geringem axialen Druck in die Vertiefung des großen Zahnrads eingeschnappt werden kann. According to another embodiment, the large gear circumferentially distributed axial limiting elements on the radially inner side of the recess for axially limiting the inserted small gear on. Preferably, the axial limiting elements are arranged distributed uniformly in the circumferential direction. They preferably have a minimum length in the circumferential direction, so that the inserted into the recess small gear remains fixed axially. Preferably, three axial limiting elements are arranged on the radial inner side of the recess. Alternatively, the double gear according to the invention may e.g. be stored between two housing parts of an actuator housing, so that the two gears are axially fixed to each other after assembly of the actuator. The axial limiting elements preferably extend only slightly in the radial direction to the axis of rotation. They may preferably be designed as snap elements, so that the small gear can be snapped with low axial pressure in the recess of the large gear.

Nach einer Ausführungsform weist das kleine Zahnrad ein zentrales Nabenteil mit einer radialen Außenverzahnung und dazu axial angrenzende, sich radial nach außen erstreckende Speichen auf. Das große Zahnrad weist an der radialen Innenseite der Vertiefung zumindest einen tangentialen Anschlag auf. Es ist ein jeweiliges Endstück der Speichen derart ausgestaltet, dass dieses in den zumindest einen tangentialen Anschlag zur Übertragung des Drehmoments vom großen Zahnrad auf das kleine Zahnrad eingreifen kann. In one embodiment, the small gear has a central hub portion with radially outer teeth and axially adjacent radially outwardly extending spokes. The large gear has at least one tangential stop on the radial inside of the recess. It is a respective end of the spokes designed such that it can engage in the at least one tangential stop for transmitting the torque from the large gear to the small gear.

Die Speichen des kleinen Zahnrads weisen an ihrer radialen Außenseite, welche im eingeschnappten Zustand des kleinen Zahnrads in dem großen Zahnrad an der der radialen Innenseite des großen Zahnrads anliegt, keine Verzahnung auf und sind dort folglich verzahnungsfrei ausgeführt. Durch die Speichen des kleinen Zahnrads ist dieses in einem gewissen Umfang in radialer Richtung elastisch. Dadurch können die jeweiligen Endstücke mit einer konstruktiv und geometrisch vorbestimmten radial nach außen wirkenden Kraft gegen die radiale Innenseite der Vertiefung einwirken. Die tangentialen Anschläge sind dabei derart in der Vertiefung ausgespart, dass die jeweiligen Endstücke in der Drehrichtung zur Drehmomentübertragung tangential gegen die tangentialen Anschläge anlaufen und in der entgegengesetzten Drehrichtung dann darüber hinweg rutschen können. The spokes of the small gear have on its radial outer side, which abuts in the snapped state of the small gear in the large gear on the radial inner side of the large gear, no teeth and are therefore designed without teeth. By the spokes of the small gear this is elastic to some extent in the radial direction. As a result, the respective end pieces can act against the radially inner side of the recess with a structurally and geometrically predetermined radially outwardly acting force. The tangential stops are recessed in such a way in the recess that the respective end pieces in the direction of rotation for torque transmission start tangentially against the tangential stops and then slip over it in the opposite direction of rotation.

Einer vorteilhaften Ausführungsform zufolge ist das kleine Zahnrad derart ausgestaltet bzw. ausgeformt, dass die sich radial nach außen erstreckenden Speichen mit zunehmenden Abstand von der Drehachse in eine jeweilige, in gleicher tangentialer Richtung verlaufende Speichenverlängerung übergehen, an deren jeweiligem tangentialen Ende sich das Endstück befindet. Dadurch erhöht sich die radiale Elastizität des kleinen Zahnrads weiter. According to an advantageous embodiment, the small gear is designed or shaped such that the radially outwardly extending spokes merge with increasing distance from the axis of rotation in a respective extending in the same tangential direction spoke extension, at the respective tangential end is the tail. This further increases the radial elasticity of the small gear.

Ein weiterer großer Vorteil ist, dass das kleine Zahnrad durch die sich zunehmend in tangential erstreckenden Speicherverlängerungen auch eine tangentiale Elastizität aufweist, die tangentiale Stöße auf das gesamte Doppelzahnrad im Sinne eines Dämpfers ausgleichen kann, wie z.B. beim Start des Antriebs aus der Ruheposition heraus oder bei Erreichen insbesondere eines „harten" Endanschlags in der Betätigungsposition des Stellantriebs. Another great advantage is that, due to the increasingly tangentially extending memory extensions, the small gear also has a tangential elasticity which can compensate for tangential impacts on the entire double gear in the sense of a damper, such as e.g. when starting the drive from the rest position or when reaching in particular a "hard" end stop in the operating position of the actuator.

Insbesondere ist das kleine Zahnrad derart ausgestaltet bzw. ausgeformt, dass es unter einer radial wirkenden Vorspannung in die Vertiefung des großen Zahnrads einlegbar und insbesondere einschnappbar ist. In particular, the small gearwheel is designed or shaped in such a way that it can be inserted into the recess of the large gearwheel under a radially acting pretensioning and, in particular, snapped into place.

Vorzugsweise ist das kleine Zahnrad derart ausgestaltet bzw. ausgeformt, dass es unter einer radial wirkenden Vorspannung in die Vertiefung im großen Zahnrad einlegbar ist, sodass die jeweiligen Speichenverlängerungen an der radialen Innenseite der Vertiefung anliegen. Preferably, the small gear is designed or formed such that it can be inserted under a radially acting bias in the recess in the large gear, so that the respective spoke extensions abut the radial inside of the recess.

Ein besonderer Vorteil ist hier, dass die A special advantage here is that the

Speichenverlängerungen über einen großen tangentialen Bereich hinweg an der radialen Innenseite der Vertiefung anliegen können, um so über die in Kontakt stehenden radialen Flächen als Reibflächen schonend die Rotationsenergie des Motors abbauen zu können. Die vergleichsweise großen Reibflächen führen vorteilhaft nicht zu einer übermäßig lokalen Materialbelastung bei beiden Zahnrädern des Doppelzahnrads. Spoke extensions can abut over a large tangential area on the radially inner side of the recess so as to be able to gently reduce the rotational energy of the engine via the contacting radial surfaces as friction surfaces. The comparatively large friction surfaces advantageously do not lead to an excessively local material load on both gears of the double gear.

Schließlich sind zumindest die Speichen des ersten kleinen Zahnrads aus einem Kunststoff hergestellt. Vorzugsweise sind jedoch beide Zahnräder vollständig aus einem Kunststoff hergestellt. Sie sind insbesondere mittels eines Kunststoffspritzgussverfahrens hergestellt . Finally, at least the spokes of the first small gear are made of a plastic. Preferably, however, both gears are made entirely of a plastic. They are produced in particular by means of a plastic injection molding process.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung: The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in more detail in conjunction with the drawings. Here are shown in a schematic representation:

FIG 1 ein Beispiel eines bekannten Stellantriebs während des Antriebs und kurz vor Erreichen einer Betätigungsposition , 1 shows an example of a known actuator during the drive and shortly before reaching an actuation position,

FIG 2 eine Schnittdarstellung durch einen Teil eines 2 shows a sectional view through a part of a

Reduziergetriebes eines Stellantriebs entlang der in FIG 3 eingetragenen Schnittlinie II mit einem ersten Doppelzahnrad gemäß der Erfindung, Reduziergetriebes an actuator along the registered in Figure 3 section line II with a first double gear according to the invention,

FIG 3 eine Draufsicht auf den Teil des in FIG 2 gezeigten 3 shows a plan view of the part of the one shown in FIG

Reduziergetriebes in einer Schnittdarstellung und während des Antriebs, und FIG 4 eine Draufsicht auf den Teil des in FIG 2 gezeigtenReducer in a sectional view and during the drive, and 4 shows a plan view of the part of the one shown in FIG

Reduziergetriebes im Reversbetrieb und bei Erreichen eines Endanschlags in der Ruheposition des Stellantriebs . Reduction gear in reverse operation and when reaching an end stop in the rest position of the actuator.

FIG 1 zeigt ein Beispiel eines bekannten Stellantriebs 1 während des Antriebs und kurz vor Erreichen einer Endposition oder Betätigungsposition. Der Stellantrieb 1 weist ein Reduziergetriebe auf, das für die Untersetzung ein Motorzahnrad 2, ein Doppelzahnrad 3, ein Folgezahnrad 4 sowie ein Zahnsegment 5 mit einem Stellan- schluss SA umfasst. Das Folgezahnrad 4 ist beispielhaft ein weiteres Doppelzahnrad mit einem zweiten großen Zahnrad 41 und mit einem zweiten kleinen Zahnrad 42. Mit dem Bezugszeichen A ist die Drehachse des Doppelzahnrads 3 bezeichnet. Das abtriebsseitige Zahnrad 5 ist als 90 ° -Zahnsegment ausgebildet, um beispielhaft eine Drehbewegung von 90° am Stellan- schluss SA zu bewirken, wie z.B. zum Schwenken einer Klappe. Mit D ist die Drehachse des Stellanschlusses SA und mit M ein Motor, vorzugsweise ein Elektromotor, bezeichnet, der das Motorzahnrad 2 antreibt. Der Motor kann auch ein Pneumatikoder Hydraulikmotor sein. Mit Z ist eine Außenverzahnung der Zahnräder 2 - 5 bezeichnet. Die durchgezogen eingetragenen Pfeile zeigen die zugehörigen Drehrichtungen der Zahnräder 2 - 5 an . Sämtliche Zahnräder 2 - 5 inklusive der beiden Doppelzahnräder 3, 4 sind typischerweise einteilig bzw. 1 shows an example of a known actuator 1 during the drive and shortly before reaching an end position or actuation position. The actuator 1 has a reduction gear, which comprises a motor gear 2, a double gear 3, a follower gear 4 and a toothed segment 5 with an adjusting connection SA for the reduction. The follower gear 4 is an example of another double gear with a second large gear 41 and a second small gear 42. The reference numeral A denotes the axis of rotation of the double gear 3. The output side gear 5 is formed as a 90 ° tooth segment, for example, to cause a rotational movement of 90 ° at the control port SA, such. to swing a flap. D is the axis of rotation of the control terminal SA and M is a motor, preferably an electric motor, called, which drives the motor gear 2. The engine can also be a pneumatic or hydraulic motor. With Z external teeth of the gears 2 - 5 is designated. The solid arrows indicate the associated directions of rotation of the gears 2-5. All the gears 2 - 5 including the two double gears 3, 4 are typically in one piece or

einstückig hergestellt. Typischerweise sind die Zahnräder 2,made in one piece. Typically, the gears are 2,

3, d.h. die „schnelleren" Zahnräder, aus Kunststoff herge- stellt. Dagegen sind die abtriebsnahen, langsameren Zahnräder3, i. the "faster" gears, made of plastic, whereas the downforce-related ones are slower gears

4, 5 typischerweise aus einem Metall, wie z.B. aus Stahl, hergestellt. Selbstverständlich können alternativ alle Zahnräder 2-5 aus einem Kunststoff hergestellt sein, wenn die für den vorgesehenen Stellbetrieb erwarteten Kräfte und Momente nicht zu groß sind. 4, 5 are typically made of a metal, such as e.g. made of steel. Of course, alternatively, all gears 2-5 may be made of a plastic, if the anticipated for the intended operation forces and moments are not too large.

Mit dem Bezugszeichen F ist eine Rückstellfeder in Form einer Rollfeder bezeichnet, welche ein Rückstellmoment R auf das Folgezahnrad 4 aufbringt. Das entgegen der Drehrichtung des Folgezahnrads 4 wirkende Drehmoment R ist durch einen punktierten Pfeil symbolisiert. Die Rückstellfeder 4 wird dabei während des Antriebs des Stellantriebs 1 weiter gespannt, sodass der Stellanschluss SA im stromlosen Zustand des Stellantriebs 1 in die Ruheposition zurückfahren kann oder um den Stellanschluss SA nach Empfang eines Stellsignals zum Schließen des Stellantriebs 1 zurückzufahren. Dabei bringt die Rückstellfeder 4 in dieser Ruheposition noch typischerweise eine gewisse Vorspannung auf, um ein ausreichendes Schließmoment auf den Stellanschluss SA aufbringen zu können. By the reference F is a return spring in the form of a scroll spring, which a restoring moment R on the Follow gear 4 applies. The counteracting the direction of rotation of the follower gear 4 torque R is symbolized by a dotted arrow. The return spring 4 is thereby further tensioned during the drive of the actuator 1, so that the control port SA can go back to the rest position in the de-energized state of the actuator 1 or to return to the control port SA after receiving a control signal to close the actuator 1. In this case, the return spring 4 still brings in a certain bias in this rest position, in order to apply a sufficient closing moment on the control port SA can.

Es wird ergänzend bemerkt, dass die Rollfeder 4 an jedem der angetriebenen Zahnräder 3-5 ein Rückstellmoment R aufbringen kann, d.h. einschließlich des Zahnsegments 5 mit dem Stellanschluss SA und ohne das antreibende Motorzahnrad 2. Die Rückstellfeder 4 ist dabei mit ihrem ersten Ende ortsfest mit dem Gehäuse des Stellantriebs 1 oder mit einem ortsfesten Getriebeträger als Drehmomentstütze verbunden, während das zweite Ende der Rückstellfeder 4 radial beabstandet zur Drehachse des angetriebenen Zahnrads 3 - 5 dort angreift. It is additionally noted that the scroll spring 4 can apply a restoring moment R to each of the driven gears 3-5, i. The return spring 4 is fixedly connected at its first end to the housing of the actuator 1 or with a stationary gear carrier as a torque arm, while the second end of the return spring 4 radially spaced from Rotary axis of the driven gear 3 - 5 attacks there.

FIG 2 zeigt eine Schnittdarstellung durch einen Teil eines Reduziergetriebes eines Stellantriebs 1 entlang der in FIG 3 eingetragenen Schnittlinie II mit einem ersten Doppelzahnrad 3^Λ gemäß der Erfindung. 2 shows a sectional view through part of a reducer of an actuator 1 along the section line marked in FIG 3 II with a first double gear 3 ^Λ according to the invention.

Im linken Teil der FIG 2 ist das Motorzahnrad 2 im Schnitt gezeigt, das im Eingriff mit einem großen Zahnrad 31 des er- findungsgemäßen Doppelzahnrads 3^Λ ist. Zur Realisierung eines Freilaufs im Sinne einer Rutschkupplung ist dieses Doppelzahnrad 3^Λ zweiteilig ausgeführt. Es weist somit neben dem großen einteiligen Zahnrad 31 noch das einteilige kleine Zahnrad 32 auf. Beide Zahnräder 31, 32 sind zueinander radial und axial fixiert angeordnet. Sie weisen beide beispielhaft eine durchgehende Öffnung L auf, um auf eine ortsfeste Lagerachse des Stellantriebs 1 oder Getriebeträgers aufgesteckt werden zu können. Weiterhin formt das große Zahnrad 31 eine sich axial und radial erstreckende Vertiefung V aus, die axial durch einen Boden 36 und radial durch ein außenliegendes Teil AT begrenzt ist. Mit AS sind ferner Aussparungen im Boden 36 bezeichnet. Das außenliegende Teil AT trägt auf seiner radialen Außenseite eine Außenverzahnung Z. In die Vertiefung V ist das kleine Zahnrad 32 eingelegt. Es umfasst neben einem zentralen Nabenteil N sich davon radial nach außen erstreckenden Speichen 33. Mit dem Bezugszeichen 37 ist im Schnitt eines von drei axialen Begrenzungselementen bezeichnet, die dafür sorgen, dass das kleine Zahnrad 32 nach dem Einschnappen in das große Zahnrad 31 dort verbleibt. Die beiden Zahnräder 31, 32 bilden somit als erfindungsgemäßes Doppelzahnrad 3 ^Λ eine komplette Baueinheit für die Montage des Stellantriebs 1. In the left part of FIG 2, the motor gear 2 is shown in section, which is in engagement with a large gear 31 of the inventive double gear 3 ^Λ . To realize a freewheel in the sense of a slip clutch this double gear 3 ^{Λ is made in} two parts. It thus has in addition to the large one-piece gear 31 still the one-piece small gear 32. Both gears 31, 32 are arranged radially and axially fixed to each other. They both have, by way of example, a continuous opening L in order to be able to be plugged onto a stationary bearing axis of the actuator 1 or gear carrier. Furthermore, the large gear 31 forms a axially and radially extending recess V, which is bounded axially by a bottom 36 and radially by an outboard part AT. With AS also recesses in the bottom 36 are designated. The outer part AT carries on its radial outer side outer teeth Z. In the recess V, the small gear 32 is inserted. It comprises in addition to a central hub portion N thereof radially outwardly extending spokes 33. The reference numeral 37 is designated in section one of three axial limiting elements, which ensure that the small gear 32 remains after snapping into the large gear 31 there. The two gears 31, 32 thus form as a double gear according to the invention 3 ^Λ a complete assembly for the assembly of the actuator. 1

FIG 3 zeigt eine Draufsicht auf den Teil des in FIG 2 gezeigten Reduziergetriebes in einer Schnittdarstellung und während des Antriebs. Wie zu sehen ist, treibt das Motorzahnrad 2 das große Zahnrad 31 des erfindungsgemäßen Doppelzahnrads 3^Λ an. Das auf das große Zahnrad 31 übertragene Drehmoment wird dann über die in der Vertiefung V ausgeformten tangentialen Anschläge 38 des großen Zahnrads 31 auf die gegenüber anliegenden Endstücke 35 dreier Speichenverlängerungen 34 des kleinen Zahnrads 32 übertragen. Von diesen wird das Drehmoment weiter über die zugehörigen Speichen 33 auf das zentrale Nabenteil N des kleinen Zahnrads 32 übertragen, um schließlich das zweite große Zahnrad 41 des Folgezahnrads 4 anzutreiben. Die Pfeile zeigen die Drehrichtung des Motorzahnrads 2 sowie die gleichen Drehrichtungen des großen und kleinen Zahnrads 31, 32 des erfindungsgemäßen Doppelzahnrads 3^Λ. 3 shows a plan view of the part of the reduction gear shown in Figure 2 in a sectional view and during the drive. As can be seen, the motor gear 2 drives the large gear 31 of the double gear 3 ^Λ according to the invention. The torque transmitted to the large gear 31 is then transmitted via the formed in the recess V tangential stops 38 of the large gear 31 to the opposite end portions 35 of three spoke extensions 34 of the small gear 32. Of these, the torque is further transmitted via the associated spokes 33 to the central hub portion N of the small gear 32, to finally drive the second large gear 41 of the follower gear 4. The arrows show the direction of rotation of the motor gear 2 and the same directions of rotation of the large and small gear 31, 32 of the double gear 3 ^Λ invention.

FIG 4 zeigt eine Draufsicht auf den Teil des in FIG 2 gezeig- ten Reduziergetriebes im Reversbetrieb und bei Erreichen eines Endanschlags in der Ruheposition des Stellantriebs 1. Das Motorzahnrad 2 sowie das große und kleine Zahnrad 31, 32 des erfindungsgemäßen Doppelzahnrads 3^Λ drehen sich zunächst im Vergleich zur FIG 3 in entgegengesetzter Drehrichtung. Bei Erreichen des Endschlags in der Ruheposition bleibt dann das kleine Zahnrad 32 abrupt stehen, weil das zuvor dieses antreibende Folgezahnrad 4 gleichfalls abrupt zum Stehen kommt. Nun gibt der im erfindungsgemäßen Doppelzahnrad 3^Λ realisierte Freilauf das große Zahnrad 31 frei, sodass über dieses die noch im Motor vorhandene Rotationsenergie über das verbundene Motorzahnrad 2 schonend abgebaut werden kann. FIG. 4 shows a plan view of the part of the reduction gear shown in FIG. 2 in reverse operation and when an end stop is reached in the rest position of the actuator 1. The motor gear 2 and the large and small gear 31, 32 of the double gear 3 ^Λ invention initially rotate in comparison to FIG 3 in the opposite direction. Upon reaching the limit stop in the rest position then the small gear 32 stops abruptly, because the previously this driving follower gear 4 also comes to an abrupt halt. Now, the freewheel realized in the double gearwheel 3 ^{according to} the invention releases the large gearwheel 31, so that the rotational energy still present in the engine can be gently removed via the connected motor gearwheel 2 via this.

Wie die FIG 4 zeigt, sind dann die Endstücke 35 des kleinen Zahnrads 32 nicht mehr im Eingriff mit den tangential gegenüberliegenden Anschlägen 38 an der radialen Innenseite RI der Vertiefung V des großen Zahnrads 31. Vielmehr rutschen die Speichenverlängerungen 34 der Speichen 33 des kleinen Zahnrads 32 über diese tangentialen Anschläge 38 hinweg. Dabei gewährt das in gewissen Grenzen elastische Verhalten des kleinen Zahnrads 32, dass die Speichenverlängerungen 34 mit den Endstücken 35 zum einen eine genügend große radial nach außen wirkende Kraft auf die radiale Innenseite RI der Vertiefung V ausüben können. Zum anderen gewährleistet das elastische Verhalten, dass die Endstücke 35 (gestrichelte Darstellung) bei einer Drehrichtungsumkehr wieder in die tangen- tialen Anschläge 38 einfahren können. Dies ist dann der entspannte Zustand EZ des kleinen Zahnrads 32. As FIG 4 shows, then the end pieces 35 of the small gear 32 are no longer engaged with the tangentially opposite stops 38 on the radially inner side RI of the recess V of the large gear 31. Rather slip the spoke extensions 34 of the spokes 33 of the small gear 32nd over these tangential stops 38 away. In this case, the elastic behavior of the small gear 32, which is elastic to a certain extent, allows the spoke extensions 34 with the end pieces 35, on the one hand, to exert a sufficiently large radially outward force on the radial inside RI of the depression V. On the other hand, the elastic behavior ensures that the end pieces 35 (dashed line) can retract into the tangential stops 38 when the direction of rotation is reversed. This is then the relaxed state EZ of the small gear 32.

Weiter zeigt die FIG 4, wie die drei axialen Begrenzungselemente 37 das kleine Zahnrad 32 über die Further, FIG 4 shows how the three axial limiting elements 37, the small gear 32 via the

Speichenverlängerungen 34 in der Vertiefung V des großenSpoke extensions 34 in the recess V of the large

Zahnrads 31 axial fixieren. Zugleich gewährleistet das elastische Verhalten des kleinen Zahnrads 32, dass dieses über die axialen Begrenzungselemente 37 hinweg axial in die Vertiefung V eingeschnappt und auch wieder herausgelöst werden kann. Bezugszeichenliste Fix gear 31 axially. At the same time, the elastic behavior of the small toothed wheel 32 ensures that it can be axially snapped into the recess V via the axial limiting elements 37 and also released again. LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Stellantrieb 1 actuator

2 Motorzahnrad, Antriebszahnrad 2 motor gear, drive gear

3 (erstes) Doppelzahnrad (einteilig) 3 (first) double gear (one-piece)

3^Λ (erstes) Doppelzahnrad mit Freilauf (zweiteilig)3 ^Λ (first) double gear with freewheel (two-piece)

4 Folgezahnrad, (zweites) Doppelzahnrad (einteilig)4 sequential gear, (second) double gear (one-piece)

5 Zahnsegment, Zahnrad 5 toothed segment, gear

31, 41 großes Zahnrad 31, 41 big gear

32, 41 kleines Zahnrad 32, 41 small gear

33 Speiche, Strebe 33 spoke, strut

34 Armverlängerung, Schenkel 34 Arm extension, thighs

35 Endstück 35 tail

36 Boden, Zahnradboden 36 bottom, gear bottom

37 axiales Begrenzungselement 37 axial limiting element

38 tangentialer Anschlag 38 tangential stop

A, D Drehachse A, D rotation axis

AS Aussparung AS recess

AT außenliegendes Teil AT outboard part

EZ entspannter Zustand EZ relaxed state

F Rückstellfeder, Rollfeder F return spring, spring roll

N Nabenteil N hub part

L durchgehende Öffnung, Loch L through hole, hole

M Motor, Elektromotor M engine, electric motor

R rückstellendes Drehmoment R restoring torque

RA radiale Außenseite RA radial outside

RI radiale Innenseite RI radial inside

SA Stellanschluss SA control connection

V Vertiefung V deepening

Z Außenverzahnung Z external toothing

Claims

claims

1. Actuator for a flap or for a valve, in particular for heating, ventilation or air conditioning of a building, wherein the actuator has

a motor (M) with a motor gear (2),

- A downstream reduction gear, which has a double gear (3), a follower gear (4) and at least one further gear (5), wherein the double gear (3) is a large gear (31) and coaxial with a common

A small gear (32) is arranged with the rotary axis (A), wherein the large gear (31) is engaged with the motor gear (2) and the small gear (32) is engaged with the follower gear (4).

- an output-side control connection (SA), and

- A return spring (F) for introducing a restoring torque (R) in one of the driven gears (3-5), characterized

- That the double gear (3 ^Λ ) is made in two parts and thus includes the two one-piece gears (31, 32),

- That the two gears (31, 32) are arranged radially and axially fixed to each other, and

- That the two gears (31, 32) are designed such that a torque only in one of the two relative rotational movements from one another from the large gear (31) to the small gear (32) is transferable.

2. Actuator according to claim 1, wherein the two gears (31, 32) are designed such that the torque is transferable only when motorseiti- gene drive.

3. Actuator according to claim 1 or 2, wherein the two gears (31, 32) are designed such that the torque from a radial inner side (RI) of the large gear (31) ago on a radial outer side (RA) of the small gear ( 32) is transferable.

4. Actuator according to claim 3,

- Wherein the large gear (31) is configured cup-shaped and has a from the axis of rotation (A) in the radial direction outwardly extending recess (V), and

- wherein the small gear (32) is designed such that it coaxially into the recess (V) is inserted, so that the torque from the radial inside (RI) of the recess (V) in the large gear (31) on the radial outer side ( RA) of the small gear (32) is transferable.

5. Actuator according to claim 4, wherein the large gear (31) distributed in the circumferential direction arranged axial limiting elements (37) on the radial inside (RI) of the recess (V) for axially limiting the inserted small gear (32).

6. Actuator according to claim 4 or 5,

- Wherein the small gear (32) has a central hub part (N) with a radially outer toothing (Z) and axially adjacent thereto, radially outwardly extending spokes

(33) and

- Wherein the large gear (31) on the radial inside (RI) of the recess (V) has at least one tangential stop (38), wherein a respective end piece (35) of the spokes (33) is designed such that it

Transmission of the torque from the large gear (31) on the small gear (32) in the at least one tangential stop (38) can engage.

7. Actuator according to claim 5 or 6, wherein the small

Gear wheel (32) is configured such that the radially outwardly extending spokes (33) with increasing distance from the axis of rotation (A) in a respective extending in the same tangential direction spoke extension (34), at their respective tangential end of the End piece (35) is located.

8. Actuator according to claim 6 or 7, wherein the small gear (32) is designed such that it can be inserted under a radially acting bias in the recess (V) of the large gear (31).

9. Actuator according to claim 6 and 7, wherein the small gear (32) is designed such that it can be inserted under a radially acting bias in the recess (V) in the large gear (31), so that the respective

Spoke extensions (34) on the radial inside (RI) of the recess (V) abut.

10. Actuator according to one of the preceding claims, wherein at least the spokes (33) of the small gear (32), preferably both gears (31, 32), are made of a plastic forth.