176243. lajstromszámú szabadalom • Villamos végrehajtó
3 176243 4 Hátránya még, hogy olyan beavatkozóknál, melyek működése során erőhatásokat tudnak a végrehajtóra kifejteni, csak az önzáró fogaskerékhajtás jelentős túlméretezésével alkalmazhatók, mert a lökésszerű igénybevételek a végrehajtó önzáró áttételi fokozatáig terjedő részét dinamikusan veszi igénybe, mely igénybevétel a normál igénybevétel többszörösét teheti ki. További hátránya, hogy az önzáró hajtásnak jelentős súrlódása van, ami a nyomatékmérésre felhasznált erőkomponenst befolyásolja és a beállítást pontatlanná teszi. A villamos végrehajtók eddig ismert megoldásánál általában villamos indukciós szervomotort, önzáró fogaskerék hajtást és nyomaték határoló kapcsolót alkalmaznak. A hajtás önzáró része gyakran a végrehajtóval összeszerelt és egy egységet képező beavatkozóban (pl. a tolózár menetes orsója) van megoldva. Ugyancsak ismert megoldás, amely nem önzáró fogísksrék hajtást, villamos nyomatékmotort és annak tengelyére szerelt féket tartalmaz. Ez esetben á nyomaték motor (indítónyomaték a maximális, a nyomaték jelleggörbéje eső, és termikusán úgy van méretezve, hogy rövidzárási állapotban tartósan lehet) nem vezérelt állapotában a fék működtetve van és megakadályozza, hogy a terhelés a beavatkozó helyzetét elállítsa. A nyomatékhatárolás ez utóbbi megoldásnál általában nincs, vagy megcsúszó tengelykapcsolóval van megoldva. Mindezen megoldások közös hátránya, hogy önzáró, illetve befékezett állapotban a hajtás méretezésénél a beavatkozó dinamikus üzeméből eredő igénybevételeket kell figyelembe venni, ami a statikus igénybevétel többszöröse. Célunk az ismert megoldások hiányosságainak vagyis a villamos végrehajtónál alkalmazott fogaskerék hajtás dinamikus igénybevételek miatti túlméretezésének kiküszöbölése és a statikus igénybevételre való méretezés csökkentése. Kitűzött célunkat azáltal éljük el, hogy olyan villamos végrehajtót hozunk létre, amely villamos szervomotort, nem önzáró fogaskerék hajtást és a szervomotor tengelyére felszerelt féket tartalmaz és amelynél a szervomotor - előnyösen nyomatékmotor -- fogaskerék hajtással két vagy több torziós rugó egyik végéhez csatlakozik, míg a torziós rugók másik vége fogaskerék hajtással a végrehajtó kimenő tengelyéhez csatlakozik. Ugyanazon torziós rugók közül az egyik egy végén fogaskerék hajtással csapágyazott, csavarvonal alakú lejtőhöz, a másik végén fogaskerék hajtással a lejtőre görgős kar útján támaszkodó, axiális irányban szabadon elmozduló rúdhoz csatlakozik. A lejtőhöz és a rúdhoz kapcsolódó fogaskerék hajtás áttétele akkora, hogy a lejtő fordulatszáma és forgásiránya megegyezik a rúd fordulatszámával. A rúd axiális mozgásirányában kapcsoló van felszerelve, amely kapcsoló a szervomotor áramkörébe van beiktatva. Ugyancsak a szervomotor áramkörébe van beiktatva egy fékkioldó elektromágnesének tekercse. Az említett fék a kioldó elektromágnesen kívül még féktárcsából, fékpofából és rugóból áll, a rugó a fékpofát a féktárcsához szorítja, a féktárcsa a szervomotor tengelyére van felszerelve. A találmány célszerű kiviteli alakjánál a rúdhoz tengelyirányban két ellentétes irányban működtetett villamos kapcsoló csatlakozik, amely kapcsolók egyike a villamos motor egyik forgásirányának vezérlő áramköreként van a féket kioldó elektromágnes és áramforrás áramkörébe sorosan beiktatva, míg a másik kapcsoló a villamos motor másik forgásirányának vezérlő áramköreként van a féket kioldó elektromágnes és áramforrás áramkörébe soros kapcsolással beiktatva. Azáltal, hogy több torziós rugó párhuzamos kapcsolásával van a hajtás kialakítva, a fogaskerekek lényegesen kisebbek lehetnek, mert a fognyomás és az átviendő nyomaték megoszlik. A rugó hatására ugyanis a fogaskerék hajtás kotyogása a terhelés hatására megszűnik és a nyomaték a torziós rugót megelőző és azt követő fokozatokban kb. annyiad részére csökken, ahány torziós rugó van egymással paralel kapcsolva. A találmány szerinti megoldás további előnye, hogy kiküszöböli azt a tényt, hogy a nyomatékhatároló-kapcsoló pontos beállítását a súrlódás megakadályozza, vagy hogy két különböző forgásirányban ne lehessen a határoló nyomatékot egymástól függetlenül pontosan beállítani. A továbbiakban a találmány tárgyát példakénti kiviteli alak kapcsán rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajz a találmány szerinti villamos végrehajtó előnyös kiviteli alakját szemlélteti. A villamos végrehajtó 1 szervomotorjának tengelyére 2 fékszerkezet van felszerelve, mely 2 fékszerkezetet az 1 szervomotor áramkörébe beiktatott 14 elektromágnes működteti. A fogaskerék hajtás két egymást követő, előnyösen az utolsó és az utolsó, előtti fokozata közé kettő vagy több 4 torziós rugó van beiktatva. Az 1 szervomotor 3 fogaskerék hajtáson keresztül két szimmetrikusan elhelyezett 4 torziós rugó egyik végéhez kapcsolódik. A 4 torziós rugók másik vége 5 fogaskerék hajtáson keresztül kapcsolódik a végrehajtó 15 kimenő tengelyéhez. A 4 torziós rugó egyik vége 6 fogaskerék hajtással a 7 tengely körül csapágyazott csavarvonal alakú 8 lejtőhöz kapcsolódik. A 8 lejtőre 9 görgő útján 10 rúd támaszkodik, amely 11 fogaskerék hajtással a 4 torziós rugó másik végéhez csatlakozik. A 10 rúd tengely irányában 12 kapcsoló van elhelyezve, mely 12 kapcsoló az 1 szervomotor vezérlésére szolgáló — a találmányhoz nem tartozó — 13 kapcsolóval, vagy erősítő elemmel soros kapcsolásba van beiktatva. A 2 fékszerkezetet működtető 14 elektromágnes az 1 szervomotor és az őt tápláló 16 áramforrás közé van beiktatva. A végrehajtó 15 kimenő tengelyén fellépő nyomaték a 4 torziós rugókon keresztül hat az 1 szervomotor tengelyére. A nyomaték hatására a 4 torziós rugók elcsavarodnak. A 6 és 11 fogaskerék hajtások áttétele olyan, hogy a 8 lejtő a 7 tengely körül azonos fordulatszámmal és forgásiránnyal forog, mint a 10 rúd. Ha a 4 torziós rugó két vége egymáshoz képest elcsavarodik, a 8 lejtőn a 9 görgő más helyzetet vesz fel, ezáltal a 10 rudat hossztengely irányban elmozdítja. Az elmozdulás működteti a 12 kapcsolót, ezáltal megszakad az 1 szervomotor és a 14 elektromágnes áramköre és a 2 fékszerkezet a rugó fékpofa és féktárcsa segítségével befékezi az 1 szervomotort. Ebben az állapotban a 15 kimenő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
