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Die
Erfindung betrifft einen Antrieb zur Betätigung eines einen
Prozessstrom oder eine lineare oder rotative Bewegung einer Einrichtung
steuernden Stellelements.
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In
der
EP 1 413 810 A1 ist
ein Antrieb einer Stellanordnung für ein Turbinenventil
zur Steuerung der Gas- oder Dampfzufuhr einer Turbine oder für eine
Prozessarmatur zur Steuerung eines Prozessstroms oder für
eine Pitch-Verstellung eines Windrades oder dergleichen offenbart.
Derartige Stellanordnungen haben üblicher Weise einen Stellantrieb,
der beim Gegenstand der
EP
1 413 810 A1 als elektrischer Spindeltrieb ausgeführt
ist. Bei einer Gasturbine lässt sich beispielsweise mittels
einer derartigen Stellanordnung ein Öffnungsquerschnitt
einer Armatur zur Einstellung der Gaszufuhr verstellen. In einem Notfall,
beispielsweise bei einem Stromausfall oder einer Störung
soll die Armatur zurückgestellt werden, um eine Beschädigung
der Anlage zu vermeiden. Dazu ist bei der bekannten Lösung
dem Spindeltrieb ein Kniehebelmechanismus zugeordnet, der im regulären
Betrieb, d. h. bei hinreichender Stromversorgung in einer Strecklage
arretiert ist, in der eine Vorspannfeder gespannt ist. Dieser Kniehebel
wirkt auf einen Ventilkörper der Armatur (bei einer Gasturbine) oder
auf den Stellmechanismus zur Einstellung des Pitch-Winkels bei einem
Windrad. Die Verriegelung des Kniehebels erfolgt nur bei hinreichender
Stromversorgung – bei einem Stromausfall gibt der Verriegelungsmechanismus
den Kniehebel frei, so dass er über die Vorspannfeder aus
seiner Streckstellung in seine Knickstellung verstellt wird und
entsprechend dieses Verstellweges das Ventilglied – oder allgemein
gesprochen – das betätigte Steuerelement in seine
vorbestimmte Grundposition zurück verstellt wird.
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Nachteilig
bei einer derartigen Lösung ist, dass der Kniehebelmechanismus
einen erheblichen Bauraum erfordert und des Weiteren relativ komplex im
Aufbau ist, so dass der vorrichtungstechnische Aufwand erheblich
ist.
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In
der nachveröffentlichten Patentanmeldung ..., amtliches
Aktenzeichen durch Rexroth ausfüllen lassen ! der Anmelderin
ist ein Antrieb einer Stellanordnung offenbart, bei der anstellte
des Kniehebels eine hydraulisch verriegelte Notbetätigungseinrichtung
verwendet wird. Dabei ist ein Kolben über eine Feder oder
einen sonstigen Energiespeicher in Rückstellrichtung mit
einer Kraft beaufschlagt. Der Kolben begrenzt des Weiteren einen
Druckraum, der zum Laden/Spannen des Energiespeichers mit einem
hydraulischen Druck beaufschlagbar ist und im Fall einer Notbetätigung
mit Niederdruck verbunden werden kann, so dass die im Energiespeicher
gespeicherte Energie zur Rückstellung des Stellantriebs verwendet
werden kann. Im Hinblick auf weitere Einzelheiten dieser Stellanordnung
wird der Einfachheit halber auf die oben genannte nachveröffentlichte
Patentanmeldung verwiesen, deren Offenbarung zu derjenigen der vorliegenden
Anmeldung zählt.
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Ein
Nachteil der vorbeschriebenen Lösung besteht darin, dass
zum Spannender Notbetätigungseinrichtung, d. h. zum Spannen
des Energiespeichers der jeweilige elektrische Stellantrieb betätigt
werden muss. Beispielsweise bei einem Gasturbinenventil führt
dies dazu, dass durch die Betätigung des elektrischen Antriebs
entsprechend auch das Gasturbinenventil auf- bzw. zugesteuert wird.
Eine Anforderung der Betreiber derartiger Gasturbinen besteht häufig
jedoch darin, dass das Gasturbinenventil oder – allgemein
gesagt – die Armatur bzw. die zu verstellende Einrichtung
während des Lade-/Spannvorgangs geschlossen oder in einer
vorbestimmten Wirkposition bleibt. Dieser Anforderung können
die bekannten Lösungen nicht genügen.
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Prinzipiell
könnte das Aufladen des Federspeichers durch eine externe
oder zusätzliche Pumpe erfolgen, dies würde jedoch
einen erhöhten vorrichtungstechnischen Aufwand und Platzbedarf
nach sich ziehen.
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Demgegenüber
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für
einen Prozessstrom oder eine lineare oder rotative Bewegung einer Einrichtung
steuerndes Stellelement zu schaffen, mit dem eine Notbetätigungseinrichtung
zur Rückstellung spannbar ist, ohne die Wirkposition des
Stellelementes zu verändern.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Antrieb mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist
der Antrieb zur Betätigung einer einen Prozessstrom oder
eine linearen oder rotativen Bewegung einer Einrichtung steuernden
Stellelementes mit einem elektrischen Antrieb zum Verstellen dieses
Stellelementes in einer Wirkrichtung und mit einer Notbetätigungseinrichtung zum
Rückstellen des Stellelementes bei einer Störung,
beispielsweise bei einem Stromausfall ausgeführt. Die Notbetätigungseinrichtung
hat einen hydraulisch verriegelten Energiespeicher, dessen gespeicherte
Energie zum Rückstellen freisetzbar ist. Das Laden des
Energiespeichers erfolgt mittels des elektrischen Antriebs. Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass der Antriebsmotor nicht – wie bei herkömmlichen
Lösungen – ortsfest an einem Gestell abgestützt
ist sondern in Verstellrichtung verschiebbar geführt ist.
Diese Verschiebbarkeit des Elektromotors erlaubt ein Aufladen des
Energiespeichers ohne Veränderung der Lage des Stellelementes,
das sich beispielsweise in einer Schließposition befindet, so
dass sich der Antrieb am Stellelement abstützt und die
resultierende Axialverschiebung des Antriebs zum Laden des Energiespeichers
ausgenutzt wird. Auf diese Weise ist es mit minimalem vorrichtungstechnischen
Aufwand möglich, die Notbetätigungseinrichtung
einer Armatur zu spannen, wenn diese sich in ihrer Schließposition
befindet.
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Bei
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der
Antrieb als Spindeltrieb, beispielsweise als Kugelgewindetrieb,
ausgeführt, mit einer vom Antriebsmotor angetriebenen Spindel
und einer mit dem Stellelement, beispielsweise der Armatur in Wirkverbindung
stehenden Spindelmutter, wobei Spindel und Antriebsmotor verschiebbar
geführt sind.
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Der
vorrichtungstechnische Aufwand des Antriebs ist minimal, wenn der
Energiespeicher mit einem Federspeicher ausgeführt ist,
an den der Antriebsmotor oder die Spindel abgestützt sind.
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Zur
Dämpfung der Rückstellbewegung ist der Antrieb
mit einem Fangzylinder ausgeführt, dessen Druckräume
mit einem Ausgleichsbehälter verbindbar sind.
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Der
vorzugsweise eingesetzte Federspeicher hat einen Kolben, der einerseits
eine Federanordnung beaufschlagt und andererseits einen Druckraum
begrenzt, der zum Rückstellen über ein Schaltventil
mit Niederdruck und zum Spannen über dieses Schaltventil
gegenüber dem Niederdruck absperrbar ist.
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Bei
einer Variante der Erfindung steht dieser Kolben in Wirkverbindung
mit dem Antrieb, so dass zum Spannen des Federspeichers der Kolben über den
elektrischen Antrieb verstellt wird.
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Bei
einem besonders kompakt ausgeführten Ausführungsbeispiel
sind Spindeltrieb, Ausgleichsbehälter, Fangzylinderanordnung
und Federspeicher koaxial zueinander angeordnet.
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Eine
besonders kompakte Ausführung erhält man, wenn
der Ausgleichsbehälter die Fangzylinderanordnung umgreift.
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Die
Führung des Spindeltriebs ist besonders einfach, wenn ein
Spindelrohr mit der Spindellagerung in einem die Fangzylinderanordnung
und den Ausgleichsbehälter aufnehmenden Gehäuse
axial verschiebbar geführt sind.
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Da
bei der erfindungsgemäßen Ausführung der
Spindeltrieb oder genauer gesagt dessen Antriebsmotor und dessen
Spindel nicht in einer definierten Lage abgestützt sind
sondern praktisch von dem Federspeicher oder einer Ölsäule
getragen werden, kann sich die absolute Lage des Motors in Abhängigkeit
von der Last und der Temperatur, etc. verändern. Zur Erfassung
der absoluten Lage des Motors oder der zu verstellenden Stelleinrichtung
sind daher bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ein oder mehrere Wegaufnehmer vorgesehen, über
die die absolute Position des Stellelementes erfasst und über
eine geeignte Steuereinheit geregelt wird.
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Bei
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird der Antrieb für eine Armatur zur Steuerung eines Prozessstroms,
beispielsweise des Gas- oder Dampfvolumenstroms einer Gas-/Dampfturbine
eingesetzt.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden
anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Schaltschema eines erfindungsgemäßen Antriebs
für ein Gasturbinenventil und
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2 eine
dreidimensionale Darstellung einer konkreten Ausführung
eines erfindungsgemäßen Antriebs.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
erläutert, bei dem der Antrieb für eine Armatur
zur Einstellung eines Gas- oder Dampfvolumenstroms einer Gas- bzw.
Dampfturbine verwendet wird. Prinzipiell ist die erfindungsgemäße Stellanordnung
jedoch allgemein bei Armaturen zur Steuerung von Prozessfluiden,
bei Pipelines, bei Druckänderungs- oder verteilstationen
oder noch allgemeiner gesehen, bei Einrichtungen anwendbar, bei
denen aus Sicherheitsgründen bei einer Störung eine
Rückstellung eines Stellelementes in eine vorbestimmte
Wirkposition erfolgen muss, wobei dann gespeicherte Energie zur
Rückstellung verwendet wird. Dabei kann es sich sowohl
um lineare als auch um rotative Bewegungen handeln.
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1 zeigt
ein stark vereinfachtes Schaltschema eines Antriebs 1 einer
Armatur 2 zur Einstellung eines Gasvolumenstroms einer
Gasturbine. Die Armatur 2 hat einen Ventilsitz 4 und
einen Ventilkörper 6, über den ein Öffnungsquerschnitt 8 zum
Einstellen eines Gasvolumenstroms einstellbar ist. Die Verstellung
des Ventilkörpers 6 erfolgt über den
Antrieb 1, der im Wesentlichen aus einem Spindeltrieb 10 und
einer Notbetätigungseinrichtung 12 besteht, über
die bei einem Stromausfall die Gaszufuhr durch Schließen
des Öffnungsquerschnitts 8 unterbrochen werden
kann, wobei dann der Ventilkörper 6 auf dem Ventilsitz 4 aufsitzt.
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Beim
dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Spindeltrieb 10 als
Kugelgewindetrieb ausgeführt, wobei der Ventilkörper 6 an
eine Spindelmutter 14 angesetzt oder einstückig
mit dieser ausgeführt ist. Die Spindelmutter 14 kämmt
mit einer Spindel 16, die ihrerseits über eine
Kupplung 18 mit einem elektrischen Antriebsmotor 20 verbunden
ist. Dessen Ansteuerung erfolgt über eine nicht dargestellte
Steuereinheit, der unter Umständen auch eine unterbrechungsfreie
Spannungsversorgung (USV) zugeordnet sein kann. Eine derartige USV
genügt jedoch nicht immer den Sicherheitsvorschriften für
den Notfallbetrieb, so dass trotzdem die im Folgenden beschrieben
Notbetätigungseinrichtungen erforderlich sind. Bei Ansteuerung
des Antriebsmotors 20 wird die Spindel 16 in Drehbewegung
versetzt, so dass die über eine Verdrehsicherung 22 drehfest,
jedoch in Axialrichtung verstellbare Spindelmutter 14 einen
der Gewindesteigung und der Drehzahl entsprechenden Hub durchführt,
so dass der Öffnungsquerschnitt 8 kontinuierlich
einstellbar ist.
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Üblicherweise
sind der Antriebsmotor 20 und die Spindel 16 ortsfest
in einem Gestell gelagert – bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist der Antriebsmotor 20 mit der Spindel 16 in
Axialrichtung bewegbar gelagert. Konkret erfolgt dies bei der dargestellten
Lösung dadurch, dass der Antriebsmotor 20 an einer
Konsole 24 abgestützt ist, die ihrerseits von einem
Federspeicher 26 der Notbetätigungseinrichtung 12 getragen
wird. Dieser Federspeicher 26 hat eine Feder oder Federanordnung 28,
die am Gestell der Armatur 2 abgestützt ist und über
einen Kolben 30 mit einer Spannkraft beaufschlagbar ist.
Dieser Kolben 30 hat eine Kolbenstange 32, an
der die Kosole 24 abgestützt ist. Der Kolben 30 ist
in einem Spannzylinder 34 geführt und begrenzt
mit diesem einen Druckraum 36, der über eine Entlastungsleitung 38 mit
einem Niederdruckspeicher, im Folgenden Ausgleichsbehälter 40 genannt,
verbindbar ist. In der Entlastungsleitung 38 ist ein Schaltventil 42 vorgesehen,
das beim dargestellten Ausführungsbeispiel als 3/2-Wegesitzventil
ausgeführt ist, wobei die Entlastungsleitung 38 an
einen Anschluss A angeschlossen ist. Ein Niederdruckanschluss T
des Schaltventils 42 ist über eine Leitung 44 mit
dem Ausgleichsbehälter 40 verbunden. Ein dritter
Anschluss B des Schaltventils 42 ist in der in 1 dargestellten
federvorgespannten Grundposition abgesperrt und lässt sich durch
Bestromen eines Schaltmagneten 46 mit dem Anschluss T verbinden.
In dieser Schaltposition ist dann der Anschluss A abgesperrt. In
der Entlastungsleitung 38 ist des Weiteren eine Blende 48 vorgesehen.
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Gemäß 1 ist
auf der Konsole 24 eine Aufprallfeder 50 abgestützt,
die ab einem bestimmten Hub auf die Spindelmutter 14 aufläuft
und dann Aufprallenergie aufnimmt.
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Um
ein zu hartes Aufsetzen des Ventilkörpers 6 bei
der Notfallbetätigung zu vermeiden, ist der Antrieb 1 mit
einem oder mehreren Fangzylindern 52 ausgeführt.
Diese sind als Differentialzylinder ausgebildet, wobei ein Fangkolben 54 einen
bodenseitigen Zylinderraum 56 von einem Ringraum 58 trennt.
Dieser ist von einer Fangkolbenstange 60 durchsetzt, die mit
einem Mitnehmer 62 des Ventilkörpers 6 oder
der Spindelmutter 14 verbunden ist. Die beiden Druckräume 56, 58 des
ortsfest abgestützten Fangzylinders 52 sind über
eine Verbindungsleitung 64 mit der Leitung 44 verbunden.
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Bei
einem Ausfahren des Fangkolbens 54 verkleinert sich der
Ringraum 58, wobei nach einem bestimmten Hub die Druckmittelverbindung
des Ringraums 58 zur Verbindungsleitung 64 zugesteuert wird
und darin das Druckmittel nur noch über eine Dämpfungsleitung 68 und
eine Dämpfungsblende 70 zur Leitung 44 und
somit zum Ausgleichsbehälter 40 abströmen
kann, so dass in diesem Endlagenbereich die Bewegung des Kolbens 54 entsprechend
gedämpft ist. Stromaufwärts der Dämpfungsblende 70 zweigt
von der Dämpfungsleitung 68 eine Zweigleitung 72 zum
Anschluss B des Schaltventils 42 ab.
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Das
Befüllen der Druckräume 56, 58, 36 und des
Ausgleichsbehälters 40 erfolgt über mit
M1, M2, M3, M4 bezeichnete Füllanschlüsse.
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Im
normalen Betrieb der Armatur 2 ist das Schaltventil 42 bestromt
und somit in die Position umgeschaltet, in der der Anschluss B mit
dem Anschluss T verbunden ist und der Anschluss A abgesperrt ist. Das
Druckmittel ist somit im Druckraum 36 eingespannt, so dass
die zuvor vorgespannte Feder 28 gespannt bleibt. In dieser
Schaltposition des Schaltventils 42 wird auch die Dämpfungsblende 70 umgangen,
so dass der Fangzylinder 52 ohne nenneswerten Energieverlust
der Bewegung des Ventilkörpers 6 folgt, wobei
das Druckmittel jeweils aus dem sich verkleinernden Druckraum ausgeschoben
und dem sich vergrößernden Druckraum direkt oder über
den Ausgleichsbehälter 40 zugeführt wird.
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Die
Verstellung des Ventilkörpers 6 erfolgt durch
Ansteuerung des Antriebsmotors, 20, der sich an der Feder 28 abstützt,
wobei die Relativposition des Antriebsmotors 20 innerhalb
des Systems und ggf. auch die Stellposition des Ventilkörpers 6 über nicht
dargestellte Wegaufnehmer erfasst wird, so dass die Absolutposition
des Ventilkörpers 6 mit Bezug zum Ventilsitz 4 ermittelt
und in die Ansteuerung eingehen kann.
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Bei
einer Störung, beispielsweise bei einem Stromausfall kann
die Armatur 2 nicht mehr über den Spindeltrieb 10 zurückgestellt
werden, da – abgesehen von dem Fall, in dem die Anlage
mit einer USV ausgeführt ist – der Antriebsmotor 20 stromlos
ist. Die Rückstellung erfolgt dann über die Notbetätigungseinrichtung 12,
wobei das Schaltventil 42 bei Stromausfall in die dargestellte
federvorgespannte Grundposition zurückgestellt wird, so
dass der Anschluss A mit dem Anschluss T verbunden ist und der Anschluss
B abgesperrt wird. In dieser Schaltposition ist der Druckraum 36 des
Federspeichers 26 mit dem Ausgleichsbehälter 40 (Niederdruck)
verbunden, so dass der Druck im Druckraum 36 abgebaut wird
und der Kolben 30 durch die Kraft der Feder 28 ausfährt und
dabei auch die Spindelmutter 14 und den Ventilkörper 6 in
Schließrichtung mitnimmt. Nach einem gewissen Hub sitzt
der Ventilkörper 6 auf dem Ventilsitz 4 auf,
so dass auch die Spindelmutter 14 keinen Hub mehr durchführen
kann – die Kraft der Feder 28 ist jedoch so groß,
dass die Spindel 16 weiter geschoben wird und dabei gegenüber
der feststehenden Spindelmutter 14 in Drehbewegung versetzt
wird bis dann die Aufprallfeder 50 auf die Spindelmutter 14 aufläuft
und ein Kräftegleichgewicht zur nahezu entspannten Feder 28 einritt.
In diesem Endlagenbereich taucht ein Vorsprung 74 des Kolbens 30 in
einen Dämpfungsspalt 76 ein, so dass das aus dem Druckraum 36 ausgeschobene
Druckmittel durch einen Dämpfungsspalt hindurch strömen
muss und die Kolbenbewegung entsprechend verlangsamt wird.
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Nach
dieser Notbetätigung muss der Federspeicher 26 wieder
aufgeladen werden. Dies erfolgt erfindungsgemäß durch
Ansteuern des Antriebsmotors 20 in der Schließposition
des Ventilkörpers 6. Die Drehrichtung des Antriebsmotors 20 ist
dabei so gewählt, dass die Spindel 16 in der Darstellung
gemäß 1 in Schließrichtung
bewegt wird, wobei das ganze Antriebssystem am Ventilsitz 4 abgestützt
ist. Durch diese Ausfahrbewegung der Spindel 16 führt der
Antriebsmotor 20 und damit auch die Konsole 24 einen
entsprechenden Hub aus, der über die Kolbenstange 32 auf
den Kolben 30 des Federspeichers 26 übertragen
wird. Die Feder 28 wird dann entsprechend des Hubs der
Spindel 16 gespannt, wobei Druckmittel aus dem Ausgleichsbehälter 40 über
die Anschlüsse T, A des Schaltventils 42 und über
die Entlastungsleitung 38 nachströmt. Bei Erreichen
der vorbestimmten Federspannung, die wiederum über Wegaufnehmer
oder dergleichen erfasst werden kann, wird das Schaltventil 46 bestromt,
so dass das Druckmittel im Druckraum 36 eingespannt ist.
Während dieses gesamten Aufladevorgangs ist die Spindel 16 durch
den am Ventilsitz 4 aufliegenden Ventilkörper 6 abgestützt,
so dass das Laden des Federspeichers 26 gemäß den
Vorschriften der Betreiber bei geschlossener Armatur erfolgen kann.
Nach dem Laden des Federspeichers 26 wird dann der Öffnungsquerschnitt 8 der
Armatur 2 wieder durch entsprechende Ansteuerung des Spindeltriebs 10 eingestellt.
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Beim
zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Elektromotor 20 an
der Konsole 24 abgestützt. Prinzipiell ist es
auch möglich, dass die Spindel 16 an der Feder 28,
dem Kolben 30 oder der Konsole 24 abgestützt
ist – für das erfindungsgemäße Konzept
spielt es im Prinzip keine Rolle, ob die Notbetätigungseinrichtung 12 am
Antriebsmotor 20 oder an der Spindel 16 angreift.
Auch eine kinematische Umkehr mit angetriebener Spindelmutter, und
zum Verstellen der Armatur axial verstellbarer Spindel ist einsetzbar,
wobei dann entsprechend der Spindelmutterantrieb an der Notbetätigungseinrichtung
abgestützt ist.
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2 zeigt
eine dreidimensionale Darstellung einer konkreten Lösung
eines erfindungsgemäßen Antriebs für
eine Armatur, die in der Darstellung gemäß 2 nicht
gezeigt ist. Der dargestellte Antrieb 1 ist als äußerst
kompakte Einheit aufgebaut. Man erkennt den Antriebsmotor 20 des
Spindeltriebs mit einem Anschluss 78 für die Stromversorgung
und einem Anschluss 80 für Signal- oder Feedback-Leitungen.
Der Spindelmotor ist an ein Spindelrohr 82 angeflanscht,
in dem die Spindel 16 (1) des Spindeltriebs 10 drehbar
gelagert ist. Diese Einheit bestehend aus dem Antriebsmotor 20,
dem Spindelrohr 82 und der in 2 nicht
sichtbaren Spindel 16 ist verschiebbar in einem zweiteiligen
Gehäuse 84 geführt, wobei eine Verdrehsicherung 85 eine
Relativverdrehung dieser Spindeleinheit mit Bezug zum Gehäuse 84 verhindert.
Dieses besteht aus zwei axial aneinander gesetzten Gehäuseteilen,
wobei ein Gehäuse den Federspeicher 26 ausbildet,
in dem der in 1 dargestellte Kolben 30 und
die Feder 28 aufgenommen sind. Letztere kann beispielsweise
aus einem Tellerfederpaket bestehen, das über den Kolben 30 mit
einer Spannkraft beaufschlagt ist. In diesem Federspeicher 26 ist
dann des Weiteren noch der Druckraum 36 zur Druckbeaufschlagung
des Kolbens 30 vorgesehen.
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An
den Federspeicher 26 ist ein Spindelgehäuse 86 angeflanscht,
an dem auch die drei vorgenannten Füllanschlüsse
M1, M2, M3 ausgebildet sind. Dieses Spindelgehäuse 86 wird
von dem mehrteiligen Spindelrohr 82 durchsetzt, in dem
auch die in 1 erläuterte Aufprallfeder 50 aufgenommen
ist. Der Kolben 30 steht dabei in Wirkverbindung mit diesem
mehrteiligen Spindelrohr 82, so dass die Spindel über
das Spindelrohr 82 und den Kolben 30 an der Feder 28 abgestützt
ist. Um das Spindelrohr herum ist eine Fangzylindereinheit ausgebildet,
deren Fangkolbenstangen 60 stirnseitig aus dem Spindelgehäuse 86 herausragen
und mit dem Mitnehmer 62 der Spindelmutter 14 verbunden
sind. Die Fangzylinder der Fangzylindereinheit sind auf einem gemeinsamen
Teilkreis gleichmäßig um die Antriebsachse herum
angeordnet. Die Fangzylinderanordnung wird von dem ringförmigen
Ausgleichsbehälter 40 umgriffen, der ebenfalls
in das Spindelgehäuse 86 integriert ist. An den
rechten Stirnflansch 88 des Spindelgehäuses 86 ist
umfangsseitig das Schaltventil 42 mit den entsprechenden
Druckmittel- und Signalanschlüssen und dem Betätigungsmagneten 46 angesetzt.
Das mehrteilige Spindelrohr 82 kragt mit einem ebenfalls
mehrteiligen Mutterstück 90 aus dem Spindelgehäuse 86 heraus.
Dieses Mutterstück 90 überlappt mit einem
Bund der Spindelmutter 14, die in Gewindeeingriff mit der
Spindel 16 steht. Die Verdrehsicherungen 92, die
an Längsstreben 94 festgelegt sind, verhindern
die Rotation des Mitnehmers. Letzere enden an einem gemeinsamen
Stirnflansch 96, über den der Antrieb 1 an
der Armatur 2 festlegbar ist.
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Der
Hub des Mitnehmers 62 ist in Öffnungsrichtung
durch das Mutterstück 90 begrenzt. In Schließrichtung
ist der Hub des Mitnehmers 62 durch den Ventilsitz des
nicht dargestellten Gasturbinenventils begrenzt.
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Der
vorbeschriebene Aufbau mit den koaxial angeordneten und ineinander
verschachtelten Bauelementen zeichnet sich durch eine besondere
Kompaktheit aus.
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Offenbart
ist ein Antrieb zur Betätigung eines einen Prozessstrom
oder einer linearen oder rotativen Bewegung einer Einrichtung steuernden
Stellelementes, das mit einem elektrischen Antrieb ausgeführt
ist. Der Antrieb ist mit einer Notbetätigungseinrichtung
zum Rückstellen des Stellelementes bei einer Störung,
beispielsweise bei einem Stromausfall ausgeführt. Erfindungsgemäß ist
ein Antriebsmotor des elektrischen Antriebs in Verstellrichtung
verschiebbar gelagert.
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- 1
- Antrieb
- 2
- Armatur
- 4
- Ventilsitz
- 6
- Ventilkörper
- 8
- Öffnungsquerschnitt
- 10
- Spindeltrieb
- 12
- Notbetätigungseinrichtung
- 14
- Spindelmutter
- 16
- Spindel
- 18
- Kupplung
- 20
- Antriebsmotor
- 22
- Verdrehsicherung
- 24
- Konsole
- 26
- Federspeicher
- 28
- Feder
- 30
- Kolben
- 32
- Kolbenstange
- 34
- Spannzylinder
- 36
- Druckraum
- 38
- Entlastungsleitung
- 40
- Ausgleichsbehälter
- 42
- Schaltventil
- 44
- Leitung
- 46
- Schaltmagnet
- 48
- Blende
- 50
- Aufprallfeder
- 52
- Fangzylinder
- 54
- Kolben
- 56
- Zylinderraum
- 58
- Ringraum
- 60
- Fangkolbenstange
- 62
- Mitnehmer
- 64
- Verbindungsleitung
- 68
- Dämpfungsleitung
- 70
- Dämpfungsblende
- 72
- Zweigleitung
- 74
- Vorsprung
- 76
- Dämpfungsspalt
- 78
- Versorgungsanschluss
- 80
- Feedback-Anschluss
- 82
- Spindelrohr
- 84
- Gehäuse
- 85
- Verdrehsicherung
- 86
- Spindelgehäuse
- 88
- Stirnflansch
- 90
- Mutterstück
- 92
- Verdrehsicherung
- 94
- Längsstrebe
- 96
- Stirnflansch
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1413810
A1 [0002, 0002]