DE19708272C2 - Bewegungsumformer zur Betätigung eines Ventils für tiefkalte kryogene Medien - Google Patents
Bewegungsumformer zur Betätigung eines Ventils für tiefkalte kryogene MedienInfo
- Publication number
- DE19708272C2 DE19708272C2 DE1997108272 DE19708272A DE19708272C2 DE 19708272 C2 DE19708272 C2 DE 19708272C2 DE 1997108272 DE1997108272 DE 1997108272 DE 19708272 A DE19708272 A DE 19708272A DE 19708272 C2 DE19708272 C2 DE 19708272C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cam
- valve
- motion converter
- actuating
- worm
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
- F17C13/04—Arrangement or mounting of valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/08—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for interconverting rotary motion and reciprocating motion
- F16H25/14—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for interconverting rotary motion and reciprocating motion with reciprocation perpendicular to the axis of rotation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
- F16K31/046—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor with electric means, e.g. electric switches, to control the motor or to control a clutch between the valve and the motor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/01—Mounting arrangements
- F17C2205/0103—Exterior arrangements
- F17C2205/0111—Boxes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0323—Valves
- F17C2205/0326—Valves electrically actuated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
- F17C2209/22—Assembling processes
- F17C2209/228—Assembling processes by screws, bolts or rivets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
- F17C2209/23—Manufacturing of particular parts or at special locations
- F17C2209/234—Manufacturing of particular parts or at special locations of closing end pieces, e.g. caps
Description
Die Erfindung betrifft einen Bewegungsumformer zur Betätigung eines Ventils für tief
kalte kryogene Medien, wobei ein rotierendes Eingangselement und ein linear beweg
liches Ausgangselement vorgesehen sind.
Ein solcher Bewegungsumformer dient der Übertragung einer Drehbewegung, bei
spielsweise der Drehbewegung der Antriebswelle eines Elektromotors, in eine axiale
Bewegung zur Betätigung der Ventilspindel eines Ventils für tiefkalte kryogene
Medien. Ein solches Ventil wird auch als Kaltventil bezeichnet. Der Einsatzbereich
reicht bis hinab zu einer Temperatur von 2 Kelvin. Kaltventile, die beispielsweise in
der Raumfahrt oder in Flüssig-Helium-Anlagen zur Anwendung kommen, können
auch unter Kryovakuum-Bedingungen betrieben werden. Der zur Betätigung des
Ventils vorgesehene Bewegungsumformer ist in der Regel eingangsseitig auf ein sehr
geringes Drehmoment und ausgangsseitig auf eine hohe Axialkraft mit geringem Hub
ausgelegt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bewegungsumformer
der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, der bei kompakten Abmessun
gen und zuverlässiger Funktion eine hohe Übersetzung mit geringer Reibung
ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das rotierende Eingangs
element als Schnecke eines Schneckengetriebes ausgebildet ist, dessen Schnecken
rad drehsynchron mit einer Kurvenscheibe verbunden ist, die mit einem das Aus
gangselement des Bewegungsumformers bildenden Hubelement in Wirkverbindung
steht, wobei das Hubelement eine drehbar gelagerte Rolle aufweist, die in Eingriff mit
einer huberzeugenden Kurvenbahn der Kurvenscheibe steht.
Der erfindungsgemäße Bewegungsumformer weist nur wenige Einzelteile auf, was
einerseits zu geringster Baugröße und geringstem Gewicht führt und andererseits
eine günstige Kraftübertragung bewirkt. Darüber hinaus ist aufgrund der geringen
Anzahl von Einzelteilen das Risiko des Versagens minimiert.
Der Einsatz eines Schneckengetriebes ermöglicht mit nur zwei Bauelementen eine
sehr hohe Übersetzung. Da ein Schneckengetriebe selbsthemmend ist, bedarf es
keiner besonderen Vorrichtungen, um die Ventilspindel geschlossen oder offen oder
in beliebigen Zwischenstellungen zu halten. Die Ventilspindel überträgt keine axialen
Kräfte auf die Motorlager.
Die Umformung der Dreh- in eine Axialbewegung erfolgt mit Hilfe einer
Kurvenscheibe, was eine der ersten, bereits sehr hohen Übersetzung
nachgeschaltete, zweite, ebenfalls sehr hohe Übersetzung ermöglicht. Durch
geeignete Gestaltung der Kurvenbahn (Steigungshöhe, Längenabschnitte) können
ein geringes Startdrehmoment sowie annähernd gleichbleibende Drehmomente in
allen Phasen erzielt werden.
Durch die am Hubelement drehbar angeodnete Rolle, die mit der huberzeugenden
Kurvenbahn der Kurvenscheibe in Wirkverbindung steht, entstehen praktisch keine
Reibungsverluste bei der Umwandlung der Drehbewegung der Kurvenscheibe in eine
Axialbewegung des Hubelements. Dies ist vor allem beim Einsatz im Kryovakuum-
Bereich sehr wichtig, da dort - systembedingt - die Reibungswiderstände extrem hoch
werden können und schwer im voraus zu bestimmen sind. Darüber hinaus wirken in
folge der erfindungsgemäßen Verwendung einer Kurvenscheibe ausschließlich Axial
kräfte auf die Ventilspindel ein.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Bewegungsumfor
mer eingangsseitig mit einem durch Endschalter beeinflußbaren Elektromotor verbun
den ist, wobei die Endschalter durch mindestens einen mit der Kurvenscheibe verbun
denen Schaltnocken betätigbar sind. Auf diese Weise müssen die Endschalter nicht
direkt in Wirkverbindung mit dem sehr geringen Hub der Ventilspindel stehen sondern
lassen sich in den Bewegungsumformer integrieren. Dadurch wird die Einstellung des
Schaltpunktes wesentlich vereinfacht.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand des in den schema
tischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Bewegungsumformer und
Fig. 2 einen Schnitt durch den Bewegungsumformer gemäß Fig. 1.
Der erfindungsgemäße Bewegungsumformer weist als rotierendes Eingangselement
eine Schnecke 1 auf, die auf einer in zwei Wälzlagern 2 und 3 gelagerten Welle 4 an
geformt ist, welche an ihrem in der Fig. 1 rechten Ende zur Verbindung mit der
Antriebswelle eines nicht dargestellten Elektromotors ausgebildet ist. Die Schnecke 1
kämmt mit einem Schneckenrad 5, das auf einer mittels Wälzlagern 6 und 7 gelagerter
Welle 8 angeordnet ist. Mit dem Schneckenrad 5 ist eine Kurvenscheibe 9 dreh
synchron verbunden, an deren Außenumfang eine Kurvenbahn 9a angeformt ist.
Gegen die Kurvenbahn 9a der Kurvenscheibe 9 liegt ein Hubelement 10 mittels einer
drehbar gelagerten Rolle 10a an. Das Hubelement 10, das in einer Kunststoffbuchse
11 geführt ist, betätigt den Ventilschieber eines in den Figuren nicht dargestellten
Kaltventils, d. h. eines Ventils für tiefkalte kryogene Medien, das auch im Kryovakuum-
Bereich betrieben werden kann.
Die von einem Elektromotor mit sehr geringem Drehmoment in die Schnecke 1 einge
leitete Drehbewegung wird mittels des Schneckenrades 5 in eine Drehbewegung mit
erheblich langsamerer Drehzahl jedoch erhöhtem Drehmoment umgewandelt und auf
die Kurvenscheibe 9 drehsynchron übertragen. Durch die Wirkverbindung zwischen
der Kurvenbahn 9a der Kurvenscheibe 9 und der Rolle 11 des Hubelements 10 erfolgt
praktisch ohne Reibungsverlust eine Umwandlung der Drehbewegung in eine sehr
langsame Axialbewegung, die bei Bewegungsrichtung nach unten eine große, auf den
Ventilschieber einwirkende Axialkraft ermöglicht.
An der Kurvenscheibe 9 ist zumindest ein Schaltnocken 12 befestigt, durch den im
vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei auf den Elektromotor einwirkende Endschalter
13 und 14 betätigbar sind.
Claims (2)
1. Bewegungsumformer zur Betätigung eines Ventils für tiefkalte kryogene Medien,
wobei ein rotierendes Eingangselement und ein linear bewegliches Ausgangs
element vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Ein
gangselement als Schnecke (1) eines Schneckengetriebes ausgebildet ist,
dessen Schneckenrad (5) drehsynchron mit einer Kurvenscheibe (9) verbunden
ist, die mit einem das Ausgangselement des Bewegungsumformers bildenden
Hubelement (10) in Wirkverbindung steht, wobei das Hubelement (10) eine
drehbar gelagerte Rolle (10a) aufweist, die in Eingriff mit einer huberzeugenden
Kurvenbahn (9a) der Kurvenscheibe (9) steht.
2. Bewegungsumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Bewegungsumformer eingangsseitig mit einem durch Endschalter (13, 14)
beeinflußbaren Elektromotor verbunden ist, wobei die Endschalter (13, 14) durch
mindestens einen mit der Kurvenscheibe (9) verbundenen Schaltnocken (12)
betätigbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997108272 DE19708272C2 (de) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | Bewegungsumformer zur Betätigung eines Ventils für tiefkalte kryogene Medien |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997108272 DE19708272C2 (de) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | Bewegungsumformer zur Betätigung eines Ventils für tiefkalte kryogene Medien |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19708272A1 DE19708272A1 (de) | 1998-09-10 |
DE19708272C2 true DE19708272C2 (de) | 2000-06-21 |
Family
ID=7821898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997108272 Expired - Fee Related DE19708272C2 (de) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | Bewegungsumformer zur Betätigung eines Ventils für tiefkalte kryogene Medien |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19708272C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202009014840U1 (de) * | 2009-11-03 | 2011-03-17 | Stöhr Armaturen GmbH & Co. KG | Ventil |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19842232C2 (de) * | 1998-09-15 | 2003-04-30 | Kermi Gmbh | Handbetätigte Winkel-Thermostateinrichtung |
CN1786537B (zh) * | 2005-12-05 | 2010-06-16 | 中西定之 | 流体压驱动装置用手动操作装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1943118A (en) * | 1930-01-21 | 1934-01-09 | Holmes Verena Winifred | Valve gear for fluid pressure units |
DE1820610U (de) * | 1959-04-03 | 1960-10-27 | Walter Co Maschinen G M B H J | Steuervorrichtung fuer ventile, schalter u. dgl. |
DE3843398A1 (de) * | 1986-03-13 | 1990-06-28 | Rikuo Fukamachi | Betaetigungsvorrichtung fuer ein motorbetriebenes ventil |
-
1997
- 1997-02-28 DE DE1997108272 patent/DE19708272C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1943118A (en) * | 1930-01-21 | 1934-01-09 | Holmes Verena Winifred | Valve gear for fluid pressure units |
DE1820610U (de) * | 1959-04-03 | 1960-10-27 | Walter Co Maschinen G M B H J | Steuervorrichtung fuer ventile, schalter u. dgl. |
DE3843398A1 (de) * | 1986-03-13 | 1990-06-28 | Rikuo Fukamachi | Betaetigungsvorrichtung fuer ein motorbetriebenes ventil |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202009014840U1 (de) * | 2009-11-03 | 2011-03-17 | Stöhr Armaturen GmbH & Co. KG | Ventil |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19708272A1 (de) | 1998-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19807328C2 (de) | Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse | |
WO1983002141A1 (en) | Linear drive device with two motors | |
EP1917458B1 (de) | Linearstellorgan, insbesondere zur fernbetätigung von verstellbaren komponenten an windkanalmodellen | |
DE2643905C2 (de) | Raumteilungs-Wandelement mit motorischem Antrieb | |
EP0383915A1 (de) | Elektrischer antrieb mit zusätzlichem handantrieb | |
EP0250852A1 (de) | Doppeltwirkender Drehantrieb für ein Stellorgan | |
DE19708272C2 (de) | Bewegungsumformer zur Betätigung eines Ventils für tiefkalte kryogene Medien | |
DE4325739A1 (de) | Schaltvorrichtung für mehrstufige Schaltgetriebe | |
EP0279236A1 (de) | Drehantrieb für Schwenktüren insbesondere an Fahrzeugen | |
EP0207184A1 (de) | Schwenkscheiben-Reibgetriebe | |
DE19519310A1 (de) | Differentialgetriebe für einen elektromotorisch betriebenen Bremsaktor | |
EP0303801A1 (de) | Absperrarmatur | |
DE102018126071A1 (de) | Linearaktor, insbesondere für eine Fahrzeugkupplung | |
DE102005058176A1 (de) | Verriegelungseinrichtung für eine Überlagerungsvorrichtung und Überlagerungsvorrichtung für ein Lenksystem | |
AT401282B (de) | Schaltgetriebe | |
DE102012212140B4 (de) | Bremsvorrichtung für eine direkt elektromechanisch aktuierte Planetengetriebeanordnung eines Sitzverstellmechanismus und Verfahren zum Betrieb einer Bremsvorrichtung | |
DE4447395A1 (de) | Stellantrieb | |
DE19922693A1 (de) | Stelleinrichtung für Ruder eines Flugkörpers | |
WO2008017640A2 (de) | Verstelleinrichtung für kupplungen oder getriebebremsen, insbesondere von kraftfahrzeugen | |
WO1998036186A1 (de) | Vorrichtung zur betätigung einer fahrzeugbremse | |
DE7700651U1 (de) | Stellantrieb fuer luft- und drosselklappen, mischhaehne u.dgl. in heizungs- und lueftungsanlagen | |
EP3175467A1 (de) | Motorantrieb | |
DE3514247C1 (de) | Elektromotorischer Zug- und Schubantrieb | |
EP0841452A2 (de) | Türschliesser mit einem Energiespeicher zum Schliessen des Türflügels | |
DE102018109024B4 (de) | Linearaktuator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |