DE2012869B1

DE2012869B1 - Servomotor

Info

Publication number: DE2012869B1
Application number: DE19702012869D
Authority: DE
Inventors: Ingolf; Jensen Jens Gammelby; Nordborg Johnson (Dänemark)
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1970-03-18
Filing date: 1970-03-18
Publication date: 1971-08-05
Also published as: DK133516C; DK133516B; GB1345322A

Description

2 Ol 2 8692 Ol 2 869

Die Erfindung betrifft einen Stellmotor, auf dessen des Elements auch die Reibungskupplung um ein Kolben einseitig ein steuerbares Druckmittel, ins- vorbestimmtes Stück längs des Kolbens verschoben, besondere ein elektrisch beheizbarer Dehnstoff, wirkt, Da hierdurch der Unterbrecher-Schalter für längere dessen Druck nachläßt, wenn die Leistungszufuhr im Zeit geöffnet oder geschlossen wird, verschiebt sich Druckmittelsystem unterbrochen wird, wobei der 5 der Kolben derart, daß das bewegliche Teil des Kolben über eine Reibungskupplung mit einem be- Unterbrecher-Schaltorgans um eine neue Mittelweglichen Teil eines um eine Mittelstellung modu- stellung moduliert. Hierdurch ist erreicht, daß Kolben lierenden Unterbrecher-Schaltorgans verbunden und und Reibungskupplung um ein definiertes Stück die relative Stellung zwischen Reibungskupplung und gegeneinander verschoben worden sind. Durch mehr-Kolben änderbar ist. 10 malige Erregung kann die Reibungskupplung mehr-The invention relates to a servomotor, on which of the element also the friction clutch to a Piston on one side a controllable pressure medium, shifted a predetermined piece along the piston, special an electrically heatable expansion material, works, because this makes the breaker switch for longer the pressure of which decreases when the power supply is opened or closed in time, shifts Pressure medium system is interrupted, the 5 of the piston such that the movable part of the Piston via a friction clutch with an interrupter switching element around a new middle path Part of a modu- lation modulated by a center position. This achieves that piston connected interrupter switching element and and friction clutch by a defined piece the relative position between the friction clutch and against each other have been shifted. By more piston is changeable. 10 times excitation, the friction clutch can

Bei einem solchen Stellmotor bleibt der Kolben fach verlagert und in eine bestimmte neue Stellung mit ganz geringen Hin- und Herbewegungen in einer gebracht werden, die von den Umwelteinflüssen und vorgegebenen Stellung. Bei Leistungszufuhr, z. B. von der Art der Leistungszufuhr und -abfuhr weit-Beheizung, wird der Kolben in einer Richtung ver- gehend unabhängig ist. *
schoben, wodurch das Unterbrecher-Schaltorgan die 15 Bei einer besonders einfachen Ausführungsform be-Leistungszufuhr unterbricht. Alsdann bewegt sich der . stehen die Verstellorgane aus zwei Elektromagneten Kolben in der entgegengesetzten Richtung, bis das und besteht das Element aus einem Anker. Durch Unterbrecher-Schaltorgan die Leistungszufuhr wiedei Erregung des Elektromagneten wird, die Reibungseinschaltet. Um dem Stellmotor eine neue Stellung kupplung sehr rasch in ihre neue Stellung geführt, zu geben, muß die Reibungskupplung relativ zum 30 Die Kerne der Elektromagneten können einen AnKolben verstellt werden. Dies geschieht bei einem schlag für den Anker bilden und in der Bewegungsbekannten Stellmotor dadurch, daß das Unterbrecher- richtung des Ankers einstellbar sein. Hierdurch lassen Schaltorgan ein erstes Ein-Aus-Steuer-Schaltorgan sich verschieden große Wege, yprbestimmen, die die überbrückt und mit einem zweiten Ein-Aus-Steuer- Reibungskupplung bei jeder Erregung zurücklegen Schaltorgan in Reihe liegt. Bei Betätigung des ersten 25 muß. Um Fremdeinflüsse möglichst auszuschalten, Steuer-Schaltorgans wird unabhängig vom Unter- sollte die Erregungsdauer der Verstellorgane länger brecher-Schaltorgan Leistung zugeführt; der Kolben sein als die Zeit, die das Element unter dem Einfluß verschiebt sich, bis sich der bewegliche Teil des der Organe zum Zurücklegen des vorbestimmten Unterbrecher-Schaltorgans an dem einen ortsfesten Weges braucht, aber wesentlich kürzer als die Zeit, Kontakt anlegt; bei weiterer Kolbenverschiebung er- 30 die der Kolben unter dem Einfluß des steuerbaren folgt die gewünschte Verstellung der Reibungs- Druckmittels zum Zurücklegen eines entsprechenden kupplung. Bei Betätigung des zweiten Steuer-Schalt- Weges benötigen würde. Diese Forderung ist in herorgans wird die Leistungszufuhr unabhängig vom vorragender Weise bei einem Elektromagneten erUnterbrecher-Schaltorgan unterbrochen; der Kolben füllt, weil das Anziehen des Ankers sehr rasch vor bewegt sich in der anderen Richtung, bis der beweg- 35 sich geht.In such a servomotor, the piston remains shifted and can be brought into a certain new position with very little back and forth movements in a position that is influenced by the environment and predetermined. With power supply, z. B. on the type of power supply and discharge far-heating, the piston is going independent in one direction. *
pushed, whereby the interrupter switching element interrupts the 15. In a particularly simple embodiment, the power supply is interrupted. Then it moves. the adjusting members consist of two electromagnets pistons in the opposite direction until the and the element consists of an armature. The power supply as well as the excitation of the electromagnet is switched on by means of an interrupter switching element. In order to give the servomotor a new position clutch very quickly in its new position, the friction clutch must be adjusted relative to the 30 The cores of the electromagnets can be adjusted by a piston. This takes place in the event of a shock for the armature and in the servomotor, which is known to move, in that the interruption direction of the armature can be adjusted. As a result, a first on-off control switching element can be switched on differently sized paths that are bridged by the switching element in series with a second on-off control friction clutch every time it is energized. When pressing the first 25 must. In order to eliminate external influences as far as possible, the control switching element is supplied with power regardless of the duration of the energization of the adjusting elements should be longer breaker switching element; be the piston than the time that the element moves under the influence until the movable part of the organs to move the predetermined breaker switching element on the one fixed path, but significantly shorter than the time, makes contact; When the piston is displaced further under the influence of the controllable piston, the desired adjustment of the friction pressure medium to move a corresponding clutch follows. When actuating the second control switching path would be required. This requirement is in herorgan, the power supply is interrupted regardless of the protruding manner in an electromagnet erUnterbrecher-Schaltorgan; the piston fills because the tightening of the armature moves very quickly in the other direction until the moving one goes.

liehe Teil des Unterbrecher-Schaltorgans am anderen In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist derborrowed part of the interrupter switching element on the other. In a further embodiment of the invention, the

ortsfesten Kontakt anliegt; bei weiterer Kolben- ortsfeste Teil des Unterbrecher-Schaltorgans federndthere is fixed contact; in the case of another piston part of the interrupter switching element that is fixed in place is resilient

bewegung erfolgt die gewünschte Verstellung der gelagert. Hierdurch ist .auf einfache Weise sicher-movement takes place the desired adjustment of the bearings. This is a simple and safe way to

Reibungskupplung. gestellt, daß der ortsfeste Teil die vom VerstellorganFriction clutch. placed that the stationary part of the adjustment

Bei dieser Art der Änderung der Relativlage zwi- 40 hervorgerufene Bewegung der ReibungskupplungWith this type of change in the relative position between the movement of the friction clutch caused

sehen Kolben und Reibungskupplung hängt die Ver- nicht behindert.see the piston and the friction clutch hanging, which is not obstructed.

stellung davon ab, wie lange die Steuer-Schaltorgane, Es können für jede Verstellrichtung auch mehreredepending on how long the control switching elements, there can also be several for each direction of adjustment

betätigt werden. Außerdem ergibt sich keine genaue Verstellorgane vorgesehen sein, ' die jeweils einenbe operated. In addition, there are no precise adjustment elements to be provided, 'each one

Zuordnung zwischen der Zeitdauer und der Relativ- unterschiedlichen Weg vorbestimmen. Das mit denPredetermine the assignment between the duration and the relative different path. That with the

verschiebung zwischen Kolben und Reibungs- 45 Verstellorganen zusarrimenwirkejade Element kanndisplacement between piston and friction 45 adjusting members together element can

kupplung, weil die Leistungszufuhr und -abfuhr auch unmittelbar ein Teil der Reibungskupplungclutch, because the power supply and discharge are also directly part of the friction clutch

unterschiedliche Geschwindigkeit haben können und oder des Unterbrecher-Schaltorgans sein,can have different speeds and / or be the interrupter switching element,

-überdies von äußeren Umständen, z. B. der Um- Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in- Moreover, from external circumstances, e.g. B. the um- The invention is described below with reference to an in

gebungstemperatur, abhängen können. der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielsambient temperature, can depend. the embodiment shown in the drawing

Sodann" ist·, ein Stellmotor bekannt, !bei dem der 5b.näher erläutert: Es zeigtThen a servomotor is known, in which FIG. 5b explains in more detail: It shows

Kolben ein erstes bewegliches Element des Unter- F i g. 1 eine schematische Draufsicht, teilweise imPiston a first movable element of the lower F i g. 1 is a schematic plan view, partly in

brecher-Schaltorgans trägt, während ein weiteres Schnitt, auf einen Stellmotor gemäß der Erfindungbreaker-switching member carries, while another cut, on a servomotor according to the invention

Element dieses Untefbrecher-Schaltorgans auf einem undElement of this breaker-switching element on a and

neben dem Kolben befindlichen Träger angeordnet Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-Ain F ig. 1. ist, der mit Hilfe einer Stellschraube axial längs des 55 Der veranschaulichte Stellmotor besitzt ein GeKolbens verschiebbar ist. häusel mit einem Hohlraum 2, der mit Dehnstoff 3arranged next to the piston located carrier Fig. 2 shows a section along the line AA in F ig. 1. is, which can be moved axially along the 55 The illustrated servomotor has a GeKolbens with the help of an adjusting screw. häusel with a cavity 2, which is covered with expansion material 3

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gefüllt ist. Dieser Dehnstoff kann mit einer Heiz-The invention has for its object to be filled. This expansion material can be

Stellmotor der eingangs beschriebenen Art anzu- wicklung 4 beheizt werden. Ein Kolben 5 ragt in denServomotor of the type described at the beginning of the winding 4 can be heated. A piston 5 protrudes into the

geben, bei dem sich die relative Verstellung zwischen Hohlraum 2 und steht am anderen Ende unter demgive, in which the relative adjustment between cavity 2 and is at the other end under the

Reibungskupplung und Kolben leichter und genauer 60 Einfluß einer Feder 6, die sich zwischen einemFriction clutch and piston lighter and more precisely 60 influence of a spring 6, which is between a

bewerkstelligen läßt. Bund 7 am Kolben und einem festen Widerlager 8can be done. Collar 7 on the piston and a fixed abutment 8

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch erstreckt. Am freien Ende 9 des Kolbens kann ein zuThis object is achieved according to the invention by extending. At the free end 9 of the piston can be a

Verstellorgane, die bei Erregung an einem mit dem steuerndes Glied angeschlossen werden. VergrößertAdjusting organs, which are connected to a controlling member when excited. Enlarged

beweglichen Teil des Unterbrecher-Schaltorgans und sich das Volumen des Dehnstoffs 3, wird dermoving part of the interrupter switching element and the volume of the expansion material 3, the

der Reibungskupplung verbundenen Element an- 65 Kolben 5 aus dem Hohlraum 2 herausgeschoben;the element connected to the friction clutch - 65 piston 5 pushed out of the cavity 2;

greifen und dieses Element um einen vorbestimmten verkleinert sich das Volumen des Dehnstoffs 3, wirdgrab and this element is reduced by a predetermined volume of the expansion material 3, will

Weg aus seiner Mittelstellung verlagern. der Kolben unter dem Einfluß der Feder 6 in denShift away from its center position. the piston under the influence of the spring 6 in the

Bei diesem Aufbau wird durch die Verlagerung Hohlraum hineingeschoben.In this structure, the displacement pushes in the cavity.

Auf einer Grundplatte 10 ist mittels eines Zapfens 11 ein Hebel 12 drehbar gelagert. Dieser trägt eine Reibungsplatte 13, die im Reibungsschluß am Kolben 5 anliegt. Der Hebel 12 trägt einen beweglichen Kontakt 15 a und bildet damit das beweg- S liehe Teil eines Unterbrecher-Schaltorgans 14. Der ortsfeste Kontakt 15 b dieses Schaltorgans ist federnd an einem Ständer 16 gehalten. Das Schaltorgan 14 steuert daher die Leistungszufuhr von den Klemmen 17 eines Netzes zum Heizwiderstand 4.A lever 12 is rotatably mounted on a base plate 10 by means of a pin 11. This carries a friction plate 13 which rests against the piston 5 in a frictional connection. The lever 12 carries a movable contact 15 a and thus forms the movable part of an interrupter switching element 14. The stationary contact 15 b of this switching element is resiliently held on a stand 16. The switching element 14 therefore controls the power supply from the terminals 17 of a network to the heating resistor 4.

Der Hebel 12 trägt einen Anker 18, der mit zwei Elektromagneten 19 und 20 zusammenwirken kann. Die Elektromagneten besitzen einen Kern 21 bzw. 22, der in Trägern 23 bzw. 24 axial verschraubbar ist, und eine Wicklung 25 bzw. 26, die durch Betätigen eines Schalters 27 bzw. 28 wahlweise erregt werden können. Die Kerne 21, 22 bilden feste Anschläge 29, 30 für den Anker 18 und lassen sich axial verstellen.The lever 12 carries an armature 18 which can interact with two electromagnets 19 and 20. The electromagnets have a core 21 and 22, respectively, which can be screwed axially into supports 23 and 24, respectively, and a winding 25 and 26, which can be optionally excited by actuating a switch 27 or 28, respectively. The cores 21, 22 form fixed stops 29, 30 for the armature 18 and can be adjusted axially.

Wird der Schalter 27 kurzzeitig geschlossen, be- so wegt sich der Anker 18 bis zum Anschlag 29. Hierdurch wird die Reibungskupplung 13 um ein vorbestimmtes Stück längs des Kolbens 5 verschoben. In dieser Stellung ist das Unterbrecher-Schaltorgan 14 geschlossen. Infolge der Beheizung wird der Kolben 5 aus dem Hohlraum 2 herausgeschoben, bis der Anker wieder seine veranschaulichte Mittelstellung erreicht hat. Wird umgekehrt der Schalter 28 kurzzeitig geschlossen, so wird der Anker 18 an den Anschlag 30 gezogen und die Reibungskupplung 13 um ein entsprechendes Stück längs des Kolbens 5 bewegt. Infolge der Abkühlung des Dehnstoffs 3 wird der Kolben in den Hohlraum 2 hineingezogen, bis der Anker 18 wieder die gezeichnete Mittelstellung erreicht hat. Sobald die Mittelstellung erreicht ist, kann durch eine neue kurzzeitige Erregung die Reibungskupplung 13 erneut um ein wohldefiniertes Stück längs des Kolbens verschoben werden. Die Zahl der Erregungen bestimmt daher ziemlich genau die Verschiebung der Reibungskupplung längs des Kolbens.If the switch 27 is closed briefly, so the armature 18 moves up to the stop 29. As a result, the friction clutch 13 is a predetermined Slid along the piston 5 piece. The interrupter switching element is in this position 14 closed. As a result of the heating, the piston 5 is pushed out of the cavity 2 until the anchor has reached its illustrated center position again. If switch 28 is reversed briefly closed, the armature 18 is pulled to the stop 30 and the friction clutch 13 moved by a corresponding distance along the piston 5. As a result of the cooling of the expansion material 3 the piston is drawn into the cavity 2 until the armature 18 returns to the center position shown has reached. As soon as the middle position is reached, a new short-term excitation can the friction clutch 13 can be shifted again by a well-defined distance along the piston. The number of excitations therefore determines the displacement of the friction clutch quite precisely along the piston.

Sehr günstig ist bei dieser Ausführungsform, daß nicht nur eine definierte Verlagerung zwischen Reibungskupplung und Kolben erfolgt, sondern daß diese Verlagerung auch sofort bei Erregung der Elektromagneten vor sich geht. Außerdem kann man auf Steuer-Schaltorgane im Leistungszufuhrkreis verzichten, was bei pneumatischen, hydraulischen und elektrisch gesteuerten Stellmotoren erhebliche Einsparungen mit sich bringt.It is very advantageous in this embodiment that not only a defined shift between Friction clutch and piston takes place, but that this shift also occurs immediately when the excitation Electromagnet is going on. In addition, you can do without control switching devices in the power supply circuit, which means considerable savings with pneumatic, hydraulic and electrically controlled servomotors brings with it.

Claims

Patent claims:

1. Servomotor, one side of which has a controllable pressure medium, in particular an electrical one, on the piston heatable expansion material, acts, the pressure of which decreases when the power supply in the pressure medium system is interrupted, the piston via a friction clutch with a movable Part of a mid-position modulating interrupter switching element connected and the relative position between the friction clutch and the piston can be changed, characterized by adjusting elements (19, 20) which when energized at one with the movable part (12) of the interrupter switching element (14) and the Engage the friction clutch (13) connected element (18) and this element by a predetermined Shift away from its center position.

2. Servomotor according to claim 1, characterized in that the adjusting elements consist of two There are electromagnets (19, 20) and the element consists of an armature (18).

3. Servomotor according to claim 2, characterized in that the cores (21,22) of the electromagnet (19, 20) form a stop for the armature (18) and in the direction of movement of the Anchor are adjustable.

4. Servomotor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the excitation duration the adjusting elements (19, 20) is longer than the time that the element is under the influence of the organs to cover the predetermined distance, but much shorter than the time it takes the piston (5) under the influence of the controllable pressure medium to cover a corresponding Way would need.

5. Servomotor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the stationary part (15 b) of the interrupter switching element (14) is resiliently mounted.

1 sheet of COPY drawings