DE20205399U1

DE20205399U1 - Elektromotorischer Stellantrieb

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Publication number: DE20205399U1
Application number: DE20205399U
Authority: DE
Original assignee: RK Rose and Krieger GmbH and Co KG Verbindungs und Positioniersysteme; RK Rose and Krieger GmbH and Co KG
Current assignee: RK Rose and Krieger GmbH and Co KG Verbindungs und Positioniersysteme; RK Rose and Krieger GmbH and Co KG
Priority date: 2002-04-08
Filing date: 2002-04-08
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2012-04-09

Description

Elektromotorischer Stellantrieb

Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Stellantrieb, dessen Abtriebsglied über wenigstens eine Getriebestufe von einen Antriebsmotor antreibbar ist, und der mit einem Energiespeicher zum Verfahren des Abtriebsgliedes bei Stromausfall in eine Sicherheitsposition ausgerüstet ist und der von einer Antriebssteuerung steuerbar ist.

Die in Rede stehenden elektromotorischen Stellantriebe sind in vielen Ausführungen für weite Anwendungsfälle bekannt. Sie werden u.a. auch in Sicherheitsbereichen eingesetzt, um beispielsweise im Falle einer durch einen Brand hervorgerufene Rauchentwicklung bei Stromausfall oder sonstigen Notfällen ein Stellglied in eine für den jeweiligen Fall noch optimale Stellung zu verfahren, beispielsweise um eine Klappe zu öffnen oder auch zu schließen. Die bislang bekannten Stellantriebe sind zum Verfahren des Abtriebsgliedes bei einem Stromausfall mit einer vorgespannten Feder ausgerüstet die dann als Antriebselement dient. Derartige Ausführungen haben sich in der Praxis bestens bewährt doch sind derartige Lösungen von der Mechanik her relativ aufwendig. Da es durchaus passieren kann, daß die Feder über einen längeren Zeitraum nicht zum

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Anmeldetext vom 03.04.2002 Seite 2

Einsatz kommt und daß das Material ermüdet, wodurch die Vorspannung herabgesetzt würde. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Sicherheitsposition des mit dem elektromotorischen Stellantrieb zu verstellenden Stellgliedes im Normalfall die Endstellung ist. Es lassen sich demzufolge keine Zwischenstellungen einstellen.

Der Erfindung, liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromotorischen Stellantrieb der eingangs näher beschriebenen Art so zu gestalten, daß auf mechanische Teile zum Verfahren des Abtriebsgliedes zur Verstellung eines angeschlossenen Stellgliedes in die Sicherheitsposition verzichtet oder zumindest weitgehend verzichtet werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst, indem der Energiespeicher als ein elektrischer durch Energie aus dem Stromversorgungsnetz aufladbarer Speicher ausgebildet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen elektromotorischen Stellantrieb kann nunmehr die vorgespannte Feder entfallen. Die Ausführung wird konstruktiv besonders einfach, da in bevorzugter Ausführung der aufladbare Speicher in die Antriebssteuerung integriert ist. Außerdem sind elektrische oder elektronische Bauteile kostengünstig herstellbar und demzufolge preiswert einzukaufen. Ferner kann man davon ausgehen, daß ein solcher elektromotorischer Stellantrieb noch kompakter in seinem Aufbau gehalten werden kann, als die bislang bekannten. Besonders vorteilhaft ist, daß die Ladung des Speichers variiert werden kann, so daß das mittels des Stellantriebes zu verstellende Stellglied zwischen den beiden Endstellungen in jede Sicherheitsposition gebracht werden kann, d.h. diese Sicherheitsposition kann gegenüber den Federrücklauf antrieben über den gesamten Stellbereich frei ausgewählt werden. In vielen Fällen wird der Antriebsmotor mit einer Sicherheitskleinspannung betrieben. Es ist dann ebenfalls aus Sicherheitsgründen und aus Gründen einer einfachen Antriebssteuerung sinnvoll, wenn der aufladbare Speicher aus dem Motorstromkreis seine Energie erhält. Damit der Stromausfall auch erkannt wird, ist vorgesehen, daß die Antriebssteuerung einen

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Anmeldetext vom 03.04.2002 Seite 3

Überwachungsbaustein zur Überwachung der Steuerspannung und/oder der Stromstärke des Stromversorgungsnetzes aufweist. Die Antriebssteuerung ist dann so ausgelegt, daß dieser Notbetrieb von der Schaltungslogik der Antriebssteuerung mit der Baugruppe einer Spannungsindikation den Stromausfall erkennt, was dazu führt, daß der Antriebsmotor aus dem Energiespeicher solange eingeschaltet wird, bis die Sicherheitsposition des Stellgliedes erreicht ist. Dann wird der Antrieb abgeschaltet und die Stellung des Stellgliedes wird durch die Selbsthemmung des Stellantriebes oder durch ein Bremselement gehalten. Die Spannung des Energiespeichers hängt von dessen Ladezustand ab. Um den Energiespeicher effizient auszunutzen, ist vorgesehen, daß der Ladezustand mittels eines Meßgerätes ermittelbar ist. Dazu sind in bevorzugter Ausführung dem Energiespeicher mindestens ein seine Spannung regelnder Wandler zugeordnet. In einer bevorzugten Ausführung sind dem Energiespeicher zwei die Speicherspannung regelnde Wandler derart zugeordnet, daß ein Wandler die Spannung herabsetzt und der andere Wandler die Speicherspannung heraufsetzt. Die Stromversorgung des Antriebsmotors kann wahlweise durch ein Wechsel- oder ein Gleichstromnetz erfolgen, vorzugsweise mit einer Schutzkleinspannung. Der Energiespeicher ist vorzugsweise ein kapazitiver Speicher. Die Entnahme der notwendigen Energie aus dem Stromversorgungsnetz hat auch gegenüber einer Notversorgung mittels eines Akkus oder einer Batterie den Vorteil, daß der Energiespeicher stets die notwendige Ladung bereitstellen kann. Bei einer Batterie oder einem Akku wird die Ladung im Laufe der Zeit geringer, so daß dann die Stromversorgung des Antriebsmotors nicht mehr sichergestellt ist.

Anhand des in der Figur 1 dargestellten Schaltbildes wird die Erfindung noch näher erläutert.

Der im einzelnen nicht dargestellte elektromotorische Stellantrieb ist mit einer Antriebssteuerung 10 ausgestattet, die aus dem normalen Stromversorgungsnetz gespeist wird. Dies ist durch die beiden Anschlüsse 11 und 12 symbolisiert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Eingangsspannung transformiert und

Anmeldetext vom 03.04.2002 Seite 4

gegebenenfalls auch gerichtet. Mit dieser Motorspannung wird der Antriebsmotor 13 betrieben. Die Antriebssteuerung 10 enthält einen Überwachungsbaustein, der die Motorspannung oder die Stromstärke des Motorstromkreises überwacht, wird registriert, daß die Stromversorgung des Antriebsmotors 13 unterbrochen ist, wird der Antriebsmotor 13 aus dem Energiespeicher 14.mit Strom versorgt. Dieser Energiespeicher 14 ist ein kapazitiever Speicher, der aus dem Motorstromkreis versorgt wird. Die Ladung des elektrischen Energiespeichers 14 wird geregelt. Dazu ist der Energiespeicher 14 schaltungstechnisch mit zwei Wandlern 15, 16 verknüpft. Einer der beiden Wandler 15,16 setzt die Spannung des Energiespeichers 14 herab, während der Andere Wandler 15 oder 16 die Spannung des Energiespeichers 14 heraufsetzt. Diese Wandler könnten auch als Abwertswandler oder aus Aufwertswandler bezeichnet werden. Die Stromversorgung des Antriebsmotors 13 ist symbolisch durch den Baustein 17 dargestellt.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wesentlich ist, daß im Falle der Unterbrechung der Stromversorgung des Antriebsmotors 13 die Versorgung des Stromes aus einem elektrischen Energiespeicher 14 heraus erfolgt, der aus einem Stromkreis, vorzugsweise aus dem Motorstromkreis beaufschlagt wird.

Claims

1. Elektromotorischer Stellantrieb, dessen Abtriebsglied über wenigstens eine Getriebestuffe von einem Antriebsmotor (13) antreibbar ist, und der mit einem Energiespeicher (14) zum Verfahren des Abtriebsgliedes bei Stromausfall in eine Sicherheitsposition ausgerüstet ist, und der von einer Antriebssteuerung steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (14) als ein durch elektrische Energie aus dem Stromversorgungsnetz aufladbarer Speicher (14) ausgebildet ist.

2. Elektromotorischer Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aufladbare Speicher (14) aus dem Motorstromkreis mit elektrischer Energie beaufschlagbar ist.

3. Elektromotorischer Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebssteuerung einen Überwachungsbaustein zur Überwachung der Steuerspannung und/oder der Stromstärke der Antriebsteuerung aufweist.

4. Elektromotorischer Stellantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladezustand des Aufladbaren Speichers (14) mittels eines Meßgerätes ermittelbar ist.

5. Elektromotorischer Stellantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem aufladbaren Speicher (14) mindestens ein seine Spannung regelnder Wandler (15, 16) zugeordnet ist.

6. Elektromotorischer Stellantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem aufladbaren Speicher (14) zwei die Speicherspannung des Aufladbaren Speichers (14) regelnde Wandler (15, 16) derart zugeordnet sind, daß ein Wandler (15 oder 16) die Speicherspannung herabsetzt und der andere Wandler (16 oder 15) die Speicherspannung heraufsetzt.

7. Elektromotorischer Stellantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung des Antriebsmotors (13) durch Wechsel- oder Gleichstrom, vorzugsweise mit einer Schutzkleinspannung erfolgt.

8. Elektromotorischer Stellantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der aufladbare Speicher (14) ein kapazitiver Speicher ist.