DE2355595A1 - Vorrichtung zum antrieb von stellgliedern - Google Patents

Vorrichtung zum antrieb von stellgliedern

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DE2355595A1
DE2355595A1 DE19732355595 DE2355595A DE2355595A1 DE 2355595 A1 DE2355595 A1 DE 2355595A1 DE 19732355595 DE19732355595 DE 19732355595 DE 2355595 A DE2355595 A DE 2355595A DE 2355595 A1 DE2355595 A1 DE 2355595A1
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Germany
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stepper motor
ball screw
screw spindle
adjustment device
motor driving
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DE19732355595
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Wilhelm Dipl Ing Baulig
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Bayer AG
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Bayer AG
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    • 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
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa

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Description

Vorrichtung zum Antrieb von Stellgliedern
Bei verfahrenstechnischen Anlagen, klimatechnisehen Anlagen, Produktionsanlagen usw. werden in großem Umfange Prozeßrechner, Regler oder Steuergeräte eingesetzt, die inkrementelle Stellsignale erzeugen. Diese elektrischen^inkrementellen Stellsignäle haben gegenüber analogen Signalen den Vorteil, daß die Entfernung vom Erzeuger des inkrementellen Signales bis zum Bestimmungsort, im allgemeinen einem Regelventil,.'ohne Einfluß auf die Eindeutigkeit und Qualität der Signale ist.
Der Einsatz inkrementeller Stellsignale setzte bisher voraus, daß diese inkrementeOai Signale in elektrischen Schaltungen oder in elektropneumatischen Umsetzern in analoge Stellsignale gewandelt wurden, die dann unmittelbar auf den Antrieb eines Stellgliedes wirkten. Diese Umwandlung von Impulsen in einen entsprechenden Analogwert ist mit Fehlermöglichkeiten behaftet. Fehler können auftreten durch Temperaturabhängigkeiten, Langzeitdriften und teilweise durch mechanischen Verschleiß.
Darüberhinaus wird nicht die Lage des Stellgliedes direkt dieser Wert ist beim Anfahr- und Handbetrieb besonders wichtig - zurückgemeldet, sondern ein in den Umsetzern erzeugtes, dem
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B U 1J ö <! ι / U LI J 1
Stellsignal proportionales Signal.
Durch den Einsatz von Umsetzern wird somit der Steuer- bzw. Regelkreis anfällig und teilweise ungenau.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen inkrementell ansteuerbaren Antrieb für Stellglieder anzugeben, wobei ein Umsetzer überflüssig ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Achse eines Schrittmotors kraftSchlussig mit der Spindel eines Kugelschraubtriebes verbunden ist, und die Mutter des Kugelschraubtriebes kraftschlüssig mit der Spindel eines Stellgliedes verbunden ist. ' '
Die mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Stellglied direkt vom Prozeßrechner, Regler oder Steuergerät angesteuert werden kann. Das Zwischenschalten eines Umsetzers, um ein Analogsignal zu erzeugen, kann entfallen. Besonders vorteilhaft ist, da bei verfahrenstechnischen- und Produktionsanlagen hauptsächlich elektropneumatisch^ Umsetzer eingesetzt werden, daß keine pneumatische Hilfsenergie mehr benötigt wird. Der gesamte Steuerbzw. Regelkreis benötigt nach erfindungsgemäßer Vorrichtung nur elektrische Bngergie. Die Leistungselektronik zum Antrieb des Schrittmotors kann räumlich mit dem Stellantrieb integriert werden.
Die Rückmeldung der Stellgliedlage erfolgt über einen linearen elektrischen Weggeber, der an dem ,'starren Teil des Stellantriebes befestigt ist, dessen bewegliche Achse jedoch an der Stellgliedspindel befestigt ist. Dadurch wird die Lage des Stellgliedes unmittelbar zurückgemeldet, so daß ein sicheres Fahren
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im Handbetrieb ermöglicht wird.
Ein weiterer Vorteil wird dadurch bewirkt, daß der Schrittmotor wegen des gegenüber dem Drehmoment größeren Haltemomentes eine Fixierung der Stellgliedspindel in der erreichten Lage ohne zusätzliche Bremseinrichtung gewährleistet.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Figur 1 Querschnitt durch einen Antrieb für Stellglieder.
Die Achse 2 eines Schrittmotors 1' ist kraftSchlussig über ein Schrägkugellager 3, das bei größeren Stellantrieben die axialen Druckkräfte aufnimmt, mit der Spindel 4 des Kugelschraubtriebes verbunden. Die Mutter 5 des Kugelschraubtriebes ist durch eine Führungsnut 6 gegen Verdrehen gesichert, und mit der Spindel 7 eines Stellgliedes kraftschlüssig verbunden. An der Mutter 5 des Kugelschraubtriebes ist die bewegliche Achse eines Weggebers 8 befestigt. Dessen starrer Teil ist an dem feststehenden Teil des Stellantriebes befestigt.
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Claims (1)

Patentanspruch
1) Vorrichtung zum Antrieb von Stellgliedern,, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (2) eines Schrittmotors (1) kraftschlüssig mit der Spindel (4) eines Kugelschraubtriebes verbunden ist, und die Mutter (5) des Kugelschraubtriebes . kraftSchlussig mit der Spindel (7) eines Stellgliedes verbunden ist.
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DE19732355595 1973-11-07 1973-11-07 Vorrichtung zum antrieb von stellgliedern Pending DE2355595A1 (de)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2500877A1 (fr) * 1981-02-27 1982-09-03 Roltra Spa Dispositif de verrouillage de portes centralise, notamment pour portieres de vehicules automobiles
DE3629281A1 (de) * 1986-08-28 1988-03-24 Josef Pradler Umsetzungstrieb zur umsetzung einer rotationsbewegung in eine linearbewegung
FR2663233A1 (fr) * 1990-06-14 1991-12-20 Matisec Sa Dispositif pour le controle des appareils respiratoires.
US5172600A (en) * 1991-01-18 1992-12-22 Abb Process Automation Inc. Linear weight actuator

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