DE3115680A1

DE3115680A1 - Elektrisch betriebener stellantrieb

Info

Publication number: DE3115680A1
Application number: DE19813115680
Authority: DE
Inventors: Dietmar 4000 Düsseldorf Neuhaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-04-18
Filing date: 1981-04-18
Publication date: 1982-11-04

Description

Elektrisch betriebener Stellantrieb
Die Erfindung betrifft einen stetig regelbaren, elektrisch betriebenen Stellantrieb, der in Bereichen zur Anwendung kommt, die keine sehr hohen Stellgeschwindigkeiten erfordern.
Hier ist insbesondere an Anwendungen im Bereich der Heizungs-und Klimatechnik gedacht.
Stetig regelbare, elektrisch betriebene Stellantriebe sind in der Technik auf vielfältige Weise realisiert worden. Meist erfolgt der Antrieb mit Hilfe von Elektromotoren über eine Mechanik. Es kann gesagt werden, daß derartie.Stellantriebe verhjltni5mäßig kompliziort und aufwendig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen, stetig regelbaren, elektrisch betriebenen Stellantrieb zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Hilfe von Ausdehnungskörpern gelöst.
Ausdehnungskörper sollen Vorrichtungen sein, die, wenn sich ihre Demperatur innerhalb eines Temperaturintervalls ändert, eine deutliche Veränderung mindestens einer linearen Abmessung zeigen. Das Temperaturintervall wird durch die spezifischen Eigenschaften des Ausdehnungskörpers vorgegeben, denn innerhalb des Temperaturinttervalls soll die Veränderung der betrachteten linearen Abmessung proportional zur Veränderung der Temperatur sein; mit nur einer Proportionalitätskonstanten für das gesamte Temperaturintervall.
Mit Hilfe von zwei Ausdehnungskörpern wird ein Stellantrieb aufgebaut, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die beiden Ausdehnungskörper mechanisch so verbunden werden, daß nur die Veränderung der Differenz zwischen jeweils einer bestimmten linearen Abmessung des einen Ausdehnungskörpers und einer bestimmten linearen Abmessung des anderen Ausdehnungskörpers den Funktionszustand des Stellantriebes verändert.
Unter der Voraussetzung, daß die Temperatur der einzelnen sdenungsrper, für die betrachteten linearen Abmessungen, im jeweils spezifischen Temperaturbereich liegt und die Proportionalitätskonstante für beide Ausdehnungskörper gleich ist, ist der Funktionszustand des Stellantriebes allein von der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Ausdehnungskörpern abhängig. Werden die beiden Ausdehnungskörper durch elektrische Widerstandeheizungen beheizt, so kann zwischen den beiden Ausdehnungskörpern eine Temperaturdifferenz ein gestellt werden. Wenn man zusK zlich davon ausgehen kann, daß die Umgebung des Stellantriebes keine Temperaturdifferenz zwischen den Ausdehnungskörpern, z.B. durch Wärmestrahlung oder Konvektion, hervorrufen kann, so ist der Funktionszustand des Stellantriebes allein von den elektrischen Widerstandsheizungen abhängig.
Durch eine Konstruktion des Stellantriebes mit besonderer Berücksichtigung der Wärmeleitungskonstanten und der spezifischen Wärme der einzelnen Bauteile des Stellantriebes, läßt es sich einrichten, daß der stationäre Funktionszustand des Stellantriebes allein von der Differenz der elektrischen Leistungen abhängig ist, mit der die beiden Widerstandsheizungen betrieben werden.
Außer durch Widerstandsheizungen kann eine Temperaturdifferenz zwischen den beiden Ausdehnungskörpern auch mit Hilfe von Peltier-Elementen eingestellt werden, da Peltier-Elemente zur Erzeugung von Temperaturdifferenzen besonders geeignet sind.
Durch die Erfindung kann leicht ein einfacher, stetig regelbarer, elektrisch betriebener Stellantrieb konstruiert werden, der sich, bei geeigneter Wahl der Ausdehnungskörper, durch große Stellkräfte auszeichnet. Der Ist zustand des Stellantriebes kann leicht durch Messung der Temperaturdifferenz zwiscen.den beiden Ausdehnungskörpern bestimmt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt. Als Ausdehnungskörper(1) werden, zwei gleiche rnit einer geeigneten Flüssigkeit(2) gefüllte, Wellrohrelemente benutzt. Die Widerstandsheizung(3) ist in die Ausdehnungskörper(1) integriert. Damit, zur AUfrechterhaltung einer Temperaturdifferenz zwischen den beiden Ausdehnungskörpern, der Verbrauch an elektrischer Energie nicht zu groß wird, sind die Ausdehnungskörper(1) mit einer Wärmeisolierung(4) versehen. Die Wrmeisolierung(4) verändert die Trägheit des Stellantriebes, es muß deshalb, je nach Anwendung, eine optimale Wärmeisolierung bestimmt werden. Bei einer Verånderung der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Ausdehnungskörpern verändert sich die Lage der Platte(5), hierdurch ergibt sich die Möglichkeit die Anordnung als Stellantrieb zu nutzen.

Claims

Patentansprüche: 1.yElektrisch betriebener, stetig regelbarer Stellantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ausdehnungskörper mechanisch so verbunden werden, daß nur die Veränderung der Differenz zwischen jeweils einer bestimmten linearen Abmessung des einen Ausdehnungskörpers und einer bestimmten linearen Abmessung des anderen Ausdehnungskörpers den Funktionszustand des Stellantriebes verändert und die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Ausdehnungskörpern mit Hilfe von Widerstandsheizungen eingestellt wird. -2. Stellantrieb nach Anspruch 1., dadurch gekennzäichnet, daß die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Ausdebnungskörpern mit Hilfe von Peltier-Elementen eingestellt wird.