DE3708470C1 - Actuating drive for a valve or the like - Google Patents

Actuating drive for a valve or the like

Info

Publication number
DE3708470C1
DE3708470C1 DE19873708470 DE3708470A DE3708470C1 DE 3708470 C1 DE3708470 C1 DE 3708470C1 DE 19873708470 DE19873708470 DE 19873708470 DE 3708470 A DE3708470 A DE 3708470A DE 3708470 C1 DE3708470 C1 DE 3708470C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
spindle
spring
drive
valve
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
Application number
DE19873708470
Other languages
German (de)
Inventor
Norbert Ernst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Holter Regelarmaturen GmbH and Co KG
Original Assignee
Holter Regelarmaturen GmbH and Co KG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Holter Regelarmaturen GmbH and Co KG filed Critical Holter Regelarmaturen GmbH and Co KG
Priority to DE19873708470 priority Critical patent/DE3708470C1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3708470C1 publication Critical patent/DE3708470C1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F16K31/047—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means
    • 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
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2068—Means for returning linear actuator to zero position, e.g. upon occurrence of failure by using a spring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)

Abstract

Published without abstract.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellantrieb für ein Ventil oder dgl., mit einem elektrischen Stellmotor, der über ein Spindelgetriebe und koaxial dazu angeordnetes erstes Getriebe mit einem Ventilschieber verbunden ist, wobei zwischen dem Spindelgetriebe und dem Stellmotor ein Federtrieb angeordnet ist, dessen Kapazität für einen vollen Spindelhub ausgelegt ist und zu dem parallel eine steuerbare Kupplung angeordnet ist, welche den Federtrieb in der einen Wirkstellung sperrt und in der anderen Wirkstellung freigibt.The invention relates to an actuator for a Valve or the like, with an electric servomotor, the one via a spindle gear and coaxial to it arranged first gear with a valve spool is connected, between the spindle gear and the actuator a spring drive is arranged, the Capacity is designed for a full spindle stroke and to which a controllable clutch is arranged in parallel which is the spring drive in one operative position locks and releases in the other active position.

Bei einem aus US-PS 38 89 924 bekanntgewordenen Stellantrieb mit Rückstell-Federtrieb muß der Stellmotor die Feder während der Betätigung des Stellantriebes aufziehen, so daß die Federkraft zusätzlich zur Stellkraft erbracht werden muß, weshalb der Stellmotor verhältnismäßig stark ausgelegt sein muß.In one known from US-PS 38 89 924 Actuator with return spring drive must be the servomotor the spring during the actuation of the actuator wind up so that the spring force in addition to Power must be provided, which is why the servomotor must be designed to be relatively strong.

Weiterhin ist aus DE-AS 16 50 498 ein Stellantrieb bekannt, bei dem bei einer Einschaltung der Versorgungsspannung des Stellantriebes zunächst der Motor die Rückstellfeder des Federtriebes spannt, worauf durch einen Nocken ein Sperrhebel verrastet und anschließend das Ventil in eine Öffnungsstellung verbracht wird, wobei die Feder den Antrieb nicht belastet. Bei Ausfall der Versorgungsspannung löst eine elektromagnetische Raste des Sperrhebels aus, so daß das Ventil durch den so freigegebenen Federtrieb geschlossen wird. Die unmittelbare Sperrung des Federtriebes unter voller Spannung erfordert eine aufwendige Sperrhebel- und Rastenkonstruktion.Furthermore, an actuator is known from DE-AS 16 50 498, in which when the supply voltage of the Actuator first the motor the return spring of the Spring drive clamps, whereupon by a cam Locking lever locked and then the valve in one Open position is moved, the spring driving not burdened. Triggers if the supply voltage fails an electromagnetic catch of the locking lever, so that the valve is closed by the spring drive released in this way becomes. The immediate blocking of the spring drive under full of tension requires an expensive locking lever and Grid construction.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen nach der vorgenannten Art aufgebauten Stellantrieb mit einem günstig angeordneten und wirkenden Federtrieb zum automatischen Schließen des Ventiles bei Stromausfall auszurüsten, der einerseits dem Stellantrieb eine hohe Sicherheit verleiht und andererseits für die Herstellung seiner Federspannung verhältnismäßig geringe Kräfte erfordert, die den Einsatz eines kleineren Stellmotors zulassen.The object of the invention is one according to the aforementioned Art built actuator with a conveniently arranged and acting spring drive for automatic closing of the Equip valves in the event of a power failure  on the one hand gives the actuator a high level of safety and on the other hand for the production of its spring tension relatively low forces required the use allow a smaller servomotor.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei die in den Unteransprüchen aufgeführten Gestal­ tungsmerkmale vorteilhafte Weiterbildungen der Aufgaben­ lösung darstellen.This object is inventively characterized by nenden features of claim 1 solved, wherein the shape listed in the subclaims advantageous further training of the tasks represent solution.

Der erfindungsgemäße Stellantrieb ist mit einem zwischen­ geschalteten Federtrieb ausgerüstet, der bei Stromausfall automatisch wirksam wird und das Ventil schließt. Hier­ durch ist eine hohe Sicherheit erreicht worden.The actuator according to the invention is with a between switched spring drive equipped in the event of a power failure takes effect automatically and the valve closes. Here a high level of security has been achieved.

Der Stellantrieb ist so gestaltet, daß nach Wirksamwerden des Federtriebes immer erst der Federtrieb wieder unter Spannung gebracht wird, bevor die gewollte Regelung erfolgt. Dieses wird über elektrische Schalt- und Steuerorgane sowie ein Regel- und Aufzugsgetriebe erreicht.The actuator is designed so that after it takes effect the spring drive always the spring drive under again Voltage is brought before the desired regulation takes place. This is done using electrical switching and control devices as well as a control and elevator gear.

Dadurch wird für die Spannungsherstellung des Federtriebes eine verhältnismäßig geringe Kraft erforderlich, so daß der elektrische Stellmotor in seiner Stärke verhältnismäßig klein ausgelegt werden kann. This will make for the tension the spring drive a relatively low force required so that the electric servomotor in its Strength can be designed relatively small.  

Der Federtrieb und das Getriebe sowie die weiteren mechanischen und elektrischen Bauteile sind günstig zueinander in einem kleinvolumigen Gehäuse unterge­ bracht, was dem eine einfache und sichere Funktion zeigen­ den Stellantrieb eine kompakte Ausführung gibt. The spring drive and the gearbox as well as the others mechanical and electrical components are cheap to each other in a small volume housing brings what a simple and safe function show gives the actuator a compact design.  

Anhand der Zeichnungen wird nachfolgend ein Ausführungs­ beispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigtAn execution is based on the drawings example of the invention explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ventiles mit Stellantrieb, Fig. 1 is a schematic representation of a valve with actuator,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch den Stellantrieb mit Spindelgetriebe, Federtrieb und Regelgetriebe, Fig. 2 is a vertical section through the actuator with a spindle gear, spring drive and control gear

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Stellantrieb mit Antriebsmotor und Kupplungsmagneten, Fig. 3 is a plan view of the actuator with the drive motor and clutch magnets,

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf das Regel­ getriebe mit eingerückter Kupplung, Fig. 4 is a schematic plan view of transmission on the control with the clutch engaged,

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf das Regel­ getriebe mit ausgerückter Kupplung, Fig. 5 is a schematic plan view of the variable speed gear with the clutch disengaged,

Fig. 6 eine Schaltungsanordnung des Stellantriebes. Fig. 6 shows a circuit arrangement of the actuator.

Der Stellantrieb für/an einem Ventil (V 1) od. dgl. weist ein aus einer Konsole (2) und einer darauf lösbar fest­ gelegten Abdeckhaube (3) gebildetes Gehäuse auf, welches über Tragstangen (4) auf dem Ventil (V 1) abgestützt ist und aus dem unten eine Verstellspindel (5) eines Spindelgetriebes (SG) herausragt, die mit dem Schließorgan (Ventilschieber) des Ventiles (V 1) verbunden ist.The actuator for / on a valve (V 1 ) or the like has a housing formed from a bracket ( 2 ) and a cover ( 3 ) releasably fixed thereon, which is connected to the valve (V 1 ) by means of supporting rods ( 4 ). is supported and from which an adjusting spindle ( 5 ) of a spindle gear ( SG) protrudes, which is connected to the closing element (valve slide) of the valve (V 1 ).

In dem Gehäuse (2, 3) ist ein elektrischer Stellmotor (SM) angeordnet, der über das Spindelgetriebe (SG) mit dem Ventilschieber verbunden ist, wobei an dem Spindelgetriebe (SG) ein Federtrieb (F) angreift, dessen Kapazität für einen vollen Spindelhub ausgelegt ist.In the housing (2, 3), an electric servomotor (SM) is arranged, which is connected via the spindle drive (SG) with the valve slider being provided on the spindle mechanism (SG), a spring mechanism (F) acts whose capacity for a full Spindle is designed.

Der Federtrieb (F) ist zwischen dem Spindelgetriebe (SG) und dem Stellmotor (SM) angeordnet und zu diesem Feder­ trieb (F) ist parallel eine steuerbare Kupplung (K) vorgesehen, welche den Federtrieb (F) in der einen Wirk­ stellung sperrt und in der anderen Wirkstellung freigibt.The spring drive (F) is arranged between the spindle gear (SG) and the servomotor (SM) and to this spring drive (F) a controllable clutch (K) is provided in parallel, which locks the spring drive (F) in one operative position and releases in the other active position.

Die Kupplung (K) ist elektrisch steuerbar und mit einer Rückholfeder (RF) verbunden, welche im stromlosen Zustand die Kupplung (K) in die Freigabestellung des Spindelge­ triebes (SG) verbringt.The clutch (K) is electrically controllable and connected to a return spring (RF) which, when de-energized, brings the clutch (K) into the release position of the spindle gear (SG) .

Dabei wirkt hier der Federtrieb (F) auf das Spindelgetriebe (SG) in Schließrichtung des Ventiles (V 1) ein; es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß der Federtrieb (F) auf das Spindelgetriebe (SG) in Ventil-Öffnungsrichtung wirkt.The spring drive (F) acts on the spindle gear ( SG) in the closing direction of the valve (V 1 ); however, there is also the possibility that the spring drive (F) acts on the spindle gear (SG) in the valve opening direction.

Der Federtrieb (F) ist zwischen zwei koaxial zum Spindel­ getriebe (SG) angeordneten Getrieben (G 1, G 2) angeordnet, welche zusammen ein Regelgetriebe für den Spindelhub und gleichzeitig ein Aufzugsgetriebe für den Federtrieb (F) darstellen.The spring drive (F) is arranged between two gearboxes (G 1 , G 2 ) arranged coaxially to the spindle gear (SG) , which together form a control gear for the spindle stroke and at the same time an elevator gear for the spring drive (F) .

Diese beiden Getriebe (G 1, G 2) sind über die elektrische Kupplung (K) derart verbindbar, daß sie synchron laufen und den Federtrieb (F) im gespannten Zustand halten. Im stromlosen Zustand der Kupplung (K) ist diese über die Rückholfeder (RF) aus den Getrieben (G 1 , G 2) ausrückbar, so daß sich der Federtrieb (F) entspannen kann und das Spindelgetriebe (SG) zum Schließen des Ventiles (V 1) antreibt.These two gears (G 1 , G 2 ) can be connected via the electrical coupling (K) in such a way that they run synchronously and keep the spring drive (F) in the tensioned state. When the clutch (K) is de-energized, it can be disengaged from the gears (G 1 , G 2 ) via the return spring (RF) , so that the spring drive (F) can relax and the spindle gear ( SG) to close the valve (V 1 ) drives.

Die beiden übereinander angeordneten Getriebe (G 1, G 2) setzen sich jeweils aus einem koaxial zum Spindelgetriebe (SG) liegenden Antriebsrad (5, 6) und mehreren damit und miteinander kämmenden Zahnrädern (7) zusammen, wobei das erste und zweite Getriebe (G 2, G 1) deckungsgleich angeordnete Zahnräder (7) hat.The two gears (G 1 , G 2 ) arranged one above the other each consist of a drive wheel ( 5, 6 ) lying coaxially to the spindle gear ( SG ) and a plurality of gears ( 7 ) meshing therewith and intermeshing, the first and second gears (G 2 , G 1 ) has coincident gears ( 7 ).

Das erste Getriebe (G 2) ist mit seinem Antriebsrad (6) ständig mit dem Antriebsritzel (8) des Motors (SM) ver­ bunden und das Antriebsrad (5) des zweiten Getriebes (G 1) wird durch die Kupplung (K) bewegungsmäßig mit dem unteren Getriebe (G 2) gekoppelt.The first gear (G 2 ) with its drive wheel ( 6 ) is constantly connected to the drive pinion ( 8 ) of the motor (SM) and the drive wheel ( 5 ) of the second gear (G 1 ) is moved with the clutch (K) the lower gear (G 2 ) coupled.

Die Kupplung (K) ist von einem Schwenkhebel (9) und daran gelagerten Zahnrädern (10) gebildet, wobei der Schwenk­ hebel (9) einenends um eine parallel zur Ventilspindel (5) verlaufende Achse (11) schwenkbar gelagert ist und am anderen Ende des Schwenkhebels (9) die Rückhol­ feder (RF) und ein dieser Rückholfeder (RF) entgegenwir­ kender Kupplungsmagnet (KM) angreift. Die Rückholfeder (RF) bewirkt das Ausrücken der Kupplung (K) und der Kupplungs­ magnet (KM) das Einrücken der Kupplung (K) in das zweite (obere) Getriebe (G 1), wodurch auch die Verbindung des oberen Getriebes (G 1 ) mit dem Motor (SM) hergestellt ist. The coupling (K) is formed by a pivot lever ( 9 ) and gears ( 10 ) mounted thereon, the pivot lever ( 9 ) being pivoted at one end about an axis ( 11 ) running parallel to the valve spindle ( 5 ) and at the other end of the Swivel lever ( 9 ) the return spring (RF) and one of these return spring (RF) counteracting coupling magnet (KM) attacks. The return spring (RF) disengages the clutch (K) and the clutch magnet (KM) engages the clutch (K) in the second (upper) gear (G 1 ), which also connects the upper gear (G 1 ) with the engine (SM) .

Das Antriebsrad (6) des ersten (unteren) Getriebes (G 2) ist auf einer mit der Verstellspindel (5) des Spindelge­ triebes (SG) zusammenwirkenden Spindelmutter (12) drehbar gelagert und mit einem Federkäfig (13) des Feder­ triebes (F) drehfest verbunden.The drive wheel ( 6 ) of the first (lower) gear (G 2 ) is rotatably mounted on a spindle nut ( 12 ) interacting with the adjusting spindle ( 5 ) of the spindle gear (SG) and with a spring cage ( 13 ) of the spring gear (F) non-rotatably connected.

Dieser Federkäfig (13) liegt unterhalb der beiden Getriebe (G 1, G 2).This spring cage ( 13 ) lies below the two gears (G 1 , G 2 ).

Das Antriebsrad (5) des oberen Getriebes (G 1) ist mit der Spindelmutter (12) drehfest verbunden. Der Federtrieb (F) ist von einer im Federkäfig (13) liegen­ den Spiralfeder gebildet, die mit einem Ende am Federkäfig (13) und mit ihrem anderen Ende an der Spindelmutter (12) festgehalten ist.The drive wheel ( 5 ) of the upper gear (G 1 ) is rotatably connected to the spindle nut ( 12 ). The spring drive (F) is formed by a spiral spring lying in the spring cage ( 13 ), which is held at one end on the spring cage ( 13 ) and at the other end on the spindle nut ( 12 ).

Das untere Antriebsrad (6) des unteren Getriebes (G 2) ist über ein weiteres Getriebe (14) mit einem aus einer Nocken­ scheibe (15) und mindestens einem Mikroschalter (16) gebildeten Nockenschalter (NS) zur Begrenzung des Feder­ aufzuges des Federtriebes (F) verbunden; der Mikro­ schalter (16) schaltet gleichzeitig ein Relais (R) und den Kupplungsmagneten (KM) für die Ventilspindelregelung durch den Motor (SM), wobei jedoch durch den Relaiskontakt (R 1 ) die Selbsthaltung des Relais (R) und des Kupplungs­ magneten (KM) bewirkt wird.The lower drive wheel ( 6 ) of the lower gear (G 2 ) is via a further gear ( 14 ) with a cam disc ( 15 ) and at least one microswitch ( 16 ) formed by a cam switch (NS) to limit the spring lift of the spring drive ( F) connected; the microswitch ( 16 ) simultaneously switches a relay (R) and the clutch magnet (KM) for the valve stem control by the motor (SM) , whereby however the relay contact (R 1 ) ensures that the relay (R) and the clutch magnet ( KM) is effected.

An das obere Antriebsrad (5) des oberen Getriebes (G 1) ist über ein Getriebe (17) eine den Schließvorgang der Ventilspindel (5) allmählich einleitende Fliehkraftbremse (18) angeschlossen. A centrifugal brake ( 18 ) which gradually initiates the closing process of the valve spindle ( 5 ) is connected to the upper drive wheel ( 5 ) of the upper gear (G 1 ) via a gear ( 17 ).

An das Antriebsrad (5) des oberen Getriebes (G 1) ist über ein weiteres Getriebe (19) ein Potentiometer (PS) (Zusatzpoti) angeschlossen.A potentiometer (PS) (additional potentiometer) is connected to the drive wheel ( 5 ) of the upper gear (G 1 ) via a further gear ( 19 ).

Eine mit der Spindelmutter (12) fest verbundene Schalt­ welle (20) mit Schaltnocken (21) wirkt mit zwei Endschaltern (22) zusammen, die die beiden Ventilspindel- Endstellungen begrenzen; den Endschaltern (22) ist ein den abgeschalteten Motor (SM) wieder einschaltendes Relais (R 2) parallel geschaltet, so daß der Motor (SM) vor dem Öffnen des Ventiles (V 1) zum Aufziehen des Feder­ triebes (F) anlaufen kann und danach erst der Motor (SM) auf die Hubbewegung der Ventilspindel (5) wirkt.A with the spindle nut ( 12 ) firmly connected switching shaft ( 20 ) with switching cams ( 21 ) cooperates with two limit switches ( 22 ) which limit the two valve spindle end positions; the limit switches ( 22 ) is a switched off motor (SM) re-switching relay (R 2 ) connected in parallel, so that the motor (SM) before opening the valve (V 1 ) for winding the spring drive (F) can start and only then does the motor (SM) act on the stroke movement of the valve spindle ( 5 ).

Auf die Schaltwelle (20) ist ein im Gehäuse (2, 3) untergebrachtes Handrad (23) aufsteckbar, wodurch das Ventil (V 1) im stromlosen Zustand über die Schaltwelle (20) geöffnet werden kann. Beim Loslassen des Handrades (23) tritt über den Federtrieb (F) automatisch der Schließvorgang ein.A handwheel ( 23 ) housed in the housing ( 2, 3 ) can be plugged onto the selector shaft ( 20 ), whereby the valve (V 1 ) can be opened via the selector shaft ( 20 ) when de-energized. When the handwheel ( 23 ) is released, the closing process starts automatically via the spring drive (F) .

Der Stellantrieb ist so ausgelegt, daß immer erst der Federtrieb (F) aufgezogen wird, bevor die Regelung beginnt. Dies geschieht mit dem Motor (SM) über das untere Getriebe (G 2) auf das untere Antriebsrad (6).
(Untersetzung i = 80 : 1). The actuator is designed so that the spring drive (F) is always opened before the control begins. This is done with the motor (SM) via the lower gear (G 2 ) on the lower drive wheel ( 6 ).
(Reduction i = 80: 1).

Dieses Antriebsrad (6) ist mit dem Federkäfig (13) fest verbunden und auf der Spindelmutter (12) drehbar ge­ lagert und zwischen Spindelmutter (12) und Federkäfig (13) ist der Federtrieb (F) eingehängt, dessen Federauf­ zug durch die Nockenscheibe (15) und den Mikroschalter (16) begrenzt wird.This drive wheel ( 6 ) is firmly connected to the spring cage ( 13 ) and rotatably mounted on the spindle nut ( 12 ) and between the spindle nut ( 12 ) and the spring cage ( 13 ) the spring drive (F) is suspended, the spring tension of which is through the cam disc ( 15 ) and the microswitch ( 16 ) is limited.

Dieser Mikroschalter (16) schaltet ein Relais und den Kupplungsmagneten (KM). Erst jetzt ist die Regelung frei­ gegeben, wobei jedoch das Relais (R) und der Magnet (KM) durch Selbsthaltekontakt in der Arbeitsstellung bleiben. Um die geforderte Schließkraft zu erhalten, muß die Feder (F) ca. dreizehn Umdrehungen aufgezogen werden. Die Untersetzung zwischen dem unteren Antriebsrad (6) und der Nockenscheibe (15) beträgt ca. 16 : 1.This microswitch ( 16 ) switches a relay and the clutch magnet (KM) . Only now is the control released, but the relay (R) and the magnet (KM) remain in the working position due to self-holding contact. In order to obtain the required closing force, the spring (F) has to be wound about thirteen turns. The reduction between the lower drive wheel ( 6 ) and the cam disc ( 15 ) is approximately 16: 1.

Nachdem die Feder (F) aufgezogen ist, wird durch den Kupplungsmagneten (KM) die Kupplung (K) betätigt und das obere Getriebe (G 1) mit dem unteren Getriebe (G 2) gekuppelt. Nunmehr ist die Verbindung zwischen dem Motor (SM) und dem oberen Antriebsrad (5) hergestellt (i = 80 : 1) und der Federtrieb (F) verriegelt.After the spring (F) has been wound up, the clutch (K) is actuated by the clutch magnet (KM) and the upper gear (G 1 ) is coupled to the lower gear (G 2 ). Now the connection between the motor (SM) and the upper drive wheel ( 5 ) is established (i = 80: 1) and the spring drive (F) is locked.

Nun kann die Regelung einsetzen, indem der Motor (SM) beide Antriebsräder (5, 6) in die gleiche Richtung an­ treibt. Das obere Antriebsrad (5) ist mit der Spindel­ mutter (12) fest verbunden und in dieser Spindelmutter (12 ) fährt je nach Drehrichtung die Verstellspindel (5) auf und ab. Da die Untersetzungen vom Motor (SM) zu Rad (5 und 6) genau gleich sind (80 : 1) bleibt die Spannung des Federtriebes (F) immer konstant, d. h., die Feder (F) ist beim Regeln nur statisch belastet. Now the control can start by the motor (SM) driving both drive wheels ( 5, 6 ) in the same direction. The upper drive wheel (5) is fixedly connected to the spindle nut (12) and runs in this spindle nut (12) depending on the rotational direction of the adjusting spindle (5) up and down. Since the reduction ratios from motor (SM) to wheel ( 5 and 6 ) are exactly the same (80: 1), the tension of the spring drive (F) always remains constant, ie the spring (F) is only statically loaded when regulating.

Durch die beim Stromausfall absinkende Spannung fällt das Relais (R 1) und somit der Kupplungsmagnet (KM) ab und der Schließvorgang tritt ein.As a result of the voltage dropping in the event of a power failure, the relay (R 1 ) and thus the clutch magnet (KM) drop out and the closing process occurs.

Die beiden Getriebe (G 1, G 2) werden entkuppelt und dadurch wirkt die Federspannung (F) auf das obere An­ triebsrad (5), welches die Spindelmutter (12) verdreht und dadurch die Verstellspindel (5) in die Schließstellung bringt. Die Dauer des Schließvorganges beträgt beispiels­ weise ca. 8 Sekunden. Bei wiederkehrender Netzspannung während des automatischen Schließvorganges durch den Federtrieb (F) werden die Getriebe (G 1, G 2) nicht wirksam, da das Relais (R) erst wieder anzieht, wenn der Mikroschalter (16) nach dem Federaufzug be­ tätigt wird.The two gears (G 1 , G 2 ) are uncoupled and the spring tension (F) acts on the upper drive wheel ( 5 ), which rotates the spindle nut ( 12 ) and thereby brings the adjusting spindle ( 5 ) into the closed position. The duration of the closing process is approximately 8 seconds, for example. With recurring mains voltage during the automatic closing process by the spring drive (F) , the gears (G 1 , G 2 ) are not effective since the relay (R) only picks up again when the microswitch ( 16 ) is actuated after the spring winding.

Damit der automatische Schließvorgang nicht schlagartig erfolgt, ist an dem oberen Antriebsrad (5) die Fliehkraft­ bremse (18) angeschlossen. Diese bewirkt die eingestellte Schließdauer, wirkt sich jedoch beim Regeln nicht aus, da dabei ihre Drehzahl zu gering ist. Die Endabschaltung während des Regelns erfolgt über die beiden Mikroschalter (22) mittels der Schaltwelle (20).So that the automatic closing does not happen suddenly, the centrifugal brake ( 18 ) is connected to the upper drive wheel ( 5 ). This has the effect of the set closing time, but has no effect when regulating, since its speed is too low. The limit switch during control takes place via the two microswitches ( 22 ) by means of the control shaft ( 20 ).

Die Schaltwelle (20) ist mit der Spindelmutter (12) fest verbunden und in der Konsole (2) kugelgelagert sowie in axialer Richtung gegen Federpakete (24) verschiebbar, die vorgespannt und nach der Abschaltkraft ausgelegt sind. The selector shaft ( 20 ) is fixedly connected to the spindle nut ( 12 ) and has ball bearings in the bracket ( 2 ) and can be moved in the axial direction against spring assemblies ( 24 ) which are pre-tensioned and designed according to the shutdown force.

Die Schaltungsanordnung Fig. 6 veranschaulicht die Funktion der Vorrichtung. Der Stellmotor (SM) ist über die Getriebe (G 1, G 2) mit dem Stellungspotentiometer (PS) bzw. der Nockenscheibe (NS) verbunden. Das aus einer Referenzspannung (UR) am Stellungspotentiometer (PS) gebildete Stellungssignal wird direkt bzw. mit einer kleinen Spannungsdifferenz (DU) zwei mit Hysterese behafteten Vergleichern (Vo, Vu) zugeführt, denen am anderen Eingang eine Sollspannung (US) als jeweiliger Vorgabewert zugeführt wird. Die Ausgänge der Vergleicher (Vo, Vu) beaufschlagen den Stellmotor (SM) mit einem Vor- bzw. Rücksignal (V, I) geeigneter Polarität oder Phasenfolge je nach Art des Motors (SM), so daß die Stellung des Ventils (V), des Getriebes (G 1) und des Potentiometers (PS) jeweils im ausgeglichenen Zustand der Sollspannungsvorgabe entspricht.The circuit arrangement Fig. 6 illustrates the function of the device. The servomotor (SM) is connected to the position potentiometer (PS) or the cam disc (NS) via the gearbox (G 1 , G 2 ). The position signal formed from a reference voltage (UR) on the position potentiometer (PS) is fed directly or with a small voltage difference (DU) to two comparators (Vo, Vu) with hysteresis, to which a setpoint voltage (US) is supplied as the respective default value at the other input becomes. The outputs of the comparators (Vo, Vu) act on the servomotor (SM) with a forward or backward signal (V, I) of suitable polarity or phase sequence depending on the type of motor (SM) , so that the position of the valve (V) , of the gearbox (G 1 ) and the potentiometer (PS) corresponds to the target voltage specification in the balanced state.

Zwischen den Getrieben (G 1, G 2) ist die Feder (F) mit ihren Enden befestigt, und die Getriebe (G 1, G 2) sind über die elektrisch steuerbare Kupplung (K) so verbindbar, daß die Getriebe (G 1, G 2) synchron laufen und die Feder (F) im jeweiligen Spannungszustand festgehalten ist. Im stromlosen Zustand, d. h. bei Abschaltung der Versorgungsspannung (U), ist die Kupplung (K) durch die Rückholfeder (RF) ausgerückt, so daß die Feder (F), die sich einends an dem selbsthemmenden Getriebe (G 2) mit dem Motor (SM) abstützt, sich entspannend den Spindeltrieb (SG) betätigt und das Ventil (V 1) schließt. In diesem Zustand befindet sich das Potentiometer (PS) in seiner einen Endstellung. Sobald die Versorgungsspannung (U) eingeschaltet wird, wird über den Ruhekontakt (R 1) eines Relais (R) der Motor (SM) mit dem Rückdrehsignal (I) beaufschlagt und zieht über das Getriebe (G 2) die Feder (F) auf, bis der Nockenschalter (NS) den Nockenkontakt (NK) schließt, was bei gespannter Feder (F) der Fall ist. Durch den Nockenkontakt (NK) wird das Relais (R) betätigt, dessen Kontakt (R 1) eine Selbsthaltung bewirkt. Außerdem wird der Kupplungsmagnet (MK) der Kupplung (K) betätigt, wodurch die Feder (F) im gespannten Zustand gehalten wird. Über einen weiteren Relaiskontakt (R 2) wird der Motor (SM) mit dem Vergleicher (Vo) verbunden, und der Motor dreht anschließend, bei Vorliegen einer Sollspannung (US) vorwärts und öffnet dabei das Ventil (V 1), bis das Stellungspotentiometer (PS) wieder eine der Sollspannung (US) gemäße Spannung innerhalb des durch die Hysterese der Vergleicher (Vo, Vu) und deren Differenzspannung (UD) gegebenen Toleranzbereiches abgibt.The ends of the spring (F) are fastened between the gears (G 1 , G 2 ) and the gears (G 1 , G 2 ) can be connected via the electrically controllable coupling (K) in such a way that the gears (G 1 , G 2 ) run synchronously and the spring (F) is held in the respective tension state. In the de-energized state, ie when the supply voltage (U) is switched off, the clutch (K) is disengaged by the return spring (RF) so that the spring (F) , which at one end is connected to the self-locking gear (G 2 ) with the motor ( SM) supports, the spindle drive (SG) is released and the valve (V 1 ) closes. In this state, the potentiometer (PS) is in its one end position. As soon as the supply voltage (U) is switched on, the motor (SM ) is subjected to the reverse signal (I) via the normally closed contact (R 1 ) of a relay (R) and pulls the spring (F) via the gear (G 2 ), until the cam switch (NS) closes the cam contact (NK) , which is the case when the spring (F) is under tension. The relay (R) is actuated by the cam contact (NK) , the contact (R 1 ) of which causes self-holding. In addition, the clutch magnet (MK) of the clutch (K) is actuated, which keeps the spring (F) in the tensioned state. The motor (SM) is connected to the comparator (Vo) via a further relay contact (R 2 ), and the motor then rotates forward when a target voltage (US) is present and opens the valve (V 1 ) until the position potentiometer ( PS) again outputs a voltage corresponding to the target voltage (US) within the tolerance range given by the hysteresis of the comparators (Vo, Vu) and their differential voltage (UD) .

Claims (4)

1. Stellantrieb für ein Ventil (V 1) oder dgl., mit einem elektrischen Stellmotor (SM), der über ein Spindelgetriebe (SG) und ein koaxial dazu angeordnetes erstes Getriebe (G 2) mit einem Ventilschieber verbunden ist, wobei zwischen dem Spindelgetriebe (SG) und dem Stellmotor (SM) ein Federtrieb (F) angeordnet ist, dessen Kapazität für einen vollen Spindelhub ausgelegt ist und zu dem parallel eine steuerbare Kupplung (K) angeordnet ist, welche den Federtrieb (F) in der einen Wirkstellung sperrt und in der anderen Wirkstellung freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Federtrieb (F) zwischen dem ersten Getriebe (G 2) und einem zweiten koaxial zum Spindelgetriebe (SG) angeordneten Getriebe (G 1) angeordnet ist, wobei die beiden Getriebe (G 1, G 2) über die steuerbare Kupplung (K) derart verbindbar sind, daß sie synchron laufen und den Federtrieb in dem Spannungszustand festhalten.1. Actuator for a valve (V 1 ) or the like., With an electric servomotor (SM) , which is connected via a spindle gear ( SG) and a coaxially arranged first gear (G 2 ) with a valve spool, between the spindle gear (SG) and the servomotor (SM) a spring drive (F) is arranged, the capacity of which is designed for a full spindle stroke and to which a controllable clutch (K) is arranged, which locks the spring drive (F) in one operative position and in the other active position, characterized in that the spring drive (F) is arranged between the first gear (G 2 ) and a second gear (G 1 ) arranged coaxially to the spindle gear ( SG) , the two gears (G 1 , G 2 ) can be connected via the controllable coupling (K) in such a way that they run synchronously and hold the spring drive in the tensioned state. 2. Stellantrieb nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Getriebe (G 1, G 2) aus je einem koaxial zum Spindelgetriebe (SG) liegenden Antriebsrad (5, 6) und jeweils mehreren damit und miteinander kämmenden Zahnrädern (7) gebildet sind, wobei das erste Getriebe (G 2) mit einem Antriebsritzel (8) des Motors (SM) in Verbindung steht und das zweite Getriebe (G 1) über die aus einem Schwenkhebel (9) und daran gelagerten Zahnrädern (10) gebildete Kupplung (K) mit dem ersten Getriebe (G 2) bewegungsmäßig kuppelbar ist.2. Actuator according to claim 1, characterized in that the two gears (G 1 , G 2 ) each consist of a coaxial to the spindle gear ( SG) lying drive wheel ( 5, 6 ) and in each case a plurality of gears meshing therewith and intermeshing ( 7 ) The first gear (G 2 ) is connected to a drive pinion ( 8 ) of the motor (SM) and the second gear (G 1 ) via the coupling ( 10 ) formed by a swivel lever ( 9 ) and gear wheels ( 10 ) mounted on it. K) can be coupled in terms of movement with the first gear (G 2 ). 3. Stellantrieb nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (6) des ersten Getriebes (G 2) auf einer mit der Verstellspindel (S) des Spindelgetriebes (SG) zusammenwirkenden Spindelmutter (12) drehbar gelagert und mit einem Federkäfig (13) des Federtriebes (F) drehfest verbunden ist und das Antriebsrad (5) des zweiten Getriebes (G 1) mit der Spindelmutter (12) drehfest verbunden ist und daß der Schwenkhebel (9) der Kupplung (K) einenends um eine parallel zur Verstellspindel (S) verlaufende Achse (11) schwenkbar gelagert ist und anderenends mit einem elektrisch betätigbaren Kupplungsmagneten (KM) sowie einer diesem entgegenwirkenden Rückholfeder (RF) verbunden ist.3. Actuator according to claims 1 or 2, characterized in that the drive wheel ( 6 ) of the first gear (G 2 ) on a with the adjusting spindle ( S) of the spindle gear (SG) cooperating spindle nut ( 12 ) rotatably mounted and with a spring cage ( 13 ) of the spring drive (F) is connected in a rotationally fixed manner and the drive wheel ( 5 ) of the second gear (G 1 ) is connected in a rotationally fixed manner to the spindle nut ( 12 ) and that the pivoting lever ( 9 ) of the coupling (K) ends at one end parallel to Adjusting spindle (S) axis ( 11 ) is pivotally mounted and at the other end is connected to an electrically actuable clutch magnet (KM) and a return spring (RF) which counteracts this. 4. Stellantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (6) des ersten Getriebes (G 2) über ein drittes Getriebe (14) mit einem aus einer Nockenscheibe (15) und mindestens einem Mikroschalter (16) gebildeten Nockenschalter (NS) verbunden ist, der bei aufgezogenem Federtrieb (F) jeweils in einem Schließzustand ist, in welchem der Mikroschalter (16) gleichzeitig ein Relais (R) und den Kupplungsmagneten (KM) mit einer Versorgungsspannung (U) verbindet, wobei durch einen ersten Relaiskontakt (R 1) des Relais (R) dieses und der Kupplungsmagnet (KM) in Selbsthaltung geschaltet sind, bis die Versorgungsspannung (U) entfällt und wobei durch mindestens einen zweiten Relaiskontakt (R 2) der Stellmotor (SM) mit einer steuernden oder regelnden Vor-Rückwärts- Ansteuerschaltung (Vo, Vu) verbunden ist.4. Actuator according to claims 1 to 3, characterized in that the drive wheel ( 6 ) of the first gear (G 2 ) via a third gear ( 14 ) with a cam switch ( 15 ) and at least one microswitch ( 16 ) formed (NS) is connected, the spring drive (F) is in a closed state, in which the microswitch ( 16 ) simultaneously connects a relay (R) and the clutch magnet (KM) to a supply voltage (U) , with a first Relay contact (R 1 ) of the relay (R) this and the clutch magnet (KM) are switched in latching until the supply voltage (U) is omitted and the servomotor (SM) with a controlling or regulating device is provided by at least a second relay contact (R 2 ) Forward-reverse drive circuit (Vo, Vu) is connected.
DE19873708470 1987-03-16 1987-03-16 Actuating drive for a valve or the like Expired DE3708470C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873708470 DE3708470C1 (en) 1987-03-16 1987-03-16 Actuating drive for a valve or the like

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873708470 DE3708470C1 (en) 1987-03-16 1987-03-16 Actuating drive for a valve or the like

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3708470C1 true DE3708470C1 (en) 1988-02-25

Family

ID=6323176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873708470 Expired DE3708470C1 (en) 1987-03-16 1987-03-16 Actuating drive for a valve or the like

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3708470C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3933704C1 (en) * 1989-10-09 1990-08-30 Holter Regelarmaturen Gmbh & Co Kg, 4815 Schloss Holte-Stukenbrock, De Liq. or gas regulating valve setter - has hydraulic cylinder acting against return spring
DE19652583C1 (en) * 1996-12-17 1997-11-20 Holter Gmbh & Co Electric actuator drive for valve
EP1359355A1 (en) * 2002-05-01 2003-11-05 Dana Automotive Limited Valve
EP2784361A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-01 R J Pond Ltd Electrically operable rotary actuator assembly
DE102016113117A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-18 Samson Aktiengesellschaft Electric actuator and actuator with an electric actuator
CN112879628A (en) * 2021-02-09 2021-06-01 国家石油天然气管网集团有限公司华南分公司 Axial flow water hammer relief valve directly driven by gear motor with servo-adjustable valve opening area

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1026148B (en) * 1955-03-18 1958-03-13 Fr Sauter A G Fabrik Elek Sche Electric motor drive for valves or the like with reset device
US3889924A (en) * 1973-12-03 1975-06-17 Anchor Darling Valve Co Valve stem operator
DE1650498B2 (en) * 1966-08-08 1977-02-17 GuIf & Western Manufacturing Co., New York, N.Y. (V.StA.) DEVICE FOR ACTIVATING A LOCKING DEVICE
US4533114A (en) * 1983-02-08 1985-08-06 Posi-Seal International, Inc. Fail-safe actuator for rotary valves

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1026148B (en) * 1955-03-18 1958-03-13 Fr Sauter A G Fabrik Elek Sche Electric motor drive for valves or the like with reset device
DE1650498B2 (en) * 1966-08-08 1977-02-17 GuIf & Western Manufacturing Co., New York, N.Y. (V.StA.) DEVICE FOR ACTIVATING A LOCKING DEVICE
US3889924A (en) * 1973-12-03 1975-06-17 Anchor Darling Valve Co Valve stem operator
US4533114A (en) * 1983-02-08 1985-08-06 Posi-Seal International, Inc. Fail-safe actuator for rotary valves

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3933704C1 (en) * 1989-10-09 1990-08-30 Holter Regelarmaturen Gmbh & Co Kg, 4815 Schloss Holte-Stukenbrock, De Liq. or gas regulating valve setter - has hydraulic cylinder acting against return spring
DE19652583C1 (en) * 1996-12-17 1997-11-20 Holter Gmbh & Co Electric actuator drive for valve
EP1359355A1 (en) * 2002-05-01 2003-11-05 Dana Automotive Limited Valve
EP2784361A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-01 R J Pond Ltd Electrically operable rotary actuator assembly
DE102016113117A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-18 Samson Aktiengesellschaft Electric actuator and actuator with an electric actuator
US11353075B2 (en) 2016-07-15 2022-06-07 Samson Aktiengesellschaft Electric actuator and final controlling device with an electric actuator
CN112879628A (en) * 2021-02-09 2021-06-01 国家石油天然气管网集团有限公司华南分公司 Axial flow water hammer relief valve directly driven by gear motor with servo-adjustable valve opening area

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68910732T2 (en) Actuator for automatic transmissions.
DE3545869C2 (en)
DE2937961C2 (en) Device for adjusting a mirror glass carrier of a motor vehicle rearview mirror
DE68914798T2 (en) Switching device for an automatic transmission.
EP0217228B1 (en) Electromechanical actuating device for a rotatable column for moving a pivoting wing of a vehicle door
DE19508026B4 (en) Electromotive actuation unit
DE2825355A1 (en) DEVICE FOR ELECTROMOTORICALLY LOCKING MOTOR VEHICLES
DE60027380T2 (en) Automatic switch-off device
DE3627893C2 (en)
DE3839317A1 (en) ELECTRIC MOTOR DRIVE FOR AN ACTUATOR
DE3510642A1 (en) ACTUATING DEVICE, IN PARTICULAR FOR DOOR LOCKING IN MOTOR VEHICLES
DE3708470C1 (en) Actuating drive for a valve or the like
DE69000308T2 (en) DEVICE FOR CONTROLLING THE TILTING OF A HEADLAMP.
EP1332306A1 (en) Rotating regulating device
DE69628673T2 (en) ACTUATING DEVICE FOR AN ELECTRICAL SWITCHING DEVICE
DE3239046A1 (en) Actuator for actuating shut-off elements in motor vehicle heating and/or air-conditioning systems
EP0299156A2 (en) Device for controlling the shift and lift motion of the cover of sliding lifting roofs
DE2819070A1 (en) Electric adjusting arrangement - includes gear train with vehicle engine speed control pinion which can be disengaged by electromagnet
DE3226165C2 (en) Tap changeover switch that can be switched under load
DE2435503B2 (en) Energy transfer device
EP3132170B1 (en) Switching device and adjusting arrangement for control devices
DE1947592A1 (en) Rotary actuating device
DE462117C (en) Electric motor drive for valves u. like
CH389755A (en) Zero voltage reset device on an electromotive drive for a mechanical or hydraulic actuator
DE3203151C2 (en) Drive device for an adjusting mechanism of a vehicle seat

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee