JPS61233279A - 電気的作動手段 - Google Patents
電気的作動手段Info
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- JPS61233279A JPS61233279A JP60241751A JP24175185A JPS61233279A JP S61233279 A JPS61233279 A JP S61233279A JP 60241751 A JP60241751 A JP 60241751A JP 24175185 A JP24175185 A JP 24175185A JP S61233279 A JPS61233279 A JP S61233279A
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- current
- spindle
- mechanical
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- 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
- F16K31/046—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor with electric means, e.g. electric switches, to control the motor or to control a clutch between the valve and the motor
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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
- F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
- F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
- F16H19/06—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising flexible members, e.g. an endless flexible member
- F16H19/0622—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising flexible members, e.g. an endless flexible member for converting reciprocating movement into oscillating movement and vice versa, the reciprocating movement is perpendicular to the axis of oscillation
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16H19/0628—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising flexible members, e.g. an endless flexible member for converting reciprocating movement into oscillating movement and vice versa, the reciprocating movement is perpendicular to the axis of oscillation the flexible member, e.g. a cable, being wound with one string to a drum and unwound with the other string to create reciprocating movement of the flexible member
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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
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- F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
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- 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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- 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
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- F16H2019/0609—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising flexible members, e.g. an endless flexible member the reciprocating motion being created by at least one drum or pulley with different diameters, using a differential effect
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、自動制御器あるいは計算装置の命令信号に従
ってバルブおよび他の装置を駆動するために従来使われ
た電気的作動器の主要な改良を構成している。
ってバルブおよび他の装置を駆動するために従来使われ
た電気的作動器の主要な改良を構成している。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点従来技術
の典型的な実施例はバウマン（３ａｕ−ｍａｎｎ）によ
る米国特許第３，１５０．７５２号に見出される。そこ
では、ステッピング・モーターが電気的インパルスを親
ねじの小さな回転に変換し、これが更に往復運動のバル
ブステム（ｓｔｅｍ）を上下に駆動する。動力もしくは
信号のいづれかの故障のとき、前記作動器は親ねじの最
後の位置において、殆んどの自動制御パルプ適用の要件
を満たさない状況にとどまる。
の典型的な実施例はバウマン（３ａｕ−ｍａｎｎ）によ
る米国特許第３，１５０．７５２号に見出される。そこ
では、ステッピング・モーターが電気的インパルスを親
ねじの小さな回転に変換し、これが更に往復運動のバル
ブステム（ｓｔｅｍ）を上下に駆動する。動力もしくは
信号のいづれかの故障のとき、前記作動器は親ねじの最
後の位置において、殆んどの自動制御パルプ適用の要件
を満たさない状況にとどまる。
ボイラーへの燃料制御パルプは、もし電気的故障が生じ
ても、起り得る過熱を防止するために、故障時閉鎖しな
ければならない。他方において、あるクーラント制御パ
ルプは故障時開放しなければならない。
ても、起り得る過熱を防止するために、故障時閉鎖しな
ければならない。他方において、あるクーラント制御パ
ルプは故障時開放しなければならない。
したがって、現在使用されている空気作動式およびフェ
イルセイフの（ｆａｉｌ−ｓａｆｅ ）ばね−隔膜式作
動器に代わるいわゆるフェイルセイフの電気式パルプ作
動器の大きな必要性がある。現在使われている電気作動
器は、比較的高速の電動機の回転をより高い力に、しか
もより低い出力運動に変換するためにギヤ駆動もしくは
ねじを切ったスピンドルを使用する。これらの高い機械
的に増幅する装置では、それらの効率が３０％より少い
のは固有であり、所望の「フェイルセイフ（ｆａｉｌ−
ｓａｆｅ） Ｊ作用を達成するためのバネ手段による運
動の逆転のいかなる可能性をも全く否定している。
イルセイフの（ｆａｉｌ−ｓａｆｅ ）ばね−隔膜式作
動器に代わるいわゆるフェイルセイフの電気式パルプ作
動器の大きな必要性がある。現在使われている電気作動
器は、比較的高速の電動機の回転をより高い力に、しか
もより低い出力運動に変換するためにギヤ駆動もしくは
ねじを切ったスピンドルを使用する。これらの高い機械
的に増幅する装置では、それらの効率が３０％より少い
のは固有であり、所望の「フェイルセイフ（ｆａｉｌ−
ｓａｆｅ） Ｊ作用を達成するためのバネ手段による運
動の逆転のいかなる可能性をも全く否定している。
リレイ切換電池によって電気配線故障のときに電動機を
安全位置に駆動する他の試みがなされてきた。しかしな
がら、そのような解決法は扱いにくく、且つ場所の浪費
であるばかりでなく、電池を定期的に保守されなければ
限定された信頼性しか提供しない。
安全位置に駆動する他の試みがなされてきた。しかしな
がら、そのような解決法は扱いにくく、且つ場所の浪費
であるばかりでなく、電池を定期的に保守されなければ
限定された信頼性しか提供しない。
力の機械的な増幅としてギア列（０（３ａｒ ｔｒａｉ
ｎｓ ＞を用いる装置（ｏｐｅｒａｔｏｒｓ ）は、摩
耗を受け、且つより重要なことには作動器の望ましい精
度を妨げるバックラッシュ（ｂａｃｋ−ｌａｓｈ ）を
受ける。
ｎｓ ＞を用いる装置（ｏｐｅｒａｔｏｒｓ ）は、摩
耗を受け、且つより重要なことには作動器の望ましい精
度を妨げるバックラッシュ（ｂａｃｋ−ｌａｓｈ ）を
受ける。
問題点を解決するための手段
本発明は、従来技術の装置のこれらの、および他の欠点
を克服する。ギヤ減速の代わりに、本発明はダブルピッ
チのケーブル駆動を使用しており、このケーブル駆動は
噛み合うギア歯間の遊びによって生ずるバックラッシュ
を全く提供しないだけでなく、８０％までの効率を有す
る大きな機械的な増幅を達成する。そのような高い効率
は更に、停電につづく望ましい安全位置を達成するため
に電動機駆動の回転を逆転するための機械的ばねの使用
を可能にする。
を克服する。ギヤ減速の代わりに、本発明はダブルピッ
チのケーブル駆動を使用しており、このケーブル駆動は
噛み合うギア歯間の遊びによって生ずるバックラッシュ
を全く提供しないだけでなく、８０％までの効率を有す
る大きな機械的な増幅を達成する。そのような高い効率
は更に、停電につづく望ましい安全位置を達成するため
に電動機駆動の回転を逆転するための機械的ばねの使用
を可能にする。
本ばねで正常位置に止めである作動ステム（Ｓｔｅｍ）
をパルプ軸に直接連結することは、例えば米国特許第３
，１５０．７５２！！の特色であるパルプ・軸の熱膨張
を吸収するための従来の機械的オーバライド（ｏｖｅｒ
ｒｔｄｅ）機構の問題を除去する。ギアおよび機械的オ
ーバライド装置の不存在は、現在の類似の装置に優る劇
的な単純化と、大きな経費節減と、そして信頼性の実質
的な増加とにつながる。
をパルプ軸に直接連結することは、例えば米国特許第３
，１５０．７５２！！の特色であるパルプ・軸の熱膨張
を吸収するための従来の機械的オーバライド（ｏｖｅｒ
ｒｔｄｅ）機構の問題を除去する。ギアおよび機械的オ
ーバライド装置の不存在は、現在の類似の装置に優る劇
的な単純化と、大きな経費節減と、そして信頼性の実質
的な増加とにつながる。
本増幅回路はさらに、ばねの力の方向と反対の方向にの
み電動機を駆動するように設計されている。望ましいパ
ルプ位置に到達したとき、電動機駆動電流はロッキング
（Ｉｏｃｋｉｎｇ）直流電流によって置き代えられる。
み電動機を駆動するように設計されている。望ましいパ
ルプ位置に到達したとき、電動機駆動電流はロッキング
（Ｉｏｃｋｉｎｇ）直流電流によって置き代えられる。
逆転作動のために、直流電流は切られ、そしてばねの力
が電動機を反対に駆動することができる。この「一方向
（Ｑ ｎｅ −Ｗａｙ） Ｊ切り換え作動は電子制御回
路を大きく単純化して、重要な経費節減および信頼性の
増加を持たらす。
が電動機を反対に駆動することができる。この「一方向
（Ｑ ｎｅ −Ｗａｙ） Ｊ切り換え作動は電子制御回
路を大きく単純化して、重要な経費節減および信頼性の
増加を持たらす。
実施例
これらおよび他の重要な利点および改良は本発明の詳細
な説明の中に、添付図面と共により明確に示されている
。
な説明の中に、添付図面と共により明確に示されている
。
第１図を参照すると、好ましくは所謂ステッピング・電
動機であって、且つ交流１１０Ｖ毎分７２回転で連続的
に作動可能な電動機（３）が作動器フレーム（４）に連
結されている。前記電動機の出力軸（５）は、ボール・
ベアリング（９）によって各端に支持されるスピンドル
（８）の細長い開口（７）に滑動可能に係合している駆
動ビン（６）を有している。スピンドル（８）は２つの
ねじ切った部分に分割されている；第１の部分（１０）
は好ましい形状では、１．００インチ（２，５４ｃ＋ａ
）のピッチ直径を有しており、一方第２の部分（１１）
は０．９００インチ（２，２９ｃｍ）のピッチ直径を有
している。スチールケーブル（１２）は、各端がスピン
ドル（８）内に適切に固定される前に、大きい方のピッ
チ直径（１０）のまわりに、次にプーリー（１３）を通
り、そして最後に小さいピッチ直径（１１）のまわりに
巻かれている。
動機であって、且つ交流１１０Ｖ毎分７２回転で連続的
に作動可能な電動機（３）が作動器フレーム（４）に連
結されている。前記電動機の出力軸（５）は、ボール・
ベアリング（９）によって各端に支持されるスピンドル
（８）の細長い開口（７）に滑動可能に係合している駆
動ビン（６）を有している。スピンドル（８）は２つの
ねじ切った部分に分割されている；第１の部分（１０）
は好ましい形状では、１．００インチ（２，５４ｃ＋ａ
）のピッチ直径を有しており、一方第２の部分（１１）
は０．９００インチ（２，２９ｃｍ）のピッチ直径を有
している。スチールケーブル（１２）は、各端がスピン
ドル（８）内に適切に固定される前に、大きい方のピッ
チ直径（１０）のまわりに、次にプーリー（１３）を通
り、そして最後に小さいピッチ直径（１１）のまわりに
巻かれている。
ねじを切った部分（１０）および（１１）は、前記ケー
ブルを過度に引張ることなく中央に置かれたプーリー（
１３）の方に動かすことができるように反対方向のピッ
チ角を有している。
ブルを過度に引張ることなく中央に置かれたプーリー（
１３）の方に動かすことができるように反対方向のピッ
チ角を有している。
プーリー（１３）はヨーク（Ｙｏｋｅ） （１４）
ニ適切にしっかりと留められており、このヨークの下部
部分は作動器ステム（ｓｔｅｍ） （１６）のねじを
切った頂部部分（１５）に係合しており、この作動器ス
テムの下部端（１７）はパルプステム等に係合するよう
に形成されている。作動器ステム（１６）は、コイル状
の圧縮ばね（２０）に圧縮係合するばねボタン（１９）
を支持する肩部分（１８）を有している。
ニ適切にしっかりと留められており、このヨークの下部
部分は作動器ステム（ｓｔｅｍ） （１６）のねじを
切った頂部部分（１５）に係合しており、この作動器ス
テムの下部端（１７）はパルプステム等に係合するよう
に形成されている。作動器ステム（１６）は、コイル状
の圧縮ばね（２０）に圧縮係合するばねボタン（１９）
を支持する肩部分（１８）を有している。
案内ビン（２１）は、ステムねじ（１５）が初期の組立
段階中にケーブル（１２）の締めつけおよσばね（２０
）の常圧縮（ｐｒｅ−ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ＞を提
供するために係合されている間に、ヨーク（１４）が回
転するのを防止する。
段階中にケーブル（１２）の締めつけおよσばね（２０
）の常圧縮（ｐｒｅ−ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ＞を提
供するために係合されている間に、ヨーク（１４）が回
転するのを防止する。
第２図に示された電子回路による適切な電流切換によっ
て生ずる電動機軸（５）のどんな右方向回転もビン（６
〉を介してスピンドル（８）を回転する。これによって
、ケーブル（１２）はさらに、大きい方のピッチ直径部
分（１０）（１回転につき１．０ＯＸ３．１４インチ（
２，５４Ｘ３゜１４Ｃｆｆｌ））の上に巻きつけられ、
そして一方間時に、小ざい方の直径部分（１１）から１
回転につき０．９０Ｘ３．１４インチ（２，２９Ｘ３．
１４ＣＩｌ）の速度で巻き戻される。最終結果は、プー
リー（１３）が、ケーブル（１２）の上下運動の差の半
分、すなわち電動機軸（５）の１回転につき０．５ （
１，０ＯＸ３．１４−０．９０Ｘ３．１４＞−０，１５
フインチ（０，３９９ｃｍ＞だけ前進する。別の表現で
は、前記プーリーの運動−電動機１回転につき１．５７
Ｘピツチ直径である。本好ましい実施例において得られ
た理論的な機械的利点は、電動機によって行なわれた仕
事をプーリーに付加した力を引張る際に生じる仕事と比
較することにより計算されることができる。
て生ずる電動機軸（５）のどんな右方向回転もビン（６
〉を介してスピンドル（８）を回転する。これによって
、ケーブル（１２）はさらに、大きい方のピッチ直径部
分（１０）（１回転につき１．０ＯＸ３．１４インチ（
２，５４Ｘ３゜１４Ｃｆｆｌ））の上に巻きつけられ、
そして一方間時に、小ざい方の直径部分（１１）から１
回転につき０．９０Ｘ３．１４インチ（２，２９Ｘ３．
１４ＣＩｌ）の速度で巻き戻される。最終結果は、プー
リー（１３）が、ケーブル（１２）の上下運動の差の半
分、すなわち電動機軸（５）の１回転につき０．５ （
１，０ＯＸ３．１４−０．９０Ｘ３．１４＞−０，１５
フインチ（０，３９９ｃｍ＞だけ前進する。別の表現で
は、前記プーリーの運動−電動機１回転につき１．５７
Ｘピツチ直径である。本好ましい実施例において得られ
た理論的な機械的利点は、電動機によって行なわれた仕
事をプーリーに付加した力を引張る際に生じる仕事と比
較することにより計算されることができる。
本例では、１５．８インチ・ボンド（０，１８２ｍ・ｋ
ａ）のトルクを有する電動機は、１回転につき１５．８
Ｘ２ｘ３．１４−９９．２フインチ・ボンド（１，１４
６ｍ−ｋＯ）の仕事出力を生じる。
ａ）のトルクを有する電動機は、１回転につき１５．８
Ｘ２ｘ３．１４−９９．２フインチ・ボンド（１，１４
６ｍ−ｋＯ）の仕事出力を生じる。
プーリー（４３）の動きは０．１５フインチ＜０゜３９
９ｃｍ）であるので、プーリーが動くことのできる理論
的動力は９９．２７１０．１５７＝６３２ボンド（２８
７ｋｇ）である：４０：１ （６３２：１５．８＞の機
械的利点である。
９ｃｍ）であるので、プーリーが動くことのできる理論
的動力は９９．２７１０．１５７＝６３２ボンド（２８
７ｋｇ）である：４０：１ （６３２：１５．８＞の機
械的利点である。
この高動力増幅は、多数のギア列の関連するバックラッ
シュおよび摩耗問題を伴う多数の連続するギア列を必要
とせずに可能である。本差動ケーブルシステムは８０％
に近い効率でこの仕事を達成しており、この成果は４０
：１のギア列比では不可能である（これによって生ずる
ギア効率は一般に５０％以下であり、これは前記全体の
システムを作用不可能にする）。
シュおよび摩耗問題を伴う多数の連続するギア列を必要
とせずに可能である。本差動ケーブルシステムは８０％
に近い効率でこの仕事を達成しており、この成果は４０
：１のギア列比では不可能である（これによって生ずる
ギア効率は一般に５０％以下であり、これは前記全体の
システムを作用不可能にする）。
本ケーブルシステムの効率は充分に５０％以上であるか
ら、もし第２図の電子論理システムが方向の逆転を要求
すれば、あるいは制御器信号か電動機電流かのどちらか
が止まれば、ばね（２０）の力が電動機軸（５）を反対
の方向に逆駆動できる。後者の場合に、作動器ステム（
１６）は、付属のバルブ（図示せず）を閉鎖するために
は、ばね（２０）の力によって推進されて降下する。
ら、もし第２図の電子論理システムが方向の逆転を要求
すれば、あるいは制御器信号か電動機電流かのどちらか
が止まれば、ばね（２０）の力が電動機軸（５）を反対
の方向に逆駆動できる。後者の場合に、作動器ステム（
１６）は、付属のバルブ（図示せず）を閉鎖するために
は、ばね（２０）の力によって推進されて降下する。
前記論理システム（第２図）が電動機のステム位置を感
知するために、スピンドル（８）は、電動機軸（５）の
位置に比例したフィードバック電圧を生ずるように較正
される回転電位差計（２４）の軸（２３）を中に係合し
ている凹部（２２）を有している。
知するために、スピンドル（８）は、電動機軸（５）の
位置に比例したフィードバック電圧を生ずるように較正
される回転電位差計（２４）の軸（２３）を中に係合し
ている凹部（２２）を有している。
フレーム（４）の外側部分の空洞（２５）は、以下によ
り詳細に説明され、且つ第２図に示された如く、付属す
る電子論理要素および切換要素を有する１つ以上の回路
盤（２６）を収容している。
り詳細に説明され、且つ第２図に示された如く、付属す
る電子論理要素および切換要素を有する１つ以上の回路
盤（２６）を収容している。
図示された形状は電力故障のとき下に延びる作動器ステ
ム（１６）を有しているが、フレーム（４）の頂部の方
への案内ビン（２１）の延長は例えば［故障時開放（Ｆ
ａｉｌ−Ｏｐｅｎ ） Ｊ ハ／Ｌ／７位置を提供す
るために、第２のステムを下に引くための手段を提供す
ることができる。
ム（１６）を有しているが、フレーム（４）の頂部の方
への案内ビン（２１）の延長は例えば［故障時開放（Ｆ
ａｉｌ−Ｏｐｅｎ ） Ｊ ハ／Ｌ／７位置を提供す
るために、第２のステムを下に引くための手段を提供す
ることができる。
第２因に示した電子回路について以下に説明する：
４〜２０ｍＡの制御器信号が端子（５０）および（５１
）において回路に入る。信号の正の部分が端子（５０）
に加えられ、そして負の部分が端子（５１）に加えられ
る。制御器信号は次に端末（５０）においてアースに分
路された工場でプリセットした電位差計（５２）によっ
て制御器信号電圧に変換される。端子（５１）はアース
に直接分路される。
）において回路に入る。信号の正の部分が端子（５０）
に加えられ、そして負の部分が端子（５１）に加えられ
る。制御器信号は次に端末（５０）においてアースに分
路された工場でプリセットした電位差計（５２）によっ
て制御器信号電圧に変換される。端子（５１）はアース
に直接分路される。
フィードバック電圧が電位差計（５３）によって発生さ
れる。このフィードバック電圧のスパン調整およびゼロ
調整は電位差計（５５）と共に電位差計（５４）によっ
て提供される。
れる。このフィードバック電圧のスパン調整およびゼロ
調整は電位差計（５５）と共に電位差計（５４）によっ
て提供される。
制御器信号電圧およびフィードバック電圧は次に２重に
比較される。第１の比較は、電圧レベル比較器（５６）
の非反転入力に加えられたフィードバック電圧と、そし
て同じ比較器（５６）の反転入力に加えられた制御器信
号電圧とに行なわれる。第２の比較は、電位差計（５８
）を通り電圧レベル比較器（５７）の反転入力に加えら
れたフィードバック電圧と、そして同じ比較器（５７）
の非反転入力に加えられた制御器信号電圧とに対して行
なわれる。電位差計（５８）は調整可能な感度を有する
回路を提供する。２つの抵抗器（５９，６０）は２つの
比較器（５６，５７）から出力信号を発生させるために
必要なプルアップ（ｐｕｌｌ−ｕｐ ）抵抗を提供する
。
比較される。第１の比較は、電圧レベル比較器（５６）
の非反転入力に加えられたフィードバック電圧と、そし
て同じ比較器（５６）の反転入力に加えられた制御器信
号電圧とに行なわれる。第２の比較は、電位差計（５８
）を通り電圧レベル比較器（５７）の反転入力に加えら
れたフィードバック電圧と、そして同じ比較器（５７）
の非反転入力に加えられた制御器信号電圧とに対して行
なわれる。電位差計（５８）は調整可能な感度を有する
回路を提供する。２つの抵抗器（５９，６０）は２つの
比較器（５６，５７）から出力信号を発生させるために
必要なプルアップ（ｐｕｌｌ−ｕｐ ）抵抗を提供する
。
比較器（５６，５７）からの出力は次に、直列抵抗器（
６１，６２）およびコンデンサー（６３゜６４）から成
り、アースに分路されており・回路の不安定を防止する
ために時間遅延を提供するように設計されたフィルター
を通過する。各信号は次に、シュミット・トリガー・イ
ンバーター（６５，６６）を通過する、このインバータ
ーは、前記信号を論理的に反転することおよび前記信号
をＴＴＬ論理の１か０のどちらかとして規定することに
よってフィルター過程を完成する。
６１，６２）およびコンデンサー（６３゜６４）から成
り、アースに分路されており・回路の不安定を防止する
ために時間遅延を提供するように設計されたフィルター
を通過する。各信号は次に、シュミット・トリガー・イ
ンバーター（６５，６６）を通過する、このインバータ
ーは、前記信号を論理的に反転することおよび前記信号
をＴＴＬ論理の１か０のどちらかとして規定することに
よってフィルター過程を完成する。
２つの論理レベル信号は次に、２つのＸ−Ｎ。
Ｒゲート（６７，６８）から成る論理ネットワークへ加
えられる、これによって各論理信号は入力としてＸ−Ｎ
ＯＲゲート（６７）に加えられる、こ（７）Ｘ−ＮＯＲ
／７’−ト（６７） は抵抗（６９）を介して論理レベ
ル制御信号を発生する。第２のＸ−ＮＯＲゲート（６８
）への入力は第１のＸ−ＮＯＲゲート（６７）からの出
力と、シュミット・トリガー・インバーター・ゲート（
６６）からの出力とから成る。この論理ネットワークは
、比較器（５６，５７）の結果に基づいて、バルブ位置
が低すぎるか、適性か、あるいは高すぎるかどうかを「
決定」し、そして次に与えられた条件に従って適切な論
理レベル制御信号を発生する。
えられる、これによって各論理信号は入力としてＸ−Ｎ
ＯＲゲート（６７）に加えられる、こ（７）Ｘ−ＮＯＲ
／７’−ト（６７） は抵抗（６９）を介して論理レベ
ル制御信号を発生する。第２のＸ−ＮＯＲゲート（６８
）への入力は第１のＸ−ＮＯＲゲート（６７）からの出
力と、シュミット・トリガー・インバーター・ゲート（
６６）からの出力とから成る。この論理ネットワークは
、比較器（５６，５７）の結果に基づいて、バルブ位置
が低すぎるか、適性か、あるいは高すぎるかどうかを「
決定」し、そして次に与えられた条件に従って適切な論
理レベル制御信号を発生する。
Ｘ−ＮＯＲゲート（６７）によって発生された論理し゛
ベル制御信号はソリッドステートリレイ（７０）のため
のトリガー電圧として送られる、このリレイ（７０）は
、トリガーしたとき、保持回路を作動するために必要な
交流１２Ｖを提供し、したがって望ましい保持効果を提
供する。Ｘ−ＮＯＲゲート（６８）によッテプルアップ
（ｐｕｌｌ−ｕｐ）抵抗器（７１）を介して発生された
論理レベル制御信号はソリッドステートリレイ（７２）
のためのトリガー電圧として送られ、このリレイは、ト
リガーされたとき、所望の作動器運動を提供するために
必要な１１０■交流駆動を周期電動機（７３）の端子１
に提供する。第２の１１０ｖ交流脚（ｌｅｇ）が交流周
期電動機（７３）の端子２に連続的に加えられる。
ベル制御信号はソリッドステートリレイ（７０）のため
のトリガー電圧として送られる、このリレイ（７０）は
、トリガーしたとき、保持回路を作動するために必要な
交流１２Ｖを提供し、したがって望ましい保持効果を提
供する。Ｘ−ＮＯＲゲート（６８）によッテプルアップ
（ｐｕｌｌ−ｕｐ）抵抗器（７１）を介して発生された
論理レベル制御信号はソリッドステートリレイ（７２）
のためのトリガー電圧として送られ、このリレイは、ト
リガーされたとき、所望の作動器運動を提供するために
必要な１１０■交流駆動を周期電動機（７３）の端子１
に提供する。第２の１１０ｖ交流脚（ｌｅｇ）が交流周
期電動機（７３）の端子２に連続的に加えられる。
１２Ｖ直流信号がリレイ（７０）を通り全波ブリッジ整
流器（７４）の交流入力端子に入る。ブリッジ整流器（
７４）はそのとき交流信号を直流信号に変換する。この
直流信号は次に２つのシリコン制御整流器（７５，７６
）へ加えられる、これらの整流器は下記の如く配列され
る：ＳＣＲ（７５）はブリッジ整流器（７４）の負端子
にカソード接続され、電動機（７３）の端子２にアノー
ド接続され、そしてブリッジ整流器（７４）の正端子に
抵抗器（７７）を介してゲート接続される；第２のＳＣ
Ｒ（７６）はブリッジ整流器（７４）の正端子にアノー
ド接続され、電動機（７３）の端子１に電力抵抗器（７
９）と直列にカソード接続され、そしてブリッジ整流器
（７４）の正端子に抵抗（７８）を介してゲート接続さ
れる。この配列の機能は、ＳＣＲ（７５゜７６）が直流
信号の存在によってのみトリガー作動され、且つその結
果前記直流信号を通過させることを可能にすることであ
る。ＳＣＲ（７５゜７６）が直流信号によってのみトリ
ガーされるという事実は、交流駆動信号が電動機（７３
）に加えられたとき、保持回路を介して短絡を発生する
可能性を防止する。回路は電力抵抗器（７９）によって
完成される、この電力抵抗器は、交流駆動信号を電動機
（７３）に加えている間に生ずる可能性のあるいかなる
漏洩電流又はサージ電流をも吸収するための抵抗バッフ
ァーを提供する。
流器（７４）の交流入力端子に入る。ブリッジ整流器（
７４）はそのとき交流信号を直流信号に変換する。この
直流信号は次に２つのシリコン制御整流器（７５，７６
）へ加えられる、これらの整流器は下記の如く配列され
る：ＳＣＲ（７５）はブリッジ整流器（７４）の負端子
にカソード接続され、電動機（７３）の端子２にアノー
ド接続され、そしてブリッジ整流器（７４）の正端子に
抵抗器（７７）を介してゲート接続される；第２のＳＣ
Ｒ（７６）はブリッジ整流器（７４）の正端子にアノー
ド接続され、電動機（７３）の端子１に電力抵抗器（７
９）と直列にカソード接続され、そしてブリッジ整流器
（７４）の正端子に抵抗（７８）を介してゲート接続さ
れる。この配列の機能は、ＳＣＲ（７５゜７６）が直流
信号の存在によってのみトリガー作動され、且つその結
果前記直流信号を通過させることを可能にすることであ
る。ＳＣＲ（７５゜７６）が直流信号によってのみトリ
ガーされるという事実は、交流駆動信号が電動機（７３
）に加えられたとき、保持回路を介して短絡を発生する
可能性を防止する。回路は電力抵抗器（７９）によって
完成される、この電力抵抗器は、交流駆動信号を電動機
（７３）に加えている間に生ずる可能性のあるいかなる
漏洩電流又はサージ電流をも吸収するための抵抗バッフ
ァーを提供する。
抵抗器（８０）、ｔ５よびコンデンサー（８１）は電動
機（７３）の端子１から電動８！（７３）の端子３へ直
列接続されており、電動機（７３）の適。
機（７３）の端子１から電動８！（７３）の端子３へ直
列接続されており、電動機（７３）の適。
正な動作のために必要な９０度の位相偏移（ｐｈａ−ｓ
ｅ ５ｈｉｆｔ）を提供する。
ｅ ５ｈｉｆｔ）を提供する。
数多くの変化が本特許請求の範囲から逸脱することなく
本出願人によってなされることができると認識されるべ
きである。
本出願人によってなされることができると認識されるべ
きである。
４、簡単な図面の説明
第１図は本発明の好ましい実施態様の縦の部分的断面図
である。
である。
第２図は電子論理および増幅システムの構成要素の配列
を示す概略的な回路図である。
を示す概略的な回路図である。
３・・・電動機、４・・・作動器フレーム、５・・・電
動機出力軸、６・・・駆動ビン、８・・・スピンドル、
１２・・・スチールケーブル、１３・・・プーリー、１
４・・・・ヨーク、１６・・・作動器ステム、１７・・
・心棒下部端、１９・・・ばねボタン、２０・・・コイ
ル状圧縮ばね、２１・・・案内ビン、２４．５２．５３
゜５４．５５．５８・・・電位差計、２６・・・回路盤
、５６．６７・・・電圧レベル比較器、５９．６０．６
１．６２．６９，７１，７７゜７８．８０・・・抵抗器
、６３．６４．８１・・・コンデンサー、６５．６６・
・・シュミット・トリガー・インバーター、６７．６８
・・・Ｘ−ＮＯＲゲート、７０．７２・・・リレイ、７
３・・・交流周期電動機、７４・・・全波ブリッジ整流
器、７５．７６・・・シリコン制御整流器、７９・・・
電力抵抗器。
動機出力軸、６・・・駆動ビン、８・・・スピンドル、
１２・・・スチールケーブル、１３・・・プーリー、１
４・・・・ヨーク、１６・・・作動器ステム、１７・・
・心棒下部端、１９・・・ばねボタン、２０・・・コイ
ル状圧縮ばね、２１・・・案内ビン、２４．５２．５３
゜５４．５５．５８・・・電位差計、２６・・・回路盤
、５６．６７・・・電圧レベル比較器、５９．６０．６
１．６２．６９，７１，７７゜７８．８０・・・抵抗器
、６３．６４．８１・・・コンデンサー、６５．６６・
・・シュミット・トリガー・インバーター、６７．６８
・・・Ｘ−ＮＯＲゲート、７０．７２・・・リレイ、７
３・・・交流周期電動機、７４・・・全波ブリッジ整流
器、７５．７６・・・シリコン制御整流器、７９・・・
電力抵抗器。
特許出願人 ビータ−・エイチ・バウマン外１名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ａ）出力軸を有する電動機手段と、但し、該軸は、
該電動機のパルス化された電流によつて誘導されて回転
することができ、且つ更に該電動機が極性固定電流を受
けるとき固定位置を保持することができる； ｂ）第１に、該軸を１方向に回転させるために該電動機
にパルス化された電流を発生させ、第２に、該軸を所望
の位置に保持するために充分な一定電流を発生させ、そ
して第３に、反対方向に該電動機軸の回転が望まれれば
該電動機への電流を完全に切ることができる電気増幅回
路と；そしてｃ）該電動機軸に連結されており、且つ該
電動機の機械的回転出力の５０％以上を往復運動する機
械的動力に変換することができる機械的手段であつて、
少くとも１つの滑動ステムおよび少くとも１つの機械的
ばねに連結されており、該機械的ばねが機械的あるいは
電気的抵抗力に打ち勝つことができ、且つさらに、該機
械的手段とともに、該電動機が実質的に電気の供給を断
たれた時にはいつでも該電動機軸を回転することができ
る機械的手段とを具備する ことを特徴とする電気作動手段。 ２、該電気的増幅手段が： ａ）入力信号電圧をフィードバック電圧と比較すること
ができ、且つさらに、もし該フィードバック電圧のレベ
ルが該入力信号電圧との最小差を越えれば、パルス化さ
れた誤り信号を発生することができる論理回路と； ｂ）該入力信号電圧と該フィードバック電圧との間に実
質的な差がない場合、該電動機に加えられ、且つ該機械
的およびばね手段によつて該電動機軸のいかなる回転を
も防止するために充分な直流電流を発生するのに必要な
交流電流を送るための適切なリレイ手段を具備する保持
回路であつて、さらに、該直流電流を切断し、且つそれ
によって該フィードバック電圧が該入力信号電圧と充分
に異なる場合に、電動機軸の回転を可能にする保持回路
と；そして ｃ）交流電流の如きパルス化された電流を該電動機に通
電し、そしてその結果、もし該入力信号電圧が所望の量
だけ該フィードバック電圧を越えれば、電動機軸を回転
をせしめる適切なリレイ手段を有する運転回路とを具備
する特許請求の範囲第１項記載の電気的作動手段。 ３、該保持回路がさらに： ａ）交流電流を該電動機の回転を防止することができる
充分に安定な直流に変換することができる全波ブリッジ
整流器と； ｂ）該ブリッジ整流器の正端子にアノード結合されてお
り、且つ前記同じ点へ抵抗器を介してゲートされるシリ
コン制御整流器であつて、該ブリッジ整流器の負端子へ
カソード結合されているが、また該シリコン制御整流器
と同じ点から抵抗器を介してゲートされる第２のシリコ
ン制御整流器と共に、該直流電流が存在するとき、該電
流を送ることができ、且つさらに該シリコン制御整流器
の端子に接続されていない導線に現われることができる
いかなる電気信号をもブロックできるシリコン制御整流
器と；そして ｃ）前記シリコン制御整流器のカソードに直列接続され
ており、且つ所望の直流電流の実質的な部分を該電気モ
ーターへ送るのに充分な低い抵抗を有するパワー抵抗器
であつて、更に該電動機軸が電気的に回転しているとき
パルス化された電流を該電動機に印加中に該抵抗器を横
切って加えられることがあるいかなる電力サージおよび
漏洩電流をも吸収できる電力抵抗器とを具備する特許請
求の範囲第２項記載の電気的作動手段。 ４、該機械的手段が： ａ）該電動機軸に連結し、且つ適切に係合するように形
成された１つの終端を有するスピンドルであって、軸受
手段が該スピンドルを支持するために該スピンドルのど
ちらかの端に設置されており、該スピンドルの中央部分
がさらに１つの小さいピッチ直径でねじ切りされた部分
および１つの大きめのピッチ直径でねじ切りされた部分
に細分されているスピンドルと； ｂ）１つ以上のプーリーであって、ヨークが該プーリー
のうち少くとも１つを保持しており、該ばねが該ヨーク
に係合しており、且つ該ヨークおよびプーリーの該スピ
ンドルの方向への動きによって圧縮されることができる
１つ以上のプーリーと； ｃ）該ヨークおよびプーリーに連結された該滑動ステム
と；そして ｄ）１端が該スピンドルの該大きい直径のピッチでねじ
切りされた部分のまわりに巻かれたケーブルであつて、
さらに該プーリーのうち少くとも１つに係合しており、
そして該スピンドルの該小さい直径のピッチでねじ切り
された部分のまわりに巻かれた他端を有ており、且つ小
さいピッチ直径を有する該ねじ切りされた部分から巻き
戻し、これによって該プーリーと該スピンドルとの間の
距離を短縮し、且つ該ばねを圧縮し、そして該ステムを
誘導している間に同時に、大きいピッチ直径を有する該
スピンドルの該ねじ切りされた部分の上に巻きつくこと
のできるケーブルとを具備する特許請求の範囲第１項記
載の電気的作動手段。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/718,799 US4613798A (en) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | Electric-powered spring-return actuating device |
| US718799 | 1985-04-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61233279A true JPS61233279A (ja) | 1986-10-17 |
Family
ID=24887596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60241751A Pending JPS61233279A (ja) | 1985-04-01 | 1985-10-30 | 電気的作動手段 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4613798A (ja) |
| JP (1) | JPS61233279A (ja) |
| DE (1) | DE3535895A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018526593A (ja) * | 2015-08-31 | 2018-09-13 | コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＣｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ＧｍｂＨ | 弁 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4677355A (en) * | 1985-04-01 | 1987-06-30 | Baumann Peter H | Electric-powered spring-return actuating device |
| US4892286A (en) * | 1988-01-25 | 1990-01-09 | Eaton Corporation | Fluid control device |
| US5024418A (en) * | 1989-09-07 | 1991-06-18 | Eaton Corporation | Fluid flow rate control device |
| US5409194A (en) * | 1990-04-12 | 1995-04-25 | Crouzet Electromenager | Variable flow electrically controlled valve |
| US5518462A (en) * | 1994-08-12 | 1996-05-21 | Jordan Controls, Inc. | Spring return electric actuator |
| DE59709519D1 (de) * | 1996-09-26 | 2003-04-17 | Siemens Ag | Ventil einer turbine |
| US6249100B1 (en) | 1997-07-31 | 2001-06-19 | Honeywell International Inc. | Drive circuit and method for an electric actuator with spring return |
| DE60041023D1 (de) * | 1999-02-10 | 2009-01-22 | Sony Corp | Betätiger |
| US6100655A (en) * | 1999-02-19 | 2000-08-08 | Mcintosh; Douglas S. | Mechanical return fail-safe actuator for damper, valve, elevator or other positioning device |
| US6593716B1 (en) | 2000-11-21 | 2003-07-15 | Honeywell International Inc. | Circuit using current limiting to reduce power consumption of actuator with DC brush motor |
| US6369540B1 (en) * | 2000-11-21 | 2002-04-09 | Honeywell International Inc. | Bypass circuit for use in DC brush motor control |
| US6979965B2 (en) * | 2003-04-24 | 2005-12-27 | Honeywell International Inc. | Spring return actuator for a damper |
| US20050205819A1 (en) * | 2004-03-17 | 2005-09-22 | William Morrison | Valve for reducing water hammer |
| DE102007037376B3 (de) * | 2006-03-17 | 2008-10-16 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Aktor |
| DE102008029671A1 (de) * | 2008-06-24 | 2009-12-31 | BROSE SCHLIEßSYSTEME GMBH & CO. KG | Elektromotorischer Stellantrieb |
| US8084982B2 (en) | 2008-11-18 | 2011-12-27 | Honeywell International Inc. | HVAC actuator with output torque compensation |
| US8084980B2 (en) | 2009-01-30 | 2011-12-27 | Honeywell International Inc. | HVAC actuator with internal heating |
| DE102009012405A1 (de) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Karl Dungs Gmbh & Co. Kg | Ventilantrieb für Gasventile |
| US8786234B2 (en) * | 2009-04-06 | 2014-07-22 | Belimo Holding Ag | Method and devices for driving a damper |
| DE102009017503A1 (de) * | 2009-04-15 | 2010-10-21 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Aktor |
| DE102012013467A1 (de) * | 2012-07-09 | 2014-01-09 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | Anlage mit Fördereinheit und Motoreinheit |
| FR3004230B1 (fr) * | 2013-04-05 | 2015-05-15 | Commissariat Energie Atomique | Verin a cable permettant un debattement articulaire augmente |
| DE102017116108A1 (de) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | Samson Aktiengesellschaft | Stellgerät mit Sicherheitsstellfunktion |
| KR102175486B1 (ko) * | 2020-01-17 | 2020-11-06 | 주식회사 노아 엑츄에이션 | 스프링 리턴 밸브 액츄에이터의 이머전시 제어장치 및 제어방법 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3743182A (en) * | 1970-10-01 | 1973-07-03 | K Harmon | Temperature sensitive controls for air conditioning systems |
| US3955792A (en) * | 1975-05-15 | 1976-05-11 | Electro-Nucleonics, Inc. | Valve actuator mechanism |
| JPS5280517A (en) * | 1975-12-26 | 1977-07-06 | Hitachi Ltd | Valve opening and closing mechanism for vacuum exhaust device |
| US4097786A (en) * | 1976-06-16 | 1978-06-27 | E-Systems, Inc. | Limit control apparatus |
-
1985
- 1985-04-01 US US06/718,799 patent/US4613798A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-10-08 DE DE19853535895 patent/DE3535895A1/de not_active Withdrawn
- 1985-10-30 JP JP60241751A patent/JPS61233279A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018526593A (ja) * | 2015-08-31 | 2018-09-13 | コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＣｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ＧｍｂＨ | 弁 |
| US10883621B2 (en) | 2015-08-31 | 2021-01-05 | Continental Automotive Gmbh | Valve |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4613798A (en) | 1986-09-23 |
| DE3535895A1 (de) | 1986-10-09 |
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