NO120084B - - Google Patents

Description

Drivinnretning med lineær bevegelse.

Foreliggende oppfinnelse angår drivinnretninger med lineær bevegelse og den tar særlig sikte på drivinnretninger for styringer, f. eks. til styring av ventiler eller regulering av styrestenger for drift av atomreaktorer.

I forskjellige industrielle virksomheter oppstår ofte det problem at et i lineær retning bevegelig organ skal innstilles og det er foreslått forskjellige-måter å løse et sånt problem' på. Problemet blir ytterligere komplisert når det dreier seg om fjernbetjening av disse organer i et anlegg beliggende langt fra kontroll- eller styre-stedet, f. eks. i et anlegg som behandler farlige og eksplosive stoffer som gjør det nødvendig å fjernstyre de lineært stillbare organer. Et eksempel er betjeningen av et kjemisk anleggskompleks hvor det er påkrevet å innstille en rekke ventiler fra et fjerntliggende sted. Når det oppstår farlige eller eksplosive forhold kan det også være påkrevet å stenge mange ventiler samtidig for derved å sette anlegget ut av drift.

I samsvar med oppfinnelsen løses disse problemer ved å anordne en drivinnret-

ning med lineær bevegelse omfattende en elektromotor med stator og rotor, i det minste en arm svingbart montert på roto-

ren om en akse som danner en vinkel med rotoraksen, en føringsskrue, drivinnretninger for føringsskruen anbrakt på rotorarmen eller -armene, så de kan koples i og ut av inngrep med føringsskruen, samt midler til å svinge rotorarmen eller -arm-

ene så drivinnretningene kan koples i og ut av inngrep med føringsskruen.

Etter en foretrukket utførelse av oppfinnelsen omfatter lineærdrivinnretningen en føringsskrue som drives av en synkroni-

sert reluktansmotor og ekspansjonsmutter. Rotoren er forsynt med hver for seg bevegelige armer som ekspansjonsmutteren er montert på så den kan koples ut fra før-ingsskruen som derpå kan drives lineært ved hjelp av andre midler. Hertil kommer at lineærdrivinnretningen sørger for sik-kerhet hvis krafttilførselen til motoren svikter. Hvis dette inntreffer så vil den lineære drivinnretning automatisk føre det innstillbare organ til en ytre grensestilling, uten videre medvirkning av operatøren.

I den følgende del av fremstillingen

er oppfinnelsen beskrevet under henvisning til tegningene som viser eksempler på en rekke utførelser av oppfinnelsen.

Fig. 1 er et lengdesnitt gjennom en

utførelse av oppfinnelsen.

Fig. 2 er i større målestokk et tverrsnitt etter linjen ii-II i fig. 1. Fig. 3 er også i større målestokk et

tverrsnitt etter linjen III-III i fig. 1.

Fig. 4 er i større måletokk en del av lengdesnittet i fig. 1 og viser monteringen av rotorkappen i motorhuset.

Fig. 5 viser delvis i snitt anvendelsen

av kuler til drift av føringsskruen ved ut-førelsen etter fig. 1.

Fig. 6 er et grunnriss med snitt gjennom føringsskruen av den i fig. 5 viste konstruksjon. Fig. 7 er et liknende riss som fig. 5 og viser anvendelsen av roterende tapper til drift av føringsskruen etter fig. 1. Fig. 8 er et lengdesnitt gjennom én annen utførelse av opfinnelsen. Fig. 9 er et lengdesnitt gjennom en tredje utførelse av oppfinnelsen.

Den i fig. 1 til 4 viste,utførelse av oppfinnelsen omfatter et langstrakt, rørfor-met motorhus, en statorvikling og en rotor av reluktanstypen roterbart lagret i motor - huset. Rotorens ene endeparti er kompakt og forsynt med en gjennomgående boring for føringsskruen og dens annet endeparti utgjøres av en rekke svingbare armer. Sektorer av en ekspansjonsmutter brukes til å drive føringsskruen i aksial retning og. disse seksjoner er festet til den ene ende på de svingbare rotorarmer. Disse er fjærpåvirket, så de ender av dem som er til-sluttet ekspansjonsmutteren vil bevege seg utover og holde mutterens seksjoner ut av inngrep når statorviklingen a vener giser es. Når statorviklingen energiseres vil de andre ender av de svingbare armer, sorrr ut-gjør en del av rotoren, svinge utover og ekspansjonsmutter ens sektorer vil føres innover i inngrep med føringsskruen og drive denne aksialt når rotoren roterer.

Den i fig. 1 viste stator kan ha en trefaset firepolet vikling og når den tilføres trefaset vekselstrøm vil rotoren rotere syn-kront med krafttilførselen. Hvis den tre-fasede vekselstrøm tilføres far en hvilken som helst kjent strømkilde med variabel frekvens, så kan motorens hastighet og dermed også hastigheten av føringsskruens aksiale bevegelse styres nøyaktig ved regulering av frekvensen. Hvis føringsskruen skal låses fast i en eller annen stilling er det bare nødvendig å redusere strømkilden til null og vedlikeholde magnetiseringen av statoren slik at det ikke blir noe roterende magnetisk felt. Hvis ekspansjonsmutteren skal koples fri fra føringsskruen, er det bare nødvendig å avenergisere statorviklingene, hvorpå fjæren som påvirker de svingbare rotorarmer vil bevirke at ekspan-sjonsmutterens seksjoner føres ut av inngrep med føringsskruen.

Den nøyaktige stilling av føringsskruen og dermed også av det innstillbare organ vil alltid være kjent, fordi en helperiode av trefasestrømmen alltid vil svare til en bestemt brøkdel av en omdreining av ekspansjonsmutteren. Dette forhold mellom krafttilførselen og føringsskruen kan lett overføres til en indikatorinnretning så stillingen av føringsskruen kan avleses direkte.

Den i fig. 1 viste utførelse er beregnet på med sin rotor, ekspansjonsmutter og føringsskrue å være neddykket i det fluidum som det innstillbare organ arbeider i. Den lineære drivinnretnings evne til å arbeide med neddykket motor fjerner nød-vendigheten av mekanisk tetning for å isolere motoren fra fluidet i systemet. Hvis det er farlige eller eksplosive fluider som skal behandles og enhver lekasje derfor vil være alvorlig så kan drivinnretningen tettes helt for at enhver lekasje skal unngås.

Motorens rørformede kappe 10 og hus 12 er sammenkoplet ved hjelp av en skru-forbindelse 13. Motorkappen 10 har et kraftig nedre parti som er forsynt med gjenger for skruforbindelsen 13. Dette kraftige parti avtar gradvis til et forholds-vis tynn<y>egget parti 58 med ens tverrsnitt. Statoren 22, hvis beskrivelse kommer senere, er anbrakt på yttersiden av dette tynn-veggede parti 58, som således tjener både som bæredel for statoren og som en tetning for å isolere statorviklingene fra det fluidum drivinnretningen arbeider i. Derpå går motorkappen ved den øvre ende av statoren 22 over i et mere tykkvegget parti som igjen skråner av til omtrent rørformet fasong på resten av lengden. Motorkappen 10 og huset . 12 har en generelt rørformet fasong og består fortrinsvis av et materiale som er motstandsdyktig mot tæring, f. eks. rustfritt stål.

Hvis det er påkrevet at drivinnretningen skal arbeide i et tett system med omtrent null lekasjespillerom, så kan gjenge-forbindelsen 13 tettes ved hjelp av en sveis 19. Denne utgjøres av to bueformede, kon-vergerende flenser 14 og 16 på kappen 10 resp. huset 12 med sveisematerialet 18 anbrakt mellom deres frie kanter. Huset 12 er direkte forbundet med det ventilhus eller annet hus som inneholder det organ som skal stilles inn ved hjelp av et hvilket som helst, ikke vist, passende middel.

Statoren 22 er anbrakt på yttersiden av kappen 10. Før statoren anbringes på kappen 10 blir det på toppen av huset 12 plasert en avstandsring 20, som inneslutter endetørnene ved statorens ene ende og som tjener til den nøyaktige plasering av statoren på motorkappen. Statoren omfatter stabelen av lameller 24 av magnetisk materiale, f. eks. jern, med innad åpne, ikke viste, slisser som statorviklingene er anbrakt i. Ved hver ende av statoren ligger viklingenes endetørn 26 resp. 28. Lamellstabelen holdes som et hele sammen av passende midler, f. eks. ved en sveis langs ytterkanten. Et tynnvegget metallrør 25, fortrinsvis av et mot tæring motstandsdyktig materiale, f. eks. rustfritt stål, er trukket over yttersiden av statorlamellene så statoren blir helt innesluttet. En ansats

30 på den nedre ende av statoren 22 hviler på toppflaten av avstandsringen 20 for å holde statoren nøyaktig aksialt langs yttersiden på motorkappen 10. Et annet rør 32, som også fortrinsvis er av rustfritt stål, ligger rundt det tynn-veggede rør 25 som omslutter statorviklingene og er skilt fra dette ved hjelp av to ribber 29 og 31 på innersiden av røret 32 ved dets øvre resp. nedre ende. Mellom de to rør dannes det således et lukket ringformet rom 33 som ved den nedre ende er tettet ved hjep av en elastisk pakningsring 34, f. eks. av neoprene, som passer inn i et tilsvarende spor 35 på innersiden av røret 32. Den øvre ende av det ringformede rom 32 er fettet ved hjelp av en tetningsring 36 av liknende materiale, innpasset mellom en flens 37 på røret 32 og den nedre ende på en annen avstandsring 38.

Et kjølemedium kan på en eller annen måte bringes til å sirkulere gjennom det ringformede rom 33 i de tilfeller hvor drivinnretningen anvendes i et system som behandler fluider av høy temperatur. Den annen avstandsring tjener til å inneslutte statorviklingenes øvre endetørn 26 og holdes på plass med en ansats 40 på sin nedre ende hvilende på statorens overside. Den samlede statorenhet holdes på plass ved hjelp av en gjenget hylse 44 som er skrudd på et tykkere parti på' motorkappen 10. En utstikkende flens 43 på hylsen 44 hviler på toppen av avstandsringen 38 og tjener til å trekke hele statoren fast an mot toppflaten på avstandsringen 20.

En øvre kapsel 46 er forbundet med

hylsen 44 ved hjelp av med muttere for-synte bolter 47 som går gjennom flenser 43 og 45 på hylsen 44 resp. kapselen 46. En rekke avstivningsringer 48 er med inn-byrdes avstand anbrakt langs yttersiden av motorkappen 10 for å avstive den og for å holde den i riktig avstand fra kapselen 46. Den ringformede åpning mellom kappen 10 og kapselen 46 er lukket ved hjelp av en hettemutter 50. Den sentrale åpning i den øvre ende på kappen 10 er lukket ved hjelp av en gjenget plugg 52 som kan tettes ved hjelp av en liten sveis 54, hvis drivinnretningen skal arbeide i et system uten noen tillatelig lekasje. Pluggen 52 har et stangliknende fremspring 56 som strekker seg inn i åpningen i motorkappen 10 og som tjener til å styre en fjær 120 som brukes til å bevege føringsskruen 100 når statorviklingene er blitt avenergisert, hvilket blir beskrevet senere.

På denne måte er det tilveiebrakt et

helt hermetisk lukket motorhus for den lineære bevegelige drivinnretning som kan

forbindes direkte med andre anordninger. Drivinnretningen kan således arbeide med rotoren og føringsskruen neddykket i det fluidum som den arbeider i uten fare for at fluidet skal kunne unnvike. Statorviklingene er isolert fra dette fluidum av det foran nevnte parti 58 av motorkappen 10. Dette parti er beregnet på å tåle meget

høye trykk på ca. 140 kg/cm.2 uten å bli understøttet av andre deler. På grunn av det materiale som brukes vil dette parti ikke svekke den elektriske effekt av motoren. Det foretrekkes å bruke et materiale som besidder 40 til 60 pst. av silisium-stålets permeabilitet så motorens elektriske effekt bibeholdes og partiet fremstilles kraftig nok til å tåle høye trykk uten ytterligere understøttelse. Det har vist seg at enkelte rustfrie stål har såvel de riktige magnetiske egenskaper som tilstrekkelig styrke. Motorkappen 10 tjener således både til å isolere statorviklingene og til å under-støtte de øvrige deler av motoren.

Når det er påkrevet å overhale statoren og dens viklinger så kan dette gjøres uten at det er nødvendig å bryte motorkappens hermetiske tetninger, fordi statoren er tredd over motorkappens ytterside. Dette er av viktighet når fluidet i systemet er av meget farlig eller høyeksplosiv karakter, da det er forhindret fra å unnvike fra systemet. Hvis det imidlertid er nødven-dig å fjerne innretningen fra systemet, så er det selvsagt at tetningssveisen 19 er lett å bryte så motorkappen kan skrues løs fra huset 12, slik at kappen 12 med føringsskruen 100 og hele rotoren kan fjernes fra den øvrige del av systemet.

Rotoren settes sammen utenfor den rør f ormede motorkappe 10 og settes inn i denne før kappen forbindes med huset 12. Rotoren har et rotorrør 60, fortrinsvis av magnetisk materiale f. eks. rustfritt stål, og svingbare armer 72 av liknende materiale. Rotorrøret går over i et tykkere øvre parti 59 som danner en del av den fremstikkende polkonstruksjon som er påkrevet for reluktansmotorer. Partiet 59 har langsgående, ikke viste spor i sin ytre flate for å danne de fremstikkende poler. Resten av polene dannes av armene 72, som blir beskrevet senere. Den øvre ende av rotorrøret 60 (fig. 4) er dreibart lagret ved hjelp av et kulelager 62 hvis løpering hviler mot en ansats 63 på rotorrøret 60, mens ytterringen hviler mot en ansats 70 på motorkappen 10. Kulelageret 62. sitter ikke fast, men kan bevege seg aksialt i motorkappen 10 for at rotorrøret 60 skal kunne utvide og trekke seg sammen. En V-formet flat ringformet fjær 65 er anbrakt mellom den ytre lagerring og an-satsen 70 på motorkappen 10 for å tillate en begrenset aksialbevegelse av rotor-røret 60. Den nedre del av dette rør er dreibart lagret ved hjelp av et annet kulelager 64. Dettes ytterring blir låst fast mellom en ansats 67 på huset 12 og en ansats 69 på motorkappen 10, når de to deler settes sammen. Lagerets løpering er festet til en rekke radialt utstikkende ribber 71 på rotorrørets 60 nedre ende ved hjelp av bueformede klemstykker 66 og skruer 68 som er skrudd inn på undersiden av ribbene 71. Klemstykkene 66 tjener til å låse kulelagerets 64 løpering fast mot en ansats 73 ved den nedre ende av ribbene 71.

Som vist i fig. 1, 2 og 3 er rotorarmene 72 svingbart lagret om løperingen i kulelagrene 64 og de tjener en dobbelt hensikt. For det første er armenes nedre ender innrettet til å kople segmentene på ekspansjonsmutteren i og ut av inngrep med før-ingsskruen. Og for det annet danner de motsatte ender av disse armer deler av

rotorens fremstikkende polkonstruksjon. Som det fremgår av fig. 3 er det øvre parti av armene 72 utformet slik at de danner en del av polstrukturen i den tykke del 59 av rotorrøret 60 og ligger i flukt med denne polstruktur. Det øvre parti av hver rotor-arm utgjøres av en seksjon i form av en sylindersektor med en sentral renne 83 på utsiden så det dannes fremstikkende partier 85 på begge sider av det øvre parti, hvis fasong forøvrig fremgår av fig. 3.

Et hjørne 75 på den indre løpering i kulelageret 64 tjener som svingepunkt for rotorarmene 72. På yttersiden av hver av disse armer er det utformet et spor 74 hvis ene hjørne 77 tjener som et hengsel for svingepunktet 75 på løperingen. Eks-pansjonsmutterens segmenter er festet til de nedre ender 78 på armene 72. Ved den i fig. 1 viste utførelse omfatter disse segmenter fire trinser 80 og 80', hvor de to 80 er forsynt med et stykke fra hverandre utstikkende radiale flenser 92 som er av-passet til å gripe i gjenger 102 på førings-skruen 100. Dé to andre trinser 80' har plane omkretsflater (fig. 2) og tjener som styretrinser. Flensene 92 hr gjengetverr-snitt som passer nøyaktig inn mellom gjengene 102 på skruen 100. Trinsene 80 og 80' danner tilsammen den ytre løpering i et kulelager hvis indre løpering består av to ringer 84. Passende lagerkuler 82 er anbrakt mellom de to løperinger 80 og 84. Det komplette kulelager er festet til enden av de svingbare rotorarmer 72 ved hjelp av en mutter 88 med sikringsplate 90. Ved begge ender av kulelageret er det anbrakt avstandsringer 86 så flensene 92 på trinsene 80 kan innstilles nøyaktig i forhold til gjengene 102 på skruen 100. Hvis så ønskes er det klart at samtlige av de i fig. 2 viste fire trinser kan være forsynt med flenser og virke som drivtrinser.

De øvre ender av de svingbare rotorarmer 72 holdes på plass ved hjelp av en fremstikkende tunge 81 på hver av armene. Tungene 81 rager inn i en recess 79 i rotorens tykke parti 59. Ved de nedre ender er armene 72 fjærpåvirket på så-dan måte at de søker å føre segmentene

til ekspansjonsmutteren ut av inngrep

med føringsskruen. Som vist i fig. 2 står trinsene i inngrep med føringsskruen 100.

Fjær anordningen omfatter tilnærmet U-formede klammere 104 hvis steg er festet til rotorarmene ved hjelp av skruer 106. Mellom endene 103 på klammerne 104 er det anbrakt trykkfjærer 108 som hindres i å falle ut ved hjelp av tapper 105 som er anbrakt på klammernes ender 103 og som med godt spillerom stikker inn i fjærene.

Herved får man en ny anordning både for monteringen av rotoren for den lineært bevegelige drivinnretning og for sving-ningen av rotorens armer. Det nedre kulelager 64 tjener to formål: for det første som rotasjonslager for rotorrøret 60 og for det annet som svingepunkt for rotorarmene 72. Denne konstruksjon gir færre deler og en forenklet utførelse og krever derfor mindre vedlikehold, hvilket er meget viktig i en innretning som er beregnet til å arbeide i et system som behandler farlige og eksplosive fluider og hvor ethvert vedlikehold betinger store utgifter.

Når statoren 22 i fig. 1 blir energisert trekkes de øvre ender på de svingbare rotorarmer 72 utover mot statoren, mens armenes nedre ender føres innover. Dette er en følge av det magnetiske felt som frembringes av statoren og som tiltrekker det magnetiske materiale i de svingbare rotorarmer, hvorved trinsene 80 bringes i inngrep med føringsskruen 100. Retnin-gen og hastigheten på skruen 100 kan lett styres ved å regulere frekvensen og sekven-sen av strømkilden. Hvis føringsskruen skal fastholdes i en bestemt stilling så er det bare nødvendig å redusere frekvensen til null og holde statoren energisert. De øvre ender på de svingbare armer vil da forbli i den ytre stilling og trinsene vil fortsatt stå i inngrep med føringsskruen. Hvis denne skal føres til sin aller nederste stilling er det bare nødvendig å avenergisere statorviklingene. Armenes øvre ender vil da ikke lengere bli tiltrukket av statoren, hvorfor den i fig. 2 viste fjæranord-A ning vil kople trinsene ut av inngrep med føringsskruen. Denne blir da øyeblikkelig av trykkfjæren og egenvekten drevet til sin laveste stilling. Føringsskruen vil på samme måte drives til sin laveste stilling hvis strømtilførselen svikter, fordi dette har tilfølge at statoren avenergiseres. Her er det antatt at føringsskruens laveste stilling svarer til den stengte eller sikrede stilling av det styreorgan som førings-skruen skal stille inn. Men det er klart at den lineært bevegelige drivinnretning lett kan endres slik at føringsskruen føres i den motsatt eller oppadgående retning når statorviklingene avenergiseres. Det er imidlertid mest hensiksmessig at førings-skruen beveger seg nedad fordi tyngde-kraften da vil hjelpe til å drive den.

En ventilspindel, et styreorgan eller en annen innretning som man ønsker å bevege aksialt kan festes til den nedre ende 110 på føringsskruen ved et hvilket som helst, ikke vist, passende middel. Den utvidede øvre ende 116 på føringsskruen 100 vist i fig. 1, er forsynt med aksiale spor 115 som samvirker med fremstikkende, aksiale ribber 118 på motorkappen 10, slik at føringsskruen vil bevege seg aksialt uten å rotere. Når rotoren settes i rotasjon så vil ekspansjonsmutteren derfor drive før-ingsskruen i aksial retning i stedet for å rotere den. En skrueformet trykkfjær 120 ligger inne i et hult parti i den øvre ende på føringsskruen 100 og ligger an mot en ansats i den nedre ende av hulrommet. Fjærens andre ende ligger an mot den øvre ende på motorkappen 10 for at fjæren skal kunne drive føringsskruen nedad når statoren avenergiseres og ekspansjonsmutteren føres ut av inngrep med førings-skruen. Det utvidede endeparti 116 på føringsskruen 100 tjener også til å hindre at denne går ned gjennom rotorrøret 60 når statoren avenergiseres så skruen drives nedover til sin laveste stilling.

I fig. 5, 6 og 7 er vist to andre utførel-ser av trinsene i ekspansjonsmutteren. I fig. 5 er en kule 132 dreibart montert i en løpering 130 ved hjelp av to kuler 131 som holdes på plass ved hjelp av en skål 133. Denne er festet til den nedre ende på en endret utførelse 72' av rotorarmen ved hjelp av skruene 134 som går gjennom armen 72' og er gjenget inn i skålen 133. Denne tjener, som vist i fig. 5 også til å holde løperingen på plass. To klammere 135, fig. 6, holder kulen 132 på plass når rotorarmen 72' føres utover for å kople denne kulen ut av inngrep med førings-skruen på den måte som er beskrevet i forbindelsen med fig. 1. Klammerne 135 er festet til skålen 133 ved hjelp av skruer 136. For at kulene 132 skal få en noen-lunde størrelse er føringsskruen i fig. 1 erstattet med en annen som har en større deling.

I fig. 7 er trinsene 80 erstattet med roterende lagrede tapper 140, hvis ene ende er utført i form av en avkortet kjegle 141 som griper inn i føringsskruen og driver den i aksialretningen. Tappene 140 er roterbart lagret i den ene ende på en endret utførelse 72" av rotorarmen ved hjelp av et dobbeltradet kulelager 142. En fjærende klammer, som passer inn i et spor 145 i tappen 140, holder denne på plass. Klammere 146, som er festet til rotorarmen 72" ved hjelp av to små skruer 144 holder kulelageret 142 på plass. I fig.

5, 6 og 7 har bare to av rotorarmene endret utførelse. De øvrige rotorarmer 72 i fig. 1 kan ha plane sylindriske trinser 80' som virker som styretrinser for føringsskruen 100 på samme måte som beskrevet i for-bindelse med fig. 1.

I begge de to i fig. 5 til 7 viste endringer er det bare en enkel del på hver rotor-arm som stikker inn i føringsskruen, hvilket i høy grad forenkler anordningen. Trinsen 80 i fig. 1 har to fremstikkende flenser 92, som kan være vanskelige å stille inn slik i forhold til føringsskruens gjenge at hver av flensene vil bære sin del av belastningen.

En annen utførelse av oppfinnelsen er vist i fig. 8 og er i hovedtrekkene lik den som er vist i fig. 1. Det nye trekk er anordningen av en sylindrisk elektromagnetisk spole 160 til å frembringe det elektromagnetiske felt for påvirkning av rotorarmene 72, i stedet for statorens 22 magnetfelt.

For å skaffe plass til spolen 160 er motorkappen 152 utstyrt med et lengere parti 154 av ens tverrsnitt enn motorkappen 10 i fig. 1. Det må også brukes en lengere avstandsring 150 i stedet for rin-gen 20 i fig. 1 for å inneslutte så vel statorens nedre endeviklinger 28 som magnetspolen 160. Et rotorrør 156 av endret utførelse er lagret i kulelagrene 62 og 64 på samme måte som rotorrøret 60 i fig. 1. Rotorrøret 156 adskiller seg fra rotorrøret 60 ved at dets tykke parti 158 er lengere enn det tilsvarende parti 59 på røret 60. Dette er blitt mulig ved at rotorarmene 72 er fjernet fra det rom som støter opp til statoren 22. Rotorens tykke parti 158 gjø-res minst så lang som statorlamellenes 24 lengde, hvilken beror på den styrke, som motoren skal ha.

Det tykke parti 158 på rotorrøret 156 er på utsiden forsynt med langsgående, ikke viste spor, som tjener til å skaffe de velkjente fremstikkende poler. Den sylindriske spole 160 er innesluttet, i en kapsel 162 fortrinsvis av isolerende materiale, f. eks. kunstharpiks, og er anbrakt på utsiden av motorkappen 152 ved den øvre ende på rotorarmene 172. Ringer 163, fortrinsvis av magnetisk materiale f. eks. bløtt jern, er anbrakt ved hver ende av spolen 160 for å øke dens magnetiske felt og dermed den ytre radialkraft på armene 172. De øvrige konstruksjonsdetaljer og sammensetningen av de forskjellige deler er de samme som foran beskrevet og vist i fig. 1 og tilsvarende deler er gitt de samme henvisningstall.

Denne utførelse har adskillige forde-ler like overfor utførelsen etter fig. 1. For det første har motoren et større dreiemoment hvorved føringsskruens aksialbevegelse vil bli kraftigere og mere effektiv. Det forøkede dreiemoment skyldes at ro-torrøret 156 har mere magnetisk materiale beliggende i statorens 22 magnetiske felt. Denne anordning er ikke mulig ved anordningen etter fig. 1 hvor rotorarmene 72 må strekke seg inn i statorens magnetiske felt for å påvirkes av dette, hvorfor det ikke blir mulig å bruke et rotorrør 156 av den i fig. 8 viste type. For det annet kan ekspansjonsmutteren koples i og ut av inngrep med skruen 100 uten hensyn til enérgisering eller avenergisering av statorviklingen. Dette er av stor viktighet fordi føringsskruen herved kan låses fast i en hvilken som helst aksial stilling uten at statorviklingene er energisert, hvilket på sin side betraktelig reduserer den var-me som utvikles i statorlamellene 24. Denne utførelse er også sikret hvis strøm-tilførselen svikter idet magnetspolen 160 virker på samme måte som statoren i fig. 1 med hensyn til påvirkning av rotorarmene.

En tredje utførelse av oppfinnelsen er vist i fig. 9 og er i hovedtrekkene lik den som er vist i fig. 1. Det nye trekk omfatter en ny rotorkonstruksjon hvor rotorens fremstikkende polkonstruksjon helt og holdent utgjøres av de svingbare rotorarmer. Denne anordning vil, selv om motorens dreiemoment blir noe redusert, i høy grad øke den radialkraft som søker å føre rbtorarmenes øvre ender radialt utover og de nedre ender innover. Denne økede radialkraft skyldes den økede mengde magnetisk materiale i rotorarmene som påvirkes åv statorviklingenes magnetfelt. De lange rotorarmer øker også den foran nevnte radiale svingekraft. Denne utførel-se er særlig hensiktsmessig hvor den lineære drivinnretning utsettes for betrakte-lige vibrasjoner og plutselig støt, fordi den økede radialkraft vil holde ekspansjonsmutteren i inngrep med føringsskruen.

Etter denne utførelse settes statoren sammen som et samlet hele som settes inn i den lineære drivinnretnings ytre hus 202, i stedet for som vist i fig. 1 å trekkes over motorkappen. Det ytre hus 202 er ved den nedre ende 203 forbundet med ventil-huset eller liknende som inneholder det innstillbare, ikke viste organ.

Statoren 208 omfatter en statorkapsel 204 inneholdende statorlameller 210 i likhet med lamellene 24 i fig. 1. Lamellene 210 er stablet mellom endringer 214 og 216 og holdes sammen på passende måte, f. eks. med en sveis langs yttersiden av lamellstabelen. En vikling med eridetørn 212 er anbrakt i slisser i lamellene 210. Ved den øvre ende innesluttes tørnene 212 av et sylindrisk-konisk stykke 218 og ved den nedre ende av et liknende stykke 220. Beg-. ge disse stykker er på passende måte forbundet med statorkapselen 204, f. eks. som vist ved hjelp av en sveis. Statorens lameller og viklinger er hermetisk innesluttet i statorkapselen 204 ved hjelp av et tynnvegget sylindrisk rør- 222 som i begge ender er sveiset til de sylindrisk-koniske stykker 218 og 220. Herved blir statorviklingene isolert så fluidum i ventilen eller liknende, som inneholder det stillbare organ, fritt kan sirkulere rundt drivinnret-ningens rotor. Det er derfor nødvendig med mekanisk tetning mellom den lineære drivinnretning og den apparatur som inneholder det organ som skal stilles inn for å isolere fluidet i apparaturen.

I likhet med rotorrøret 60 i fig. 1 er rotorrøret 228 også her roterende lagret i statoren ved hjelp av kulelagere 229 og 230. Den ytre løperingen i de øvre lager 229 ligger an mot en innvendig ansats på en endehette 224, mens den indre ligger an mot en ansats på enden av rotorrøret 228. Den ytre løpering i det nedre lager 230 er stivt festet mellom en ansats 232 på innsiden av stykket 220 og en ringformet holder 234, som på en eller annen passende måte, f. eks. med små skruer, er festet til stykket 220. Den indre løpering i lageret 230 er festet til rotorrøret 228 på liknende måte som vist i fig. 4 for rotorrøret 60. En rekke rotorarmer 240 er svingbart lagret på rotorrøret 228 ved hjelp av et hjørne 248 på den indre løpering i lageret 230. De partier av rotorarmene som ligger innen-for statorviklingene danner ved denne ut-førelse de fremstikkende poler på rotoren og har samme tverrsnittsform som vist i fig. 3 for rotorarmene 72 i fig. 1. Rotorarmene 240 hindres i å svinge for meget i radialretningen når statorviklingene energiseres ved hjelp av en på deres øvre ender anbrakt liten tunge 242 som passer inn i en avlang radial sliss 244 som er uttatt i en radialt fremstikkende flens 246 på den øvre ende av rotorrøret 228. En fjærpåvirket anordning 250, svarende til den i fig. 2 viste, fører de indre ender på rotorarmene 240 innover mot rotorrøret 228 når statorviklingene avenergiseres for å kople ut trinsene 252. Føringsskruen 100, som er identisk med den i fig. 1 viste, drives ved hjelp av en trinseanordning 252 av samme konstruksjon som i fig. 1 er vist i forbin-delse med trinsene 80.

Etter denne utførelse strekker de svingbare rotorarmer seg gjennom hele statorviklingen. Herved økes i høy grad radialkraften på rotorarmene og dermed også den innover rettede radialkraft som søker å holde trinsene 252 i inngrep med føringsskruen 100. Dette er meget viktig hvor den lineære drivinnretning er utsatt for støt og vibrasjoner som vil ha tendens til å kople trinsene ut av inngrep med før-ingsskruen.

Som det fremgår av den foranstå-ende fremstilling er det her beskrevet tre utførelser av den lineære drivinnretning som alle er sikret. Med sikring er her å forstå at når kraft- eller strømtilførselen til statoren 22 og/eller til den elektromagnetiske spole 160 avbrytes eller svikter så vil ekspansjonsmutteren føres ut av inngrep med føringsskruen 100 og den skrue-formede trykkfjær 120 vil øyeblikkelig dette skjer drive føringsskruen til dens ytterstilling. Denne ytterstilling kan be-regnes slik at den svarer til den sikrede stilling av det organ som den lineære drivinnretning skal påvirke eller innstille. Hertil kommer at ved bruk av lavfrekvent trefaset strøm kan føringsskruens stilling nøyaktig registreres ved registrering, av strømtilførselen. Hvis frekvensen er variabel kan så vel føringsskruens bevegelses-retning som -hastighet kontrolleres med største nøyaktighet. Hertil kommer at den lineære drivinnretning har et minimalt antall deler hvorved den blir lett å frem-stille og billig å vedlikeholde.

Claims (9)

1. Drivinnretning for lineær bevegelse omfattende en elektrisk motor med en stator og en rotor, en føringsskrue innrettet til å passere gjennom en boring i roto-

ren, og drivanordning for å bevege førings-skruen aksielt ved rotorens omdreining, karakterisert ved at den nevnte drivanordning (80) er anordnet på en ende (78) av et antall rotorarmer (72) som er festet til rotoren (60), slik at de dreier seg med denne og ef svingbart festet til rotoren ved et punkt (77) mellom sine ender så at armenes ender også kan bevege seg i ra-diell retning, og at rotorarmenes andre ender er innrettet til å samvirke med en elektromagnetisk anordning (24, 160), som svingbart beveger armene (72) i én retning, slik at drivanordningen (80) bringes i inngrep med føringsskruen (100) idet der videre finnes anordning (104, 108) for å forspenne rotorarmene (72) i den motsatte retning for å bevirke utløsning av drivanordningen (80) fra føringsskruen ved av-magnetisering av den elektromagnetiske anordning (24, 160).

2. Innretning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at den omfatter en ekstra anordning (120) som tjener til å bevege føringsskruen (100) i aksiell retning når drivanordningen (80) for føringsskru-en løses fra sistnevnte.

3. Innretning sorri angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved at den nevnte elektromagnetiske anordning er' følsom for den magnetiske fluks av motorens stator (22, 208), (fig. 1 og 9).

4. Innretning som angitt i påstand 3, karakterisert ved at rotorarmenes (72, 240) ene ende er anordnet nær statoren, og armenes annen ende bærer drivanordningen (80, 252) for føringsskruen så at den nevnte ene ende vil bevege seg utover når statoren er energisert og derved bevirke at drivanordningen innkobles med før-ingsskruen.

5. Innretning som angitt i en hvilken som helst av de foregående påstander, karakterisert ved at drivanordningen for føringsskruen omfatter en ekspanderbar mutter som er sammensatt av et antall segmenter (80, 80'), som er anordnet på en flerhet av rotorarmene.

6. Innretning som angitt i påstand 5, karakterisert ved at hvert av de nevnte segmenter omfatter en rulle (80) med ut-ragende flenser (92), idet hvér av rullene er dreibart anordnet på de respektive rotorarmer, så at de fremspringende flenser på rullen kan komme i inngrep med før-ingsskruen og drive denne i aksiell retning.

7. Innretning som angitt i en hvilken som helst av påstandene 1—4, karakterisert ved at drivanordningen for førings-skruen omfatter en ekspanderbar mutter soiri ér såmménsatt av et antall kuler (131, 132) som er roterbart montert på de respektive rotorarmer således at de kan dreie seg om en akse vinkelrett på føringsskru-ens akse (fig. 5, 6).

8. Innretning som angitt i en hvilken som helst av påstandene 1—4, karakterisert ved at drivanordningen for førings-skruen omfatter en ekspanderbar mutter som er sammensatt av et antall elementer (140), som er roterbart montert på de respektive rotorarmer (72") således at de kari dreie seg om en akse vinkelrett på førings-skruens akse (fig. 7).

9. Innretning som angitt i påstand 2, karakterisert ved at den nevnte ekstra anordning for bevegelse av føringsskruen omfatter en trykkfjær (120).