RU2799270C1

RU2799270C1 - Actuator and corresponding method

Info

Publication number: RU2799270C1
Application number: RU2022127778A
Authority: RU
Inventors: Матиас ТРИЧЛЕР; Петер Малус; Лутц СТОЕКЛИН; Гуидо Кох
Original assignee: АУМА РИСТЕР ГмбХ унд Ко, КГ
Priority date: 2020-05-08
Filing date: 2021-05-06
Publication date: 2023-07-04

Abstract

FIELD: actuators.

SUBSTANCE: invention relates to an actuator for equipment, which can be made, for example, in the form of a valve, throttling valve, cock or gate. An actuator (1) is proposed, having a motor (2), an output shaft (4) driven by the motor (2) and connected to the equipment, and an emergency drive (5) with an energy accumulator (6), with which the output shaft (4) is driven as an alternative to the motor (2). The energy accumulator (6) is a pneumatic energy accumulator (7) and the energy accumulator (6) has a pressure chamber (8) with an expanding volume, and in the emergency drive (5) mode, the expansion movement of the pressure chamber (8) is directed to the output shaft (4). The energy accumulator (6) is configured for charging it from the engine (2) as a result of driving the engine (2) in the direction of the final position of the actuator (1). A method for charging the energy accumulator (6) of the actuator (1) is also proposed.

FIELD: invention makes it possible to use an energy accumulator having a lower dead weight, to reduce construction costs, while a physically independent system can be prepared for an emergency drive.

16 cl, 21 dwg

Description

Изобретение относится к исполнительному механизму, имеющему двигатель и выходной вал, приводимый в действие с помощью двигателя и соединяемый с оборудованием, а также аварийный привод с аккумулятором энергии, с помощью которого, в качестве альтернативы двигателю, выходной вал может приводиться в действие.The invention relates to an actuator having a motor and an output shaft driven by a motor and connected to equipment, as well as an emergency drive with an energy storage device, with which, as an alternative to the engine, the output shaft can be driven.

Далее изобретение относится к способу зарядки аккумулятора энергии исполнительного механизма.The invention further relates to a method for charging an actuator energy storage device.

Известно, что исполнительные механизмы, которые можно устанавливать для соединения с оборудованием и для управления оборудованием, оснащаются аварийным приводом, чтобы, в случае нарушения основного энергоснабжения, например, при прекращении подачи тока, соответствующее подключенное оборудование можно было привести в определенную позицию или положение.It is known that actuators that can be installed to connect to equipment and to control equipment are equipped with an emergency drive so that, in the event of a main power failure, for example during a power failure, the associated connected equipment can be brought to a certain position or position.

Из патента DE 3840125 А1 известно устройство с золотником для переменного управления отведением сточных вод из сборников для жидких отходов или сточных каналов. Оно имеет исполнительный механизм, подключаемый к электросети для перемещения золотника, и аварийный привод, имеющий аварийное приводное устройство. Это устройство с золотником предусматривает средства управления и/или переключения, которые срабатывает при исчезновении напряжения в сети, и после исчезновения напряжения в сети активизируется аварийный привод, который предназначен для перевода золотника в заданное состояние защиты и может приводиться в действие с помощью энергии по меньшей мере одного аккумулятора энергии.From DE 38 40 125 A1 a device with a spool for variable control of the discharge of waste water from liquid waste collectors or waste channels is known. It has an actuator connected to the power supply to move the spool, and an emergency drive having an emergency drive device. This device with a spool provides control and/or switching means that are activated in the event of a power failure in the network, and after a power failure in the network, an emergency actuator is activated, which is designed to put the spool in a predetermined protection state and can be actuated with an energy of at least one battery of energy.

В патенте US 2007/075285 А1 описано устройство приведения в действие парового клапана турбины, которое дает возможность и точной модуляции управления положением клапана, и независимого безотказного аварийного останова клапана независимо от модулированного положения. Это устройство состоит из последовательного расположения электрического исполнительного механизма (исполнительного механизма с роликовым или шаровым планетарным шпинделем), приводимого в действие с помощью обычного позиционного серворегулятора с решающим устройством для обратной связи, и гидравлического цилиндра с такой же или большей длиной хода поршня, в который жидкость поступает из обычной синтетической системы подачи жидкости. Электрический исполнительный механизм и гидравлический цилиндр заменимы в их монтажном положении и могут применяться как для прямого соединения с регулировочными винтами парового клапана, так и для управления клапанами с вращающимися рычагами.US 2007/075285 A1 describes a turbine steam valve actuating device that allows both precise modulation of valve position control and independent fail-safe emergency shutdown of the valve, regardless of the modulated position. This device consists of a series arrangement of an electric actuator (actuator with roller or ball planetary spindle) actuated by a conventional servo positioner with a feedback decider and a hydraulic cylinder with the same or greater piston stroke length into which the liquid comes from a conventional synthetic fluid supply system. The electric actuator and hydraulic cylinder are interchangeable in their mounting position and can be used either for direct connection to steam valve adjusting screws or for actuating rotary lever valves.

В патенте ЕР 2255115 А1 описано управляющее устройство для запорного клапана с регулировочным винтом, способным совершать линейное движение в корпусе, соединяемом с запорным клапаном, причем регулировочный винт воздействует на запорный клапан для перемещения его между открытым и закрытым положением, причем регулировочный винт с помощью электродвигателя приводится в одном направлении в неподвижное рабочее положение, а с помощью упругого элемента, действующего на ходовой винт, во втором, обратном направлении смещается в положение отключения.EP 2255115 A1 describes a gate valve control device with a control screw capable of linear movement in a housing connected to the gate valve, the control screw acting on the gate valve to move it between an open and closed position, the control screw being driven by an electric motor. in one direction to a fixed working position, and with the help of an elastic element acting on the lead screw, in the second, in the opposite direction, it is shifted to the off position.

В основе изобретения стоит задача сокращения затрат на конструктивное выполнение исполнительного механизма.The invention is based on the task of reducing the cost of constructive implementation of the actuator.

Для решения указанной задачи согласно изобретению предусмотрены признаки пункта 1 формулы изобретения. В частности, для решения поставленной задачи в исполнительном механизме описанного типа согласно изобретению аккумулятор энергии предлагается выполнить пневматическим. Таким образом, можно применять аккумулятор энергии, имеющий меньший собственный вес по сравнению с аккумулятором энергии с механической упругой силой, так как можно обойтись без механических упругих элементов. Тем самым можно сократить расходы на конструкцию. Кроме того, выгодно, что для аварийного привода можно подготовить физически независимую систему.To solve this problem according to the invention features of paragraph 1 of the claims. In particular, in order to solve the problem in the actuator of the described type according to the invention, the energy accumulator is proposed to be pneumatic. Thus, it is possible to use an energy storage device having a lower dead weight compared to an energy storage device with a mechanical elastic force, since mechanical elastic elements can be dispensed with. In this way, construction costs can be reduced. Furthermore, it is advantageous that a physically independent system can be prepared for the emergency drive.

При этом оборудование может быть выполнено, например, в виде вентиля, дросселирующей задвижки, крана или клапана или может иметь, по меньшей мере, один вентиль, одну дросселирующую задвижку, один кран и/или один клапан.In this case, the equipment can be made, for example, in the form of a valve, throttling valve, tap or valve, or may have at least one valve, one throttling valve, one cock and/or one valve.

Согласно изобретению предусмотрено, что аккумулятор энергии имеет камеру нагнетания с увеличивающимся объемом, причем при работе аварийного привода движение расширения камеры нагнетания на выходном валу является управляемым. Таким образом, сила давления, возникающая в аккумуляторе энергии, напрямую превращается в механизм движения выходного вала. Для приведения в действие аварийного привода можно обойтись без работы компрессоров.According to the invention, it is provided that the energy accumulator has a pressurization chamber with an increasing volume, whereby during operation of the emergency drive, the movement of the expansion of the pressurization chamber on the output shaft is controlled. Thus, the pressure force generated in the energy accumulator is directly converted into the movement mechanism of the output shaft. Compressors can be dispensed with to actuate the emergency drive.

Согласно изобретению предусмотрено, что для новой зарядки аккумулятора энергии и возврата в режим регулирования исполнительный механизм запускается в направлении, в котором аккумулятор энергии прижимается к ограничителю.According to the invention, it is provided that in order to recharge the energy store and return to the control mode, the actuator is started in the direction in which the energy store is pressed against the limiter.

Выгодным образом предусмотрено, что, в частности, уже упомянутая камера нагнетания при эксплуатации является работоспособной в закрытом наружу состоянии. Таким образом, при эксплуатации можно обойтись без компрессора, и/или разряженный аккумулятор энергии может быть предварительно заряжен за счет начального давления.Advantageously, it is provided that, in particular, the pressure chamber already mentioned is operable in operation when closed to the outside. In this way, the compressor can be dispensed with during operation and/or the discharged energy accumulator can be pre-charged by the initial pressure.

В одном из выгодных вариантов выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы аккумулятор энергии был соединен с контрольным устройством, предназначенным для контроля за рабочим давлением аккумулятора энергии. Таким образом, можно очень просто контролировать готовность применения аварийного привода.In an advantageous embodiment of the invention, provision can be made for the energy accumulator to be connected to a control device for monitoring the operating pressure of the energy accumulator. In this way, the readiness to use the emergency drive can be monitored very simply.

В выгодном варианте выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы аккумулятор энергии был соединен с загрузочным устройством, которое предназначено для повышения рабочего давления аккумулятора энергии за счет подачи газа. Таким образом, легко и просто можно выполнить зарядку аккумулятора энергии и/или восстановление функциональной способности аварийного привода.In an advantageous embodiment of the invention, provision can be made for the energy storage to be connected to a charging device which is intended to increase the operating pressure of the energy storage by supplying gas. Thus, it is easy and simple to carry out the charging of the energy storage and/or the restoration of the functionality of the emergency drive.

В качестве газа можно применять, например, сжатый воздух или азот или другой газ, например, в зависимости от требований, касающихся взрывобезопасности или воспламеняемости или возможности использования.The gas can be used, for example, compressed air or nitrogen or another gas, for example, depending on the requirements regarding explosion or flammability or usability.

В выгодном варианте выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы аккумулятор энергии имел, по меньшей мере, одну камеру нагнетания, ограниченную, по меньшей мере, одним стаканом и, по меньшей мере, одним подвижным поршнем, установленным в нем. Таким образом, сила давления легко может трансформироваться в полезную механическую силу для приведения в действие выходного вала.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the energy accumulator has at least one pressure chamber, limited by at least one cup and at least one movable piston installed in it. Thus, the pressure force can easily be transformed into a useful mechanical force to drive the output shaft.

При этом можно предусмотреть, чтобы между поршнем и стаканом было выполнено уплотнение, которое в своем положении разделяет камеру нагнетания на две секции, соединенные между собой по текучей среде. Таким образом, полость, по которой проходит уплотнительная прокладка при расширении, пригодна для накопления сжатого воздуха, используемого для создания движения расширения.In this case, provision can be made for a seal to be provided between the piston and the cup, which in its position divides the pressure chamber into two fluidly connected sections. Thus, the cavity through which the gasket passes during expansion is suitable for the accumulation of compressed air used to create the expansion movement.

В выгодном варианте выполнения можно предусмотреть, чтобы одна из двух секций, в частности, одна из двух уже упомянутых секций, уже, в частности, упомянутой камеры нагнетания, была выполнена, в частности, в уже упомянутом поршне аккумулятора энергии. Таким образом, можно подготовить емкость для приема заряженного энергией воздуха в подвижной части аккумулятора энергии.In an advantageous embodiment, it can be provided that one of the two sections, in particular one of the two already mentioned sections, already in particular the pressure chamber already mentioned, is provided in particular in the already mentioned energy accumulator piston. Thus, it is possible to prepare a container for receiving energy-charged air in the movable part of the energy accumulator.

В выгодном варианте выполнения можно предусмотреть, чтобы одна из двух секций уже, в частности, упомянутой камеры нагнетания, была выполнена, в частности, в уже упомянутом стакане аккумулятора энергии. Таким образом, можно подготовить емкость для приема заряженного энергией воздуха в неподвижной части аккумулятора энергии.In an advantageous embodiment, it can be provided that one of the two sections already, in particular, the above-mentioned pressure chamber, is made, in particular, in the already mentioned energy accumulator glass. Thus, it is possible to prepare a container for receiving energy-charged air in the stationary part of the energy accumulator.

В выгодном варианте выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы к камере нагнетания была присоединена по текучей среде еще одна камера нагнетания. Таким образом, аккумулятор энергии становится больше для заряженного энергией воздуха.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that another pressure chamber is fluidly connected to the pressure chamber. Thus, the energy accumulator becomes larger for the energized air.

При этом другую камеру нагнетания можно соединить, например, с уже упомянутым стаканом. Таким образом, очень просто можно подготовить в камере нагнетания дополнительный, заряженный энергией, воздух.In this case, another pressure chamber can be connected, for example, to the already mentioned glass. Thus, it is very easy to prepare additional energized air in the pressure chamber.

При этом можно предусмотреть, чтобы другая камера нагнетания окружала камеру нагнетания. Таким образом, можно обойтись без дополнительного осевого монтажного пространства для другой камеры нагнетания.In this case, provision can be made for another pressure chamber to surround the pressure chamber. In this way, additional axial mounting space for another pressure chamber can be dispensed with.

При этом альтернативно или дополнительно можно предусмотреть, чтобы другая камера нагнетания была ограничена внешней стороной стакана. Таким образом, можно сократить количество дополнительных стенок и, помимо этого, сохранить малую занимаемую площадь в радиальном направлении.In this case, alternatively or additionally, it can be provided that the other pressure chamber is limited by the outer side of the glass. In this way, the number of additional walls can be reduced and, in addition, a small footprint in the radial direction can be maintained.

Для решения названной задачи в исполнительном механизме уже указанного типа согласно изобретению альтернативно или дополнительно можно предусмотреть, чтобы аккумулятор энергии мог заряжаться предпочтительно от электрического двигателя. При этом выгодно, что можно обойтись без дополнительного двигателя для зарядки аккумулятора энергии. Таким образом, можно сократить расходы на конструктивное выполнение исполнительного механизма.In order to achieve the above object, in an actuator of the type already mentioned according to the invention, alternatively or additionally, it can be provided that the energy store can be charged, preferably by an electric motor. It is advantageous that an additional motor for charging the energy storage can be dispensed with. In this way, it is possible to reduce the cost of constructive execution of the actuator.

При этом, предусмотрено, что зарядка обеспечивается за счет приведения в действие двигателя в направлении конечного положения исполнительного механизма. Таким образом, для зарядки аккумулятора энергии можно обойтись без переключаемого соединения двигателя с аккумулятором энергии для его зарядки.It is provided that the charging is ensured by actuating the motor in the direction of the end position of the actuator. Thus, for charging the energy storage device, a switchable connection between the engine and the energy storage device for charging it can be dispensed with.

Кроме того предусмотрено, что аккумулятор энергии является пневматическим аккумулятором энергии.Furthermore, it is provided that the energy accumulator is a pneumatic energy accumulator.

В выгодном варианте выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы аккумулятор энергии имел пружинный аккумулятор. Таким образом, можно подготовить альтернативный аккумулятор энергии, например, на случай, когда применение сжатого воздуха нежелательно или невозможно.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the energy accumulator has a spring accumulator. In this way, an alternative energy storage can be prepared, for example, in cases where the use of compressed air is undesirable or impossible.

Особенно удачно, если пружинный аккумулятор и пневматический аккумулятор энергии являются взаимозаменяемыми, например, для формирования серии исполнительных механизмов, в которой остальные элементы и компоненты можно выбрать за рамками данного типа аккумулятора энергии.It is especially advantageous if the spring accumulator and the pneumatic energy accumulator are interchangeable, for example, to form a series of actuators in which other elements and components can be selected outside of this type of energy accumulator.

В выгодном варианте выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы аварийный привод и двигатель располагались последовательно относительно выходного вала. Таким образом, с помощью двигателя очень просто можно развить полезный крутящий момент для зарядки аккумулятора энергии.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the emergency drive and the motor are arranged in series with respect to the output shaft. Thus, with the help of the engine, it is very easy to develop a useful torque for charging the energy storage.

При этом можно предусмотреть, чтобы аварийный привод находился в приводном механизме между двигателем и выходным валом. Тем самым можно сформировать компактный исполнительный механизм.In this case, provision can be made for the emergency drive to be located in the drive mechanism between the motor and the output shaft. Thus, a compact actuator can be formed.

В выгодном варианте выполнения можно предусмотреть, чтобы аварийный привод и двигатель располагались параллельно выходному валу. Тем самым простым способом можно направлять крутящий момент, созданный двигателем на аварийном приводе, мимо выходного вала.In an advantageous embodiment, it can be provided that the emergency drive and the motor are parallel to the output shaft. In this way, the torque generated by the motor on the emergency drive can be directed past the output shaft in a simple way.

В выгодном варианте выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы аварийный привод и двигатель были соединены между собой таким образом, что на выходном валу происходит наложение каждый раз созданных крутящих моментов и/или сил. Таким образом, можно обойтись без соединительного устройства, например, для выборочного подключения двигателя или аварийного привода.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the emergency drive and the motor are connected to each other in such a way that the torques and/or forces generated each time are superimposed on the output shaft. In this way, a connection device can be dispensed with, for example, for the selective connection of a motor or an emergency drive.

В выгодном варианте выполнения можно предусмотреть, чтобы двигатель при запуске был соединен с выходным валом с помощью самотормозящей передачи. При этом выгодно, что сторона двигателя исполнительного механизма используется как точка опоры для аварийного привода.In an advantageous embodiment, provision can be made for the engine to be connected to the output shaft by means of a self-braking transmission during start-up. It is advantageous here that the motor side of the actuator is used as a fulcrum for the emergency drive.

Предпочтительно аварийный привод можно приводить в действие при помощи выходного вала в обратном направлении, например для зарядки аккумулятора энергии.Preferably, the emergency drive can be driven by the output shaft in the opposite direction, for example to charge the energy storage.

При этом выгодным образом предусмотрено, что двигатель с помощью самотормозящей передачи соединен в приведенном в действие состоянии с участком соединения двигателя и аварийного привода. Таким образом, можно воспрепятствовать тому, чтобы аварийный привод имел возможность приводить в действие двигатель в обратном направлении. Следовательно, самотормозящая передача пригодна для применения в качестве ограничителя, в который аварийный привод может упираться при работе.In this case, it is advantageously provided that the motor is connected in the actuated state by means of a self-braking transmission to the connection section of the motor and the emergency drive. In this way, it is possible to prevent the emergency drive from being able to drive the motor in the reverse direction. Therefore, the self-braking gear is suitable for use as a limiter against which the emergency drive can abut during operation.

В выгодном варианте выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы аккумулятор энергии имел детектор, с помощью которого можно определять достигнутое заряженное состояние аккумулятора энергии. Таким образом, можно контролировать полную зарядку аккумулятора энергии. При этом двигатель может быть отключен и/или может отключаться, когда зафиксировано такое заряженное состояние.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the energy storage device has a detector with which the reached state of charge of the energy storage device can be determined. In this way, the full charge of the energy accumulator can be controlled. In this case, the engine may be turned off and/or may be turned off when such a charged state is detected.

В выгодном варианте выполнения можно предусмотреть, чтобы аварийный привод и двигатель были соединены между собой таким образом, что каждый раз созданные на выходном валу крутящие моменты перекрывались. Таким образом, крутящий момент, созданный двигателем, легко передается на аккумулятор энергии, когда, например, выходной вал блокируется.In an advantageous embodiment, it can be provided that the emergency drive and the motor are connected to each other in such a way that the torques generated on the output shaft overlap each time. Thus, the torque generated by the motor is easily transferred to the energy storage when, for example, the output shaft is blocked.

В выгодном варианте выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы аккумулятор энергии имел блокирующее приспособление, с помощью которого можно блокировать разрядку аккумулятора энергии. При этом выгодно, что заряженное состояние аккумулятора энергии можно сохранять, пока не потребуется приведение в действие с помощью аварийного привода.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the energy store has a blocking device with which the discharge of the energy store can be blocked. In this case, it is advantageous that the charged state of the energy accumulator can be maintained until actuation by means of an emergency drive is required.

В выгодном варианте выполнения изобретения можно определить положение блокирующего приспособления. Следовательно, очень просто и напрямую можно определить, что работа происходит в аварийном режиме. Это можно сочетать, например, с определением достижения соответствующего конечного положения, благодаря чему можно узнать об окончании работы в аварийном режиме.In an advantageous embodiment of the invention, the position of the blocking device can be determined. Therefore, it is very simple and directly possible to determine that the operation is in emergency mode. This can be combined, for example, with detection of the respective end position being reached, whereby the end of emergency operation can be recognized.

В выгодном варианте выполнения можно предусмотреть, чтобы выходной вал являлся вращательным выходным валом. Таким образом, изобретение можно применять в оборудовании, приводимом в действие за счет вращательного и поворотного движения.In an advantageous embodiment, it can be provided that the output shaft is a rotary output shaft. Thus, the invention can be applied to equipment driven by rotary and rotary motion.

В выгодном варианте выполнения можно предусмотреть, чтобы выходной вал являлся поступательно движущимся валом. Следовательно, можно осуществить приведение в действие с помощью движения расширения аккумулятора энергии.In an advantageous embodiment, it can be provided that the output shaft is a translational shaft. Therefore, driving by the expansion motion of the power accumulator can be realized.

Поэтому размеры аккумулятора энергии можно определить таким образом, что в расширенном состоянии срабатывают оба конечных выключателя установочного движения исполнительного органа и/или определяют выключенное положение блокирующего устройства, предпочтительно, в сочетании с конечным выключателем. Это позволяет легко и просто определить расширенное состояние и простое отличие от штатного режима работы.Therefore, the dimensions of the energy accumulator can be determined in such a way that both limit switches of the positioning movement of the actuator actuate in the expanded state and/or determine the off position of the blocking device, preferably in combination with a limit switch. This makes it easy and simple to determine the extended state and the simple difference from normal operation.

Для решения поставленной задачи согласно изобретению альтернативно или дополнительно предусмотрены признаки дополнительного независимого пункта формулы изобретения, относящегося к способу. В частности, для решения указанной задачи в способе уже описанного типа согласно изобретению предлагается выполнить заявленный исполнительный механизм, в частности, как было описано ранее и/или в соответствии с одним из пунктов формулы, относящихся к исполнительному механизму, причем исполнительный механизм с двигателем перемещается в направлении упора-ограничителя, и двигатель работает до тех пор, пока аккумулятор энергии не зарядится. При этом выгодно, что можно обойтись без переключения режима работы двигателя с приведения в действие подключенного оборудования на зарядку аккумулятора энергии. Реверсирование двигателя не является абсолютно необходимым.In order to solve the problem, according to the invention, alternatively or additionally, features of an additional independent claim relating to the method are provided. In particular, in order to solve this problem, in a method of the type already described, according to the invention, it is proposed to perform the claimed actuator, in particular, as described earlier and / or in accordance with one of the claims relating to the actuator, and the actuator with the engine moves in direction of the stop-limiter, and the engine runs until the energy accumulator is charged. It is advantageous that it is possible to do without switching the operating mode of the engine from driving the connected equipment to charging the energy storage. Reversing the motor is not absolutely necessary.

В выгодном варианте выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы двигатель отключался в момент достижения заряженного состояние аккумулятора энергии. Следовательно, можно избежать термической и/или механической перегрузки исполнительного механизма.In an advantageous embodiment of the invention, provision can be made for the engine to be switched off when the charged state of the energy accumulator is reached. Therefore, thermal and/or mechanical overload of the actuator can be avoided.

В выгодном варианте выполнения можно предусмотреть, чтобы аккумулятор энергии в заряженном состоянии автоматически блокировался от разрядки. При этом выгодно, что предотвращается самопроизвольная разрядка аккумулятора энергии.In an advantageous embodiment, provision can be made for the energy storage device to be automatically blocked from discharging in a charged state. In this case, it is advantageous that spontaneous discharging of the energy storage is prevented.

В выгодном варианте выполнения можно предусмотреть, чтобы аккумулятор энергии при работе аварийного привода разряжался до тех пор, пока оба конечных выключателя установочного перемещения исполнительного механизма не сработают одновременно или не определится (верхнее) конечное положение и выключенное положение блокирующего приспособления.In an advantageous embodiment, it can be provided that the energy accumulator is discharged during operation of the emergency drive until both limit switches for the positioning movement of the actuator operate simultaneously or the (upper) end position and the off position of the blocking device are determined.

В выгодном варианте выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы для зарядки аккумулятора энергии, по меньшей мере, один рабочий элемент аккумулятора энергии, на который действует возвращающая сила, перемещался в штатном режиме работы по своему пути. Следовательно, для зарядки аккумулятора дополнительное монтажное пространство не требуется.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that in order to charge the energy accumulator, at least one working element of the energy accumulator, which is affected by the restoring force, moves in normal operation along its path. Therefore, no additional mounting space is required to charge the battery.

Теперь изобретение описывается более подробно на основе примера выполнения, однако этим примером не ограничивается. Другие примеры выполнения вытекают из сочетания признаков отдельных или нескольких пунктов формулы изобретения и/или с отдельными или несколькими признаками примера выполнения.The invention will now be described in more detail based on the exemplary embodiment, but is not limited to this example. Other exemplary embodiments result from the combination of the features of individual or more claims and/or with individual or more features of the exemplary embodiment.

На Фигурах чертежа представлено следующее:The figures of the drawing show the following:

Фиг. 1 заявленный исполнительный механизм в первом установочном положении, частично открытый вид выходного вала,Fig. 1 declared actuator in the first installation position, partially open view of the output shaft,

Фиг. 2 исполнительный механизм согласно Фиг. 1, вид сзади частично открытого аккумулятора энергии,Fig. 2 the actuator according to FIG. 1, rear view of a partially open energy storage battery,

Фиг. 3 исполнительный механизм согласно Фиг. 1 в промежуточном положении,Fig. 3 the actuator according to FIG. 1 in an intermediate position,

Фиг. 4 исполнительный механизм из Фиг. 3, вид сзади частично открытого аккумулятора энергии,Fig. 4 the actuator of FIG. 3, rear view of a partially open energy storage battery,

Фиг. 5 исполнительный механизм согласно Фиг. 1 в нижнем или втором установочном положении,Fig. 5 the actuator according to FIG. 1 in the lower or second installation position,

Фиг. 6 исполнительный механизм согласно Фиг. 5, вид сзади частично открытого аккумулятора энергии,Fig. 6 the actuator according to FIG. 5, rear view of the partially open energy storage,

Фиг. 7 исполнительный механизм согласно Фиг. 6 после разблокировки аварийного привода с полностью освобожденным аварийным приводом,Fig. 7 the actuator according to FIG. 6 after unlocking the emergency drive with the emergency drive fully released,

Фиг. 8 исполнительный механизм из Фиг. 3 с разблокированным и полностью освобожденным аварийным приводом,Fig. 8 the actuator of FIG. 3 with unlocked and fully released emergency drive,

Фиг. 9 исполнительный механизм согласно Фиг. 8, вид сзади без аккумулятора энергии,Fig. 9 the actuator according to FIG. 8, rear view without power battery,

Фиг. 10 стакан аккумулятора энергии исполнительного механизма согласно Фиг. 1 частично в разрезе,Fig. 10 the energy storage cup of the actuator according to FIG. 1 partly in section,

Фиг. 11 поршень с выходным валом аккумулятора энергии исполнительного механизма согласно Фиг. 1,Fig. 11, the piston with the output shaft of the energy accumulator of the actuator according to FIG. 1,

Фиг. 12 увеличенное изображение нижней области собранного аккумулятора энергии исполнительного механизма согласно Фиг. 1 в разрезе,Fig. 12 is an enlarged view of the lower region of the assembled actuator energy storage unit of FIG. 1 in section,

Фиг. 13 блокирующее приспособление аккумулятора энергии исполнительного механизма согласно Фиг. 1 в разблокированном положении частично в разрезе,Fig. 13, the locking device for the energy storage of the actuator according to FIG. 1 in the unlocked position, partly in section,

Фиг. 14 блокирующее приспособление согласно Фиг. 13 в положении блокировки,Fig. 14 blocking device according to FIG. 13 in lock position,

Фиг. 15 увеличенное изображение из Фиг. 1 с верхним конечным выключателем,Fig. 15 is an enlarged view of FIG. 1 with upper limit switch,

Фиг. 16 принципиальная схема для пояснения принципа работы заявленного исполнительного механизма,Fig. 16 schematic diagram to explain the principle of operation of the claimed actuator,

Фиг. 17 другой заявленный исполнительный механизм с пружинным аккумулятором в качестве аккумулятора энергии в разрезе по оси,Fig. 17 another declared actuator with a spring accumulator as an energy accumulator in a section along the axis,

Фиг. 18 исполнительный механизм из Фиг. 17 без поворотной ручки и двигателя в развернутом на 90° разрезе по сравнению с Фиг. 17,Fig. 18 the actuator of FIG. 17 without rotary knob and motor in a 90° section compared to FIG. 17,

Фиг. 19 исполнительный механизм из Фиг. 18 без корпуса, трехмерное наклонное изображение аккумулятора энергии,Fig. 19 the actuator of FIG. 18 without housing, 3D oblique image of the energy storage,

Фиг. 20 исполнительный механизм из Фиг. 19 без выходного вала, вид сбоку,Fig. 20 the actuator of FIG. 19 without output shaft, side view,

Фиг. 21 блокирующее приспособление исполнительного механизма из Фиг. 17, вид по оси.Fig. 21 the locking device of the actuator of FIG. 17, axial view.

Все Фигуры чертежа будут описаны ниже.All Figures of the drawing will be described below.

Исполнительный механизм, в целом обозначенный позицией 1, имеет двигатель 2, известным образом управляемый с помощью блока управления 3.The actuator, generally designated 1, has a motor 2 controlled in a known manner by means of a control unit 3.

Исполнительный механизм 1 имеет выходной вал 4, известным образом выполненный с возможностью соединения с оборудованием, которое здесь не представлено. Таким образом, с помощью двигателя 2 это оборудование можно привести в действие. Следовательно, с помощью двигателя его можно, например, открывать и/или закрывать.The actuator 1 has an output shaft 4 which is configured in a known manner to be connected to equipment not shown here. Thus, with the help of engine 2, this equipment can be put into action. It can therefore, for example, be opened and/or closed by means of a motor.

Помимо этого, исполнительный механизм 1 имеет аварийный привод 5, с помощью которого выходной вал 4 также можно привести в действие, например, тогда, когда нарушено энергоснабжение электродвигателя 2. In addition, the actuator 1 has an emergency drive 5, with which the output shaft 4 can also be driven, for example, when the power supply to the electric motor 2 is interrupted.

Для этого аварийный привод 5 питается от аккумулятора энергии 6.To do this, the emergency drive 5 is powered by an energy accumulator 6.

В примере выполнения исполнительный механизм 1 имеет поступательно перемещающийся выходной вал 4.In the exemplary embodiment, the actuator 1 has a translationally moving output shaft 4.

В примере выполнения согласно представленным Фигурам аккумулятор энергии 6 выполнен как пневматический аккумулятор энергии 7.In the exemplary embodiment according to the Figures, the energy accumulator 6 is designed as a pneumatic energy accumulator 7.

Этот пневматический аккумулятор энергии 7 имеет камеру нагнетания 8, герметично окружающую снаружи увеличивающийся объем 9.This pneumatic energy accumulator 7 has an injection chamber 8 which hermetically surrounds the increasing volume 9 from the outside.

Аварийный привод 5 приводится в действие в результате движения расширения этого увеличивающегося объема 9 вследствие избыточного давления в камере нагнетания 8.The emergency actuator 5 is actuated by the expansion movement of this increasing volume 9 due to the overpressure in the pressure chamber 8.

На Фиг. 16 обозначен усилитель давления 10, который соединен с пневматическим аккумулятором энергии 7 и питается из устройства подачи газа 11, обозначенного здесь для примера как система обеспечения сжатым воздухом.On FIG. 16 shows a pressure booster 10 which is connected to a pneumatic energy store 7 and is fed from a gas supply 11, here referred to as an example of a compressed air supply system.

Усилитель давления 10 является дополнительным: например, система обеспечения сжатым воздухом 6 может предоставить сжатый воздух, а с помощью указанного усилителя давления 10 это давление, в отсутствие каких-либо других источников энергии, может подниматься, например, до 10,5 бар. Такая возможность может потребоваться и будет оптимальной, если давление подачи для достижения необходимой силы является недостаточным.The pressure booster 10 is optional: for example, the compressed air supply system 6 can provide compressed air, and with the help of said pressure booster 10, this pressure, in the absence of any other energy sources, can rise to, for example, 10.5 bar. This capability may be required and will be optimal if the supply pressure to achieve the required force is insufficient.

При этом контрольное устройство 12 предназначено для регистрации сиюминутного рабочего давления 13 в камере нагнетания 8 и управления загрузочным устройством 14, которое может включать усилитель давления 10, если рабочее давление 13 упадет ниже заданного значения. Следовательно, рабочее давление 13 можно устанавливать или регулировать с помощью загрузочного устройства 14.At the same time, the control device 12 is designed to record the momentary working pressure 13 in the injection chamber 8 and control the loading device 14, which may turn on the pressure booster 10, if the working pressure 13 falls below a predetermined value. Therefore, the operating pressure 13 can be set or adjusted using the loading device 14.

В других примерах выполнения, например, при подаче другого газа в качестве сжатого воздуха, контрольное устройство 12 можно подключать напрямую к устройству подачи газа 11.In other embodiments, for example, when supplying another gas as compressed air, the control device 12 can be connected directly to the gas supply device 11.

Клапан сброса избыточного давления 15 защищает аккумулятор энергии 6 от перегрузки.The overpressure relief valve 15 protects the energy accumulator 6 from overload.

Пневматический аккумулятор энергии 7 имеет стакан 16, в котором установлен подвижный поршень 17.The pneumatic energy accumulator 7 has a cup 16, in which a movable piston 17 is installed.

Уже упомянутое движение расширения обусловлено движением поршня 17 в стакане 16, вызванным рабочим давлением 13, которое выше давления окружающей среды.The already mentioned expansion movement is due to the movement of the piston 17 in the cup 16, caused by the operating pressure 13, which is higher than the ambient pressure.

Между поршнем 17 и стаканом 16 находится круговое уплотнение 18, которое герметично закрывает камеру нагнетания наружу.Between the piston 17 and the cup 16 is a circular seal 18, which hermetically closes the discharge chamber to the outside.

Таким образом, поршень 17 и стакан 16 образуют два рабочих элемента 41, 42, которые могут перемещаться друг относительно друга против действия обусловленной давлением возвращающей силы.Thus, the piston 17 and the cup 16 form two working elements 41, 42, which can move relative to each other against the effect of the restoring force caused by the pressure.

Уплотнение 18 ограничивает воображаемую плоскость раздела между первой секцией 19 в стакане 16 и второй секцией 20 в поршне 17. Первая секция 19 соединена по текучей среде со второй секцией 20 через сообщающиеся отверстия 21.The seal 18 defines an imaginary interface between the first section 19 in the cup 16 and the second section 20 in the piston 17. The first section 19 is fluidly connected to the second section 20 through the communicating holes 21.

Когда поршень 17 поднимается в стакане 16, уплотнение 18 проходит по полости 22 внутри стакана.When the piston 17 rises in the cup 16, the seal 18 passes through the cavity 22 inside the cup.

Перед движением расширения эту полость 22 занимает вторая секция 20.Before the expansion movement, this cavity 22 is occupied by the second section 20.

За пределами стакана 16 в радиальном направлении выполнена другая камера нагнетания 23, которая также использует стакан 16 в качестве ограничителя. Эта другая камера нагнетания 23 соединена по текучей среде с первой секцией 19, так что в первую секцию 19 воздух может проходить с избытком.Outside of the cup 16 in the radial direction is made another injection chamber 23, which also uses the cup 16 as a limiter. This other pressure chamber 23 is fluidly connected to the first section 19 so that excess air can flow into the first section 19.

Благодаря такому типу конструкции «один в другом» можно сформировать минимальное осевое монтажное пространство 24 не увеличенного в объеме аккумулятора энергии.Thanks to this type of one-in-the-other construction, a minimum axial installation space 24 of an unexpanded energy storage device can be formed.

При этом внешняя сторона 25 стакана 16 образует внутреннее ограничение другой камеры нагнетания 23.In this case, the outer side 25 of the cup 16 forms an internal restriction of the other injection chamber 23.

Благодаря этому можно выбрать минимальную радиальную необходимую площадь 26 для аккумулятора энергии.This makes it possible to select the minimum required radial area 26 for the energy accumulator.

Исполнительный механизм 1 снабжен двумя ограничителями 27, 28 для создания конечного положения. При этом ограничитель 27 служит для создания первого или верхнего конечного положения исполнительного механизма 1, как это представлено на Фиг. 1.The actuator 1 is provided with two stops 27, 28 to create the end position. In this case, the limiter 27 serves to create the first or upper end position of the actuator 1, as shown in FIG. 1.

Ограничитель 28 служит для определения другого или нижнего конечного положения исполнительного механизма 1, как показано на Фиг. 5.The limiter 28 serves to determine the other or lower end position of the actuator 1, as shown in FIG. 5.

При этом ограничитель 27 имеет первый конечный выключатель 29, а ограничитель 28 имеет второй конечный выключатель 30.In this case, the limiter 27 has the first limit switch 29, and the limiter 28 has the second limit switch 30.

Между двигателем 2 и выходным валом 4 выполнена самотормозящая передача 31, например, червячная передача. Функция самотормозящей передачи 31 такова, что двигатель не может запускаться в обратном направлении с помощью выходного вала 4.Between the motor 2 and the output shaft 4, a self-braking gear 31, such as a worm gear, is provided. The function of the self-braking gear 31 is such that the motor cannot be started in the reverse direction by the output shaft 4.

За самотормозящей передачей 31 следует винтовой привод 32, выполненный здесь для примера в виде шарового планетарного шпинделя.The self-braking gear 31 is followed by a screw drive 32, made here for example in the form of a ball planetary spindle.

В других примерах выполнения изобретения винтовой привод 32 можно альтернативно выполнить самотормозящим, например, с помощью трапециевидного шпинделя. Без другой самотормозящей передачи 31 можно обойтись.In other embodiments of the invention, the screw drive 32 may alternatively be self-braking, for example with a trapezoidal spindle. Another self-braking transmission 31 can be dispensed with.

Сторона двигателя образует, следовательно, точку опоры 34 для действия аварийного привода 5, который будет описан более подробно.The engine side therefore forms the fulcrum 34 for the operation of the emergency drive 5, which will be described in more detail.

Принцип работы заявленного исполнительного механизма 1 будет описан ниже более подробно на основе последовательности движений из Фиг. 1-8.The operating principle of the inventive actuator 1 will be described below in more detail based on the sequence of movements from FIG. 1-8.

Отправной точкой является состояние согласно Фиг. 1 и 2. Аккумулятор энергии 6 полностью сжат, а исполнительный механизм 1 перемещен в свое верхнее установочное положение, определенное с помощью ограничителя 27. Подключенное оборудование (здесь не показано) находится в первом функциональном конечном положении.The starting point is the state according to FIG. 1 and 2. The energy accumulator 6 is fully compressed and the actuator 1 is moved to its upper installation position determined by the stop 27. The connected equipment (not shown here) is in the first functional end position.

Срабатывает соответствующий конечный выключатель 29.The corresponding limit switch 29 is activated.

Теперь, когда приводится в действие исполнительный механизм 1, аккумулятор энергии 6, благодаря винтовому приводу 32, совершает движение вместе с выходным валом 4 в направлении ограничителя 28.Now, when the actuator 1 is actuated, the energy accumulator 6, thanks to the screw drive 32, moves together with the output shaft 4 in the direction of the limiter 28.

На Фиг. 3 и 4 показано промежуточное состояние этого движения.On FIG. 3 and 4 show the intermediate state of this movement.

Так как выходной вал перемещается, то подключенное оборудование переводится в свое второе функциональное конечное положение или занимает промежуточное положение для управления объемным потоком, в частности, в режиме регулирования.As the output shaft moves, the connected equipment moves to its second functional end position or takes up an intermediate position for volume flow control, in particular in modulating mode.

Это установочное перемещение может продолжаться до тех пор, пока не будет достигнут ограничитель 28 и на этом ограничителе 28 не сработает второй конечный выключатель 30.This installation movement can continue until the limiter 28 is reached and the second limit switch 30 operates on this limiter 28.

Это состояние показано на Фиг. 5 и 6.This state is shown in Fig. 5 and 6.

Теперь, когда аварийный привод 5 выключается, механическое соединение между первым рабочим элементом 41 и вторым рабочим элементом 42, т.е. здесь между стаканом 16 и поршнем 17, ослабляется. Ниже будет описано более подробно, что это механическое соединение освобождается при помощи блокирующего приспособления 36.Now, when the emergency drive 5 is turned off, the mechanical connection between the first operating element 41 and the second operating element 42, ie. here between cup 16 and piston 17 is loosened. It will be described in more detail below that this mechanical connection is released by means of a locking device 36.

Например, можно предусмотреть, чтобы это блокирующее приспособление 36 автоматически переключалось при нарушении электроснабжения двигателя 2.For example, it can be provided that this blocking device 36 is automatically switched over in the event of a power failure of the motor 2.

Таким образом, блокирующее приспособление 36 задействует участок соединения 35, на котором силы, развиваемые с помощью двигателя 2 или аварийного привода 5, действуют на выходной вал 4.Thus, the blocking device 36 engages the section of the connection 35, on which the forces developed by the engine 2 or the emergency drive 5 act on the output shaft 4.

Благодаря рабочему давлению в камере нагнетания 8 аккумулятор энергии 6 увеличивается в размерах, а рабочие элементы 41 и 42 удаляются друг от друга.Due to the working pressure in the pressure chamber 8, the energy accumulator 6 increases in size, and the working elements 41 and 42 move away from each other.

Выходной вал 4 жёстко соединен с подвижным рабочим элементом 42, то есть с поршнем 17, так что выходной вал 4 за счет тенденции к расширению перемещается вверх.The output shaft 4 is rigidly connected to the movable operating element 42, i.e. to the piston 17, so that the output shaft 4 moves upwards due to the tendency to expand.

Это влечет за собой переключение или изменение, например, открытие или закрытие оборудования или изменение его положения.This entails switching or changing, such as opening or closing the equipment or changing its position.

Это перемещение заканчивается у ограничителя 27.This movement ends at stop 27.

На Фиг. 8 представлена ситуация, когда блокирующее приспособление 36 выключено в промежуточном положении установочной области.On FIG. 8 shows the situation when the blocking device 36 is turned off at the intermediate position of the mounting area.

В этом случае аккумулятор энергии 6 может разрядиться только частично, пока не будет достигнут ограничитель 27.In this case, the energy accumulator 6 can only be partially discharged until the limiter 27 is reached.

Теперь для новой зарядки аккумулятора энергии 6 и возврата в режим регулирования исполнительный механизм 1 приводится в действие в направлении, в котором аккумулятор энергии 6 упирается в ограничитель 27. При этом первый конечный выключатель 29, который, как правило, отключает двигатель 2, не принимается во внимание.Now, in order to re-charge the energy storage 6 and return to the control mode, the actuator 1 is actuated in the direction in which the energy storage 6 abuts against the limiter 27. In this case, the first limit switch 29, which usually turns off the engine 2, is not taken into account. attention.

После этого можно говорить, например, о блоке управления 3, так как блокирующее приспособление 36 отключено.After that, it is possible to speak, for example, of the control unit 3, since the blocking device 36 is disabled.

Перемещение исполнительного механизма до достижения им ограничителя 27 и приведение в действие первого конечного выключателя 29 приводит к тому, что аккумулятор энергии 6 снова сжимается.Moving the actuator until it reaches the limiter 27 and actuating the first limit switch 29 causes the energy accumulator 6 to contract again.

Это перемещение продолжается до тех пор, пока рабочие элементы 41 и 42 снова не займут положение друг относительно друга, в котором они могут быть зафиксированы или заблокированы.This movement continues until the working elements 41 and 42 again take a position relative to each other, in which they can be fixed or blocked.

На Фиг. 13 подробно изображено блокирующее приспособление 36 перед достижением этого положения.On FIG. 13 shows in detail the blocking device 36 before reaching this position.

При этом блокирующее приспособление 36 имеет коленчатый рычаг 37, который может фиксироваться в своем почти распрямленном положении с помощью электромагнита 38, например, удерживающего магнита.In this case, the locking device 36 has a crank 37 which can be locked in its nearly extended position by means of an electromagnet 38, such as a holding magnet.

Помимо этого блокирующее приспособление 36 имеет элемент возврата в исходное положение 39, который приводит коленчатый рычаг 37 в положение, близкое к его полностью выпрямленному положению, для возможности притягивания электромагнита 38.In addition, the blocking device 36 has a reset element 39 which brings the crank arm 37 to a position close to its fully extended position in order to be able to attract the electromagnet 38.

На Фиг. 14 показано состояние, в котором рабочие элементы 41 и 42 так тесно прижаты друг к другу, что возможно фиксирование.On FIG. 14 shows a state in which the operating members 41 and 42 are so tightly pressed against each other that locking is possible.

При этом элемент возврата в исходное положение 39 толкает коленчатый рычаг 37 в углубление 48, в результате чего электромагнит 38 занимает такое положение, что может развиться электромагнитная удерживающая сила.Here, the reset member 39 pushes the crank arm 37 into the recess 48, causing the electromagnet 38 to be in such a position that an electromagnetic holding force can be developed.

В этом состоянии воссоздается ситуация, представленная на Фиг. 1 и 2.In this state, the situation shown in FIG. 1 and 2.

На Фиг. 17-21 представлен другой заявленный исполнительный механизм 1. Одни и те же конструктивные и/или функциональные элементы или функциональные узлы обозначены одинаковыми позициями и повторно отдельно не описываются. Поэтому варианты выполнения согласно Фиг. 1-16 относятся и к Фиг. 17-21.On FIG. 17-21 shows another claimed actuator 1. The same structural and/or functional elements or functional units are marked with the same reference numbers and are not described separately again. Therefore, the embodiments of FIG. 1-16 also apply to FIGS. 17-21.

Пример выполнения согласно Фиг. 17-21 отличается от предыдущего примера выполнения тем, что выходной вал 4 является вращательным выходным валом.The embodiment according to Fig. 17-21 differs from the previous embodiment in that the output shaft 4 is a rotary output shaft.

Для этого подвижный рабочий элемент 42 аккумулятора энергии 6 воздействует на дисковый кулачок 43. Дисковый кулачок 43 нагружает опорные ролики 44, расположенные на выходном валу 4.To do this, the movable working element 42 of the energy accumulator 6 acts on the disk cam 43. The disk cam 43 loads the support rollers 44 located on the output shaft 4.

Это приводит к тому, что движение расширения аккумулятора энергии 6 преобразуется во вращательное движение выходного вала.This causes the expansion motion of the energy storage 6 to be converted into a rotational motion of the output shaft.

Двигатель 2 приводит в действие центральный вал 45, который, с помощью блокирующего приспособления 36, можно закреплять на выходном валу 4.The motor 2 drives the central shaft 45, which, with the help of a blocking device 36, can be fixed on the output shaft 4.

Блокирующее приспособление 36 задействует, таким образом, участок соединения 35, на котором поддерживаются крутящие моменты, созданные двигателем 2 и аварийным приводом 5, для воздействия на выходной вал 4.The blocking device 36 thus engages the connection section 35, on which the torques generated by the engine 2 and the emergency drive 5 are maintained, to act on the output shaft 4.

В таком зафиксированном положении аккумулятор энергии 6 сжат и также вращается во время штатного режима работы исполнительного механизма 1.In such a fixed position, the energy accumulator 6 is compressed and also rotates during the normal operation of the actuator 1.

В представленном примере выполнения аккумулятор энергии 6 имеет пружинный аккумулятор 46 с дисковыми пружинами 47.In the exemplary embodiment, the energy accumulator 6 has a spring accumulator 46 with disc springs 47.

Вместо пружинного аккумулятора 46 можно также применять пневматический аккумулятор энергии 7.Instead of a spring accumulator 46, a pneumatic energy accumulator 7 can also be used.

На Фиг. 19 показано, что выходной вал 4 может перемещаться навстречу двум ограничителям 27, 28, каждый из которых определяет конечное положение исполнительного механизма 1.On FIG. 19 shows that the output shaft 4 can move towards two stops 27, 28, each of which determines the final position of the actuator 1.

Если в ситуации согласно Фиг. 19 блокирующее приспособление 36 отключено, то выходной вал 4 может совершать движение независимо от центрального вала 45.If in the situation according to FIG. 19 blocking device 36 is disabled, then the output shaft 4 can move independently of the central shaft 45.

Поскольку двигатель 2 не совершает никаких движений, то центральный вал 45 зафиксирован благодаря самотормозящей передаче 31.Since the engine 2 does not make any movements, the central shaft 45 is fixed due to the self-braking gear 31.

Это ведет к тому, что при отключенном блокирующем устройстве 36 аккумулятор энергии 6 может разрядиться, в результате чего дисковый кулачок 43 заставляет вращаться опорные ролики 44 и тем самым выходной вал 4.This leads to the fact that when the blocking device 36 is switched off, the energy storage 6 can be discharged, as a result of which the cam disc 43 causes the support rollers 44 and thus the output shaft 4 to rotate.

Это вращательное движение происходит до тех пор, пока не будет достигнут второй ограничитель 28.This rotational movement continues until the second stop 28 is reached.

Теперь, когда исполнительный механизм 1 продвигается дальше в том же направлении и должен отключиться с помощью конечного выключателя, дисковый кулачок 43, расположенный на центральном валу 45 без возможности вращения, но с возможностью перемещения по оси, перемещается дальше и выталкивается вверх с помощью неподвижных опорных роликов 44. Следовательно, пружинный аккумулятор 46 заряжен. Now, when the actuator 1 advances further in the same direction and must be switched off by means of a limit switch, the cam disc 43, which is located on the central shaft 45 without the possibility of rotation, but with the possibility of moving along the axis, moves further and is pushed upwards by means of the fixed support rollers 44. Therefore, the spring accumulator 46 is charged.

Это может продолжаться до тех пор, пока не сработает блокирующее приспособление 36, что можно определить с помощью соответствующего третьего конечного выключателя 40, выполняющего функцию детектора. При этом срабатывает возвратная пружина 39 для выталкивания коленчатого рычага 37 в углубление 48.This may continue until the blocking device 36 is activated, which can be determined using the corresponding third limit switch 40, which acts as a detector. This activates the return spring 39 to push the crank arm 37 into the recess 48.

В этом положении исполнительный механизм 1 готов принять подключенное оборудование в первом конечном положении, определяемом с помощью ограничителя 27.In this position, the actuator 1 is ready to accept the connected equipment in the first end position determined by the limiter 27.

В общем, можно сказать, что в представленных примерах выполнения при работе аварийного привода 5 аккумулятор энергии 6 находится в разряженном состоянии до тех пор, пока не сработает конечный выключатель 30 установочного перемещения, ограниченного с помощью ограничителя 28.In general, it can be said that in the presented examples of execution, during the operation of the emergency drive 5, the energy accumulator 6 is in a discharged state until the limit switch 30 of the installation movement, limited by the limiter 28, is activated.

На чертежах можно еще увидеть, что подвижный рабочий элемент 42, на который действует возвращающая сила аккумулятора энергии 6 и с помощью которого можно загрузить или зарядить аккумулятор энергии 6, расположен с возможностью перемещения по оси относительно центрального вала 45.It can also be seen in the drawings that the movable working element 42, which is acted upon by the restoring force of the energy accumulator 6 and with which it is possible to load or charge the energy accumulator 6, is axially movable relative to the central shaft 45.

Таким образом, в исполнительном механизме 1 предлагается выполнить аккумулятор энергии 6, от которого может питаться аварийный привод 5, с возможностью зарядки его от электродвигателя 2, причем двигатель 2 перемещает, по меньшей мере, один рабочий элемент 41, 42 аккумулятора энергии 6, на который действует возвращающая сила аккумулятора энергии 6, по установочному пути в штатном режиме работы.Thus, in the actuator 1, it is proposed to make an energy accumulator 6, from which the emergency drive 5 can be powered, with the possibility of charging it from the electric motor 2, and the motor 2 moves at least one working element 41, 42 of the energy accumulator 6, to which the restoring force of the energy accumulator 6 acts along the installation path in normal operation.

Перечень позицийList of positions

1 исполнительный механизм1 actuator

2 (электрический) двигатель2 (electric) motor

3 блок управления3 control unit

4 выходной вал4 output shaft

5 аварийный привод5 emergency drive

6 аккумулятор энергии6 energy accumulator

7 пневматический аккумулятор энергии7 pneumatic energy accumulator

8 камера нагнетания8 pressure chamber

9 увеличивающийся, расширяющийся объем9 increasing, expanding volume

10 компрессор10 compressor

11 устройство подачи газа11 gas supply device

12 контрольное устройство12 control device

13 рабочее давление13 working pressure

14 загрузочное устройство14 boot device

15 клапан сброса избыточного давления15 overpressure relief valve

16 стакан16 glass

17 поршень17 piston

18 уплотнение18 seal

19 первая секция19 first section

20 вторая секция20 second section

21 сообщающиеся отверстия21 communicating holes

22 полость (по которой проходит уплотнение при расширении)22 cavity (through which the seal passes during expansion)

23 другая камера нагнетания23 another pressure chamber

24 осевое монтажное пространство24 axis mounting space

25 внешняя сторона25 outside

26 радиальная необходимая площадь26 radial required area

27 ограничитель для (первого) конечного положения исполнительного механизма27 limiter for the (first) end position of the actuator

28 ограничитель для (другого) конечного положения исполнительного механизма28 limiter for (other) actuator end position

29 первый конечный выключатель29 first limit switch

30 второй конечный выключатель30 second limit switch

31 самотормозящая передача31 self-braking gear

32 винтовой привод32 screw drive

34 точка опоры34 point of support

35 участок соединения35 connection section

36 блокирующее приспособление36 blocking device

37 коленчатый рычаг37 crank

38 электромагнит38 electromagnet

39 элемент возврата (в исходное положение)39 return element (to the original position)

40 (третий, другой) конечный выключатель40 (third, other) limit switch

41 (первый, неподвижный) рабочий элемент41 (first, fixed) working element

42 (второй, подвижный) рабочий элемент42 (second, movable) working element

43 дисковый кулачок43 disc cam

44 опорный ролик44 support roller

45 центральный вал45 central shaft

46 пружинный аккумулятор46 spring accumulator

47 дисковая пружина47 disc spring

48 углубление.48 recess.

Claims

1. An actuator (1) having an engine (2), an output shaft (4) driven by the engine (2) and connected to the equipment, and an emergency drive (5) with an energy accumulator (6), with the help of which, in as an alternative to the engine (2), the output shaft (4) is driven, and the energy accumulator (6) is a pneumatic energy accumulator (7) and the energy accumulator (6) has a pressure chamber (8) with an expanding volume, and in the emergency mode drive (5), the movement of the expansion of the discharge chamber (8) is directed to the output shaft (4), characterized in that the energy accumulator (6) is made with the possibility of charging it from the engine (2) as a result of driving the engine (2) in the direction of the final position of the actuator (1).

2. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that the pressure chamber (8) during operation is operable in a state closed to the outside.

3. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that the energy accumulator (6) is connected to a control device (12) designed to control the operating pressure (13) of the energy accumulator (6), and/or energy accumulator ( 6) is connected to a loading device (14) designed to increase the operating pressure (13) of the energy accumulator (6) by supplying air.

4. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that the energy accumulator (6) has at least one injection chamber (8) limited by at least one glass (16) and at least one movable piston (17) installed in the cup (16), in particular, between the piston (17) and the cup (16) there is a seal (18), which by its position divides the injection chamber (8) into two sections connected to each other in a fluid medium.

5. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that one of the sections or two sections (19, 20) of the discharge chamber (8) is made in the piston (17) and / or one of the sections or two sections ( 19, 20) the injection chamber (8) is made in a glass (16).

6. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that another pressure chamber (23) is adjacent to the pressure chamber (8), in particular to the glass (16) of the pressure chamber (8), in particular this other pressure chamber (23) surrounds the pressure chamber (8) and/or this other pressure chamber (23) is limited by the outer side (25) of the cup (16).

7. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that the energy accumulator (6) has two working elements pressed against each other against the restoring force.

8. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that the energy accumulator (6) has a spring accumulator (46).

9. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that the emergency drive (5) and the engine (2) are located in series relative to the output shaft (4), in particular, the emergency drive (5) is located on the drive mechanism between the engine ( 2) and the output shaft (4), and/or the emergency drive (5) and the motor (2) are parallel to the output shaft (4).

10. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that the emergency drive (5) and the motor (2) are interconnected in such a way that each time the torques and / or forces that occur are superimposed on the output shaft (4), and/or the engine (2) through the self-braking transmission (31) is connected when actuated with the output shaft (4), in particular with the connection section (35) of the engine (2) and the emergency drive (5).

11. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that the energy accumulator (6) has a detector to be able to determine whether the energy accumulator (6) has reached a charged state.

12. Actuator (1) according to claim 1, characterized in that the energy accumulator (6) has a blocking device (36) to block the discharge of the energy accumulator (6).

13. The actuator (1) according to one of paragraphs. 1-12, characterized in that the output shaft (4) is a rotational and/or translational output shaft (4).

14. The method of charging the energy accumulator (6) of the actuator (1) according to one of paragraphs. 1-13, characterized in that the actuator (1) with the engine (2) moves towards the end stop and the engine (2) continues to operate until the energy accumulator (6) is fully charged, and the energy accumulator (6) is charged from the engine (2) as a result of actuating the motor (2) in the direction of the end position of the actuator (1).

15. The method according to claim 14, characterized in that the engine (2) is switched off when the charged state of the energy accumulator (6) is reached and/or the energy accumulator (6) in the charged state is advantageously automatically blocked from discharging.

16. The method according to claim 14 or 15, characterized in that the energy accumulator (6) during operation of the emergency drive is discharged as long as the limit switch (29) of the positioning movement of the actuator (1) is activated, and / or that to charge the accumulator energy (6), at least one working element of the energy accumulator (6), which is affected by the restoring force of the energy accumulator (6), moves along its installation path in the normal mode of operation.