DE102018103397A1 - Valve drive for adjusting a valve - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Ventilantrieb zum Verstellen eines Ventils und/oder Ventilkolbens, wobei wenigstens ein eine um eine Rotationsachse rotierbare Antriebswelle aufweisender Antriebsmotor vorgesehen ist, wobei wenigstens eine Spindelantriebseinheit (4) zum Umwandeln der Rotation (D) der Antriebswelle in eine Linearverstellung (P) des Ventiles und/oder Ventilkolbens vorgesehen ist, wobei die Spindelantriebseinheit (4) wenigstens eine Welle (3) und wenigstens eine in einer Antriebsphase des Antriebsmotors mit der Welle (3) in Wirkverbindung stehende Spindelmutter (2) umfasst, vorgeschlagen, der den Stand der Technik verbessert, insbesondere im Notfall und/oder bei Stromausfall eine vorgegebene Position bzw. sichere Ruheposition einnehmen kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass wenigstens eine Mutter-Kupplungseinheit (4, 19) zum Einkuppeln und/oder Entkuppeln der Spindelmutter (2) vorgesehen ist, wobei die Spindelmutter (2) zumindest zwei Betriebsstellungen aufweist, die einem eingekuppelten, ersten Kupplungszustand und einem entkuppelten, zweiten Kupplungszustand entsprechen, wobei die Mutter-Kupplungseinheit (4, 19) derart ausgebildet ist, die Spindelmutter (2) von einer der Betriebsstellungen in die andere Betriebsstellung zu überführen.There is provided a valve drive for adjusting a valve and / or valve piston, wherein at least one drive motor rotatable about a rotation axis drive motor is provided, wherein at least one spindle drive unit (4) for converting the rotation (D) of the drive shaft in a linear adjustment (P) of Valves and / or valve piston is provided, wherein the spindle drive unit (4) at least one shaft (3) and at least one in a drive phase of the drive motor with the shaft (3) in operative connection spindle nut (2) proposed, proposed in the prior art improved, in particular in an emergency and / or power failure can assume a predetermined position or safe rest position. This is inventively achieved in that at least one nut coupling unit (4, 19) is provided for engaging and / or decoupling the spindle nut (2), wherein the spindle nut (2) has at least two operating positions, the one engaged, first clutch state and a decoupled, second coupling state correspond, wherein the nut-coupling unit (4, 19) is designed such that the spindle nut (2) to be transferred from one of the operating positions to the other operating position.
Description
Die Erfindung betrifft einen Ventilantrieb zum Verstellen eines Ventils und/oder Ventilkolbens, wobei wenigstens ein eine um eine Rotationsachse rotierbare Antriebswelle aufweisender Antriebsmotor vorgesehen ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a valve drive for adjusting a valve and / or valve piston, wherein at least one of a drive shaft rotatable about a rotation axis drive motor is provided, according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Ventilantrieb zum Verstellen eines Ventils bzw. eines Ventilkolbens sind seit Langem gebräuchlich. So werden u.a. Linearmotoren oder Elektromagnete bzw. elektrische Spulen oder Stellmotoren mit Spindelantriebe eingesetzt. Linearmotoren oder Elektromagnete können zwar relativ schnell verstellt werden, haben jedoch nur zwei bzw. wenige Schaltstellungen und nur relativ kleine Stellkräfte. Größere Stellkräfte bedingen hier großen Bauraum und hohe Stückkosten, was nicht tolerierbar ist bei vielen Anwendungen wie z.B. Hydrauliksystemen/-steuerungen mit relativ großem Druck.Valve drive for adjusting a valve or a valve piston have long been common. So u.a. Linear motors or electromagnets or electric coils or servomotors used with spindle drives. Although linear motors or electromagnets can be adjusted relatively quickly, but have only two or a few switch positions and only relatively small actuating forces. Larger actuating forces require here large space and high unit costs, which is intolerable in many applications such. Hydraulic systems / controls with relatively high pressure.
Stellmotoren mit Spindelantrieb haben dagegen den großen Vorteil, dass diese sehr große Stellkräfte realisieren können, ohne viel Platz/Bauraum zu benötigen und sind zum Teil sehr kostengünstig. Spindelantriebe können mit unterschiedlichsten Steigungen verwirklicht und an die Anwendungen angepasst werden. Besonders hohe Stellkräfte sind jedoch nur mit vergleichsweise kleinen Steigungen realisierbar. Im Fall eines Stromausfalls bzw. Notfalls oder dergleichen bleiben Spindelantriebe mit kleinen Steigungen jedoch an der entsprechenden Position aufgrund der Selbsthemmung stehen. Dies ist bei einigen Anwendungen wie z.B. bei Hydraulikventilen in Hydrauliksystemen nicht erlaubt, so dass dieses Antriebssystem bislang hier nicht eingesetzt werden kann.Actuators with spindle drive, however, have the great advantage that they can realize very large actuating forces without requiring much space / space and are sometimes very cost-effective. Spindle drives can be realized with different gradients and adapted to the applications. However, particularly high actuating forces can only be achieved with comparatively small slopes. In the case of a power failure or emergency or the like remain spindle drives with small slopes, however, in the appropriate position due to the self-locking. This is true in some applications, e.g. For hydraulic valves in hydraulic systems not allowed, so that this drive system can not be used here so far.
Darüber hinaus sind bereits spezielle Ventilantriebe mit Spindel und Mutter bekannt, z.B. aus der
Aufgabe und Vorteile der ErfindungPurpose and advantages of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen Ventilantrieb zum Verstellen eines Ventils und/oder Ventilkolbens vorzuschlagen, der den Stand der Technik verbessert, insbesondere im Notfall und/oder bei Stromausfall eine vorgegebene Position bzw. sichere Ruheposition einnehmen kann.The object of the invention is in contrast to propose a valve drive for adjusting a valve and / or valve piston, which improves the state of the art, in particular in an emergency and / or power failure can assume a predetermined position or safe rest position.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Ventilantrieb der einleitend genannten Art, durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.This object is achieved on the basis of a valve drive of the aforementioned type, by the features of claim 1. The measures mentioned in the dependent claims advantageous embodiments and developments of the invention are possible.
Dementsprechend zeichnet sich ein erfindungsgemäßer Ventilantrieb zum Verstellen eines Ventils und/oder Ventilkolbens dadurch aus, dass wenigstens eine Mutter-Kupplungseinheit zum Einkuppeln und/oder Entkuppeln der Spindelmutter vorgesehen ist, wobei die Spindelmutter zumindest zwei Betriebsstellungen aufweist, die einem eingekuppelten, ersten Kupplungszustand und einem entkuppelten, zweiten Kupplungszustand entsprechen, wobei die Mutter-Kupplungseinheit derart ausgebildet ist, die Spindelmutter von einer der Betriebsstellungen in die andere Betriebsstellung zu überzuführen.Accordingly, a valve drive according to the invention for adjusting a valve and / or valve piston is characterized in that at least one nut coupling unit is provided for engaging and / or decoupling the spindle nut, the spindle nut having at least two operating positions, the one engaged, the first clutch state and a decoupled, second coupling state correspond, wherein the nut-coupling unit is designed to transfer the spindle nut from one of the operating positions to the other operating position.
Mit Hilfe einer derartigen Mutter-Kupplungseinheit kann die Spindelmutter von der Welle bzw. Spindelwelle entkuppelt werden, so dass das Ventil bzw. der Ventilkolben u.a. im Notfall oder Stromausfall eine definierte Position bzw. vorgegebene, sichere Ruheposition einnehmen kann. Die im zweiten, entkuppelten Kupplungszustand in vorteilhafter Weise nicht mit der Welle/Spindelwelle in Wirkverbindung stehende Spindelmutter ermöglicht ein besonders schnelles und/oder in Bezug auf die Stellkraft leichtes Verstellen des Ventilantriebes. Dies ist sowohl bei einer Spindel mit flacher bzw. kleiner Steigung als auch bei einer Spindel mit steiler bzw. großer Steigung von großem Vorteil, d.h. v.a. auch bei einer Spindel bzw. Welle und Spindelmutter mit oder ohne Selbsthemmung. Entsprechend können Stellantriebe bzw. Ventilantriebe gemäß der Erfindung mit kleinen oder auch mit besonders großen Stellkräften realisiert werden, ohne dass diese vergleichsweise großräumige und/oder teure Antriebsmotoren benötigen.With the help of such a nut-coupling unit, the spindle nut can be decoupled from the shaft or spindle shaft, so that the valve or the valve piston u.a. In an emergency or power failure, a defined position or predetermined, safe rest position can take. The in the second, uncoupled coupling state advantageously not in operative connection with the shaft / spindle shaft spindle nut allows a particularly fast and / or in relation to the adjusting force easy adjustment of the valve drive. This is of great advantage in both a low pitch spindle and a steep pitch spindle, i. V. A. even with a spindle or shaft and spindle nut with or without self-locking. Correspondingly, actuators or valve actuators according to the invention can be realized with small or even with particularly large actuating forces, without these requiring relatively large-scale and / or expensive drive motors.
Grundsätzlich sind verschiedene Antriebsprinzipien bzw. -systeme gemäß der Erfindung denkbar. Beispielsweise kann zum einen eine sich drehenden Welle bzw. Spindelwelle und eine „wandernde“ bzw. in Richtung des Verstellweges sich verstellende Spindelmutter vorgesehen werden. Zum anderen eine sich drehenden und „wandernde“ bzw. in Richtung des Verstellweges sich verstellende Welle bzw. Spindelwelle und eine fest stehende Spindelmutter vorgesehen werden. Darüber hinaus kann eine sich drehende Spindelmutter und eine „wandernde“ bzw. in Richtung des Verstellweges sich verstellende Welle bzw. Spindelwelle vorgesehen werden. Denkbar ist zudem auch eine sich drehende und „wandernde“ bzw. in Richtung des Verstellweges sich verstellende Spindelmutter, wobei die Welle bzw. Spindelwelle feststeht.In principle, various drive principles or systems according to the invention are conceivable. For example, on the one hand a rotating shaft or spindle shaft and a "wandering" or in the direction of the adjustment adjusting spindle nut can be provided. On the other hand, a rotating and "wandering" or adjusting in the direction of adjustment shaft or spindle shaft and a fixed spindle nut can be provided. In addition, a rotating spindle nut and a "wandering" or in the direction of the adjustment path adjusting shaft or spindle shaft can be provided. It is also conceivable also a rotating and "wandering" or in the direction of Verstellweges itself adjusting spindle nut, wherein the shaft or spindle shaft is fixed.
Vorzugsweise ist eine in Richtung des Verstellweges sich verstellende Welle bzw. Spindelwelle und/oder eine in Richtung des Verstellweges feststehende bzw. sich nicht verstellende, d.h. nicht „wandernde“ Spindelmutter vorgesehen. Hiermit kann eine vorteilhafte Kupplung bzw. Entkupplung gemäß der Erfindung mittels der Mutter-Kupplungseinheit verwirklicht werden. Der konstruktive und wirtschaftliche Aufwand wird hierbei im Vergleich zu den anderen, o.g. Prinzipien reduziert bzw. optimiert.Preferably, a shaft or spindle shaft which is displaced in the direction of the adjustment path and / or a fixed or non-adjusting one in the direction of the adjustment path, i. not "wandering" spindle nut provided. Hereby, an advantageous clutch or decoupling can be realized according to the invention by means of the nut-clutch unit. The constructive and economical effort is compared to the others, o.g. Principles reduced or optimized.
Bevorzugt ist eine um eine Drehachse drehbare bzw. sich drehende Welle bzw. Spindelwelle und/oder eine feststehende bzw. nicht drehbare bzw. sich nicht drehende Spindelmutter vorgesehen. Auch hiermit kann eine vorteilhafte Kupplung bzw. Entkupplung gemäß der Erfindung mittels der Mutter-Kupplungseinheit verwirklicht werden. Alternativ oder in Kombination zur zuvor genannten Variante gemäß der Erfindung kann auch hiermit der konstruktive und wirtschaftliche Aufwand im Vergleich zu den anderen, o.g. Prinzipien (zusätzlich) reduziert bzw. optimiert werden.Preferably, a shaft or spindle shaft rotatable or rotating about a rotation axis and / or a fixed or non-rotatable or non-rotating spindle nut are provided. Hereby, an advantageous coupling or decoupling can be realized according to the invention by means of the nut-clutch unit. Alternatively or in combination with the aforementioned variant according to the invention, the constructional and economic outlay in comparison to the others, also referred to above, can hereby also be considered. Principles (additionally) reduced or optimized.
Generell ist von Vorteil, eine Drehmomentenstütze bzw. Drehmomentenabstützung vorzusehen, wobei das Drehmoment des Antriebsmotors bzw. sich drehenden Spindelelementes (Welle oder Mutter) aufgenommen bzw. an einem Ankerelement bzw. Gehäuse oder dergleichen abgestützt/abgeleitet werden kann.In general, it is advantageous to provide a torque support or torque support, wherein the torque of the drive motor or rotating spindle element (shaft or nut) can be received or supported / derived on an anchor element or housing or the like.
Vorteilhafterweise ist wenigstens eine Haltevorrichtung zum Halten und/oder Anordnen der Spindelmutter an einem Gehäuseelement vorgesehen. Hiermit kann in vorteilhafter Weise das das Drehmoment des Antriebsmotors bzw. der sich drehenden Welle aufgenommen bzw. an einem Gehäuseelement bzw. dem Gehäuse oder dergleichen abgestützt/abgeleitet werden.Advantageously, at least one holding device for holding and / or arranging the spindle nut is provided on a housing element. Hereby, the torque of the drive motor or the rotating shaft can be accommodated or supported / derived on a housing element or the housing or the like in an advantageous manner.
Eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung umfasst eine Spindelantriebseinheit mit einer Welle bzw. Spindelwelle und einer Spindelmutter umfassen, wobei die Welle wenigstens einen Gewindegang aufweist und die Spindelmutter wenigstens einen Gewindeabschnitt für den Gewindegang aufweist. Vorteilhafterweise ist der Gewindeabschnitt in dem ersten Kupplungszustand im Eingriff mit dem Gewindegang und der Gewindeabschnitt ist in dem zweiten Kupplungszustand außer Eingriff vom Gewindegang.A particularly preferred variant of the invention comprises a spindle drive unit with a shaft or spindle shaft and a spindle nut, wherein the shaft has at least one thread and the spindle nut has at least one threaded portion for the thread. Advantageously, in the first coupling state, the threaded portion is engaged with the thread and the threaded portion is disengaged from the thread in the second coupling state.
Im Sinn der Erfindung kann jedoch auch eine Spindelantriebseinheit mit einer Welle bzw. Spindelwelle und einer Spindelmutter vorgesehen werden, die kein Gewinde aufweist. Beispielsweise ist ein derartiges Antriebssystem als Kraftschlussgetriebe bekannt geworden, wobei mit einer glatten Welle und einer sog. „Wälzmutter“ eine Umwandlung von einer Rotation in eine Linearbewegung/-verstellung realisiert wird. Diese Wälzmuttern der Firma Uhing weisen wälzgelagerte Rollringe bzw. Wälzlager auf, die spitzwinklig zueinander angeordnet sind und gegen die Welle drücken, so dass diese sich bei einer Drehbewegung zwischen Welle und Wälzmutter unter ihrem Stellungswinkel auf der Wellenoberfläche abwälzen. Entsprechend wird eine Linearverstellung im Sinn der Erfindung realisierbar.In the sense of the invention, however, a spindle drive unit with a shaft or spindle shaft and a spindle nut can be provided which has no thread. For example, such a drive system has become known as a power transmission, with a smooth shaft and a so-called "Wälzmutter" a conversion of a rotation in a linear movement / adjustment is realized. These nuts of the company Uhing have roller bearings mounted roller bearings or rolling bearings, which are arranged at an acute angle to each other and press against the shaft, so that they roll on a rotational movement between the shaft and Wälzmutter below its position on the shaft surface. Accordingly, a linear adjustment in the context of the invention can be realized.
Derartige Wälzmuttern weisen in vorteilhafter Weise eine Arretierungsvorrichtung auf, womit ein Einkuppeln und ein Auskuppeln bzw. eine Mutterkupplungseinheit im Sinn der Erfindung verwirklicht werden kann. Von Vorteil ist hierbei die kompakte Bauweise und die hier vorhandene Überlastsicherung. Jedoch sind vergleichsweise große Kuppelkräfte zum Ein-/Auskuppeln der Arretierungsvorrichtung notwendig, um den Kraftschluss zwischen Welle und Wälzmutter zu generieren. So sind erfindungsgemäße Spindelantriebseinheiten mit Gewinde bzw. Gewindegang und/oder Gewindeabschnitte zu bevorzugen, d.h. mit Gewindespindel und Gewindemutter.Such Wälzmuttern advantageously have a locking device, whereby a coupling and a disengagement or a female coupling unit in the context of the invention can be realized. The advantage here is the compact design and the existing overload protection. However, comparatively large coupling forces for coupling / disengaging the locking device are necessary to generate the frictional connection between the shaft and the rolling nut. Thus, threaded or threaded spindle drive units and / or threaded sections according to the invention are to be preferred, i. with threaded spindle and threaded nut.
In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist die Mutter-Kupplungseinheit als Verstellvorrichtung zum wenigstens teilweise quer zur Drehachse der Welle gerichteten Verstellen und/oder wenigstens teilweisen Beabstanden der Spindelmutter bzw. Beabstanden zumindest eines Gewindeabschnittes der Spindelmutter ausgebildet.In a particular embodiment of the invention, the mother-coupling unit is designed as an adjustment for at least partially transverse to the axis of rotation of the shaft adjustments and / or at least partial spacing of the spindle nut or spaced apart at least one threaded portion of the spindle nut.
Beispielsweise ist eine Spindelmutter bzw. Gewindemutter vorgesehen, die wenigstens zwei separate und/oder beabstandbare Gewindeteile bzw. Gewindeschalen/Halbschalen umfasst. So kann in vorteilhafter Weise die Mutter-Kupplungseinheit bzw. die Verstellvorrichtung dazu ausgebildet werden, dass diese die wenigstens zwei oder ggf. auch drei Gewindeteile bzw. Gewindeschalen zum Entkuppeln bzw. für den zweiten Kupplungszustand voneinander beabstandet und/oder quer, insb. nahezu senkrecht, zur Linearverstellung/Drehachse der Spindelwelle verstellt. Somit kann in vorteilhafter Weise die Spindelmutter bzw. die Gewindeteile in Bezug auf die Welle außer Eingriff und bei Bedarf wieder in Eingriff gebracht werden.For example, a spindle nut or threaded nut is provided, which comprises at least two separate and / or spaced threaded parts or threaded shells / half shells. Thus, in an advantageous manner, the nut-coupling unit or the adjusting device can be designed so that these at least two or possibly three threaded parts or threaded cups for uncoupling or for the second coupling state spaced from each other and / or transversely, esp. Almost vertically , adjusted for linear adjustment / rotary axis of the spindle shaft. Thus, advantageously, the spindle nut or threaded parts can be disengaged with respect to the shaft and re-engaged as needed.
Vorteilhafterweise umfasst die Verstellvorrichtung wenigstens eine Schwenkachse zum Verschwenken der Spindelmutter und/oder der wenigstens zwei separaten bzw. beabstandbare Gewindeteile bzw. Gewindeschalen. Hiermit kann ohne großen Aufwand eine Querverstellung gemäß der Erfindung verwirklicht werden.Advantageously, the adjusting device comprises at least one pivot axis for pivoting the spindle nut and / or the at least two separate or spaced threaded parts or threaded shells. This can be realized without great effort, a transverse adjustment according to the invention.
Vorzugsweise ist die Mutter-Kupplungseinheit dazu ausgebildet, die Spindelmutter zu verkippen und dadurch die Spindelmutter von einer der Betriebsstellungen in die andere Betriebsstellung zu überzuführen. Hiermit kann eine einstückige Spindelmutter in vorteilhafter Weise verwendet werden, d.h. ein Teilen bzw. mehrere separate Gewindemutterteile sind nicht zwingend notwendig, was den konstruktiven und wirtschaftlichen Aufwand optimiert. Preferably, the nut coupling unit is adapted to tilt the spindle nut and thereby to transfer the spindle nut from one of the operating positions to the other operating position. Hereby, a one-piece spindle nut can be used in an advantageous manner, ie one or more separate threaded nut parts are not absolutely necessary, which optimizes the constructive and economic effort.
In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist die Schwenkachse quer und/oder senkrecht zur Drehachse der Welle ausgerichtet und insbesondere weist eine Verlängerung der Schwenkachse einen Schnittpunkt mit der Drehachse der Welle auf. Dies ermöglicht einen besonders geringen konstruktiven und wirtschaftlichen Aufwand und ist zudem besonders kompakt und mit kleinem Bauraum umsetzbar.In an advantageous variant of the invention, the pivot axis is aligned transversely and / or perpendicular to the axis of rotation of the shaft and, in particular, an extension of the pivot axis has an intersection with the axis of rotation of the shaft. This allows a particularly low design and cost and is also very compact and implemented with a small space.
Zur vorteilhaften Realisierung des ersten und des zweiten Kupplungszustandes gemäß der Erfindung weist in vorteilhafter Weise die Spindelmutter wenigstens einen ersten Gewindeabschnitt an einem ersten, in Richtung der Drehachse betrachteten Endbereich und einen zweiten, vom ersten Gewindeabschnitt in Richtung der Drehachse beabstandeten Gewindeabschnitt an einem zweiten, dem ersten Endbereich in Richtung der Drehachse betrachtet gegenüber angeordneten Endbereich auf. Zudem sind in vorteilhafter Weise der erste Gewindeabschnitt an einer ersten, quer zur Drehachse betrachteten Seite und der zweite Gewindeabschnitt an einer zweiten, der ersten Seite quer zur Drehachse betrachtet gegenüber angeordneten Seite der Spindelmutter angeordnet.For advantageous realization of the first and the second coupling state according to the invention advantageously has the spindle nut at least a first threaded portion at a first, viewed in the direction of rotation axis end portion and a second, spaced from the first threaded portion in the direction of the rotation axis threaded portion on a second, the considered first end portion in the direction of the axis of rotation opposite arranged end portion. In addition, the first threaded portion are advantageously arranged on a first, viewed transversely to the axis of rotation side and the second threaded portion on a second, the first side viewed transversely to the axis of rotation opposite arranged side of the spindle nut.
Mit Hilfe dieser Maßnahme bzw. Maßnahmen wird in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass die Spindelmutter um eine zur Drehachse der Welle quer/senkrecht ausgerichtete Schwenkachse verschwenkbar ist, so dass die Mutter sowohl im ersten als auch im zweiten Kupplungszustand um die Welle herum angeordnet ist/bleibt. Hierbei kann wenigstens ein glatter bzw. gewindeloser Abschnitt der Spindelmutter sich beim Verschenken für den zweiten, entkuppelten Kupplungszustand der Welle annähern, ohne dass die Spindelmutter in Eingriff bzw. in Wirkverbindung zur Welle gelangt/kommt. Dementsprechend sind v.a. auch bei den zuvor genannten Varianten der Erfindung die Kupplungszustände überlagert und winklig zueinander angeordnet.With the help of this measure or measures is advantageously made possible that the spindle nut is pivotable about a pivot axis of the shaft transversely / perpendicularly aligned pivot axis, so that the nut is arranged around the shaft both in the first and in the second coupling state / remains , In this case, at least one smooth or unthreaded section of the spindle nut can approximate when giving away for the second, uncoupled coupling state of the shaft, without the spindle nut coming into engagement or in operative connection with the shaft. Accordingly, v.a. also superimposed in the aforementioned variants of the invention, the coupling states and arranged at an angle to each other.
Generell kann gemäß der Erfindung im entkuppelten bzw. zweiten, entkuppelten Kupplungszustand die Spindelantriebseinheit und/oder das Ventil bzw. der Ventilkolben in eine gewünschte bzw. beliebige Position bzw. sichere Ruheposition ohne großen (Kraft-)Aufwand und vergleichsweise schnell verstellt werden, insbesondere im Notfall und/oder bei Stromausfall. Hierfür ist in vorteilhafter Weise wenigstens eine Rückstelleinheit und/oder Rückstellfeder zum Rückstellen des Ventils und/oder Ventilkolbens und/oder der Welle und/oder der Spindelmutter vorgesehen. So wird in vorteilhafter Weise ein manuelles Verstellen entbehrlich bzw. das Verstellen im entkuppelten bzw. zweiten, entkuppelten Kupplungszustand automatisierbar oder vorteilhaft steuerbar.In general, according to the invention in the decoupled or second, uncoupled coupling state, the spindle drive unit and / or the valve or the valve piston in a desired or arbitrary position or safe rest position without much (force) effort and comparatively quickly adjusted, especially in Emergency and / or power failure. For this purpose, at least one return unit and / or return spring for resetting the valve and / or valve piston and / or the shaft and / or the spindle nut is provided in an advantageous manner. Thus, in an advantageous manner, manual adjustment becomes dispensable or adjustment in the decoupled or second, uncoupled coupling state can be automated or advantageously controlled.
Vorzugsweise ist die Rückstelleinheit als Notfalleinheit zum Positionieren und/oder Stellen des Ventils und/oder Ventilkolbens und/oder der Welle und/oder der Spindelmutter in eine Notposition und/oder Mitte des Verstellweges ausgebildet. Dies ist für besondere und/oder sicherheitsrelevante Anwendungen/Einsatzgebiete von großem Vorteil bzw. rechtlich vorgeschrieben. Dementsprechend eröffnen sich für erfindungsgemäße Ventilantriebe ein weites Anwendungsfeld bzw. zahlreiche, insb. auch sicherheitsrelevante Einsatzgebiete.Preferably, the reset unit is designed as an emergency unit for positioning and / or positioning of the valve and / or valve piston and / or the shaft and / or the spindle nut in an emergency position and / or center of the adjustment. This is for special and / or security applications / applications of great advantage or legally required. Accordingly open for valve actuators according to the invention a wide field of application or numerous, esp. Also safety-relevant applications.
Vorteilhafterweise umfasst die Rückstelleinheit wenigstens einen Elektromagneten. So kann z.B. bei einem Stromausfall automatisch bzw. zwangsweise der Elektromagnet bzw. die elektro-magnetische Spule oder dergleichen außer Betrieb gesetzt werden, so dass selbsttätig die Rückstellung in die gewünschte Position bzw. in die Notposition und/oder Mitte des Verstellweges erfolgen kann. Folglich ist hiermit in vorteilhafter Weise ein absolut sicherer Betrieb auch bei Stromausfall oder dergleichen umsetzbar.Advantageously, the reset unit comprises at least one electromagnet. Thus, e.g. in a power failure automatically or forcibly the solenoid or the electromagnetic coil or the like are put out of service, so that automatically the provision can be made in the desired position or in the emergency position and / or middle of the adjustment. Consequently, hereby advantageously an absolutely safe operation even in case of power failure or the like can be implemented.
Es können unterschiedlichste Materialien für die Spindelantriebseinheit verwendet werden, z.B. Kunststoff und/oder Metallelemente. Vorzugsweise wird eine Kombination von einer Messingmutter und einer Stahlspindelwelle vorgesehen, so dass auf eine Schmierung ggf. verzichtet werden kann.A variety of materials can be used for the spindle drive unit, e.g. Plastic and / or metal elements. Preferably, a combination of a brass nut and a steel spindle shaft is provided, so that lubrication can possibly be dispensed with.
Figurenlistelist of figures
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail with reference to FIGS.
Im Einzelnen zeigt:
-
1 eine schematische Seitenansicht eines Ventilantriebes gemäß der Erfindung im eingekuppelten Zustand einer Spindelmutter, -
2 eine schematische, vergrößerte Detailansicht aus1 , -
3 eine schematische, vergrößerte Detailansicht des Ventilantriebes gemäß1 im ausgekuppelten Zustand der Spindelmutter und -
4 eine schematische, vergrößerte Draufsicht des Ventilantriebes gemäß der Erfindung mit einer Schwenkachse der Spindelmutter.
-
1 a schematic side view of a valve actuator according to the invention in the engaged state of a spindle nut, -
2 a schematic, enlarged detail view1 . -
3 a schematic, enlarged detail view of the valve drive according to1 in the disengaged state of the spindle nut and -
4 a schematic, enlarged plan view of the valve actuator according to the invention with a pivot axis of the spindle nut.
In den Figuren ist ein bevorzugter Ventilantrieb
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine drehbare Spindelwelle
Hiermit kann in vorteilhafter Weise das Antriebsdrehmoment des Motors
Im eingekuppelten Zustand der Spindelmutter
Der Ventilantrieb
Durch ein Verschwenken der Spindelmutter
Diese vorteilhafte Spindelmutter
Zudem sind in vorteilhafter Weise zwei Anschläge
Wie in
So kann bei einem besonderen Betriebsfall, wie z.B. einem Notfall oder bei einem Stromausfall, durch Abschalten bzw. Kontrollieren und/oder durch einen Stromausfall erreicht werden, dass die Spindelmutter
Wie in
Damit werden beispielsweise entsprechende Vorgaben bzw. Vorschriften in bestimmten Anwendungsgebieten erfüllbar, was den Einsatz bzw. den Anwendungsbereich des Ventilantriebes
Alternativ kann auch eine manuelle Positionierung im entkuppelten Zustand erfolgen bzw. realisiert werden, z.B. wird in einer besonderen Anwendung die Spindelwelle
Generell kann mittels des dargestellten Ventilantriebes
Auch sind die verwendeten/eingesetzten Komponenten vergleichsweise kostengünstig und benötigen zudem relativ wenig Bauraum, was sich auf die Wirtschaftlichkeit und den Platzbedarf besonders positiv auswirkt.Also, the used / used components are relatively inexpensive and also require relatively little space, which has a particularly positive effect on the economy and space requirements.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Ventilantriebvalve drive
- 22
- Muttermother
- 33
- Spindelspindle
- 44
- Getriebetransmission
- 55
- Motorengine
- 66
- Achseaxis
- 77
- Getriebetransmission
- 88th
- Kupplungclutch
- 99
- Lochhole
- 1010
- Stiftpen
- 1111
- Achseaxis
- 1212
- Gewindethread
- 1313
- Gewindethread
- 1414
- Halterungholder
- 1515
- Gehäusecasing
- 1616
- Achseaxis
- 1717
- Wellewave
- 1818
- Elektromagnetelectromagnet
- 1919
- Hebellever
- 2020
- Achseaxis
- 2121
- Anschlagattack
- 2222
- Rückstellungprovision
- 2323
- Federfeather
- 2424
- VentilValve
- 2525
- Ventilkolbenplunger
- 2626
- Anschlag attack
- AA
- Abstanddistance
- DD
- Drehrichtungdirection of rotation
- PP
- Längsrichtunglongitudinal direction
- WW
- Winkelcorner
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2228573 B1 [0004]EP 2228573 B1 [0004]
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018103397.4A DE102018103397A1 (en) | 2018-02-15 | 2018-02-15 | Valve drive for adjusting a valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018103397.4A DE102018103397A1 (en) | 2018-02-15 | 2018-02-15 | Valve drive for adjusting a valve |
Publications (1)
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DE102018103397A1 true DE102018103397A1 (en) | 2019-08-22 |
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ID=67482002
Family Applications (1)
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---|---|
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-
2018
- 2018-02-15 DE DE102018103397.4A patent/DE102018103397A1/en active Pending
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