Ventil mit elektrischem Servomotor Die Erfindung betrifft ein Ventil mit elektrischem Servomotor, wobei der Servomotor über einen Ge windetrieb auf die Ventilspindel wirkt und wobei sowohl das Ventil als auch der Servomotor separate, jedoch verbindbare Bauteile darstellen. Die Erfin dung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gewinde trieb Bestandteil des Servomotor-Bauteiles bildet. Dies hat den Vorteil, dass der schmutz- und tempera turempfindliche Gewindetrieb in dem dichten Gehäu se des Servomotor-Bauteiles liegt.
Weitere Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführangsbeispieles anhand: der Zeichnung, die einen Längsschnitt durch das Ventil und den Servomotor zeigt.
Der als Ganzes mit 1 bezeichnete Servomotor Bauteil umfasst die Gehäuseteile 3 und 3'. Am Ge häuseteil 3 sind ein Elektromotor 4 und ein Hilfs elektromotor 5 angebracht, die beide auf ein Differen- tialgetriebe 6 wirken. Vom Differentialgetriebe wird die Kraft auf das Kegelrad 7 übertragen, auf dessen Welle 22 das Stirnrad 8 aufgekeilt ist. Das Stirnrad B wirkt auf ein Stirnrad 9, das mit einem Stirnrad 10 mit der selben Welle, auf der das Stirnrad 9 befestigt ist, fest verbunden ist. Das Stirnrad 10 greift in ein Stirnrad 11, das auf einer auf der Welle 22 drehbaren Hülse 12 sitzt, die zum Sonnenrad 13 eines Planeten getriebes führt.
Das Sonnenrad 13 wirkt auf die Pla netenräder 14, 14', die sich am innen verzahnten Kranz 15 abstützen. Die Planetenräder 14, 14' sitzen auf Bolzen 16, die in der Scheibe 17 verankert sind. Die Scheibe 17 trägt über ein kugelgelagertes Spin- delstück die Gewindespindel 18, die in das Gewinde der Mutter 19 eingreift. Die Mutter 19 weist Abstüt- zungsarme 20 auf, die in zwei Parallelführungen 21 im Gehäuseteil 3' eingreifen, der somit den aus Ge- windespindel 18 und Gewindemutter 19 bestehenden Gewindetrieb schützend umfasst.
Der als Ganzes mit 2 bezeichnete Ventilbauteil besteht aus dem Gehäuse 30, der Ventilspindel 31 und den üblichen Dichtelementen 32 am Austritt der Spindel 31 aus dem Gehäuse 30.
Die Gehäuseteile 3 und 3' des Servomotor-Bau- teiles 1 einerseits und das Gehäuse 30 des Ventil- Bauteiles 2 andererseits sind durch ein Zwischen stück 40 oder Laternengehäuse miteinander verbun den. Die spindelförmige, in .das Zwischenstück 40 ragende Verlängerung der Gewindemutter 19 und die Ventilspindel 31 sind mittels einer Kupplung 41, die radiale Ausschläge zulässt, verbunden.
Die Kupplung 41, die durch ein Fenster 39 im Zwischenstück 40 von aussen her zugänglich ist, trägt einen Lappen 42 mit Schlitz, in den ein an einem Kurbelarm 50 befe stigter Stift eingreift. Der Kurbelarm 50 gehört zu einem Stellungsgeber 51, der ein Stellungssignal über die Signalleitung 52 abgibt. Die Leitung 52 führt zum Vergleichsorgan 53, dem über die Leitung 55 ein Stellungssollwertsignal zugeführt wird. Der Ausgang des Vergleichsorgans 53 gelangt über die Leitung 54 zum Verstärker 58, der über die Leitung 56 mit Energie versorgt wird. Der Ausgang des Verstärkers ist über die Leitung 57 mit dem Elektromotor 4 ver bunden.
Der Hilfselektromotor 5 ist an einem separaten Netz, vorzugsweise an einem Wechselstromnetz, an geschlossen. Seine Drehzahl liegt zwischen 10 und 50 % der maximalen Drehzahl des Elektromotors 4. Der Hilfselektromotor 5 kann aber auch willkürlich von der Warte aus betätigt werden, etwa im Fälle eines Versagens des Elektromotors 4, oder wenn der auf den Elektromotor 4 wirkende Regelkreis vorüber- gehend - z. B. Anfahren der Anlage, in der das Ventil eingebaut ist - ausser Betrieb steht.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Gewindetrieb als Kugelumlauf-Gewindetrieb aus gebildet. Bei dieser an sich bekannten Gewindebauart laufen zwischen den Gewindeflächen der Spindel und der Mutter Kugeln. Die Anwendung des Kugelum- lauf-Gewindetriebes bei Ventilen ist besonders vor teilhaft, da hierdurch die Reibung kleingehalten wird und damit der Wirkungsgrad des Servomotors we sentlich verbessert wird.
Das erfindungsgemässe Ventil eignet sich beson ders für die Anwendung in Dampferzeugungsanlagen. Es ist möglich, Spindel und Mutter des Gewinde triebes zu vertauschen, z. B. die Gewindespindel mit der Ventilspindel zu verbinden und gegen Drehen zu sichern und die Gewindemutter durch das Planeten getriebe anzutreiben.
The invention relates to a valve with an electric servomotor, the servomotor acting on the valve spindle via a Ge threaded drive and both the valve and the servomotor being separate but connectable components. The inven tion is characterized in that the thread drive forms part of the servomotor component. This has the advantage that the screw drive, which is sensitive to dirt and temperature, is located in the tight housing of the servomotor component.
Further features emerge from the following description of an exemplary embodiment with reference to: the drawing, which shows a longitudinal section through the valve and the servomotor.
The servomotor component designated as a whole by 1 comprises the housing parts 3 and 3 '. On the housing part 3, an electric motor 4 and an auxiliary electric motor 5 are attached, both of which act on a differential gear 6. The force is transmitted from the differential gear to the bevel gear 7, on whose shaft 22 the spur gear 8 is keyed. The spur gear B acts on a spur gear 9, which is firmly connected to a spur gear 10 with the same shaft on which the spur gear 9 is attached. The spur gear 10 engages a spur gear 11 which sits on a rotatable on the shaft 22 sleeve 12, which leads to the sun gear 13 of a planetary gear.
The sun gear 13 acts on the planet wheels 14, 14 ', which are supported on the internally toothed rim 15. The planet gears 14, 14 'sit on bolts 16 which are anchored in the disk 17. The washer 17 carries the threaded spindle 18, which engages in the thread of the nut 19, via a spindle piece with ball bearings. The nut 19 has support arms 20 which engage in two parallel guides 21 in the housing part 3 ′, which thus protects the screw drive consisting of the threaded spindle 18 and threaded nut 19.
The valve component designated as a whole by 2 consists of the housing 30, the valve spindle 31 and the usual sealing elements 32 at the exit of the spindle 31 from the housing 30.
The housing parts 3 and 3 'of the servomotor component 1 on the one hand and the housing 30 of the valve component 2 on the other hand are connected to one another by an intermediate piece 40 or lantern housing. The spindle-shaped extension of the threaded nut 19, protruding into the intermediate piece 40, and the valve spindle 31 are connected by means of a coupling 41 which allows radial deflections.
The coupling 41, which is accessible from the outside through a window 39 in the intermediate piece 40, carries a flap 42 with a slot into which a pin on a crank arm 50 BEFE Stierter engages. The crank arm 50 belongs to a position transmitter 51 which emits a position signal via the signal line 52. The line 52 leads to the comparison element 53, to which a position setpoint signal is fed via the line 55. The output of the comparator 53 arrives via the line 54 to the amplifier 58 which is supplied with energy via the line 56. The output of the amplifier is ver via line 57 to the electric motor 4 connected.
The auxiliary electric motor 5 is connected to a separate network, preferably an alternating current network. Its speed is between 10 and 50% of the maximum speed of the electric motor 4. The auxiliary electric motor 5 can also be operated arbitrarily from the control room, for example in the event of a failure of the electric motor 4, or if the control loop acting on the electric motor 4 is temporary - e.g. B. Starting up the system in which the valve is installed - is out of operation.
According to one embodiment of the invention, the screw drive is formed as a recirculating ball screw drive. In this known thread design, balls run between the threaded surfaces of the spindle and the nut. The use of the recirculating ball screw drive in valves is particularly advantageous, since this keeps the friction low and thus the efficiency of the servomotor is significantly improved.
The valve according to the invention is particularly suitable for use in steam generating systems. It is possible to swap the spindle and nut of the thread drive, z. B. to connect the threaded spindle with the valve spindle and secure against rotation and drive the threaded nut through the planetary gear.