EP0091157A2 - Adjusting device for the operating tappet of an actuating device - Google Patents

Adjusting device for the operating tappet of an actuating device Download PDF

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EP0091157A2
EP0091157A2 EP83200419A EP83200419A EP0091157A2 EP 0091157 A2 EP0091157 A2 EP 0091157A2 EP 83200419 A EP83200419 A EP 83200419A EP 83200419 A EP83200419 A EP 83200419A EP 0091157 A2 EP0091157 A2 EP 0091157A2
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/04—Stops for limiting movement of members, e.g. adjustable stop

Definitions

  • the invention relates to a device for adjusting the actuating plunger of an actuator device with a working actuator, which acts on an actuator with a plunger.
  • Such actuator devices are used, for example, to actuate electrical or mechanical valves.
  • the ram position can change, for example due to material aging. So that the plunger can perform its function precisely, it is necessary to correct or readjust its position relative to an actuator over time.
  • the object is achieved in that the work actuator is guided together with the plunger along the actuating line of the plunger, that at the end of the plunger remote from the actuator, this interacts with an adjusting stop and that the plunger, which acts on the actuator during the action is immovably fixed in the work process by means of a locking actuator on the side of the work actuator remote from the actuator, while reset time intervals are released by the locking actuator for longitudinal displacement.
  • the plunger can then be readjusted by first moving fully to the actuator after the locking actuator has been released with the aid of the readjusting stop. Then the locking actuator is put back into operation and the plunger is locked in the newly set operating position.
  • the adjusting stop consists of a counter bearing and a compression spring arranged between the counter bearing and the tappet.
  • the compression spring presses the plunger against the actuator while the locking actuator is released.
  • the counter bearing consists of a wedge which pushes transversely to the tappet axis against the tappet end remote from the actuator. While the locking actuator is released, the wedge can then slide behind the plunger and push it forward to the actuator. The locking actuator then operates again.
  • all actuators consist of a stack of piezoelectric disks.
  • a plunger 1 is mounted displaceably in bearings 2 along a line 3.
  • This tappet can be a valve tappet or the like, which works on a schematically indicated actuator 5, for example a valve.
  • actuator 5 for example a valve.
  • a work actuator 11 which, for example, consists of piezoelectric disks stacked on top of one another in the direction of line 3.
  • the plunger 1 is supported on its end 13 remote from the actuator 5 by means of a compression spring 15 on a stationary abutment 16.
  • a locking actuator 17 also acts on the plunger 1.
  • the locking actuator is provided for this purpose with a plunger 19, which can be placed transversely to the longitudinal direction of the plunger 1 and the plunger in this case against a thrust bearing 21 presses.
  • the locking actuator 17 can also be constructed from piezoelectric disks. But it is also possible to easily design it as an electromagnet.
  • Fig. 2 only the left part of the overall device according to Fig. 1 is shown.
  • the compression spring 15 and the counter-bearing 16 according to FIG. 1 are replaced by an adjusting stamp 25 of an adjusting actuator 27.
  • the adjusting actuator 27 turns on the voltage U 27 is applied , and the adjusting punch 25 pushes transversely to the plunger 1 with an oblique wedge surface 29 against a corresponding one Adjustment surface 13 'of the plunger 1.
  • the locking actuator 17 is excited again, the plunger 19 fixes the plunger 1, and the adjustment actuator 27 is de-energized. However, he can also remain excited to maintain a counterpart.
  • the plunger 1 is also possible to design the plunger 1 to be resilient between the plunger 19 and the readjusting plunger 25.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Nachstellen des Betätigungsstößels (1) einer Aktuatoreinrichtung mit einem Arbeitsaktuator (11), der mit einem Stößel (1) auf ein Stellglied (5) einwirkt. Der Arbeitsaktuator (11) ist zusammen mit dem Stößel (1) längs der Bewegungslinie (3) des Stößels (1) verschiebbar geführt. Am vom Stellglied (5) abliegenden Ende (13) des Stößels (1) wirkt dieser mit einem nachstellenden Anschlag (15, 16) zusammen. Der Stößel (1), der während des Einwirkens auf das Stellglied (5) im Arbeitsprozeß mittels eines Arretieraktuators (17) auf der vom Stellglied (5) abliegenden Seite (23) des Arbeitsaktuators (11) unverschieblich festgelegt ist, wird während Nachstellzeitintervallen vom Arretieraktuator (17) zur Längsverschiebung freigegeben.The invention relates to a device for adjusting the actuating plunger (1) of an actuator device with a working actuator (11), which acts on an actuator (5) with a plunger (1). The work actuator (11), together with the plunger (1), is displaceably guided along the line of movement (3) of the plunger (1). At the end (13) of the plunger (1) remote from the actuator (5), the plunger (1) interacts with an adjusting stop (15, 16). The plunger (1), which is fixed during the action on the actuator (5) in the working process by means of a locking actuator (17) on the side (23) of the working actuator (11) remote from the actuator (5), is set by the locking actuator during reset time intervals (17) released for longitudinal displacement.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Nachstellen des Betätigungsstößels einer Aktuatoreinrichtung mit einem Arbeitsaktuator, der mit einem Stößel auf ein Stellglied einwirkt.The invention relates to a device for adjusting the actuating plunger of an actuator device with a working actuator, which acts on an actuator with a plunger.

Derartige Aktuatorenvorrichtungen dienen beispielsweise der Betätigung von elektrischen oder mechanischen Ventilen. Während des Arbeitsprozesses kann sich die einmal eingestellte Stößelstellung beispielsweise infolge von Materialalterung ändern. Damit der Stößel aber seine Funktion präzise ausführen kann, ist es notwendig, seine Stellung gegenüber einem Stellglied im Laufe der Zeit zu korrigieren bzw. nachzustellen.Such actuator devices are used, for example, to actuate electrical or mechanical valves. During the work process, the ram position can change, for example due to material aging. So that the plunger can perform its function precisely, it is necessary to correct or readjust its position relative to an actuator over time.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Nachstellen des Betätigungsstößels einer Aktuatoreinrichtung zu schaffen.It is an object of the invention to provide a device for adjusting the actuating plunger of an actuator device.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Arbeitsaktuator zusammen mit dem Stößel längs der Betätigungslinie des Stößels verschiebbar geführt ist, daß am vom Stellglied abliegenden Ende des Stößels dieser mit einem nachstellenden Anschlag zusammenwirkt und daß der Stößel, der während des Einwirkens auf das Stellglied im Arbeitsprozeß mittels eines Arretieraktuators auf der vom Stellglied abliegenden Seite des Arbeitsaktuators unverschieblich festgelegt ist, während Nachstellzeitintervallen vom Arretieraktuator zur Längsverschiebung freigegeben ist.The object is achieved in that the work actuator is guided together with the plunger along the actuating line of the plunger, that at the end of the plunger remote from the actuator, this interacts with an adjusting stop and that the plunger, which acts on the actuator during the action is immovably fixed in the work process by means of a locking actuator on the side of the work actuator remote from the actuator, while reset time intervals are released by the locking actuator for longitudinal displacement.

In vorgegebenen Zeitabständen oder während Betriebspausen läßt sich der Stößel dann dadurch nachstellen, daß er nach dem Lösen des Arretieraktuators zunächst voll an das Stellglied herangefahren wird mit Hilfe des nachstellenden Anschlages. Danach wird dann der Arretieraktuator wieder in Betrieb gesetzt und der Stößel in der neu eingestellten Betriebsstellung arretiert.At predetermined intervals or during breaks in operation, the plunger can then be readjusted by first moving fully to the actuator after the locking actuator has been released with the aid of the readjusting stop. Then the locking actuator is put back into operation and the plunger is locked in the newly set operating position.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung besteht der nachstellende Anschlag aus einem Gegenlager und einer zwischen dem Gegenlager und dem Stößel angeordneten Druckfeder. Die Druckfeder drückt dabei, während der Arretieraktuator gelöst ist, den Stößel gegen das Stellglied.According to one embodiment of the invention, the adjusting stop consists of a counter bearing and a compression spring arranged between the counter bearing and the tappet. The compression spring presses the plunger against the actuator while the locking actuator is released.

Eine andere Ausbildung des nachstellenden Anschlages besteht darin, daß das Gegenlager aus einem Keil besteht, der sich quer zur Stößelachse gegen das vom Stellglied abliegende Stößelende schiebt. Während der Arretieraktuator gelöst ist, kann sich dann der Keil hinter den Stößel schieben und diesen bis zum Stellglied vordrücken. Danach tritt der Arretieraktuator wieder in Funktion.Another embodiment of the adjusting stop is that the counter bearing consists of a wedge which pushes transversely to the tappet axis against the tappet end remote from the actuator. While the locking actuator is released, the wedge can then slide behind the plunger and push it forward to the actuator. The locking actuator then operates again.

Alle Aktuatoren, insbesondere aber der Arbeitsaktuator, bestehen nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung aus einem Stapel piezoelektrischer Scheiben.According to a further embodiment of the invention, all actuators, but in particular the working actuator, consist of a stack of piezoelectric disks.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 anhand einer schematischen Zeichnung den Aufbau der Vorrichtung zum Nachstellen des Betätigungsstößels,
  • Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform eines Nachstellanschlages.
The invention is explained in more detail with reference to the embodiment shown in the drawing. Show it:
  • 1 is a schematic drawing of the structure of the device for adjusting the actuating plunger,
  • Fig. 2 shows a modified embodiment of an adjustment stop.

In der schematischen Zeichnung nach Fig. 1 ist ein Stößel 1 in Lagern 2 längs einer Linie 3 verschieblich gelagert. Dieser Stößel kann ein Ventilstößel oder dergl. sein, der auf ein schematisch angedeutetes Stellglied 5, beispielsweise ein Ventil, arbeitet. In der Ruhestellung besteht zwischen der Stößelvorderkante 7 und dem Stellglied 5 ein Luftspalt 9.In the schematic drawing of FIG. 1, a plunger 1 is mounted displaceably in bearings 2 along a line 3. This tappet can be a valve tappet or the like, which works on a schematically indicated actuator 5, for example a valve. In the rest position, there is an air gap 9 between the tappet leading edge 7 and the actuator 5.

Zwischen den Lagern 2 befindet sich ein Arbeitsaktuator 11, der beispielsweise aus in Richtung der Linie 3 aufeinander gestapelten piezoelektrischen Scheiben besteht. Der Stößel 1 ist an seinem vom Stellglied 5 abliegenden Ende 13 mittels einer Druckfeder 15 an einem ortsfesten Widerlager 16 abgestützt. Zwischen dem Arbeitsaktuator 11 und dem Stößelende 13 wirkt noch ein Arretieraktuator 17 auf den Stößel 1. Der Arretieraktuator ist zu diesem Zweck mit einem Stempel 19 versehen, der quer zur Längsrichtung des Stößels 1 auf diesen aufsetzbar ist und den Stößel in diesem Fall gegen ein Drucklager 21 drückt. Ebenso wie der Arbeitsaktuator 11 kann auch der Arretieraktuator 17 aus piezoelektrischen Scheiben aufgebaut sein. Es ist aber auch möglich, ihn ganz einfach als Elektromagneten auszubilden.Between the bearings 2 there is a work actuator 11 which, for example, consists of piezoelectric disks stacked on top of one another in the direction of line 3. The plunger 1 is supported on its end 13 remote from the actuator 5 by means of a compression spring 15 on a stationary abutment 16. Between the working actuator 11 and the plunger end 13, a locking actuator 17 also acts on the plunger 1. The locking actuator is provided for this purpose with a plunger 19, which can be placed transversely to the longitudinal direction of the plunger 1 and the plunger in this case against a thrust bearing 21 presses. Like the working actuator 11, the locking actuator 17 can also be constructed from piezoelectric disks. But it is also possible to easily design it as an electromagnet.

Die mechanische Nachstellung mit Hilfe der Nachstellvorrichtung wird wie folgt vorgenommen:

  • Im normalen Betrieb hält die Vorderfläche 7 des Stößels 1 im Ruhezustand von dem Stellglied 5 den Abstand 9 ein. Der Abstand zwischen dem vom Stellglied 5 abgewandten Ende 23 des Arbeitsaktuators 11 und der Stößelvorderfläche 7 bemißt sich dabei in seiner Länge b0. An den Arretieraktuator 17 ist die Spannung U17 gelegt. Der Arretieraktuator 17 drückt dadurch den Stempel 19 gegen den Stößel 1 und legt diesen unverschieblich in seiner Längsrichtung fest. Wird nun an den Arbeitsaktuator 11 die Spannung U11 gelegt, dann längt sich der Arbeitaktuator 11, und die Stößelvorderfläche 7 stößt gegen das Stellglied 5. Der Abstand zwischen dem vom Stellglied 5 abliegenden Ende 23 des Arbeitsaktuators 11 und der Stößelvorderfläche 7 beträgt dabei bl. Durch wechselweises Erregen und Entregen des Arbeitsaktuators 11 hebt sich die Stößelvorderfläche 7 deshalb im entsprechenden turnusmäßigen Wechsel von dem Stellglied 5 ab oder drückt mit der Kraft P in Richtung des Pfeiles 24 wieder gegen das Stellglied 5. Es zeigt sich nun, daß infolge von Alterungen der Arbeitsaktuator 11 in seiner Länge in Richtung des Stößels von b auf b2 schrumpft. Um dieses Schrumpfen auszugleichen, wird die Nachstellvorrichtung in Betrieb gesetzt. Zunächst wird die Spannung U17 vom Arretieraktuator 17 abgenommen, so daß sich der Stempel 19 von dem Stößel 1 löst. Damit wird der Stößel 1 in Richtung der Linie 3 verschieblich, und die Druckfeder 15 drückt den Stößel bei über die Spannung U11 erregtem Arbeitsaktuator 11 gegen das Stellglied 5. Hat sich die vordere Stößelfläche 7 an das Stellglied 5 gelegt, dann wird der Arretieraktuator wieder erregt, und der Stempel 19 legt den Stößel 1 wieder fest. Der Stößel 1 wirkt nun wieder wie vor der Schrumpfung auf das Stellglied 5 ein.
The mechanical adjustment using the adjustment device is carried out as follows:
  • In normal operation, the front surface 7 of the plunger 1 maintains the distance 9 from the actuator 5 in the idle state. The distance between the end 23 of the working actuator 11 facing away from the actuator 5 and the tappet front surface 7 is measured in its length b 0 . The voltage U 17 is applied to the locking actuator 17. The locking actuator 17 thereby presses the plunger 19 against the plunger 1 and immovably fixes it in its longitudinal direction. Will now work Actuator 11 applied the voltage U 11 , then the working actuator 11 is elongated, and the tappet front surface 7 abuts the actuator 5. The distance between the end 23 of the actuator 5 remote from the actuator 5 and the tappet front surface 7 is b l . By alternately energizing and de-energizing the work actuator 11, the tappet front surface 7 therefore lifts off in a corresponding alternating manner from the actuator 5 or presses with the force P in the direction of the arrow 24 again against the actuator 5. It can now be seen that due to aging the Working actuator 11 shrinks in length in the direction of the tappet from b to b 2 . In order to compensate for this shrinkage, the adjusting device is put into operation. First, the voltage U 17 is taken from the locking actuator 17 so that the plunger 19 is released from the plunger 1. The plunger 1 is thus displaceable in the direction of the line 3, and the compression spring 15 presses the plunger against the actuator 5 when the working actuator 11 is energized via the voltage U 11. If the front plunger surface 7 lies against the actuator 5, the locking actuator becomes again excited, and the stamp 19 sets the plunger 1 again. The plunger 1 now acts on the actuator 5 as before the shrinkage.

In Fig. 2 ist nur der linke Teil der Gesamtvorrichtung nach Fig. 1 dargestellt. Die Druckfeder 15 und das Gegenlager 16 nach Fig. 1 sind dabei ersetzt durch einen Nachstellstempel 25 eines Nachstellaktuators 27. Sobald beim Bedarf einer Nachstellung der Arretieraktuator 17 seinen Stempel 19 von dem Stößel 1 löst und dieser damit frei verschieblich wird, wird der Nachstellaktuator 27 an die Spannung U27 gelegt, und der Nachstellstempel 25 schiebt sich quer zum Stößel 1 mit einer schrägen Keilfläche 29 gegen eine entsprechende Nachstellfläche 13' des Stößels 1. Ist die Nachstellung vollzogen, dann wird der Arretieraktuator 17 wieder erregt, der Stempel 19 legt den Stößel 1 fest, und der Nachstellaktuator 27 wird entregt. Er kann allerdings zur Aufrechterhaltung eines Gegenlagers auch erregt bleiben.In Fig. 2 only the left part of the overall device according to Fig. 1 is shown. The compression spring 15 and the counter-bearing 16 according to FIG. 1 are replaced by an adjusting stamp 25 of an adjusting actuator 27. As soon as the locking actuator 17 needs its adjusting 19 to detach its plunger 19 from the tappet 1 and this thus becomes freely displaceable, the adjusting actuator 27 turns on the voltage U 27 is applied , and the adjusting punch 25 pushes transversely to the plunger 1 with an oblique wedge surface 29 against a corresponding one Adjustment surface 13 'of the plunger 1. Once the adjustment has been made, the locking actuator 17 is excited again, the plunger 19 fixes the plunger 1, and the adjustment actuator 27 is de-energized. However, he can also remain excited to maintain a counterpart.

Zur Einrichtung einer Pufferung ist es auch möglich, den Stößel 1 zwischen dem Stempel 19 und dem Nachstellstempel 25 federnd auszubilden.To set up buffering, it is also possible to design the plunger 1 to be resilient between the plunger 19 and the readjusting plunger 25.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Nachstellen des Betätigungsstößels einer Aktuatoreinrichtung mit einem Arbeitsaktuator, der mit einem Stößel auf ein Stellglied einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsaktuator (11) zusammen mit dem Stößel (1) längs der Bewegungslinie (3) des Stößels (1) verschiebbar geführt ist, daß am vom Stellglied (5) abliegenden Ende (13) des Stößels (1) dieser mit einem nachstellenden Anschlag (15, 16; 25) zusammenwirkt und daß der Stößel (1), der während des Einwirkens auf das Stellglied (5) im Arbeitsprozeß mittels eines Arretieraktuators (17) auf der vom Stellglied (5) abliegenden Seite (23) des Arbeitsaktuators (11) unverschieblich festgelegt ist, während Nachstellzeitinvervallen vom Arretieraktuator (17) zur Längsverschiebung freigegeben ist.1. Device for adjusting the actuating plunger of an actuator device with a work actuator, which acts with a plunger on an actuator, characterized in that the work actuator (11) together with the plunger (1) along the line of movement (3) of the plunger (1) can be displaced is guided that at the end (13) of the plunger (1) remote from the actuator (1), this interacts with an adjusting stop (15, 16; 25) and that the plunger (1), which acts on the actuator (5 ) is fixed immovably in the working process by means of a locking actuator (17) on the side (23) of the working actuator (11) remote from the actuator (5), while reset time intervals are released by the locking actuator (17) for longitudinal displacement. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nachstellende Anschlag aus einem Gegenlager (16) und einer zwischen dem Gegenlager (16) und dem Stößel (1) angeordneten Druckfeder (15) besteht.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the adjusting stop consists of a counter bearing (16) and a compression spring (15) arranged between the counter bearing (16) and the plunger (1). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlager (25) aus einem Keil besteht, der sich quer zur Stößelachse gegen das vom Stellglied (5) abliegende Stößelende (13') schiebt.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the counter bearing (25) consists of a wedge which pushes transversely to the plunger axis against the plunger end (13 ') remote from the actuator (5). 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das keilförmige Gegenlager (29) mittels eines Nachstellaktuators (27) verstellbar ist.4. Device according to claims 1 and 3, characterized in that the wedge-shaped counter bearing (29) is adjustable by means of an adjusting actuator (27). 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Arbeitsaktuator (11) aus einem Stapel piezoelektrischer Scheiben besteht.5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that at least the work actuator (11) consists of a stack of piezoelectric disks.
EP83200419A 1982-04-01 1983-03-25 Adjusting device for the operating tappet of an actuating device Withdrawn EP0091157A3 (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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EP0091157A2 true EP0091157A2 (en) 1983-10-12
EP0091157A3 EP0091157A3 (en) 1985-04-17

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP83200419A Withdrawn EP0091157A3 (en) 1982-04-01 1983-03-25 Adjusting device for the operating tappet of an actuating device

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US (1) US4492891A (en)
EP (1) EP0091157A3 (en)
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