Hydraulische Stellantriebe

Stellantriebe von AUTRONIC Elektrohydraulische Stellantriebe sind der Kern unserer Produktreihe. Unter der Typenbezeichnung Vp40, Vp50 und Vp250 liefern wir Ihnen eine Breite Palette an linearen Regelantrieben.




Präzises Regeln von Stoffströmen

Elektrohydraulische Stellantriebe bieten auf Grund ihres Betriebsverhaltens ausgezeichnete Voraussetzungen, um Stoffströme präzise zu regeln. Es können sehr hohe Stellkräfte bzw. Drehmomente bei kurzen Stellzeiten und guter Hysterese erreicht werden. Die autarken Einheiten sind äußerst zuverlässig und langlebig, sie benötigen nur Netzspannung und ein Steuersignal zum Betrieb.

Ein Vorteil gegenüber pneumatischen und elektromechanischen Antriebsarten, sind die umfangreichen und einfach zu realisierenden Sicherheitsfunktionen. Bei Netzausfall können mit Hilfe von Druckspeichern Notstellbewegungen ausgeführt werden. Der Antrieb kann aber auch in der momentanen Position verblockt werden und mit einer Handpumpe in jede beliebige Stellung gebracht werden. Diese Funktionen spielen vor allem in sicherheitsrelevanten Anlagenteilen eine große Rolle.

Mit Meßwertaufnehmern und einer Steuerung wird der momentane Zustand des Stoffstromes erfaßt und aufbereitet. Die Bewegung des Stellantriebes ist proportional zum eingehenden Steuersignal von 4 bis 20 mA. Eine Rückführung innerhalb des Stellantriebs gewährleistet eine hohe Stellgenauigkeit bei geringer Hysterese. Mit entsprechenden Steuerungen ist es sogar möglich, die ungünstige Regelcharakteristik von einigen Armaturen wie z. B. Kugelhähnen auszugleichen.

Die Stellantriebe mit Hubzylindern sind mit Stellkräften von 5 bis 150 KN und einem Hub von bis zu 100 mm als Standardausführung lieferbar. Sonderausführungen wie z.B. Ex-geschützt EEx i a(ATEX) sind möglich.

Allgemeine Beschreibung Stellantrieb Vp (62.0201.8.3 E )

Allgemeine Beschreibung 62.0201.8.3 E Sehen Sie hierzu Prinzip Diagram 62.0030.6.165E, im pdf Format auch zum download.

1.Aufbau

Der Grauguß-Ölbehälter (37) ist oben durch einen Deckel abgeschlossen, an dessen Unterseite die Zahnradpumpen (38), (39), (40) und das Ventilgehäuse (25) angebaut sind. Das Ventilgehäuse (25) enthält den Steuerschieber (6) mit Ventilkolben (5), das Druckbegrenzungsventil (32) und das Rückschlagventil (33).

Am Deckel ist der Motor (34) angeflanscht, der über eine Bogenzahnkupplung die Zahnradpumpen antreibt. Die Haube auf der Oberseite dient zur staubdichten Abdeckung des auf dem Ventilgehäuse (25) befestigtem Tauchspulenmeßgliedes (3).

In den Ringspalt dieses dauermagneterregten Meßgliedes (3) taucht die Tauchspule (4) ein, die mit dem Vorsteuerkolben (5) fest verbunden ist. Die Tauchspule ist reibungsfrei an den Federn (2) und (22) aufgehängt. Der Vorsteuerkolben (5) ist im Steurschieber (6) ebenfalls reibungsfrei geführt, weil dieser durch den Schraubenantrieb (15) über eine Kupplung ständig in eine Drehbewegung versetzt wird.

Der von dem Motor (34) angetriebene Pumpensatz besteht aus drei Zahnradpumpen: 1.Vorsteuerpumpe (38), 2. Haltepumpe(39), 3.Hauptpumpe (40).

Das von der Vorsteuerpumpe geförderte Öl fließt durch den Sinterfilter (28) und zwei Blenden, dann an den Steuerkanten des Vorsteuerkolbens (5) vorbei und in den Ölbehälter zurück.

Die Steuerkanten des Steuerschiebers (6) sind bei Stillstand des Stellkolbens (12) geschlossen oder bei langsamer Stellbewegung nur sehr wenig geöffnet. Der Druck der Haltepumpe ist dann soweit angestiegen, das der Kolben (32) des Druckbegrenzungsventils angehoben wird und der vom Stellzylinder nicht verbrauchte Anteil der Fördermenge der Pumpe an der Kante (31) und dem ganz offenen Durchlaß an der Kante (30) vorbei in den Ölbehälter zurückfließen kann. Durch die weite Öffnung an der Kante (30) fließt dann auch die Fördermenge der Hauptpumpe (40) fast drucklos in den Ölbehälter zurück.

Bei größerer Auslenkung der Tauchspule, also bei größerer Öffnung der Steuerkanten des Steuerschiebers (6) sinkt der Druck der Haltepumpe bis auf den im Stellzylinder (11) benötigten Arbeitsdruck ab. Dadurch sinkt der Vorsteuerkolben (32) und zunächst schließt seine Steuerkante (30) und dann auch die Steuerkante (31). Die Hauptpumpe drückt dann das Rückschlagventil (33) auf und fördert zusätzlich in die Zuleitung des Steuerschieber (6), also auch in den Stellzylinder.

Mit dieser Doppelfunktion des Druckventils wird erreicht, daß bei Stillstand, langsamer Bewegung oder beim Anschlag des Stellkolbens (12) die Hauptpumpe fast Drucklos wird und der Motor nur dann größere Leistung abgeben muß, wenn ein schneller Stellvorgang dies verlangt.

Beim Typ Vp ist an der Unterseite des Ölbehälters der doppelwirkende Stellzylinder angeordnet, dessen Ölzuführungen über zwei O-Ring abgedichtete Steckverbindungen an das Ventilgehäuse (25) angeschlossen sind.

2.Wirkungsweise

Der in der Tauchspule fließende Steuergleichstrom erzeugt eine diesem Strom proportionale, nach unten wirkende Kraft in der Tauchspule bei der angegebenen Polung.

Beim Vergrößern des Steuerstromes wird also die Tauchspule nach unten gedrückt und die obere Kante des Vorsteuerkolbens schließt, während die untere öffnet.

Dadurch steigt im Raum (26) der Druck, während er im Raum (29) sinkt. Der Steuerschieber (6) bewegt sich dann soweit abwärts, bis die Durchtrittsöffnungen an den Steuerkanten des Vorsteuerkolbens oben und unten gleich weit freigegeben sind und in den Räumen (26) und (29) der gleiche Druck herrscht. Die relative Stellung des Steuerschiebers zum Vorsteuerkolben ändert sich also nicht. Damit öffnen die Steuerkanten des Steuerschiebers so, daß Drucköl unter den Stellkolben (22) kommt, der dadurch abwärts bewegt wird.

Der Stellkolben (12) bewegt die Rückführstange (1) nach oben und spannt damit die Rückführfedern (2) und (22) stärker, bis die aufwärtswirkende Federkraft der abwärtswirkenden Tauchspulenkraft entspricht.

Dabei wird die nach unten ausgelenkte Tauchspule mit dem Vorsteuerkolben wieder in ihre Mittelstellung zurückgebracht. Der dem Vorsteuerkolben folgende Steuerschieber sperrt schließlich mit seinen Steuerkanten die beiden Zuleitungen zum Stellzylinder ab und der Stellvorgang ist beendet.

Weil auch die von den Rückführfedern (2) und (22) auf die Tauchspule ausgeübte Kraft proportional der Stellung des Stellkolbens ist, besteht ein linearer Zusammenhang zwischen dem Steuergleichstrom und der Stellung des Stellkolbens.

Bei steigendem Tauchspulenstrom bewegt sich die Rückführstange (1) aufwärts. Der höchste Tauchspulenstrom entspricht der höchsten Stellung der Rückführstange und umgekehrt. Diese Wirkungsrichtung läßt sich umkehren. ( Wartungs- und Einstellanweisung 62.0013.8.1 E )

Technische Daten

1. Stellleistungen

1.1 Linearantrieb mit 250W Stellleistung

Typ Stellkraft [N] Stellgeschwindigkeit Regelbetrieb Hub
Vp250.500 5.000 55mm/s bis 100mm
Vp250.1000 10.000 28mm/s bis 100mm
Vp250.2000 20.000 14mm/s bis 100mm
Vp250.3600 36.000 7,7mm/s bis 100mm
Vp250.5000 50.000 6,0mm/s bis 100mm
Vp250.9000 90.000 3,0mm/s bis 100mm
Vp250.15000 150.000 2,0mm/s bis 100mm


1.2 Linearantrieb mit 40W Stelleistung

Typ Stellkraft [N] Stellgeschwindigkeit Regelbetrieb Hub
Vp40.500 5.000 8,0mm/s bis 100mm
Vp40.1000 10.000 4,0mm/s bis 100mm
Vp40.2000 20.000 2,0mm/s bis 100mm
Vp40.3600 36.000 1,1mm/s bis 100mm
Vp40.5000 50.000 0,8mm/s bis 100mm


2. Standard Ausstattung

Eingang Signal 4...20mA
Proportionalwirkend
Mindestleistung 50mW
Widerstand der Ventilspule
ca. 1 Ohm bis 8 K Ohm 		Ausgang Stellkräfte bis 90kN
Hübe bis 100mm
Wirkungsrichtung umkehrbar


3. Optionale Ausstattung