專利名稱:調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的制作方法
調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置,尤其是具有電馬達和大減速比的傳動機構(gòu),用于尤其是在供暖通風(fēng)空調(diào)(HLK)、防火和空間防護領(lǐng)域中, 將轉(zhuǎn)矩傳遞到至少一個閘板或至少一個閥門的驅(qū)動軸上以調(diào)節(jié)氣體或 液體體積流量。本發(fā)明還涉及這種調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的使用。自30多年以來提出在采暖、通風(fēng)和空調(diào)設(shè)備(HLK設(shè)備)中制造 用于調(diào)節(jié)機構(gòu)的電動化的電控調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置。HLK調(diào)節(jié)機構(gòu)保證氣體或 流體,尤其是空氣和水的經(jīng)濟的體積流量調(diào)節(jié)。作為緊湊的單元,HLK 調(diào)節(jié)機構(gòu)通常不僅包括驅(qū)動裝置,而且包括壓力感應(yīng)器和調(diào)節(jié)器,所有 部分都組裝在一個設(shè)備里面。通風(fēng)系統(tǒng)越來越多地應(yīng)用于樓宇、尤其是住宅、辦公室和工業(yè)建筑, 通常與防火和防煙組合使用。在通風(fēng)設(shè)備中通過可擺轉(zhuǎn)的空氣閘板實現(xiàn) 體積流量調(diào)節(jié),這具有重要的意義。通過適合的測量儀器測量體積流量, 例如通過由驅(qū)動裝置、壓力感應(yīng)器和調(diào)節(jié)器構(gòu)成的緊湊的單元 NMV-D2M, Belimo Automation公司CH-8340 Hinwil ,并且將測量值 傳遞到電子裝置。為了控制通風(fēng)系統(tǒng)中的閘板或者水管系統(tǒng)中的球閥,必須使較弱的 馬達控制大面積或大體積的調(diào)節(jié)機構(gòu)。精確和穩(wěn)定的調(diào)節(jié)只能以非常大 的減速比實現(xiàn)。為了使閘板擺轉(zhuǎn)或者為了使球閥以銳角一直旋轉(zhuǎn)到直 角,必須使電動馬達的初級軸旋轉(zhuǎn)許多圈。在調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置中將馬達的 減速的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成擺轉(zhuǎn)運動或直線運動。在WO 2006/024 183中描述了用于線性地控制裝置的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝 置,它在轉(zhuǎn)換由電動馬達驅(qū)動的小齒輪的轉(zhuǎn)矩的條件下控制縱向偏移的 切向桿。這個切向桿在它那一側(cè)操控HLK、防火和空間防護設(shè)備的閘板 或閥門??蓡为氄{(diào)節(jié)的、沿著其軸線可移動的標(biāo)準(zhǔn)螺紋桿抗扭轉(zhuǎn)地支承 在調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置里面。小齒輪與至少一個自由旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪以形狀配合 處于嚙合。彈性的頂壓機構(gòu)起到使驅(qū)動輪和標(biāo)準(zhǔn)螺紋桿無間隙地嚙合的 作用。本發(fā)明的目的是,實現(xiàn)上述形式的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置,它簡化驅(qū)動軸的 操控并且具有靈活性,也用于現(xiàn)有設(shè)備的改造。按照本發(fā)明這個目的由此得以實現(xiàn),即調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置直接或通過適 配件在徑向方向上抗扭轉(zhuǎn)地裝配在被操控^/L構(gòu)的機架或支架上,并且與連續(xù)的驅(qū)動軸形成可拆卸的力結(jié)合和/或形狀配合連接。這種調(diào)節(jié)驅(qū)動裝 置的特殊和改進的實施方式是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。所述驅(qū)動軸可以構(gòu)造得較短,并且控制唯一 的調(diào)節(jié)才幾構(gòu)如閘板或閥 門。但是驅(qū)動軸也可以構(gòu)造得較長,并同時控制多個調(diào)節(jié)機構(gòu)。為了裝 配調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置,連續(xù)的驅(qū)動軸不必分開。也可以通過唯一的調(diào)節(jié)機構(gòu) 控制長的驅(qū)動軸。為了更換調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置,只需松開固定螺紋件和驅(qū)動 軸上的力結(jié)合和/或形狀配合連接。新安裝的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置不必裝配在要 被維修或要被替換的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的同 一位置上,因此實際上無需中斷 運行地實現(xiàn)更換,更換只需幾秒鐘。如同下面詳細指出的那樣,為了新裝配或者為了改造優(yōu)選將適配件 固定在底板上,它以適宜的方式也抗扭轉(zhuǎn)地固定調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置。通過在端面安置在調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置或者適配件上的、u形或半圓形的 槽口實現(xiàn)側(cè)面的連接,驅(qū)動軸以4艮小的間隙配合在槽口中。由公共的基 板或者由其延長體承受調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的反應(yīng)力。以公知的方式實現(xiàn)調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的傳動軸或者適配件與驅(qū)動軸之 間的力結(jié)合和/或形狀配合連接,例如通過-卡箍,優(yōu)選具有用于形狀配合的橫槽,-兩個以形狀配合方式的相互嵌接的圓柱齒輪或者齒輪段,或者-在橫截面上為圓扇段形的具有內(nèi)部制齒的傳動機構(gòu)空心軸,它在 調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置或適配件徑向插入和固定以后,與驅(qū)動軸的外部制齒以形 狀配合方式處于嚙合。為了形成與驅(qū)動軸的力結(jié)合和/或形狀配合連接,通常通過螺紋連接在HLK設(shè)備的機架或支架上實現(xiàn)調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置或適配件的固定。這必 須抗扭轉(zhuǎn)地實現(xiàn),必須吸收驅(qū)動裝置的反應(yīng)力。在每個驅(qū)動軸的區(qū)域內(nèi) 適宜地設(shè)置至少兩個位置,在那里調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置可以帶有適配件或者沒 有適配件地被螺紋連接。按照本發(fā)明的特殊實施方式,也可以將調(diào)節(jié)驅(qū) 動裝置插到快卡裝置(Schnappvornchtung)上并且立刻發(fā)揮功能??梢?首先在驅(qū)動馬達運行故障時插上這個調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置并且無延遲地投入 運行。如果調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置和適配件設(shè)置在公共的基板上,只需固定或鎖 緊這個基板。已經(jīng)證明平行四邊形形式的適配件是特別適宜的,其中傳動軛桿和 驅(qū)動軛桿通過平行的拉桿鉸接地連接。通過傳動機構(gòu)輸出軸使要使用的 轉(zhuǎn)矩傳遞到傳動軛桿并且由那里通過拉桿傳遞到驅(qū)動軛桿上,該驅(qū)動軛 桿使轉(zhuǎn)矩以力結(jié)合和/或形狀配合方式傳遞到驅(qū)動軸上。在這種情況下, 無論驅(qū)動裝置還是附件都不需要軸承。按照本發(fā)明的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置可以用亍需要調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的場合。單板或閥門的驅(qū)動??梢栽趩蝹€或公共的驅(qū)動軸的每個位置上實現(xiàn)調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的側(cè)面連接,在該位置處可以在HLK設(shè)備的機架或支架上實現(xiàn)調(diào)節(jié)機構(gòu)。按照本發(fā)明的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的特殊應(yīng)用形式是移動的應(yīng)用。如果某 個地方調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的馬達失效,可以在驅(qū)動軸的另一位置上旋上裝好 的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置,或者通過快卡機構(gòu)在徑向方向上移入并固定。按照本發(fā)明的可以在徑向方向上上裝配的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置可以更簡 單且更快速地裝配在連續(xù)的驅(qū)動軸上的任意或給定位置上,該調(diào)節(jié)驅(qū)動 裝置在定位方面具有更高的靈活性。對于存在調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的設(shè)備可以 通過安裝適配件進行改造。尤其由馬達控制調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置。優(yōu)選使用電 動馬達,適宜地是^l行馬達(Steckmotor)。在某些情況下氣動或液壓 的驅(qū)動馬達是適宜的。也不排除手動的驅(qū)動裝置。借助于附圖所示的實施例詳細描述本發(fā)明,這些實施例也是從屬權(quán) 利要求的內(nèi)容。附圖中
圖1簡示出具有部分可見的適配件的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的透視圖,圖2示出調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的透視圖,圖3示出具有適配件的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的透視圖,圖4示出調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的剖視圖,圖5示出具有適配件的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的剖視圖,圖6示出具有平4亍四邊形機構(gòu)的適配件的減速機構(gòu)。在圖1中所示的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置IO主要包括馬達外殼12和傳動機構(gòu) 外殼14,它們設(shè)置在/>共的外殼里面。傳動才幾構(gòu)使電動馬達初級軸的數(shù) 百轉(zhuǎn)減速到傳動機構(gòu)輸出軸17的幾轉(zhuǎn),這通過箭頭18表示。這個擺轉(zhuǎn) 運動通過基本由平行四邊形機構(gòu)20所形成的具有卡箍22的適配件16 傳遞到連續(xù)的驅(qū)動軸24上,該驅(qū)動軸通過接收旋轉(zhuǎn)運動釋放閘板或閥門打開和關(guān)閉。這個旋轉(zhuǎn)運動通過箭頭26表征,它在與箭頭18在相同 的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。主要包括平行四邊形機構(gòu)20的適配件16可擺轉(zhuǎn)地支承在基板28 上,該基板在它那一側(cè)通過裝配孔30與被操控機構(gòu)的機架或支架螺紋 連接。所述調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置10同樣與適配件16的基板28或者其延長體(圖 6中的78)螺紋連接。該調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置10的基板具有延長體32,它具 有縱向中心的槽口 34。在這個槽口 34中導(dǎo)引未示出的基板28的延長體 的銷栓36。由此使調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置10抗扭轉(zhuǎn)地安裝。在有利的杠桿比例 的情況下,驅(qū)動裝置的反應(yīng)力得以接收。在圖2中示出調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置10 (圖1 )的傳動機構(gòu)外殼14,它在箭 頭38的方向上在徑向方向上插到連續(xù)的驅(qū)動軸24上并且通過未示出的 機構(gòu)抗扭轉(zhuǎn)地固定。該傳動機構(gòu)外殼14在端面上具有U形槽口 40,驅(qū) 動軸24以很小的間隙配合匹配到該槽口 40中。該U形槽口 40可以減 少成半圓柱形開口。通過箭頭26表示驅(qū)動軸24的旋轉(zhuǎn)方向。為了簡化未示出用于使傳動機構(gòu)輸出軸17 (圖1)的轉(zhuǎn)矩以力結(jié)合 或形狀配合方式傳遞到驅(qū)動軸24上的機構(gòu)。在此這個其至少在減速傳 動機構(gòu)的區(qū)域內(nèi)具有外部制齒。在插接和固定了減速傳動機構(gòu)14時, 傳動機構(gòu)輸出軸17的外部制齒以形狀配合方式嚙合在驅(qū)動軸24的外部 制齒里面。在下部在傳動機構(gòu)外殼14里設(shè)置有用于執(zhí)行馬達60 (圖1)的初 級軸的開口 42。這個初級軸同樣具有外部制齒,它在導(dǎo)入執(zhí)行馬達60 以后與減速傳動機構(gòu)的齒輪處于形狀配合方式的嚙合。通過箭頭44表 示通過執(zhí)行馬達60的初級軸進行的驅(qū)動。按照圖3的實施方式使傳動機構(gòu)外殼14通過傳動機構(gòu)輸出軸17插 到適配件16上。這一點在箭頭46的方向上實現(xiàn),該箭頭平行于驅(qū)動軸 24延伸。用于在徑向方向上插接到驅(qū)動軸24上的U形槽口 40在端面 安裝在適配件16中。適配件16傳遞要施加在驅(qū)動軸24上的用于減速 傳動沖幾構(gòu)的轉(zhuǎn)矩,在傳動機構(gòu)外殼14內(nèi)不再需要U形的槽口 40。由于 適配件16,也可以改造已安裝的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置10,而不必復(fù)雜的機才成 加工工藝。圖4和5主要示出圖2和3的內(nèi)部。為了清晰,在圖4中在馬達外殼12里面沒有示出任何部件,其結(jié)構(gòu)對應(yīng)于常見的執(zhí)行馬達60。在傳 動機構(gòu)外殼14中可以看到部分減速傳動機構(gòu)48。在傳動軸上設(shè)置小齒 輪50,其外部制齒嚙合在具有非常大的半徑的齒段52里面。這個齒段 52具有相當(dāng)小的略超過90。的擺轉(zhuǎn)范圍。該齒段控制傳動機構(gòu)輸出軸17, 該傳動機構(gòu)輸出軸通過卡箍22與用于調(diào)節(jié)機構(gòu)的驅(qū)動軸24處于力結(jié)合 和形狀配合方式的嵌接。在卡箍22的支腿56上引起夾緊力作用的螺紋件54相對于齒段52 或中間件的凸肩58可調(diào)節(jié)地張緊。圖5示出對應(yīng)于圖3的適配件6,它主要由平行四邊形機構(gòu)20構(gòu)成。 這個平行四邊形才幾構(gòu)20在基板28的縱向上延伸,該平行四邊形才幾構(gòu)由 傳動扼桿62、驅(qū)動軛桿64和兩個使兩個軛桿鉸接連接的拉桿66、 68構(gòu) 成。所述傳動軛桿62可旋轉(zhuǎn)地與基板28連接并且與多棱軸70固定連 接,該多棱軸垂直于基板28延伸。在此軸70在4黃截面中構(gòu)造成正方形的,但它也可以具有其它的不 是圓形的橫截面,例如三角形、六邊形或具有削平部位的圓形。軸70 為了形成形狀配合連接可以插到具有相應(yīng)空腔的傳動機構(gòu)輸出軸17里 面。所述驅(qū)動輒桿64在縱向中心對著外面具有接近圓形的缺口 ,它基 本對應(yīng)于基板28中的U形槽口 40。此外驅(qū)動軛桿64的接片兩次基本 直角地折彎,并由此形成用于固定卡箍22的凸肩58。該卡箍20的支腿 56具有外螺紋,兩個帶有墊片的螺母54使卡箍固定緊固到所使用的驅(qū) 動軸上并形成力結(jié)合連接。圖6示出適配件16,基本上是裝配在基板28上的平行四邊形機構(gòu) 20,其具有以力結(jié)合和形狀配合方式作用于驅(qū)動軸24上的卡箍22。傳 動機構(gòu)輸出軸17將轉(zhuǎn)矩傳遞到其橫截面為正方形的軸70上,軸70在 它那一側(cè)形成與平行四邊形機構(gòu)20的傳動輒桿62的形狀配合連接。通 過箭頭18表征的旋轉(zhuǎn)運動由兩個與傳動軛桿62鉸接連接的、平行的拉 桿66、 68傳遞到驅(qū)動軛桿64上??ü?2旋緊到與驅(qū)動軛桿64構(gòu)造成 整體的、兩次成直角折彎的凸肩58上,兩個具有外螺紋的支腿56可以 通過螺母54旋緊。由此使卡箍22頂壓到驅(qū)動軸24上并形成力結(jié)合連 接??ü?2上的橫槽72,在驅(qū)動軛桿64的缺口中和在凸肩58的缺口中,除了力結(jié)合以外也能夠至少部分地形成形狀配合連接。如果傳動軛桿62和驅(qū)動軛桿64在箭頭18、 26的方向上運動,則 兩個拉桿66、 68纟丸行由箭頭74, 76表征的相向的平行運動,即平行于 部分表示的基板的縱軸線L。驅(qū)動軸24的軸線與縱軸線L相交。按照未 示出的實施方式,可以這樣裝配基板28,使驅(qū)動軸24位于縱軸線L以 外。所述拉桿66、 68以相對于縱軸線L的角度a延伸,其中該角度a 可以直至+ /-90。或更大。所述基板28的只部分示出的延長體78能夠?qū)崿F(xiàn)傳動機構(gòu)外殼14 的附加固定(圖1-3),用于對施加在驅(qū)動軸24上的轉(zhuǎn)矩的反應(yīng)力吸 收進行改善,調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置IO抗扭轉(zhuǎn)地裝配。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10),尤其是具有電馬達(60)和大減速比的傳動機構(gòu)(48),用于尤其是在供暖通風(fēng)空調(diào)(HLK)、防火和空間防護領(lǐng)域中將轉(zhuǎn)矩傳遞到至少一個閘板或至少一個閥門的驅(qū)動軸(24)上以調(diào)節(jié)氣體或液體體積流量,其特征在于,所述調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10)直接或通過適配件(16)在徑向方向上抗扭轉(zhuǎn)地裝配在被操控機構(gòu)的機架或支架上,并且與連續(xù)的驅(qū)動軸(24)形成可拆卸的力結(jié)合和/或形狀配合連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10),其特征在于,所述調(diào) 節(jié)驅(qū)動裝置本身或者適配件(16)具有至少一個在端側(cè)的插入槽口 (40) 用于驅(qū)動軸(24),該槽口 (40)基本上是U形或半圓形的。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10),其特征在于,所 述調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置具有朝著插入槽口 (40)敞開的、管段形的傳動機構(gòu)輸 出軸(17),它具有內(nèi)部制齒,在徑向插入和固定調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10) 后,該內(nèi)部制齒與驅(qū)動軸(24)的外部制齒或者與同驅(qū)動軸(24)相連 的管段(25)以形狀配合方式嚙合。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10),其特征 在于,為了形成與驅(qū)動軸(24)的力結(jié)合和/或形狀配合連接,通過與被 操控機構(gòu)的機架或支架的螺紋連接或者快速鎖合,實現(xiàn)調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10)或適配件(16)的固定。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10),其特征該平行四邊形機構(gòu)包括由調(diào)節(jié)驅(qū)動^置(10)操控的傳動軛桿(、2)、 用于驅(qū)動軸(24)的驅(qū)動軛桿(64)和兩個平行的、與兩個軛桿(62, 64)的端部鉸接連接的拉桿(66、 68),其中傳動軛桿(62)與傳動機 構(gòu)輸出軸(17)以形狀配合和/或力結(jié)合方式連接,而驅(qū)動軛桿(64)與 驅(qū)動軸(24)以形狀配合和/或力結(jié)合方式連接。
6. 如權(quán)利要求5所述的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10),其特征在于,所述平 行四邊形機構(gòu)(20)的傳動扼桿(62)以形狀配合方式被不是圓形的傳 動軸(70)穿透,該傳動軸可旋轉(zhuǎn)地固定在基板(28)里。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10),其特征在于,所 述驅(qū)動軛桿(64)包括在其縱向方向上兩次成直角折彎的凸肩(58),它被以力結(jié)合方式并部分以形狀配合方式固定住驅(qū)動軸(24)的卡箍 (22)的支腿(56)穿透,其中其支腿(56)通過螺母(54)固定。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項所述的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10),其特征 在于,所述調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置也抗扭轉(zhuǎn)地裝配在用于適配件(16 )的基板(28 ) 的延長體(78)上,,優(yōu)選通過螺紋連接進行裝配。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項所述的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10),其特征 在于,所述平行四邊形機構(gòu)(20)的拉桿(66、 68)在基板(28)的縱 向方向L上延伸,或者向一側(cè)或另一側(cè)形成直到約90°的角度(a)。
10. 如權(quán)利要求1至9中任一項所述的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10)的應(yīng)用, 在用于多個調(diào)節(jié)機構(gòu)、尤其是用于閘板或閥門的連續(xù)驅(qū)動軸(24)的給 定位置上作為暫時使用的橋接驅(qū)動裝置。
全文摘要
一種調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10),尤其是具有電馬達(60)和大減速比的傳動機構(gòu)(48),將轉(zhuǎn)矩傳遞到至少一個閘板或至少一個閥門的驅(qū)動軸(24)上以調(diào)節(jié)氣體或液體體積流量。尤其是在供暖通風(fēng)空調(diào)(HLK)、防火和空間防護領(lǐng)域中使用的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10)直接或通過適配件(16)在徑向方向上抗扭轉(zhuǎn)地裝配在被操控機構(gòu)的機架或支架上。它與驅(qū)動軸(24)形成可拆卸的力結(jié)合和/或形狀配合連接。優(yōu)選通過執(zhí)行馬達,但是也可以通過氣動、液壓或手動地實現(xiàn)調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的控制。調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(10)可以選擇性地用作為橋接驅(qū)動裝置。
文檔編號F24F13/14GK101263345SQ200680033666
公開日2008年9月10日 申請日期2006年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月14日
發(fā)明者E·馬薩勒, M·施米迪格 申請人:貝利莫控股公司