專利名稱：用于閥的可旋轉(zhuǎn)的封閉件的操縱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于閥的可旋轉(zhuǎn)的封閉件的操縱裝置，尤其是用于圓盤閥或節(jié)流閥的能氣動或液壓操作的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，所述操縱裝置具有殼體，在殼體中設(shè)有相對于圓柱形的殼體外罩密封的、在一側(cè)能用壓力介質(zhì)加載的、能軸向移動和旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動活塞，該驅(qū)動活塞在用壓力介質(zhì)加載時克服至少一個復位彈簧的作用執(zhí)行運動，所述驅(qū)動活塞在其外側(cè)上設(shè)有至少一個曲線導向部，在殼體外罩上固定設(shè)置的凸輪嵌接到所述曲線導向部中， 驅(qū)動活塞在其內(nèi)側(cè)在其本身和驅(qū)動軸之間具有抗旋轉(zhuǎn)的并具有軸向移動自由度的帶動連接件，所述操縱裝置具有與殼體外罩同軸地穿過殼體的第一殼體端面并在第一殼體端面中沿徑向并且在兩側(cè)沿軸向能繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)地支承的驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸突出于殼體的端部，所述操縱裝置還具有設(shè)置在殼體內(nèi)部的用于在兩側(cè)限制驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)運動的機構(gòu)。
背景技術(shù)：
在DE 3303872C2中記載了所述類型的操縱裝置。在該操縱裝置的活塞中設(shè)有兩個彼此相對置的曲線導向部，所述曲線導向裝置以傾斜的槽的形式加工到外部的活塞殼中，帶動滾子嵌入所述槽中，所述滾子能繞軸線旋轉(zhuǎn)。滾子的軸線固定在操縱裝置的殼體外罩上。相對于對操縱裝置的安裝位置，槽在上面是閉合的，而在下面是敞開的。因此活塞在壓力介質(zhì)加載時執(zhí)行升降運動，同時執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運動。旋轉(zhuǎn)運動通過在活塞中心構(gòu)成的四邊聯(lián)接機構(gòu)傳遞到與閥軸連接的驅(qū)動軸上。驅(qū)動軸沿徑向以及在兩側(cè)沿軸向浮動地支承在管狀的氣壓缸的下部的氣缸蓋內(nèi)，此時驅(qū)動軸抗旋轉(zhuǎn)地同時嵌接到在其上能軸向移動的活塞內(nèi)。對驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)角限制在活塞的在復位彈簧的作用下由活塞占據(jù)的軸向初始位置中在軸向可移動的調(diào)整元件上實現(xiàn)。因此這是一種與行程相關(guān)的、間接的轉(zhuǎn)角限制。曲線導向部以未詳細示出的方式構(gòu)成，因此它在活塞的下部和中部的區(qū)域較為平坦地升高，而在上部的活塞區(qū)域較為陡峭地構(gòu)成。所述已知的操縱裝置的缺點主要在于，其構(gòu)造復雜，四棱式嚙合本身并且尤其是由于其較小的徑向尺寸，特別是在活塞為非金屬結(jié)構(gòu)時，在傳輸?shù)呐ぞ睾艽髸r不是足夠穩(wěn)定的，復位彈簧受到由于活塞旋轉(zhuǎn)運動引起的扭轉(zhuǎn)荷載，因此活塞側(cè)需要壓力軸承，最后轉(zhuǎn)角限制是與行程相關(guān)地并由此間接地實現(xiàn)，并因此是較為不精確的。曲線導向部的變化過程相關(guān)的且變化的斜度也記載在EP 0622574B1中。該文件公開了對于僅能軸向運動的驅(qū)動活塞螺旋形的槽的曲面，所述曲面在圓盤式閥的關(guān)閉位置中轉(zhuǎn)入彎曲較緩的并因此更為陡峭的曲線段。通過較小的曲率實現(xiàn)了圓周力的擴大并由此實現(xiàn)了在驅(qū)動活塞的該軸向位置中和由此在關(guān)閉元件移入密封座中時轉(zhuǎn)矩的擴大。對驅(qū)動軸的與行程無關(guān)的、直接的轉(zhuǎn)角限制由DE 202005014348U1和DE29703710U1中已知。但在兩個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置中，驅(qū)動活塞抗旋轉(zhuǎn)地被引導，因此它只能執(zhí)行平移運動。轉(zhuǎn)角限制在兩個知的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置中在阻止驅(qū)動活塞旋轉(zhuǎn)運動的導向元件內(nèi)部的徑向區(qū)域中實現(xiàn)，也就是說在相對于旋轉(zhuǎn)軸線較小的徑向延伸區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)。因此轉(zhuǎn)角限制件的制造公差相應地明顯地影響所實現(xiàn)的轉(zhuǎn)角的實際值，因為轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)角限制件到旋轉(zhuǎn)軸線的徑向距離成反比。DE 202005014348U1公開了一種用于限制旋轉(zhuǎn)運動的旋轉(zhuǎn)運動裝置，該旋轉(zhuǎn)運動裝置明確沿徑向終止于導向元件的內(nèi)側(cè)并由定位凸輪和大致為圓環(huán)段式的凹槽組成，定位凸輪嵌入所述凹槽中并且定位凸輪在凹槽中可以在兩個端側(cè)的止擋面之間在圓環(huán)段狀的軌道上運動。DE 29703710U1記載了與導向桿相對應的止擋元件，導向桿與行程無關(guān)地且直接將轉(zhuǎn)角限制在其精確的額定值上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務在于，提供一種所述類型的操縱裝置，所述操縱裝置在驅(qū)動活塞和驅(qū)動軸之間的帶動連接結(jié)構(gòu)的區(qū)域內(nèi)具備高穩(wěn)定性，其復位彈簧不會受到由于其兩側(cè)的限制壁引起的額外的扭矩荷載并且所述帶動連接結(jié)構(gòu)具有精度盡可能大的與行程無關(guān)的直接的轉(zhuǎn)角限制。上述任務可以通過具有權(quán)利要求I或并列權(quán)利要求2的特征的操縱裝置來解決。·操縱裝置的有利的實施形式為相應的各從屬權(quán)利要求的主題。根據(jù)第一解決方案本發(fā)明為基礎(chǔ)的第一解決構(gòu)思在于，在驅(qū)動活塞和驅(qū)動軸之間的帶動連接結(jié)構(gòu)或者構(gòu)造成多邊形的軸-轂連接裝置的形式構(gòu)成，或者構(gòu)造成在驅(qū)動活塞上構(gòu)成的、具有直齒的花鍵槽結(jié)構(gòu)的花鍵轂和與花鍵轂互補的、在嚙合區(qū)域構(gòu)造成具有花鍵輪廓的花鍵軸的軸頭的形式，所述軸頭形成驅(qū)動軸的端部。對于軸和轂之間的多邊形的形鎖合，優(yōu)選在盡可能大的直徑上設(shè)置矩形或等邊四邊形的形鎖合。對此可替代地提出的用于驅(qū)動活塞和軸頭的多槽輪廓優(yōu)選同樣在盡可能大的直徑上構(gòu)成，從而出于這樣的原因就已經(jīng)特別適用于的轉(zhuǎn)矩。此外，多槽輪廓與其它已知的形鎖合相比特別適用于大的碰撞式的轉(zhuǎn)矩，這在前述的情況中由于在驅(qū)動活塞和驅(qū)動軸之間必要的軸向移動自由度是特別重要的，也特別適用于移動轂，如在驅(qū)動活塞的內(nèi)部表現(xiàn)的那樣。轉(zhuǎn)矩通過多個側(cè)面?zhèn)鬟f，其中人們可以在精確的制造中將約75%視為承載性的。第二種本身已知的解決構(gòu)思在于，軸頭活動地支承在第一殼體端面內(nèi)，活動地嵌接到驅(qū)動活塞中的帶動連接結(jié)構(gòu)中。軸頭的這種簡單的、單側(cè)的支承實現(xiàn)操縱裝置的相對簡單的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。第三種基礎(chǔ)的創(chuàng)造性的解決構(gòu)思在于，軸頭通過設(shè)置在第一殼體端面的和設(shè)置在第一殼體端面和殼體外罩之間的連接區(qū)域內(nèi)的機構(gòu)受到對其繞旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運動的與行程無關(guān)的直接的限制。因為所述機構(gòu)按照一個有利的實施形式同樣設(shè)置在最大可能的直徑上，即設(shè)置在到操縱裝置的殼體的殼體外罩的最小可能的軸向距離或直接沿徑向設(shè)置在殼體外罩附近，由此實現(xiàn)可實現(xiàn)最大的轉(zhuǎn)角精度。第二解決方案的第一解決構(gòu)思在于，驅(qū)動軸以已知方式在殼體的內(nèi)部終止于軸頭，所述軸頭與驅(qū)動活塞構(gòu)成帶動連接結(jié)構(gòu)。第一解決構(gòu)思通過第二基礎(chǔ)的解決構(gòu)思而更改，其方式是，軸頭延長越過帶動連接結(jié)構(gòu)并且該延長部可移動地并且密封地穿過驅(qū)動活塞，并密封地并且可旋轉(zhuǎn)地支承在第二殼體端面中，第二殼體端面在殼體外罩的背向第一殼體端面的端部在端側(cè)限定殼體外罩。軸頭這種在兩個殼體端面中兩側(cè)的支承特別穩(wěn)固和可靠，由此防止驅(qū)動活塞的傾斜。第三種基礎(chǔ)的有創(chuàng)造性的解決構(gòu)思在于，以與第一解決方案相同的方式，軸頭通過設(shè)置在第一殼體端面上和設(shè)置在第一殼體端面與殼體外罩之間的連接區(qū)域內(nèi)的機構(gòu)受到對旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運動的與行程無關(guān)的、直接的限制。因為所述機構(gòu)按照一個有利的實施形式同樣設(shè)置在最大可能的直徑上，即設(shè)置在到操縱裝置的殼體的殼體外罩的最小可能的軸向間距處或直接沿徑向設(shè)置在殼體外罩附近，由此出現(xiàn)用于期望的額定值的能達到最大的轉(zhuǎn)角精度。在驅(qū)動活塞和驅(qū)動軸之間的帶動連接結(jié)構(gòu)以與前面描述的第一解決方案相同的方式構(gòu)成，即或者構(gòu)成多邊形的軸-轂連接的形式，或者構(gòu)成在驅(qū)動活塞上構(gòu)成的、具有直齒的花鍵槽的花鍵轂和與花鍵轂互補的、在嚙合區(qū)域構(gòu)造成具有花鍵輪廓的花鍵軸的軸頭的形式，軸頭構(gòu)成驅(qū)動軸的端部。前面結(jié)合第一解決方案說明的實施方案和優(yōu)點可等同地轉(zhuǎn)用到第二解決方案。接下來另外描述的實施形式同樣可以不受限制地應用于上述第一和第二解決方法。根據(jù)一個有利的實施形式，所述至少一個復位彈簧直接或間接支撐在軸頭的背向的驅(qū)動活塞的端部上。驅(qū)動活塞和軸頭抗旋轉(zhuǎn)地互相連接，在兩個端側(cè)的限制面之間的復位彈 簧不會受到附加的扭矩荷載，因此也不需要可旋轉(zhuǎn)運動的彈簧支座。還設(shè)定，軸頭背向驅(qū)動活塞的端部直接地或者通過滑動墊片支撐在第一殼體端面上。當材料副軸頭/第一殼體端面的摩擦不容許地高時，設(shè)置滑動墊片可能是適宜的。如果如一個有利的實施形式建議的那樣在驅(qū)動活塞的活塞底部的朝向第一殼體端面的側(cè)面設(shè)置缽狀的活塞桿，則一方面可以毫無問題地在活塞桿中構(gòu)成曲線導向部，另一方面活塞桿的內(nèi)側(cè)作為多邊形的轂或者作為楔形轂以其花鍵槽用于與軸頭的形鎖合的連接，軸頭構(gòu)造成互補的多邊形的軸或帶有其花鍵槽的花鍵軸。曲線導向部有利地構(gòu)造成朝活塞桿的自由端敞開的螺旋狀的槽的形式，由此曲線導向部的制造設(shè)計得非常簡單，驅(qū)動活塞在殼體內(nèi)的安裝以及與位置固定設(shè)置的凸輪相結(jié)合可以在沒有特殊的耗費的情況下實施。這在以下情況下同樣適用，即，曲線導向部構(gòu)造成兩個分別朝活塞桿的自由端敞開的螺旋形的槽的形式，這兩個槽沿直徑方向彼此相對設(shè)置。如果曲線導向部具有與進程相關(guān)的可變化的斜度，則用于操縱閥的盤狀的封閉件的轉(zhuǎn)矩特別是在移入閥座密封件的階段中能夠以簡單的方式與要求相適應。在這種情況下建議，相對于驅(qū)動活塞的縱軸線測量，在曲線導向部相應的端部區(qū)域內(nèi)的斜率大于在曲線導向部的中間區(qū)域內(nèi)的斜率。因此在端部區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)了大于中間區(qū)域內(nèi)的轉(zhuǎn)矩。兩個端部區(qū)域與此相關(guān)地具有可選的功能，因為操縱裝置，對于關(guān)閉元件而言，既是彈簧關(guān)閉的也是彈簧開啟的設(shè)置在閥上。這樣的轉(zhuǎn)換特性通過操縱裝置相對于閥的相差90度的設(shè)置實現(xiàn)。一個有利的實施形式設(shè)定，殼體外罩可松開或材料鎖合地與第一殼體端面相連接。在第一種情況下，操縱裝置的內(nèi)腔為了維護目的保持為可進入的。在第二種情況下，操縱裝置可以非常經(jīng)濟地制造，同時不再能夠進行與此相關(guān)的維護。當殼體外罩和與第一殼體端面相對置的第二殼體端面構(gòu)成缽狀的一體的單元時，進一步降低了操縱裝置的制造成本。如果第一殼體端面和設(shè)置在第一殼體端面的背向軸頭的側(cè)面上的燈籠式殼體通過至少兩個分別錨定在第一殼體端面的連接螺栓結(jié)合分別相配的連接螺母而相互擰緊，則操縱裝置與設(shè)置在操縱裝置和閥之間設(shè)置的燈籠式殼體的連接可以設(shè)計得特別簡便和經(jīng)濟。如果連接螺栓同時用于軸頭的轉(zhuǎn)角限制，則實現(xiàn)了更顯著的簡化，并且當連接螺栓一當可能時一定位在徑向外側(cè)并由此定位在殼體外罩和第一殼體端面之間的連接區(qū)域中時，則盡可能多地提高了轉(zhuǎn)角限制的精度。根據(jù)另一個建議，這可以這樣實現(xiàn)，即軸頭在其朝向第一殼體端面的端部上構(gòu)造成環(huán)形的、朝殼體外罩伸出的法蘭形式的軸頭底腳，并且在軸頭底腳中設(shè)置兩個沿直徑方向相對的圓環(huán)段式的凹口，連接螺母的頭部分別嵌入所述凹口。這里凹口的側(cè)面邊界用作用于連接螺栓的頭部的止擋面，這里軸頭在其兩個終端位置之間在考慮到連接螺栓的尺寸并與該尺寸相對應地以高精度劃過轉(zhuǎn)角的額定值，優(yōu)選是90度的額定值?？梢孕纬赊D(zhuǎn)角的精度隨著軸頭底腳的直徑的增加而提高。因此有利的是，可以盡可能大地設(shè)計軸頭底腳的直徑。為了這個目的，在軸頭底腳的圓周上構(gòu)成相應的凹口，并且當凹口朝圓周敞開，則可以簡化其制造。如果相應的凹口在上述其他條件不變時構(gòu)造成閉合的環(huán)形槽的形式，在軸頭底腳區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)了軸頭較高的穩(wěn)定性和導向可靠性。·
當在軸頭-底部上的復位彈簧貼靠在中心在軸頭中構(gòu)成的缽狀的凹口中時，在根據(jù)第一解決方案的操縱裝置中實現(xiàn)了對所述至少一個復位彈簧的良好的對中。當復位彈簧沿徑向在外側(cè)包圍軸頭和軸頭與驅(qū)動活塞的帶動連接結(jié)構(gòu)，在根據(jù)第而解決方案的操縱裝置中實現(xiàn)了對所述至少一個復位彈簧的良好的對中。


對本發(fā)明的詳細闡述由下面的說明和附圖以及權(quán)利要求中得出。由于本發(fā)明以其兩個在軸頭的支承方面基本上不同的解決方案實現(xiàn)，并且以不同的實施方式實現(xiàn)，但在附圖中示出了操縱裝置的根據(jù)第一解決方案的一個優(yōu)選實施例，下面將根據(jù)構(gòu)造和功能對其進行描述。圖I示出根據(jù)本發(fā)明的操縱裝置的第一解決方案的優(yōu)選實施例的中間剖面圖，其中帶有在圖中示出的圓盤閥；圖2用透視圖示出打開的在上部中在中面被剖切的根據(jù)圖I的操縱裝置；圖3用透視圖示出打開的根據(jù)圖I的操縱裝置，其中特別是示出帶有曲線導向部的驅(qū)動活塞，軸頭嵌入該曲線導向部，其中曲線導向部構(gòu)造成朝活塞桿的自由端敞開的螺旋形的槽的樣式；以及圖4用透視圖示出在軸頭底腳的區(qū)域內(nèi)對根據(jù)圖I的操縱裝置的軸頭的與行程無關(guān)的轉(zhuǎn)角限制。
具體實施例方式用于閥100的可旋轉(zhuǎn)的封閉件的操縱裝置I (圖I至4)通過燈籠式殼體(圖1、3)與所述封閉件連接。在該實施例中操縱裝置是能氣動操縱的操縱裝置1，也稱為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，用于閥100，該閥也可以稱為圓盤閥或節(jié)流閥100。操縱裝置I可以在相應的調(diào)整時也用液壓的壓力介質(zhì)D加載。操縱裝置I包括殼體2 (圖1、2)，在殼體中設(shè)置有驅(qū)動活塞4，該驅(qū)動活塞借助于活塞密封件13相對于圓柱形的殼體外罩2. I密封，在單側(cè)用壓力介質(zhì)D，優(yōu)選是壓力空氣加載，并且能軸向移動并能旋轉(zhuǎn)。在用壓力介質(zhì)D加載時驅(qū)動活塞克服至少一個復位彈簧6的作用執(zhí)行運動。驅(qū)動活塞具有活塞底部4. 1，在其活塞底部的朝向閥100的側(cè)面上在中心形成缽狀的活塞桿4. 2。在活塞桿4. 2的外側(cè)，適宜地嵌入但沒有穿過活塞桿4. 2的壁厚(圖I和3)，設(shè)有曲線導向部4. 2. 1，固定設(shè)置在殼體外罩2. I上的凸輪3切入所述曲線導向部。為了減小摩擦，凸輪3有利地在外側(cè)設(shè)有凸輪滾子3a，所述凸輪滾子適宜地可以繞現(xiàn)在起軸線作用的凸輪3旋轉(zhuǎn)。曲線導向部4. 2. I適宜構(gòu)造成螺旋形的槽4. 2. Ia的形式，該槽朝向活塞桿4. 2的自由端敞開，更為有利的是，曲線導向部4. 2. I構(gòu)造成兩個朝活塞桿4. 2的自由端敞開的槽4. 2. Ia的形式，這兩個槽沿直徑方向相對地設(shè)置(圖I)。此外，曲線導向部4. 2. I優(yōu)選具有與進程相關(guān)的可變化的斜度。相對于驅(qū)動活塞4的縱軸線測量，所述斜率在曲線導向部 4.2. I相應的端部區(qū)域內(nèi)優(yōu)選大于在曲線導向部4. 2. I的中間區(qū)域(圖3)內(nèi)的斜率。驅(qū)動活塞4在其活塞桿4. 2的內(nèi)側(cè)上具有在其本身與驅(qū)動軸5之間的、抗旋轉(zhuǎn)、具有徑向移動自由度的帶動連接結(jié)構(gòu)4. 2. 2/5. Ia或4. 2. 2/5. la*，所述帶動連接結(jié)構(gòu)在這里構(gòu)造成軸頭5. I (圖I至4)。驅(qū)動軸被分成兩部分；它在軸頭5. I的下方具有與軸頭通過連接螺釘抒緊的軸桿5. 2,該軸桿與殼體外罩2. I同軸地穿過殼體2的第一殼體端面2. 2,并且借助鎖定盤12沿徑向并且在兩側(cè)沿軸向能旋轉(zhuǎn)地支承在第一殼體端面內(nèi)，并突出于殼體2和第一殼體端面2. 2的端部。軸桿5. 2相對于第一殼體端面2. 2的密封通過軸密封件12a實現(xiàn)。在軸桿5. 2中，在下面?zhèn)群投藗?cè)構(gòu)成帶動凹口 5. 2a，盤狀的閉合元件的向外穿過閥100的殼體的支承軸頸形鎖合地、以能繞旋轉(zhuǎn)軸線A旋轉(zhuǎn)優(yōu)選90度的定位嵌接到所述帶動凹口中。帶動連接結(jié)構(gòu)4. 2. 2/5. Ia或4. 2. 2/5. Ia*構(gòu)造成在驅(qū)動活塞4上構(gòu)成的、具有直齒的花鍵槽4. 2. 2a的花鍵轂4. 2. 2 (圖2、4、1、3)以及與花鍵轂4. 2. 2互補的、在嚙合區(qū)域內(nèi)構(gòu)造成帶有花鍵輪廓5. Ia*的多楔軸5. Ia的軸頭5. I的形式,該軸頭構(gòu)成驅(qū)動軸5的端部。第一殼體端面2. 2和在第一殼體端面背向軸頭5. I的側(cè)面上設(shè)置的燈籠式殼體7通過至少兩個并分別錨定在第一殼體端面2. 2中的連接螺栓與連接螺母10結(jié)合相互擰緊(圖1、3)。兩個連接螺栓在殼體2內(nèi)部同時也用作用于驅(qū)動軸5的旋轉(zhuǎn)運動雙面限制的工具。為了實現(xiàn)這個目的，軸頭5. I在其朝向第一殼體端面2. 2的端部處構(gòu)造成軸頭底腳5. lb，所述軸頭底腳的形式為圓環(huán)形的、朝殼體外罩2. I伸出的法蘭，在軸頭底腳5中沿直徑相對地設(shè)置兩個圓環(huán)段式的凹口 5. le，連接螺栓9的頭部9a分別嵌入所述凹口(圖I至4)。由此驅(qū)動軸5的繞旋轉(zhuǎn)軸線A的旋轉(zhuǎn)運動可以以高精度在旋轉(zhuǎn)角的期望的額定值的范圍內(nèi)實現(xiàn)和確定，該額定值通過凹口 5. Ie與軸頭9a的尺寸相結(jié)合確定。至少一個復位彈簧6在軸頭5. I中在中心構(gòu)成的缽狀的凹口 5. Id中直接在上側(cè)支撐在傳動底部4. I上，而在下側(cè)支撐在軸頭-底部5. Ic上。軸頭5. I背向驅(qū)動活塞4的端部通過滑動墊片8支撐在第一殼體端面2. 2上。在所采用的材料副之間存在有利的摩擦條件下，可以放棄滑動墊片8 (圖I)。殼體外罩2. I與第一殼體端面2. 2能拆卸地拼接或材料鎖合地連接。在該實施例中不出材料鎖合的連接。殼體外罩2. I還與對置于第一殼體端面2. 2的第二殼體端面2. 3一起構(gòu)成缽狀的一體的單元。在第二殼體端面2. 3中，在中心通過第二塞密封件15a密封地擰入連接塞15，該連接塞又容納壓力介質(zhì)接頭16 (圖1、2、4)。在活塞底部4. I中，在中心通過第一塞密封件14a密封地擰入活塞塞14。該活塞塞構(gòu)造成用于容納未示出的桿件，所述桿件用于報告閥100的位置。這種報告可以通過桿件位置在周圍環(huán)境內(nèi)的顯示或通過將桿件的位置轉(zhuǎn)遞給連接在操縱裝置I的上側(cè)上的控制頭來實現(xiàn)，這里例如可以接觸式或非接觸式操縱一個開關(guān)。如果在活塞底部4. I和第二殼體端面2. 3之間的空間通過壓力介質(zhì)接頭16用壓力介質(zhì)D加載(圖I )，則驅(qū)動活塞4克服復位彈簧的力向下運動。由于凸輪3連同凸輪滾子3a嵌入相配的構(gòu)造成螺旋形的槽4. 2. Ia形式的曲線導向部4. 2. I內(nèi)(圖3)，驅(qū)動活塞4的向下運動同時疊加一個通過曲線導向部4. 2. I確定的旋轉(zhuǎn)運動。所述旋轉(zhuǎn)運動強制性地且無滑動地通過帶動連接結(jié)構(gòu)4. 2. 2/5. Ia或4. 2. 2/5. Ia* (圖I至4)轉(zhuǎn)移到軸頭5. I并由此傳遞到驅(qū)動軸5,而帶動連接結(jié)構(gòu)4. 2. 2/5. Ia或4. 2. 2/5. Ia*允許驅(qū)動活塞4相對于軸 向固定的軸頭5. I沿軸向的向下運動。閥100的閉合元件的必須的轉(zhuǎn)角與行程無關(guān)且僅以高精確度通過軸頭底腳5. Ib的圓周上的圓環(huán)段狀的凹口 5. Ie的尺寸確定(圖3、4)。通過將操縱裝置I配設(shè)于閥100的兩個可能的終端位置，即關(guān)閉以及開啟位置，驅(qū)動活塞4的前面所述的向下運動可以產(chǎn)生閥100的開啟或關(guān)閉運動。驅(qū)動活塞4的向上運動僅通過復位彈簧6的力和合理按所述步驟的相反的順序進行。根據(jù)前面所述的配設(shè)關(guān)系，向上運動導致閥100的關(guān)閉或開啟運動。附圖標記列表I操縱裝置100閥(圓盤閥)2殼體2. I殼體外罩2. 2 第一殼體端面2. 3第二殼體端面3凸輪3a凸輪滾子4驅(qū)動活塞4. I 活塞底部4. 2活塞桿4.2.1 曲線導向部4. 2. Ia 螺旋形的槽4. 2. 2 花鍵轂(或帶有多邊形的孔、例如四邊形的轂)4.2.2a 花鍵槽5驅(qū)動軸5. I軸頭5. Ia 花鍵軸(或多邊形，例如四邊形)5. Ia* 花鍵輪廓
5. Ib 軸頭底腳5. Ic 軸頭底部5. Id 缽形的凹口5. Ie凹口4. 4. 2/5. Ia帶動連接結(jié)構(gòu)(通過4. 2. 2a/5. la* :花鍵槽/花鍵輪廓或者多邊形的軸-轂連接、例如四邊形)5.2軸桿5.2a帶動凹口
6復位彈簧7燈籠式殼體8滑動墊片9連接螺栓9a頂端10連接螺母11連接螺釘12鎖定盤12a軸密封件13活塞密封件14活塞塞子14a第一塞密封件15連接塞子15a第二塞密封件16壓力介質(zhì)接頭A旋轉(zhuǎn)軸線D力介質(zhì)(氣壓、液壓)
權(quán)利要求
1.一種用于閥100的可旋轉(zhuǎn)的封閉件的操縱裝置(1)，尤其是用于圓盤閥或節(jié)流閥的能氣動或液壓操縱的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的操縱裝置，所述操縱裝置具有殼體(2)，在殼體中設(shè)置相對于圓柱形的殼體外罩(2. I)密封的、在一側(cè)能用壓力介質(zhì)(D)加載的、軸向可移動和可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動活塞(4)，該驅(qū)動活塞在用壓力介質(zhì)(D)加載時克服至少一個復位彈簧(6)的作用執(zhí)行運動，該驅(qū)動活塞在其外側(cè)上設(shè)有至少一個曲線導向部(4. 2. 1)，固定地設(shè)置在殼體外罩(2. I)上的凸輪(3、3a)嵌接到所述曲線導向部中，驅(qū)動活塞(4)在其內(nèi)側(cè)上具有在其本身和驅(qū)動軸(5 )之間的、抗旋轉(zhuǎn)的且具有軸向移動自由度的帶動連接結(jié)構(gòu)(4. 2. 2/5. Ia ；4. 2. 2a/5. Ia*);與殼體外罩(2. I)同軸地穿過殼體(2)的第一殼體端面(2. 2)并在徑向上與在兩側(cè)在軸向上能繞旋轉(zhuǎn)軸線(A)旋轉(zhuǎn)地支承的驅(qū)動軸(5)，該驅(qū)動軸突出于殼體(2)的端部；以及設(shè)置在殼體(2)內(nèi)部的、用于在兩側(cè)限制驅(qū)動軸(5)的旋轉(zhuǎn)運動的機構(gòu)(9);其特征在于，帶動連接結(jié)構(gòu)(4. 2. 2/5. Ia ；4. 2. 2a/5. Ia*)或者構(gòu)造成多邊形的軸-轂連接的形式，或者構(gòu)造成在驅(qū)動活塞(4)上構(gòu)成的、具有直齒的花鍵槽(4. 2. 2a)的花鍵轂(4. 2. 2)和與花鍵轂(4. 2. 2)互補的、在嚙合區(qū)域內(nèi)構(gòu)造成帶有花鍵輪廓(5. Ia*)的花鍵軸(5. Ia)的軸頭(5. I)的形式，所述軸頭構(gòu)成驅(qū)動軸(5)的端部；軸頭(5.1)浮動地支承在第一殼體端面(2. 2 )內(nèi)，并浮動地嵌入在驅(qū)動活塞(4)中的帶動連接結(jié)構(gòu)(4. 2. 2/5. Ia ；4. 2. 2a/5. Ia*)中；并且軸頭(5. I)通過設(shè)置在第一殼體端面(2. 2)上并且設(shè)置在第一殼體端面和殼體外罩(2. I)之間的連接區(qū)域內(nèi)的機構(gòu)(9)受到與行程無關(guān)的直接的對其繞旋轉(zhuǎn)軸線(A)的旋轉(zhuǎn)運動的限制。
2.一種用于閥100的可旋轉(zhuǎn)的封閉件的操縱裝置，尤其是用于圓盤閥或節(jié)流閥的能氣動或液壓操縱的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的操縱裝置，所述操縱裝置具有殼體(2)，在殼體中設(shè)置相對于圓柱形的殼體外罩(2. I)密封的、在一側(cè)能用壓力介質(zhì)(D)加載的、軸向可移動和可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動活塞(4)，該驅(qū)動活塞在用壓力介質(zhì)(D)加載時克服至少一個復位彈簧的作用執(zhí)行運動，該驅(qū)動活塞在其外側(cè)上設(shè)有至少一個曲線導向部(4. 2. 1)，固定地設(shè)置在殼體外罩(2. I)上的凸輪(3、3a)嵌接到所述曲線導向部中，驅(qū)動活塞(4)在其內(nèi)側(cè)上具有在其本身和驅(qū)動軸(5)之間的、抗旋轉(zhuǎn)的且具有軸向移動自由度的帶動連接結(jié)構(gòu)(4. 2. 2/5. Ia ；4. 2. 2a/5. Ia*);與殼體外罩(2. I)同軸地穿過殼體(2)的第一殼體端面(2. 2)并在徑向上與在兩側(cè)在軸向上能繞旋轉(zhuǎn)軸線(A)旋轉(zhuǎn)地支承的驅(qū)動軸(5)，該驅(qū)動軸突出于殼體(2)的端部；以及設(shè)置在殼體(2)內(nèi)部的、用于在兩側(cè)限制驅(qū)動軸(5)的旋轉(zhuǎn)運動的機構(gòu)(9)；其特征在于，驅(qū)動軸(5)在殼體(2)的內(nèi)部終止于軸頭(5. 1)，所述軸頭與驅(qū)動活塞(4) 一起構(gòu)成帶動連接結(jié)構(gòu)(4. 2. 2/5. Ia ；4. 2. 2a/5. Ia*);軸頭(5. I)延長超過帶動連接結(jié)構(gòu)(4. 2. 2/5. Ia ；4. 2. 2a/5. la*)，所述延長部能移動地且密封地穿過驅(qū)動活塞(4)，并且密封地和能旋轉(zhuǎn)地支承在第二殼體端面(2. 3)內(nèi)，第二殼體端面(2. 2)在端側(cè)在其背向第一殼體端面(2. 2)的端部處限定殼體外罩(2. I);并且軸頭(5. I)通過設(shè)置在第一殼體端面(2. 2)上并且設(shè)置在第一殼體端面和殼體外罩(2. I)之間的連接區(qū)域內(nèi)的機構(gòu)(9)受到與行程無關(guān)的直接的對其繞旋轉(zhuǎn)軸線(A)的旋轉(zhuǎn)運動的限制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的操縱裝置，其特征在于，帶動連接結(jié)構(gòu)(4.2. 2/5. la；4.2. 2a/5. Ia*)或者構(gòu)造成多邊形的軸_轂連接,或者構(gòu)造成在驅(qū)動活塞(4)上構(gòu)成的、具有直齒的花鍵槽(4. 2. 2a)的花鍵轂(4. 2. 2)和與花鍵轂(4. 2. 2)互補的、在嚙合區(qū)域構(gòu)造成帶有花鍵輪廓(5. Ia*)的花鍵軸(5. Ia)的軸頭(5. I)的形式。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的操縱裝置，其特征在于，壓力介質(zhì)(9)沿徑向直接設(shè)置在殼體外罩(2. I)的附近。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的操縱裝置，其特征在于，所述至少一個復位彈簧(6)在其背向驅(qū)動活塞(4)的端部上直接或間接地支撐于軸頭(5. I)上。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的操縱裝置，其特征在于，軸頭(5.I)的背向驅(qū)動活塞(4)的端部通過滑動墊片(8)支撐于第一殼體端面(2. 2)上。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的操縱裝置，其特征在于，在驅(qū)動活塞(4)的朝向第一殼體端面(2. 2)的側(cè)面上設(shè)有缽狀構(gòu)成的活塞桿(4. 2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的操縱裝置，其特征在于，曲線導向部(4.2. I)在活塞桿(4. 2)中構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的操縱裝置，其特征在于，曲線導向部(4.2. I)構(gòu)成為朝活塞桿(4. 2)的自由端敞開的螺旋狀的槽(4. 2. Ia)的形式。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的操縱裝置，其特征在于，曲線導向部(4.2. I)構(gòu)造成兩個分別朝活塞桿(4. 2)的自由端敞開的螺旋狀的槽(4. 2. I)的形式，這兩個槽沿直徑彼此相對地設(shè)置。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的操縱裝置，其特征在于，曲線導向部(4.2. I)具有與進程相關(guān)的可變化的斜度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的操縱裝置，其特征在于，相對于驅(qū)動活塞(4)的縱軸線測量，所述斜度構(gòu)造成在曲線導向部(4. 2. I)的各個端部區(qū)域中大于在曲線導向部(4. 2. I)的中間區(qū)域中。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的操縱裝置，其特征在于，殼體外罩(2.I)與第一殼體端面(2. 2)可拆卸地或材料鎖合地連接。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的操縱裝置，其特征在于，殼體外罩(2.I)和對置于第一殼體端面(2. 2)的第二殼體端面(2. 3) 一起形成缽狀的一體的單兀。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的操縱裝置，其特征在于，第一殼體端面(2.2)和設(shè)置在第一殼體端面(2. 2)的背向軸頭(5. I)的側(cè)面上的燈籠式殼體(7)通過至少兩個分別錨定在第一殼體端面(2. 2)中的連接螺栓(9)與各一個配設(shè)的連接螺母(10)相結(jié)合而互相擰緊。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的操縱裝置，其特征在于，軸頭(5.I)在其朝向第一殼體端面(2.2)的端部上構(gòu)造軸頭底腳(5. lb)，軸頭底腳為圓環(huán)形的、朝殼體外罩(2. I)伸出的法蘭的形式，在軸頭底腳(5. Ib)內(nèi)沿直徑相對置地設(shè)置有兩個圓環(huán)段狀的凹口(5. le)，分別有一個連接螺栓(9)的頭部(9a)嵌入各所述凹口，其中凹口( 5. Ib)各自的圓周側(cè)的邊界用作用于所述頭部(9a)的止擋，軸頭(5. I)在其兩個終端位置之間描述一個期望的轉(zhuǎn)角。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的操縱裝置，其特征在于，各凹口(5.Ie)在軸頭底腳(5. Ib)的圓周上并朝所述圓周敞開地構(gòu)成。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的操縱裝置，其特征在于，各凹槽(5.Ie)在軸頭底腳(5. Ib)的圓周上并以閉合的環(huán)形槽的形式構(gòu)成。
19.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求4至18任一權(quán)利要求所述的操縱裝置，其特征在于，所述至少一個復位彈簧(6)在一個在中心在軸頭(5. I)中構(gòu)成的缽狀的凹口(5. Id)中貼靠在軸頭底部(5. Ic)上。
20.根據(jù)權(quán)利要求2至18任一權(quán)利要求所述的操縱裝置，其特征在于，所述至少一個復位彈簧(6)沿徑向在外側(cè)包圍軸頭(5. I)和軸頭與驅(qū)動活塞(4)的帶動連接結(jié)構(gòu)(4. 2. 2/5. Ia ；4. 2. 2a/5. la*)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1或2前序部分所述的用于閥100的可旋轉(zhuǎn)的封閉件、尤其是用于圓盤閥或節(jié)流閥的氣動或液壓式控制的旋轉(zhuǎn)傳動的操縱裝置1。本發(fā)明的任務在于，提供一種所述類型的操縱裝置，所述操縱裝置在驅(qū)動活塞和驅(qū)動軸之間的帶動連接結(jié)構(gòu)的區(qū)域內(nèi)具備高穩(wěn)定性，其復位彈簧不會受到由于其兩側(cè)的限制壁引起的額外的扭矩荷載并且所述帶動連接結(jié)構(gòu)具有精度盡可能大的與行程無關(guān)的直接的轉(zhuǎn)角限制，所述任務通過第一解決方案實現(xiàn)，即帶動連接結(jié)構(gòu)(4.2.2/5.1a;4.2.2a/5.1a*)或者構(gòu)造成多邊形的軸-轂連接的形式，或者構(gòu)造成在驅(qū)動活塞(4)上構(gòu)成的、具有直齒的花鍵槽(4.2.2a)的花鍵轂(4.2.2)和與花鍵轂(4.2.2)互補的、在嚙合區(qū)域內(nèi)構(gòu)造成帶有花鍵輪廓(5.1a*)的花鍵軸(5.1a)的軸頭(5.1)的形式，所述軸頭構(gòu)成驅(qū)動軸(5)的端部；軸頭(5.1)浮動地支承在第一殼體端面(2.2)內(nèi)，并浮動地嵌入在驅(qū)動活塞(4)中的帶動連接結(jié)構(gòu)(4.2.2/5.1a；4.2.2a/5.1a*)中；并且軸頭(5.1)通過設(shè)置在第一殼體端面上(2.2)并且設(shè)置在第一殼體端面和殼體外罩(2.1)之間的連接區(qū)域內(nèi)的機構(gòu)(9)受到與行程無關(guān)的直接的對其繞旋轉(zhuǎn)軸線(A)的旋轉(zhuǎn)運動的限制。
文檔編號F16K31/163GK102918311SQ201180026614
公開日2013年2月6日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月24日
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