调整装置的制作方法

文档序号:11141801阅读:909来源:国知局
调整装置的制造方法

本发明涉及用于由回转驱动运动产生回转调节运动的调整装置领域。本发明尤其涉及用于阀回转调节的调整装置领域。它涉及根据权利要求1的前序部分所述的调整装置。本发明的另一方面涉及包括失效保护机构和调整装置的装置领域。



背景技术:

回转调节运动通常是转动几圈或转动不到一圈的运动。就是说,回转调节运动既包括摆动(如摆动90度或60度),也包括旋动。

在当前的现有技术中,用于由回转驱动运动引起的回转运动的调整装置通常被如此驱动,即,回转驱动运动通过齿轮传动机构、链和/或传动带被传递至输出装置,由此该输出装置也进行回转运动。在这种情况下,通常在回转驱动运动与输出装置回转运动之间形成传动机构。该传动机构允许通过较大的驱动运动获得比较小的调节运动。通过这种方式能在已知的调整装置中避免为了驱动调整装置须使用昂贵且高转矩的大型驱动装置。

但已知的调整装置因迄今的结构类型而构造复杂且在空间方面非常不利,该结构类型通过齿轮传动机构、链和/或传动带实现回转驱动运动与输出装置回转运动的偶联。此外,已知的调整装置可能有许多零件和/或小型精密制造构件,进而在生产、安装、保养和维修方面是昂贵的。此外,已知的调整装置可能相对易受干扰,可能磨损严重和/或难于安装、保养或维修。



技术实现要素:

因此,本发明的任务在于提供一种前言所述类型的调整装置,其至少部分消除至少其中一个上述缺点。

具有权利要求1的特征的调整装置完成该任务。

根据本发明的、用于由回转驱动运动产生回转调节运动的且尤其用于阀回转调节的调整装置包括驱动轴、中间件、参照件和从动件。在此,所述调整装置的前述构件被构造成可彼此相对运动。此外,所述调整装置包括第一传动机构和与第一传动机构不同的第二传动机构。在这种情况下,

-所述第一传动机构被构造成其将所述驱动轴相对于参照件的回转运动转换成所述中间件相对于参照件的线性运动分量,

-所述调整装置具有移动直线,所述中间件通过中间件相对于参照件的线性运动分量沿所述移动直线运动,和

-所述第二传动机构被构造成将所述中间件相对于参照件的线性运动分量转换为所述从动件相对于参照件的回转运动。

所述驱动轴可接收驱动装置的回转驱动运动,由此具有相对于参照件的回转运动。所述参照件可以是例如壳体、支架或框架。该参照件尤其在调节运动期间在空间上保持在同一位置。例如该参照件在阀调整装置情况下相对于阀体固定布置或相对于通向阀的管路固定布置。

所述第一传动机构将所述驱动轴(相对于参照件)的回转运动转换为所述中间件(相对于参照件)的线性运动分量。就是说,所述中间件由于驱动轴的回转运动和进而借助第一传动机构的关联而相对于参照件以线性运动分量来运动。所述中间件的因其线性运动分量造成的运动沿所述移动直线进行。即,通过线性运动分量使整个参照件沿所述移动直线运动。

换言之,所述移动直线也可被称作直的移动轴线。移动直线对应于移动轴线,该中间件的线性运动分量沿所述移动轴线延伸。

所述第二传动机构将所述中间件(相对于参照件)的线性运动分量转换为所述从动件(相对于参照件)的回转运动。就是说,所述从动件因中间件的线性运动分量及其通过第二传动机构与中间件的关联而回转。在这种情况下,第一传动机构及第二传动机构均将所述驱动轴的运动或力传递给所述从动件。

就是说,所述调整装置通过第一传动机构将驱动轴的回转运动转换为中间件的线性运动分量,且所述线性运动分量又通过第二传动机构被转换为从动件的回转运动。所述线性运动分量也可被称作往复运动。

尤其是,所述中间件相对于参照件不仅可具有线性运动分量,也可附加具有回转运动分量。换言之,所述中间件也可相对于参照件进行组合式回转往复运动。

由所述往复运动或由回转往复运动导致的流体(尤其参照件内的空气)排挤能可选地被用于例如气动相互作用或作为驱动装置的冷却手段。通过气动相互作用,例如可使开关做出反应和/或被激活,和/或阀且尤其是单向阀可被调节。

上述调整装置因回转运动被转换为线性运动分量(且又转换回至回转运动)而开创了崭新而有利的活动件空间布置可能性。在调整装置具有相同或更好的稳定性的情况下,崭新的活动件空间布置允许紧凑的外形尺寸。这样的调整装置可由少数零件构成。所述调整装置可由设计简单的零件构成。调整装置的零件能以相对大的制造容差制造。出于前述原因,该调整装置能低成本制造且易于安装、维修和保养。从驱动轴至从动件的传动机构可通过所述调整装置简单且节省空间地构成。

所述调整装置可包括指示机构,其允许显示所述调整装置的调节位置并与调整装置部件的回转运动和/或线性运动分量以机械、液压和/或气动的方式相偶联。

该调整装置的调节位置是指其运行状态,即例如从动件位置且尤其是其调节角度。通过所述指示机构与调整装置部件及其运动的偶联,可形成调节位置的简单、有力且可靠的显示。因此,该调整装置的调节位置例如可在从动件与阀抗扭接合的情况下示出阀状态。

在一个实施方式中,在沿从动件回转运动的旋转轴线方向上的投影中,所述第二传动机构围绕所述第一传动机构。

通过在所述投影中被第二传动机构围绕的第一传动机构可实现所述调整装置的节省空间的布置。

作为可选特征,该第二传动机构可包括第一类型传动机构。该第一类型传动机构将该中间件相对于参照件的线性运动分量转换为该中间件相对于参照件的回转运动。

换言之,该第一类型传动机构(其被第二传动机构包含)将中间件与参照件如此接合,该中间件(相对于参照件)的线性运动分量使该中间件处于(相对于参照件的)回转运动。

换言之,该第一类型传动机构也可被称作参照件螺纹,因为第一类型传动机构使参照件和中间件的回转运动与中间件相对于参照件的线性运动分量相互作用。

就是说,通过第一类型传动机构使中间件与参照件相偶联。所述中间件的、由中间件线性运动分量导致的回转运动尤其可为从动件相对于参照件的回转运动做出贡献。

作为另一可选特征,该第二传动机构可包括第二类型传动机构。该第二类型传动机构将该中间件相对于从动件的线性运动分量转换为该中间件相对于从动件的回转运动。

换言之,该第二类型传动机构(其被第二传动机构包括)将中间件与从动件如此偶联,该中间件(相对于从动件)的线性运动分量使中间件处于(相对于从动件的)回转运动中。

换言之,所述第二类型传动机构也可称作从动件螺纹,因为第二类型传动机构使从动件和中间件的回转运动与中间件相对于从动件的线性运动分量相互作用。

就是说,通过第二类型传动机构使中间件与从动件偶联。该中间件的、由中间件的线性运动分量导致的回转运动尤其可为从动件相对于参照件的回转运动做出贡献。

尤其是,该第二传动机构既包括第一类型传动机构,又包括第二类型传动机构。由此,所述运动和力通过第二传动机构被分散至至少两个子传动机构(即第一类型传动机构和第二类型传动机构)。所述第二传动机构既包括第一类型传动机构又包括第二类型传动机构对所述调整装置的磨损、设计尺寸、运转平稳性、安装方便性、维修方便性和/或保养方便性是有利的。这对所述调整装置的效率也是有利的。

补充地或替代地,驱动轴线可平行于输出轴线布置。驱动轴线尤其可布置成与输出轴线同轴。在此情况下,所述驱动轴在回转运动情况下绕驱动轴线旋转,且所述从动件在回转运动情况下绕输出轴线旋转。

所述驱动轴线和输出轴线的平行布置允许驱动轴和从动件的紧凑布置。同轴布置也允许紧凑布置。此外,同轴布置允许包括驱动轴和从动件在内的功能单元的自定心结构。

作为另一可选特征,所述移动直线可平行于输出轴线布置。

于是,换言之,该线性运动分量使中间件平行于输出轴线运动。这允许该调整装置的活动部件有利布置,由此允许调整装置紧凑构成。

补充地或替代地,所述第一传动机构和/或第二传动机构包括螺旋传动机构,其布置成转换所述回转运动或线性运动分量。

螺旋传动机构包括具有螺旋体导向件的第一构件,其呈螺旋式且也可被称为螺线式或螺纹。此外,该螺旋传动机构包括第二构件,其具有相对于第一构件的螺旋体导向件的配合件,由此所述第二构件沿第一构件的螺旋体导向件相对于其被活动引导。在第一构件相对于第二构件(或反之)旋转情况下,这两个构件均通过螺旋传动机构借助线性运动分量沿螺旋体导向件的中心轴线相对运动。替代地或补充地,该螺旋传动机构适用于:在第一构件相对于第二构件以线性运动分量沿螺旋体导向件的中心轴线运动的情况下(或反之),这两个构件均通过螺旋传动机构彼此相对旋扭。

出于力学原因,根据所述螺旋传动机构的螺距,可实现功能选择:所述螺旋传动机构例如可仅将所述线性运动分量转换为回转运动,而不将回转运动转换为线性分量。或者,所述螺旋传动机构比如可将所述回转运动转换为线性分量,而不将线性运动分量转换为回转运动。

也可能的是不设置功能选择。这就是说,既能将所述线性运动分量转换为回转运动,也能将所述回转运动转换为线性分量。

所述螺旋传动机构根据螺距的功能选择例如可被有利应用在第二传动机构中。通过这种方式,确实可以通过驱动轴的运动使从动件运动,但同时阻碍了在相反的功能方向上所述从动件的运动使驱动轴运动。

尤其是上述调整装置中的所述第二传动机构在体积方面可被设定为大尺寸。这可被用于形成螺旋传动机构的大接触面。在螺旋传动机构中的大接触面减小表面受压的压力,这在相同稳定性情况下允许使用比在表面承受更高压力时更柔软的材料。这在材料选择时可能是有利的,因为由此例如能找到更多可选的合适材料。这尤其可反映在更有利的制造成本。

螺旋体导向件和/或螺旋体导向件的配合件可在轴向上延伸经过一整圈(即旋转360度)、延伸经过多圈或也可仅延伸经过一圈的一小部分。螺旋体导向件和/或螺旋体导向件的配合件尤其可延伸经过半圈(180度)、经过三分之一圈(120度)、经过四分之一圈(90度)、经过六分之一圈(60度)、经过八分之一圈(45度)或经过十二分之一圈(30度)。

螺旋传动机构能以简单且低成本的方式制造。螺旋传动机构是牢固的且能少磨损地构成。螺旋传动机构可用少数零件构成。

可选地,所述驱动轴不可平移但可转动地支承在参照件上。所述从动件尤其也能不可平移但可转动地支承在参照件上。

两个物体不可平移的支承是指两个物体无法相对平移或两个物体无法彼此相对线性运动。可相对转动支承的物体可进行彼此相对转动。

作为另一可选特征,所述调整装置包括电驱动装置。在这种情况下,所述驱动装置布置为用于驱动所述驱动轴。

电驱动装置是指电动驱动装置,即从电能至机械能的换能器(机电换能器)。尤其能以直流电机、交流电机和三相电机或步进电机作为电驱动装置。

通过被所述调整装置包含的电驱动装置,所述调整装置可简单紧凑地构成。调整装置能可靠地且作为驱动技术独立单元运行。具有电驱动装置的调整装置可被简单控制和/或调整。此外,具有电驱动装置的调整装置的监测能相对简单地通过分析驱动装置供电来实现。电驱动装置可以是紧凑的、成本有利的且易于支配的。尤其可使用步进电机。所述驱动装置的控制装置尤其可被集成至所述调整装置。替代地,所述驱动装置的控制装置可布置在调整装置外。

尤其可这样构造所述驱动装置,所述驱动装置的转子包括所述驱动轴。尤其可这样构造所述驱动装置,所述驱动装置的定子包括所述从动件。尤其可这样构造所述驱动装置,所述驱动装置的定子包括所述从动件且所述驱动装置的转子包括所述驱动轴。

所述调整装置例如也可具有传感器,它们获知所述调整装置或其构件的位置、运动或状态。所述驱动装置例如尤其可具有编码器或者可设有用于中间件线性运动分量的、用于驱动装置转子的转动的、用于驱动轴转动的和/或用于从动件转动的限制开关。

替代地或补充地,该调整装置也能以机械方式被驱动(如通过弹簧力或手摇柄)。替代地或补充地,该调整装置也能以气动和/或液压方式运行。替代地或补充地,该调整装置也能以化学方式驱动,如通过引爆装置或推进成分。

可选地,所述驱动轴的驱动装置不可转动且不可平移地被固定在从动件上。

尤其是,电驱动装置不可转动且不可平移地固定在从动件上。

不可转动且不可平移地固定在从动件上的驱动装置是指驱动装置的定子不可转动且不可平移地固定在从动件上。此时所述驱动装置的转子例如被固定在驱动轴上。

不可转动且不可平移地固定在从动件上的驱动装置允许调整装置有紧凑结构。这样的调整装置可被构造成自动定心,这简化了调整装置结构。

作为另一可行的且可选的特征,所述调整装置的第一状态下,所述驱动轴的驱动装置在空间上基本上被中间件围绕,且所述驱动装置在所述调整装置的不同于第一状态的第二状态下基本上位于中间件外。

用语“基本上”是指90%份额,尤其75%份额,尤其60%份额。

换言之,所述中间件(相对于参照件)的线性运动分量使所述驱动装置在中间件内至少部分来回运动。或者换言之,根据所述调整装置的状态,所述驱动装置至少局部位于中间件内或位于中间件外。因此,因为该线性运动分量,该中间件从部分包围该驱动装置的位置如此远离驱动装置,即,所述驱动装置的更少部分被中间件包围(或反之)。

所述调整装置由此能紧凑构成且同时具有相对长的移动直线,因为所述驱动装置可至少部分且至少暂时布置在该中间件内。

但或者所述驱动装置可布置在该中间件外。或者,所述驱动装置例如也可布置在所述调整装置外。

补充地或替代地,该中间件至少可局部呈空心圆柱体状构成,其中所述空心圆柱体与输出轴线同轴布置。

在前述段落中直接对此所描述的相同优点和替代方式适用于这个可选特征。作为另一优点,所述形状至少局部呈空心圆柱体状的中间件允许第二传动机构简单且高费效比地以在空心圆柱体的内侧面和/或外侧面的螺旋传动机构的形式构成。尤其至少局部呈圆柱体状的电驱动装置可节省空间且空间最佳地至少局部且至少暂时被如此构造的中间件包围。

该调整装置的旋转对称部件和尤其还有该中间件可简单且低成本地制造。这例如可通过铸造(尤其通过压铸注射成型)、车削和/或铣削实现。该调整装置的旋转对称部件例如也可由两个镜面对称的半体形成。这种半体又可简单且低成本地制造。此外,若该调整装置的一个或多个部件包括两个半体,则它们能围绕已安装的其它部件装卸,该调整装置的安装、保养和维修是迅速且低成本的。半体的这些优点也可通过具有相同构型部件的其它对称划分方式实现,如三分、四分、五分、六分或其它划分方式。

驱动轴尤其可具有呈双头双螺纹形式的螺纹,其允许匹配螺纹由两个相同部分构成。这又允许简单装配且同时也允许简单、迅速且由此低成本地安装、保养和维修。

作为可选特征,所述第一传动机构和/或第二传动机构包括呈滑动轴承形式的螺旋传动机构,其中该螺旋体导向件和螺旋体导向件的配合件均由塑料构成,且它们通过滑动摩擦彼此相对接触运动。

换言之,所述第一传动机构和/或第二传动机构分别包括至少一个呈上述滑动轴承形式的螺旋传动机构。

尤其是第一类型传动机构可呈滑动轴承形式。尤其是第二类型传动机构可呈滑动轴承形式。

在滑动轴承的情况下,相对运动的部件处于直接接触状态,在此就是螺旋体导向件和螺旋体导向件的配合件。在直接接触状态下,它们在滑动摩擦情况下彼此相对运动。

具有由塑料制成的相互接触摩擦的面的滑动轴承可简单、低成本且快速地制造。滑动轴承的相互接触摩擦的面尤其可包括不同的塑料。这适于相互接触摩擦的面的区域和/或相比于其中一个摩擦面的另一个与之摩擦的面。某些且可有针对性使用的塑料配对可根据对调整装置的要求具有期望的滑动摩擦系数。尤其是所述滑动轴承能作为成形体构成,其由所述调整装置的由塑料制成的零件构成,这是相当低成本且高效的。

可选地,所述螺旋传动机构的至少一个螺旋体导向件及其配合件均包括侧面,该侧面在垂直于从动件回转运动的旋转轴线的剖面内基本上沿旋转轴线的径向延伸。

基本径向延伸是指相对于径向延伸直线最多偏移15度。尤其是,基本径向延伸是指相对于径向延伸直线最多偏移10度。尤其是,基本径向延伸是指相对于径向延伸直线最多偏移5度。

该螺旋体导向件的及其配合件的基本径向延伸的侧面允许绕该旋转轴线的转动的高效直接的力传递,因为所述侧面基本垂直于所述转动的切向力取向。力传递在摆脱横向力(即径向力)或仅有很小的横向力情况下实现。这种力传递不损伤材料,允许在材料相对硬的情况下传递大的力或很大的力时使用较柔软的材料。

作为另一可选特征,螺旋传动机构包括第一和第二螺旋体导向件及其配合件,其中第一和第二螺旋体导向件均在垂直于从动件回转运动的旋转轴线的剖面内包括基本上在旋转轴线的径向上延伸的侧面,且具有与同一螺旋体导向件的该侧面对置的匹配侧面,该匹配侧面被构造成在剖面内基本上相对于径向取向是倾斜的,并且第一螺旋体导向件的径向构成的侧面被构造成在从动件的回转运动方向上先行布置,第二螺旋体导向件的径向构成的侧面被构造成在从动件的相同回转运动方向上尾随布置。

换言之,针对螺旋传动机构的第一旋转方向,第一螺旋体导向件包括在旋转方向上先行布置的且在剖面内基本径向延伸的侧面,第二螺旋体导向件包括在旋转方向上尾随布置的且在剖面内基本径向延伸的侧面。同样的情况适用于与第一旋转方向相反的第二旋转方向:在此,第二螺旋体导向件的在剖面内基本径向延伸的侧面在旋转方向上先行布置,第一螺旋体导向件的在剖面内基本径向延伸的侧面在旋转方向上尾随布置。

所述第一和第二螺旋体导向件及其配合件可这样构成和定位,在螺旋体导向件和配合件之间形成空间距离(间隙)。该空间距离可用于在螺旋传动机构的两个旋转方向分别只使第一或第二螺旋体导向件(及其配合件)的在剖面内基本径向延伸的侧面传递回转运动。即,根据螺旋传动机构的旋转方向,要么是第一螺旋体导向件(及其配合件)的在剖面内基本径向延伸的侧面、要么是所述第二螺旋体导向件(及其配合件)的相应侧面可传递回转运动。通过这种方式,取决于旋转方向的力传递被分配给两个不同的螺旋体导向件及其配合件。

换言之,在这种取决于旋转方向的实施方式中,仅具有相应配合件的第一螺旋体导向件或仅具有相应配合件的第二螺旋体导向件分别承受回转运动的力。

这种力传递分配的优点是磨损小且材料应力小。这也允许在材料相对硬的情况下传递大的力或很大的力时使用较柔软的材料。

作为另一可选特征,所述螺旋传动机构可包括螺旋体导向件及其配合件,其中所述螺旋体导向件在垂直于从动件回转运动的旋转轴线的剖面内包括第一和第二基本上沿旋转轴线的径向延伸的侧面,其中第一径向构成的侧面被构造成在从动件的回转运动方向上先行布置,所述第二径向构成的侧面被构造成在从动件的相同回转运动方向上尾随布置。

若在同一螺旋体导向件上在旋转方向上在剖面内基本径向延伸地既形成有先行的侧面又形成有尾随的侧面,则能与旋转方向无关地实现已如上所述的绕旋转轴线旋转的、高效直接的力传递并带来已在上文提到的优点。因此,尤其单独的螺旋体导向件连同配合件已被构造成高效牢固的螺旋传动机构,这是因为极少的零件允许简单、迅速和/或低成本地制造。

例如两个这样的螺旋体导向件(均具有先行和尾随的侧面,其在剖面内基本径向延伸)构成高效且牢固的、具有极少所需元件的螺旋传动机构。这样的螺旋传动机构简单、迅速和/或成本有利地制造。

例如在前述剖面内,所述螺旋传动机构的螺旋体导向件及其配合件分别包括至少一个侧面、尤其是两个侧面,它们沿旋转轴线的径向延伸。基本径向延伸的侧面的优点也适用于所述径向延伸的侧面。

所述滑动轴承的相互接触摩擦的面尤其可由不同的材料制成。这也适用于相互接触摩擦的面的区域和/或相比于其中一个摩擦面的另一个与之摩擦的面。

替代地,该滑动轴承的部分或具有所述滑动轴承的部分的零件也可由陶瓷制成。或者,该滑动轴承具有由塑料制成的相互接触摩擦的面,它们仅以塑料涂层形式形成在其它材料上。也可以想到涂覆塑料制的接触摩擦面以形成所述滑动轴承。

可选地,所述第一传动机构和/或第二传动机构包括呈滚动支承形式的传动机构,其用于将所述线性运动分量转换为回转运动。

彼此相对活动的部分在滚动支承情况下通过滚动体相互支承。所述部分的相互运动可通过所述活动部分与滚动体之间的滚动摩擦实现。所述部分的相互运动也可至少部分通过所述活动部分与滚动体之间的滑动摩擦实现。尤其是所述部分的相互运动可通过在所述活动部分与滚动体之间的滚动摩擦和滑动摩擦的混合形式实现。所述滚动体例如可以是球或滚柱。

尤其是第一类型传动机构可以呈滚动轴承形式。尤其是第二类型传动机构呈滚动轴承形式。

尤其是所述第二传动机构可包括呈滚动轴承形式的螺旋传动机构。这意味着该螺旋体导向件和螺旋体导向件的配合件呈滚动轴承状构成。换言之,这对应于通过滚动轴承被引导的螺旋传动机构。此时,滚动摩擦代替滑动轴承的滑动摩擦。

作为另一可选特征,该驱动轴一方面具有驱动装置(驱动装置因此被调整装置包含),另一方面,该驱动轴还具有接头,所述驱动轴在所述接头处可借助设置在所述调整装置外的辅助机构被驱动。

通过所述接头,可将其它驱动装置连接至所述驱动轴。所述其它驱动装置可以永久与所述驱动轴相连,或者也可以暂时或按需与驱动轴相连。所述其它驱动装置例如可以是手摇柄、失效保护机构或增力驱动装置,其中所述增力驱动装置加强所述调整装置的驱动力。

失效保护机构是一种确保故障安全性的机构。这例如可通过备用件实现,在故障情况下所述备用件担负起发生故障的构件的功能。就是说,在这种情况下,在所述调整装置的驱动装置出现故障的情况下,另一个驱动装置驱动所述调整装置。

作为另一例子,可使用并行工作的构件作为失效保护机构,其在第一构件发生故障的情况下接管额外负载。而在当前情况下,与所述调整装置的驱动装置一起驱动所述驱动轴的另一驱动装置比如在所述调整装置的驱动装置发生故障的情况下能单独驱动所述驱动轴。

失效保护机构可尤其包括蓄能器,蓄能器已保持储存有足够能量以便至少为了调节运动驱动该调整驱动装置。失效保护机构可存贮呈机械、电和/或化学形式的能量。例如,失效保护机构可具有作为蓄能器的弹簧、压力容器、电池、电容器和/或点火成分。

作为可选特征,所述从动件在其回转运动方向上具有400度、尤其最大200度、尤其是最大100度的最大回转运动自由度。

补充地或替代地,所述驱动轴的回转运动与所述从动件的回转运动之间的传动比在20:1至800:1的范围内,尤其在40:1至200:1的范围内,尤其在60:1至120:1的范围内。

作为另一可选特征,所述第二传动机构呈螺旋传动机构形式构成,其螺距在10度至80度范围内,尤其在30度至60度范围内,尤其是在40度至50度范围内。

补充地或替代地,在实施调节运动时(就是说在从动件相对于参照件做回转运动时),所述从动件的最大转矩可在0.1至100牛米(Nm)的范围内,尤其在0.1至50牛米的范围内,尤其在0.1至30牛米的范围内。也可以想到最大转矩在1至10牛米的范围内。所述最大转矩尤其也可以在0.1至200牛米的范围内。

本发明的另一方面涉及调整装置的运行方法。

所述调整装置能可选地如此运行,在从动件调节运动的最后进行与调节运动方向相反的小运动。这避免调整装置在最终位置上的歪斜、夹住和/或卡死并使进一步的调节运动变得容易。所述小运动可使调整装置不受力,否则所述力在下次调节运动之前都会持续加在调整装置上。所述小运动可在长期负载情况下避免滑动轴承流动或变形,这尤其在滑动轴承由塑料制成情况下是有利的。

该调整装置例如可选地如此运行,该从动件在调节运动之间的时间间隔内进行在调节运动的个位数百分比(或更小)范围内的小运动。

尤其可在彼此相反的方向上在时间上前后紧密衔接地进行多次小运动,这相当于一种颠簸运动。一次或多次这样的小运动和/或颠簸运动可避免该调整装置和/或进而由其调节的构件卡住,或至少妨碍或延缓卡住。例如可避免或至少妨碍或延缓由调整驱动装置调节的阀的卡住和/或结垢。

若所述第一传动机构和/或第二传动机构具有间隙,则可针对卡住的调整装置或卡住的阀的释放或起步使用一次或多次所述小运动,其中所述一次或多次小运动至少部分穿过所述间隙。换言之,在这种情况下,所述间隙被用作吸收振动的起始部或空间。尤其是,至少部分环绕所述间隙的颠簸运动被有利地用于释放或起动卡住的调整装置和/或阀。间隙是指活动余隙,就是说所述传动机构的相互咬合的构件的运动自由度。

上述调整装置因其特殊设计而相对于这种小运动是稳固的,因此例如比齿轮传动机构更好地适用于这种小运动。

本发明的另一方面涉及包括失效保护机构和调整装置且优选是具有上述接头的调整装置的装置,其中,所述失效保护机构被构造成可与所述调整装置分离并包括蓄能器,所述蓄能器已保持存有足够能量以便至少为了调节运动而驱动所述调整装置。

调整装置和失效保护机构已在上文中描述。

附图说明

接着将根据如图所示的优选实施例来进一步阐述本发明主题,其中:

图1以从上方看的立体图示出调整装置的分解视图;

图2以从下方看的立体图示出图1的分解视图;

图3以从上方看的立体图示出图1的调整装置的局部分解视图,其中所述从动件在分解视图中未被示出;

图4以从下方看的立体图示出图3的分解视图;

图5示出图1的调整装置的纵剖视图;

图6示出图1的调整装置的横剖视图;

图7以立体图示出图1的调整装置的组成部件的视图;

图8从下方示出中间件的立体图;

图9从上方示出驱动轴的立体图;

图10从上方示出图1的调整驱动装置的立体图;

图11示出与图10相同的视图,其中所述调整驱动装置安装在阀上;

图12示出调整装置第二实施方式的局部的与图6相似的横剖视图;

图13示出调整装置第三实施方式的局部的与图12相似的横剖视图。

原则上,在附图中,相同的零部件带有相同的附图标记。

具体实施方式

图1以从上方看的立体图示出调整装置1的分解视图。调整装置1包括驱动轴2、中间件3和由两个相同的半壳体21及底板22组成的参照件4。此外,调整装置1包括由两个相同的从动件半体20组成的从动件5并包括驱动装置6。在这种情况下,驱动装置6是步进电机。

中间件3、参照件4和从动件5由塑料制成。从动件半体20具有相同的结构且半壳体21也具有相同的结构,这允许简单且成本有利地制造。此外,调整装置1的安装、保养和维修是简单、迅速和成本有利的,因为从动件5和参照件4可围绕已安装的其它构件来组装或拆卸。

所述塑料件具有功能性成形结构,它们可被设计成制造简单、快速且低成本。例如中间件3、参照件和从动件5具有传动机构的功能件(就是说螺旋体导向件或螺旋体导向件的配合件),即第一和/或第二(第一和/或第二类型)传动机构的功能件。调整装置1仅包括少量构件(或构件半体),此外,它们绝大多数可简单且成本有利地由塑料制造。

在图1中已可清晰看见第二传动机构12的各功能件,第二传动机构包括第一类型子传动机构13和第二类型子传动机构14。呈具有盖7的空心圆柱体形式的中间件3如在该空心圆柱体的外侧面具有第一类型子传动机构13的四个螺旋体导向件30。第一类型子传动机构13的螺旋体导向件30以具有梯形横截面的槽的形式形成,其中该横截面的槽底小于槽口。

第一类型子传动机构13的螺旋体导向件30具有45度斜度。第一类型子传动机构13的螺旋体导向件30的配合件31成形在半壳体21的内侧面且具有与第一类型子传动机构13的螺旋体导向件30互补的形状。第一类型子传动机构13的螺旋体导向件30的配合件31也具有45度斜度。第一类型子传动机构13的螺旋体导向件30及其配合件31均延伸超出中间件3的空心圆柱体的外侧面或参照件4的半壳体21的内侧面如此远,以至第一类型子传动机构13能进行八分之一圈(45度)的螺旋运动。

在图1中也可清晰看见第二类型子传动机构14的螺旋体导向件32的四个配合件33,它们成形在从动件半体20的外侧面。第二类型子传动机构14的螺旋体导向件32的配合件33具有45度斜度。第二类型子传动机构14的螺旋体导向件32及其配合件33均延伸超出中间件3的空心圆柱体的内侧面或从动件半体20的外侧面如此远,以至第一类型子传动机构13能够进行八分之一圈(45度)的螺旋运动。

第一类型子传动机构13和第二类型子传动机构14均被构造为螺旋传动机构。第一传动机构11也由螺旋传动机构构成。驱动轴2在其一部分外表面上具有螺纹,该螺纹与被中间件3的盖7包围的匹配螺纹8配合地形成第一传动机构11。因此,通过主轴2的回转运动,中间件3由于其通过第一传动机构11与主轴2偶联而以沿主轴2的中心轴线的线性运动分量运动。

图2以从下方看的立体图示出图1的分解视图。除此之外,在此也能看到第二类型子传动机构14的螺旋体导向件32,它们形成在中间件3的空心圆柱体的内侧面。

在图3中以从上方看的立体图示出图1的调整装置1的分解视图。在此,从动件5未以分解视图被示出。图4以从下方看的立体图示出相同内容。在图3和图4中可清晰看见两个从动件半体20如何在组装状态下包围且固定驱动装置6。所适用的成形结构在从动件半体20的内侧面形成且例如可从图1和图2中清晰看见。

在驱动装置6上、确切地说在驱动装置6的转子上固定有驱动轴2,驱动轴从从动件5突出。在相反方向上,具有四边形开口的从动联轴器9从该从动件5突出,从动件5由此可与待调节件如阀连接。从动联轴器9和驱动轴2同轴布置且自定心固定在参照件4上。从动联轴器9在调整装置1的安装状态下延伸穿过圆形底板22的中心开口。驱动轴2在参照件4与底板22的中心开口对置的端部延伸穿过参照件4的开口且可转动支承在那里,例如通过球轴承。在驱动轴2的所述端部还形成有呈驱动轴2的六角端头形式的接头10,在所述接头处可从调整装置1外接近并驱动该驱动轴2。

图5示出图1的调整装置1的纵剖视图,图6示出图1的调整装置1的横剖视图。在这里示出处于安装且运行准备就绪状态的调整装置1。第一传动机构11和和第二传动机构12及其两个子传动机构即第一类型子传动机构13与第二类型子传动机构14在图5和图6中清晰可见。

图7以立体图示出图1的调整装置1的组成部件即驱动装置6的视图,所述驱动装置在组装状态嵌入从动件半体20内。在这种情况下,驱动轴2被固定在驱动装置6上。

图8示出从下方看的中间件的立体图,在此清晰看见第一类型子传动机构13的螺旋体导向件30和第二类型子传动机构14的螺旋体导向件32。

图9从上方示出驱动轴2的立体图。图10又从上方示出图1的运行准备就绪的安装组装好的调整驱动装置1的立体图。图11示出与图10相同的视图,其中调整驱动装置1安装在阀40上。

调整驱动装置1如此运行,其在需要时从第一调节位置运动至第二调节位置并返回。在当前情况下,第一调节位置与第二调节位置如此区分,从动联轴器9和进而还有从动件5以四分之一圈即以90度相对于参照件4回转摆动或旋转。即,在所述第一调节位置,从动联轴器9的参照点位于相对于参照件4具有0度回转偏移的位置处。在所述第二调节位置处,从动联轴器9的参照点位于相对于参照件4具有90度回转偏移的位置处。

由于驱动装置6被固定在从动件5上,故驱动装置6在第二调节位置也以四分之一圈即90度相对于参照件4摆动或旋转。确切说,驱动装置6的定子被固定在从动件5上,因此驱动装置6的定子以四分之一圈即90度相对于参照件4回转摆动。

第二传动机构12包括两个子传动机构,它们在所述第二调节位置分别以八分之一圈即45度旋转,一方面相对于参照件4(第一类型子传动机构13),另一方面相对于从动件5(第二类型子传动机构14)。在相同回转方向上进行两个八分之一圈转动,由此,两个八分之一圈相加成四分之一圈,从动联轴器9、从动件5和驱动装置6的定子在所述第二调节位置具有所述四分之一圈。因此,中间件3仅旋转或摆动了从动件5和驱动装置6定子的一半程度。

就是说,在该调整装置的调节运动中,驱动装置6驱动该驱动轴2,该驱动轴由此相对于参照件4回转。驱动轴2可转动但不可平移地被固定在参照件4上。通过第一传动机构11,驱动轴2的回转运动一方面被转换为(中间件3相对于参照件4的)线性运动分量,另一方面被转换为(中间件3相对于参照件4的)回转运动分量。就是说,中间件3相对于参照件4进行组合式旋转往复运动。此时,第二传动机构12通过第一类型子传动机构13和第二类型子传动机构14将所述参照件的组合式旋转往复运动转换为从动件5的回转运动。由此,中间件3的线性运动分量被转换为从动件5的回转运动。从动件5也可转动但不可平移地被固定在参照件4上。所述移动直线平行于驱动轴2的中心轴线延伸,中间件3因所述线性运动分量而沿所述移动直线运动。

在附图中示出的调整装置1具有在驱动轴1和从动件5之间的、传动比为80:1的传动机构。

驱动轴2尤其可具有呈双头双螺纹形式的螺纹且配合螺纹由两个相同部分组成。

调整装置1的调节运动的典型持续时间可在2至3秒范围内。但更快的调节运动也可行。更慢的调节运动也可行,尤其直至10秒、尤其是直至30秒的长持续时间的调节运动。在此情况下,该调节运动对应于从调整装置1的第一(最终)位置至调整装置1的第二(最终)位置的运动。

在可在图10和图11中清晰看见的接头10上可连接并紧固失效保护机构。该失效保护机构尤其能以模块方式构成且被设计为可与调整装置1分离。

与图6的一部分相似,图12示出调整装置的第二实施方式的参照件4、中间件3和从动件5的横剖视图。第二传动机构12包括第一类型子传动机构13及第二类型子传动机构14。第一类型子传动机构13具有螺旋体导向件30及其配合件31。第二类型子传动机构14具有螺旋体导向件32及其配合件33。在图12中,第一类型子传动机构13和第二类型子传动机构14分别在螺旋体导向件30、32及其配合件31、33上既具有径向延伸的侧面34,又具有相对于径向取向倾斜延伸的侧面35。

在图12中,如图6中的第一实施方式那样,该调整装置的第二实施方式在第一类型子传动机构13中分别具有四个螺旋体导向件30和四个相应的配合件31。同样,该调整装置的第一和第二实施方式在第二类型子传动机构14中分别具有四个螺旋体导向件32和四个相应的配合件33。

在图12中,在第一类型子传动机构13和第二类型子传动机构14中,各相邻的螺旋体导向件30、32的径向延伸的侧面34都沿中间件3的周长看彼此对立布置。换言之,在沿一个旋转方向转动时,四个螺旋体导向件30、32中的两个不相邻的螺旋体导向件的径向延伸的斜面34分别在旋转方向上先行布置,而布置于其间的另外两个螺旋体导向件30、32的径向延伸的斜面34分别在旋转方向上尾随布置。

在如图6所示的调整装置的第一实施方式中,仅第二类型子传动机构14具有径向延伸的斜面34,其在相邻的螺旋体导向件34情况下沿中间件3的周长看总是对立布置。而在第一实施方式中,第一类型子传动机构13具有基本径向延伸的斜面34,其在相邻的螺旋体导向件34情况下沿中间件3的周长看总是对立布置。第一类型子传动机构13的基本径向延伸的斜面34相对于径向延伸的直线具有15度的角度。

图13像图12那样示出参照件4、中间件3和从动件5的横剖视图,但图13示出调整装置的第三实施方式。在第三实施方式中,第一类型子传动机构13和第二类型子传动机构14均分别仅有两个螺旋体导向件30、32及其配合件31、33。每两个螺旋体导向件30、32及其配合件31、33均分别包括两个径向延伸的斜面34。每个螺旋体导向件30、32及其每个配合件31、33的两个径向延伸的斜面34沿中间件3的周长看总是对立布置。就是说,第三实施方式在第二传动机构12中不具有相对于径向取向倾斜延伸的斜面。

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