配件关闭设备和配件调节系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种配件关闭设备，该配件关闭设备具有从动轴并且具有耦联到该从动轴上的输入轴，从动轴在正常运行中可经由该输入轴驱动，并且该配件关闭设备具有紧急驱动器，其中，从动轴附加地能通过紧急驱动器从使用位置转入最终位置。
[0002]本发明此外涉及一种配件调节系统，该配件调节系统具有用于在电网运行时操纵与配件可作用连接的或作用连接的从动轴的触发驱动器并且具有用于在网络故障时操纵从动轴的配件关闭设备。
【背景技术】
[0003]这样的配件关闭设备例如由技术系统已知，在这些系统中质量流借助配件来控制或调节。在此，配件在正常运行中利用相应的触发驱动器操纵。在网络故障时、例如在电网故障时或者在触发驱动器的液压或气动供给失效时，配件关闭设备用于将从动轴转移到预限定的最终位置中，以便将相应连接的配件转入限定的最终状态、例如开启状态或关闭状
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[0004]为了不依赖于经由已经提到网络的能量供应，已知的是，用于在网络故障时将从动轴转入所希望的最终位置中所需要的能量以机械方式存储到盘簧或螺旋弹簧中。
[0005]已知的配件关闭设备被用作装入件或者被集成到开头所述类型的配件调节系统中。
[0006]为了操纵配件通常需要限定的转矩。在已知的具有盘簧或螺旋弹簧形式的机械蓄能器的紧急驱动器中，可由紧急驱动器产生的用于操纵从动轴的转矩在松弛过程期间减小。盘簧或螺旋弹簧因此必须如此定尺寸，使得在操纵运动的结束时还产生还足够的转矩。相反这意味着，用于张紧紧急驱动器的张紧设备必须如此大地定尺寸，使得在接近紧急驱动器的张紧状态时也将弹簧力克服。该张紧设备因此通常必须如此大地定尺寸，使得可以产生多倍于原本用于操纵从动轴所需的转矩。为了正常运行，紧急驱动器通常经由已经提到的触发驱动器张紧，这导致，触发驱动器对于其通常的任务而被太大地定尺寸。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于，减小对配件调节系统的尺寸要求。
[0008]为了实现该目的，按照本发明规定权利要求1的特征。特别地，因此按照本发明在开头所述类型的配件关闭设备中提出，紧急驱动器构成为至少一个恒力弹簧马达。恒力弹簧马达是本身已知的并且被使用在玩具中或使用在电缆回程滚筒、百叶窗以及更多类似物中。相对于用于存储机械能的其它存储机构，所述配件关闭设备特征在于，在松弛过程上产生的转矩几乎恒定或者甚至完全恒定。因此，所述配件关闭设备也被称为恒力弹簧。至少一个恒力弹簧马达在开头所述类型的配件关闭系统的紧急驱动器中的使用具有如下优点:在张紧紧急驱动器期间需要较小的最大转矩。这是因为，在张紧过程开始时所需的转矩仅须轻微超出用于在网络故障时操纵从动轴所需的转矩。在张紧过程的进行中，所述所需的转矩基本恒定，从而不需要在张紧时产生多倍于紧急驱动器所需的转矩。由此，紧急驱动器和紧急驱动器的张紧设备能够比目前为止常见的紧急驱动器和紧急驱动器的张紧设备明显小地定尺寸。
[0009]本发明可有利地使用的在此所述的配件例如可以是阀或球阀。因此，该阀备选地或同时利用紧急驱动器或者经由可连接到或连接到输入轴上的触发驱动器可调节。
[0010]在本发明的一种设计方案中可以规定，所述至少一个恒力弹簧马达可经由输入轴张紧。在此有利之处在于，可放弃附加的张紧设备。更确切的说，所述至少一个恒力弹簧马达在正常运行中可经由连接到输入轴上的触发驱动器张紧。
[0011]备选地或附加地可以规定，所述至少一个恒力弹簧马达可利用张紧设备张紧。张紧设备优选电运行，但有利地也可使用液压或气动的张紧设备。具有张紧设备的设计方案提供如下优点:连接的触发驱动器的尺寸可以被不依赖于紧急驱动器地选择并且可以与已连接的配件的相应要求相协调。
[0012]在本发明的一种设计方案中可以规定，所述至少一个恒力弹簧马达具有至少一个带状的弹簧元件。在此有利之处在于，所述至少一个带状的弹簧元件为了产生所希望的转矩和为了张紧可简单地缠绕或展开。
[0013]在此可以规定，所述至少一个带状的弹簧元件在松弛状态下螺旋形地缠绕。特别有利的是，所述至少一个带状的弹簧元件为了张紧所述至少一个恒力弹簧马达从松弛状态的螺旋形的卷绕可包绕或包绕到至少一个其它的滚柱上。为了实现更高的转矩，至少两个、特别是至少三个或多于三个带状的弹簧元件为了张紧而可以从一个相应配设的滚柱可包绕或包绕到一个共同的滚柱上。在此，所述至少两个带状的弹簧元件可以在沿共同使用的滚柱的圆周方向彼此错位的作用点上作用在所述共同使用的滚柱上。由此可以实现，所述至少两个带状的弹簧元件在包绕或张紧状态下在共同使用的滚柱的一个共同的轴向部段上这样相叠地缠绕，使得形成至少两线程的缠绕体。相反也可以规定，至少两个、特别是至少三个或多于三个的带状弹簧元件为了张紧而从一个共同的滚柱可包绕或包绕到配设给各弹簧元件的各一个滚柱上。在此，所述至少两个带状的弹簧元件可以在松弛状态下形成至少两线程的缠绕体。概念“轴向”、“径向”和“沿圆周方向”在本说明书中参考相应的滚柱。也可以规定，所述至少两个带状的弹簧元件可包绕或包绕到彼此分开的滚柱对上，其中，滚柱对的一个滚柱与至少另一个滚柱对的一个滚柱例如通过在一个共同的轴上的布置结构耦联。
[0014]特别有利的是，这样的滚柱与紧急驱动器的驱动轴作用连接或耦联，所述至少一个弹簧元件在松弛时从该滚柱展开。在此有利之处在于，该滚柱因此为了驱动而以张力加载。
[0015]因此可以规定，所述至少一个恒力弹簧马达可通过展开至少一个弹簧元件、例如已经提到的所述至少一个带状的弹簧元件张紧。在此优选的是，所述至少一个弹簧元件可从第一滚柱展开。紧急驱动器在其运行时产生的转矩因此与该第一滚柱的直径有关。在至少一个弹簧元件相应薄时，滚柱直径在缠绕或展开时仅轻微地改变。这对恒定的转矩产生是特别需要的。
[0016]为了储存机械能可以规定，在张紧状态下，所述至少一个恒力弹簧马达的至少一个弹簧元件、例如已经提到的至少一个弹簧元件相反于优先缠绕方向缠绕。为此可以设有第二滚柱，所述至少一个弹簧元件为了张紧所述至少一个恒力弹簧马达而可包绕或包绕到所述第二滚柱上。
[0017]在按照本发明的一种设计方案中可以规定，紧急驱动器具有至少两个并联联接的恒力弹簧马达。在此有利之处在于，待产生的转矩可以被由多个单独驱动器施加。因此可实现，各恒力弹簧马达必须分别施加一个较小的转矩并且因此可以为较小的转矩而设计。各马达的并联连接在此理解为这样一种布置结构，在该布置结构中，各马达所产生的转矩相加。
[0018]在此，各马达例如驱动一个共同的啮合部件或多个彼此刚性耦联的分别配设给一个马达的啮合部件。
[0019]在此或在本发明的另一种设计方案中可以规定，所述至少一个恒力弹簧马达经由传动装置驱动从动轴。在此有利之处在于，由各恒力弹簧马达产生的转矩可适配于用于操纵从动装置的所需要的转矩。在此有利的是，传动装置构成为减速传动装置。在此有利之处在于，可产生大的转矩并且可将其引入到从动轴上。传动装置优选构成为多级传动装置。因此能够在小的空间上实现大的传动比。
[0020]至少两个并联连接的恒力弹簧马达和/或至少一个经由减速传动装置耦联的恒力弹簧马达的所述布置结构导致，各恒力弹簧马达仅须施加小的转矩。这具有如下优点，各滚柱(弹簧元件缠绕在所述滚柱上或者弹簧元件从所述滚柱展开)可以以较大的直径构成。这显著延长了恒力弹簧马达的寿命，因为弹簧元件较不剧烈地受载。但是对于许多应用情形，以较小的直径可达到的寿命可以是足够的，从而在这些变型方案中存在的结构空间小的优点占优势。
[0021]多个恒力弹簧马达，例如两个、三个、四个或多于四个、例如十个或多于十个恒力弹簧马达的并联布置结构可以如此设置，使得由一个恒力弹簧马达产生的转矩不足以操纵从动轴。不同于冗余的设计(在该冗余的设计中每个恒力弹簧马达可能单独操纵从动轴)，这导致各恒力弹簧马达共同不能超出最大所需的或允许的转矩。换句话说，考虑如下设计:各恒力弹簧马达不可单独切断。
[0022]恒力弹簧马达的并联联接的应用此外具有如下优点:可以实现组合部件，在该组合部件中按照需求使用单个或多个恒力弹簧马达。通过这种方式可以覆盖或复制在触发驱动器中的各转矩的分级。例如可以实现60Nm、120Nm和240Nm的分级。
[0023]具有独立创造性意义的按照本发明的解决方案在一种开头所述类型的配件关闭设备中规定，紧急驱动器经