具有光学波导的驱动单元的制作方法
【专利摘要】本发明涉及具有光学波导的驱动单元。具体而言，一种用于对阀进行促动的装置，包括：壳体，所述壳体呈现透明区域且所述壳体优选地由上部和下部形成；传动组件；电动马达和用于附接电气构件的基板，其中，LED或多色LED和光学波导布置在壳体中，优选地布置在基板上，阀的位置或另一功能通过LED点亮来指示，且光学波导校准和聚焦LED的光以用于指示位置或故障。
【专利说明】
具有光学波导的驱动单元
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于对阀进行促动的装置，其包括壳体，所述壳体呈现透明区域且所述壳体优选地已由上部和下部形成，且包括传动组件、电动马达和用于附接电气构件的基板。
【背景技术】
[0002]阀用于管线系统中，以便调节流体流。例如，球阀、蝶形阀、斜座阀、隔膜阀等用于此目的。例如，此种阀例如在化学加工行业中用于水处理，在发电站中用于冷却应用或控制应用等。此类阀可手动、气动或电动地控制。在自动控制设备中，电动驱动阀是优选的。阀可被在中心调节，且借助于促动装置来被驱动，该促动装置呈现经由传动件对阀进行促动的电动马达。
[0003]此种电动驱动单元从现有技术水平获知。DE 103 22 832 B4公开了一种用于具有手动促动的阀的电动驱动单元。借助于电动驱动单元中的透明盖，阀的位置是显而易见的。通过透明盖，可看到位置指示器，该位置指示器基于阀的位置(例如，打开或关闭)而指出已标记对应位置的对应方向。这意味着位置指示器旋转到对应位置，或经由传动件而像阀的切断元件那样共同地回转，且然后已与可能的标记“打开”或“关闭”适当地对准。
[0004]在此情况中，不利的是，在照明较差的空间中，几乎看不到位置指示器，且阀的位置也不可从较大距离处看到。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提出一种用于对阀进行促动的装置，利用其，甚至在黑暗环境中也可良好地看到阀的位置或更精确地说位置反馈，而且利用其，在具有若干阀的相对大的设备中不会由若干反馈信号生成过度的光照。此外，为此，将需要尽可能少的能量。
[000?] 该目的通过以下而实现:LED或多色LED和光学波导布置在壳体中，优选地布置在基板上，阀的位置或另一功能通过LED点亮来指示，且光学波导校准LED的光以用于指示位置或故障，且将其引导到壳体的透明区域。
[0007]用于对阀进行促动的装置包括壳体，所述壳体优选地由上部和下部形成。壳体优选地在注射模制过程中由塑料制成。显然，壳体还可由多于两个的部分形成;这取决于壳体的复杂性、待加入和并入的构件、且还取决于待驱动的阀。此外，壳体呈现透明区域。壳体的下部呈现插座，该插座使得可能将根据本发明的装置安装到阀上且与其联接。插座优选地以如下方式设计:使得其与任何阀相容，借助于其，可通用地采用根据本发明的装置。插座优选地布置在传动件的下基片上。
[0008]此外，根据本发明的装置呈现传动组件，该传动组件用于驱动借助于电动马达来驱动的阀。传动组件优选地呈现上基片和下基片，在其间布置有用于期望的动力辅助的齿轮。显然可构想出此种传动组件的备选设计。基片通过间隔螺栓与彼此间隔，以便齿轮可布置在它们之间。
[0009]如果电动马达紧固到传动组件的上基片，且驱动轴突出穿过上基片且借助于布置在其上的齿轮与传动组件的齿轮啮合，则是有利的。
[0010]已证明，有利的是，传动组件呈现上基片和下基片，在它们之间布置齿轮以用于将电动马达的动力传递至待驱动的阀。
[0011]可构想出传动组件的备选构造。
[0012]优选地，传动组件的上基片和下基片通过间隔螺栓与彼此间隔。
[0013]已证明以下可为基板的可能的布置:基板搁置在承载板上，优选地由塑料制成。承载片布置在传动组件的上基片上;这允许基板在壳体中的最佳且精确配合的布置。
[0014]此外，根据本发明的装置呈现基板，所需的电气构件布置在该基板上。其中，LED或多色LED布置在该基板上，它们通过它们的发光来指示对应的位置或功能，诸如，例如阀的故障。例如，如果绿色LED点亮，则阀(不论其为蝶形阀、球阀、隔膜阀还是用于流动调节的一些其他阀)是打开的，且例如，当红色LED点亮时，其指示阀是关闭的。颜色对对应的阀位置和/或功能的分配当然可单独地选择，且还可指示阀的中间位置。例如，还有可能通过LED的闪烁来指示阀的故障，诸如，例如阀不可关闭的情况。显然，还可通过LED的闪烁来指示其他功能。
[0015]意图借助于同样布置在壳体中的光学波导来校准、聚焦、且从而使得能够更清楚地看到LED的光发射。光学波导也优选地布置在基板上。
[0016]如果光学波导仅必须插入基板中，且依靠其设计来围绕位置指示器轴居中和定位，则是有利的。
[0017]借助于光学波导的光的校准和光的聚焦的有利方面在于，其因此可被更好地看至IJ，而不论LED或被照明的光学波导是否正在发射光。由于LED—般而言仅较宽地放射，故在没有光学波导作为校准元件的情况下，仅可较差地看到光。此外，环境并未借助于光学波导而由光的对准目标的聚焦过度地照明，且因此可避免大型设备中的由许多LED或其他发亮指不选项的点壳引起的可能的混渚。
[0018]由于基板布置在壳体的下区域中，或更准确而言，布置在壳体的下部中，且优选地，发亮的LED紧固在其上，故到壳体中的透明区域或者更准确而言到壳体的上部中的透明区域的距离相对大。光学波导在此还用于桥接光的距离，且依靠其适当的设计，因此更接近壳体中的透明区域地传导其。
[0019]通过使用LED和光学波导，可省去需要大量能量的强发亮元件。
[0020]作为另一构造，位置指示器布置在壳体中。所述位置指示器用于指示阀的位置。这意味着，以与LED类似的方式，位置指示器还指示阀的位置，该指示纯机械地实现。位置指示器(例如，箭头或仅线作为指示符号而应用在其上)对应地旋转，或者经由传动件来定向，以便对应于阀，直到阀达到的位置中。位置指示器对应于常规的旋转指示器，旋转指示器通过旋转来沿以下方向引导应用在其上的指示符号，在该方向上，指示表示阀的对应位置。位置指示器布置在位置指示器轴的上端处，位置指示器轴连接到传动件，以便通过位置指示器，借助于位置轴来传达和指示阀的位置。
[0021]依靠透明区域(其优选地采用检查玻璃的形式)，壳体内侧的位置指示器是明显的。检查玻璃采用分开的部分的形式，且可在注射模制过程内直接通过夹持、螺接、胶合、压制、或挤出涂布而在壳体的上部中配合在壳体中，在该情况下，检查玻璃在壳体中的布置应当选择成以便对应于位置指示器的位置且对应于壳体中的光学波导。
[0022]已证明，有利的是，光学波导可布置在背景中，或更准确而言，布置在位置指示器的后方区域中。结果，位置指示器从后方适当地被照亮，以便例如在打开的阀的情况下，位置指示器被设定为“打开”且绿色LED点亮，且经由光学波导，可在位置指示器的背景中良好看到光。
[0023]光学波导优选地由胶质玻璃(Plexiglas)或透明聚碳酸酯生产。
[0024]本发明的差别在于，优选在注射模制过程中生产的光学波导可塑造成以便对应于可用的空间且对应于促动装置中的给定状态，因此，光学波导的设计可为独立的，且可适于要求。
[0025]光学波导的预选构造在于呈现直的区域和圆形区域的光学波导。两个区域邻接彼此。直的区域用于桥接基板与检查玻璃之间的距离。邻接的圆形区域用于检查玻璃的最佳照明。此外，圆形区域呈现外环上的凹槽，其形成外环的下侧上的结构，以便均匀地向外耦合光。此外，光学波导在圆形区域中呈现内环，该内环用于对光学波导进行居中和定位。借助于该内环，光学波导围绕位置指示器轴居中。内环相对于外环同心地布置，且借助于肋条而连接。在直的区域的另一端处，布置有定位销，借助于该定位销，光学波导定位在基板上。
【附图说明】
[0026]将基于附图来描述本发明的实施例，关于这一点，本发明不仅限于这些实施例。示出了:
图1为穿过根据本发明的装置的纵截面，且图2为根据本发明的装置的光学波导的三维视图。
[0027]参考标号列表 I装置
2壳体
3壳体的下部 4壳体的上部 5透明区域/检查玻璃 6传动组件 7电动马达 8基板 9光学波导
10用于连接电源的端子 11位置指示器或位置反馈指示 12位置指示器轴 13传动件 14上基片
15下基片 16插座 17承载片 18间隔螺栓 19齿轮
20光学波导的直的区域 21光学波导的圆形区域 22内环 23定位销 24凹槽/结构 25外环。
【具体实施方式】
[0028]图1中示出一种根据本发明的用于对阀进行促动的装置I，所述装置I能够用于一定范围的阀(未示出)。例如，其可用于对球阀、蝶形阀、隔膜阀等进行促动的目的。
[0029]该装置优选地电动地操作，但也可构想气动或手动装置，在此情况下，在各种情况中于是也将需要电流的供应，这已经在用于对阀进行促动的电气装置I的情况中存在。电流的供应引导穿过为此提供的端子10，其可优选直接地螺接到壳体2。根据本发明的装置I的壳体2优选地由上部4和下部3构成，但也可构想壳体的其他类型的构造。在壳体2的本构造中，透明区域5位于上部4中，透明区域5由检查玻璃5构成。借助于必须通过独立的构造紧固到壳体2的该检查玻璃5，位置指示器11或位置反馈指示是显而易见的。该指示反映阀的位置。例如，这意味着如果阀打开，则位置指示器11上的指示符号方向已朝向指示“打开”。位置指示器11对应于如从现有技术水平获知的旋转指示器。位置指示器11已在直接在检查玻璃5的正下方布置在位置指示器轴12的上端处。位置指示器轴12的另一端已与传动组件6的传动件13联接，且同样借助于传动件13而被促动。传动件13已布置在传动组件6中，独立的齿轮19布置在上基片和下基片14、15之间，上基片和下基片14、15已借助于间隔螺栓18而与彼此间隔。也可构想出传动组件6的其他结构形式，且其能够并入壳体2中。为了使根据本发明的装置I还可轻易地适于阀，所述装置呈现插座16，其已紧固到下基片15且从壳体2突出，且更准确而言，从壳体的下部3突出。
[0030]为了对阀和传动件13进行驱动，使用电动马达7，其优选地已紧固到上基片14，且布置在电动马达7的驱动轴(不可见)的端部处的齿轮(不可见)与传动件13对应地啮合。
[0031]基板8优选地已布置在壳体2的下部3中。由于基板8已布置在下部3中，故保证了布置在其上的电气元件和LED(未示出)的简单组装和良好的可达性。当然，LED还可分开地布置到更接近壳体透明区域地放置的板上。但这又将为额外的组装劳动且将使结构复杂。为了基板8最佳地布置在壳体的下部3中，其搁置在承载片17上，承载板17又布置在传动组件6的上基片14上。
[0032]光学波导9将优选地通过插入基板8中来固定。在根据本发明的装置I的该实施例中，光学波导9在位置指示器轴12上居中，且通过插入基板8中且在位置指示器轴12上居中来正确地定位。由于相对大的距离存在于基板8与透明区域5或检查玻璃5之间，故安装在基板8上的用于指示阀位置的LED是几乎不明显的。LED旨在通过点亮来指示阀的位置，或者用作阀的位置反馈指示，且还可指示故障。例如，这意味着在打开的阀的情况下，绿色LED点亮。相比于纯机械的位置指示器11，这具有以下优点:在黑暗中或在较差光照的情况下也可看到位置。然而，此种LED—般而言过于扩散地发射光，以至于从一定距离处看不出是否发射光且什么在发射该光。因此，根据本发明的装置I呈现光学波导9。后者将布置在基板8上的LED的光校准且聚焦至检查玻璃5。对于根据本发明的装置I的该实施例，光学波导9优选地呈现直的区域20，该直的区域20桥接从基板8到检查玻璃5的距离。光学波导9的上区域21为圆形设计，以便最佳地对整个检查玻璃5照明。如前所述，内环22用于在位置指示器轴12上引导光学波导9和使其居中。
[0033]定位销23布置在光学波导9的下端处，以便将光学波导9紧固到基板8。由于凹槽的在光学波导9的圆形区域21中形成结构24的布置，光沿圆形形状最佳地得到传导，且检查玻璃5的照明最佳化。通过使用光学波导9，LED的亮度因此集中且同时聚焦，其结果，不会发生不需要的环境光照，且能量的花费也最少。图2中可良好地看到光学波导9的优选构造。
[0034]在安装状态中，光学波导9的圆形区域优选地布置在位置指示器11后方，且从后方对后者进行照明。
[0035]由于机械位置指示器11、位置指示器轴12且还有光学波导9布置在壳体的内部中，故在壳体2中没有待密封的其他点。显然，光学波导9的形状应当适于壳体2且适于给定的状
O
【主权项】
1.一种用于对阀进行促动的装置(I)，包括:壳体(2)，所述壳体(2)呈现透明区域(5)且所述壳体(2)优选地由上部(4)和下部(3)形成;传动组件(6);电动马达(7)和用于附接电气构件的基板(8)，其特征在于，LED或多色LED和光学波导(9)布置在壳体(2)中，优选地在基板(8)上，阀的位置或另一功能通过LED点亮来指示，且光学波导(9)校准且聚焦LED的光以用于指示位置或故障。2.根据权利要求1所述的用于对阀进行促动的装置(I)，其特征在于，传动组件(6)呈现上基片(14)和下基片(15)，用于将电动马达(7)的动力传送至待驱动的阀的齿轮(19)布置在上基片(14)与下基片(15)之间。3.根据权利要求1和2中的一项所述的用于对阀进行促动的装置(I)，其特征在于，上基片(14)和下基片(15)通过间隔螺栓(18)与彼此间隔。4.根据权利要求1至3中的一项所述的用于对阀进行促动的装置(I)，其特征在于，基板(8)搁置在承载片(17)上，所述承载片(17)布置在传动组件(6)的上基片(14)上。5.根据前述权利要求中的一项所述的用于对阀进行促动的装置(I)，其特征在于，位置指示器(11)布置在壳体(2)中。6.根据前述权利要求中的一项所述的用于对阀进行促动的装置(I)，其特征在于，壳体(2)中的透明区域(5)采用检查玻璃的形式，所述检查玻璃(5)用于看到位置指示器(11)。7.根据前述权利要求中的一项所述的用于对阀进行促动的装置(I)，其特征在于，光学波导(9)布置在位置指示器(11)的背景中。8.根据前述权利要求中的一项所述的用于对阀进行促动的装置(I)，其特征在于，LED布置在基板(8)上。9.根据前述权利要求中的一项所述的用于对阀进行促动的装置(I)，其特征在于，光学波导(9)由胶质玻璃或透明聚碳酸酯形成。10.根据前述权利要求中的一项所述的用于对阀进行促动的装置(I)，其特征在于，光学波导(9)采用注射模制的形式。11.根据前述权利要求中的一项所述的用于对阀进行促动的装置(I)，其特征在于，电动马达(7)布置在传动组件(6)的上基片(14)上。12.根据前述权利要求中的一项所述的用于对阀进行促动的装置(I)，其特征在于，光学波导(9)呈现直的区域(20)和圆形区域(21)。13.根据前述权利要求中的一项所述的用于对阀进行促动的装置(I)，其特征在于，光学波导(9)在圆形区域(21)中呈现内环(22)和外环(25)。14.根据前述权利要求中的一项所述的用于对阀进行促动的装置(I)，其特征在于，凹槽(14)布置在圆形区域(21)中，优选地布置在外环(25)上，所述凹槽(24)优选地形成结构(24)。
【文档编号】F21Y115/10GK105972286SQ201610138288
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】J.斯图姆普, S.贝吉
【申请人】乔治费希尔管路系统公开股份有限公司