隔膜阀驱动装置的制造方法
【专利摘要】用于致动隔膜阀的设备，其包括壳体，其中壳体优选地由顶部和底部形成，并且还包括电机、用于紧固电子部件的基板、用于致动隔膜阀或隔膜阀的主轴螺母的齿轮单元、以及用于指示隔膜阀的打开度数的位置指示器，其中位置指示器经由齿轮单元驱动。
【专利说明】
隔月吴阔驱动装置
技术领域
[0001]本发明涉及用于致动隔膜阀的设备，其包括壳体，其中壳体优选地由顶部和底部形成，并且还包括电机、用于紧固电子部件的基板、用于致动隔膜阀或隔膜阀的主轴螺母的齿轮单元、以及用于指示隔膜阀的打开度数的位置指示器。
【背景技术】
[0002]隔膜阀使用在管道系统中作为关闭构件或用于调节流体的流动。隔膜阀以它们倾向于不受污染介质影响的事实而著称。尤其，隔膜阀使用在化学加工工业、水处理中、使用在发电站中用于冷却或控制应用等等。隔膜阀可由手动、气动或电子机构控制或驱动。在自动控制工厂中，电驱动的隔膜阀是优选的。这样的驱动具有优势:可从一个位置集中地控制或调节在系统内与其装备的所有隔膜阀。
[0003]DE 35 20 502 C2公开了用于阀、尤其隔膜阀的驱动设备，其包括主轴，其中手动曲柄的把柄构造成旋入式观察镜(sight glass)，该旋入式观察镜旋拧到壳体中并且其中用于指示隔膜阀位置的销上升或下降。
[0004]在本文中的缺点是突出的把柄，其充当观察镜并且可由于其暴露的位置而迅速损坏，并且还需要更多空间用于安装。
【发明内容】
[0005]本发明的目标是提出用于致动隔膜阀的设备，其中隔膜阀的打开度数是清晰明显的并且其根据若干次旋转的结论而指示阀的清晰位置。该设备旨在适应于任何手动隔膜阀或与手动驱动装置是可互换的。凭借可互换性，其意味着可以尽可能容易地转换手动操作的隔膜阀，而不需要将许多努力和花费投入到自动操作的隔膜阀中，这仍允许可视监测隔膜阀的打开度数。
[0006]该目标凭借位置指示器经由齿轮单元驱动的事实而实现。
[0007]用于致动隔膜阀的设备包括壳体，其中壳体优选地由顶部和底部形成。当然，壳体还可由若干个更多部分形成。壳体优选地通过注塑成型产生。此外，设备包括电机，其经由齿轮单元致动隔膜阀或主轴螺母，由此隔膜上升和下降。此外，设备具有基板，在该基板上布置有电子部件。
[0008]为了可视检查隔膜的位置或隔膜阀的打开度数，设备包括位置指示器，其中位置指示器同样地经由齿轮单元驱动。
[0009]为了清晰检测隔膜阀的打开度数或隔膜的位置，设备具有启动器。其表现隔膜阀的精确打开度数。此外，在断电的情况下，控制系统可检测隔膜的精确位置或设定，或通过启动器获得关于位置的清晰信号。
[0010]优选地，启动器布置在位置指示器上。旋转编码器证明为优选的启动器，同时可记录隔膜或位置指示器的精确位置的其他启动器也是可想像的和可使用的。
[0011]齿轮单元优选地具有上基盘和下基盘，在其之间布置大齿轮(gearwheel)用于所希望的功率传递和旋转速度传递。优选地，在齿轮单元中只使用正齿轮，其中大齿轮可由不同材料以及均匀材料形成。齿轮单元的基盘通过间隔螺栓隔开，使得大齿轮的大部分可在其之间布置。当然，这样的齿轮单元的替代构造是可能的。如先前已经提及的，位置传感器也经由齿轮单元驱动。
[0012]优选地，设备电地或通过电流来操作。
[0013]位置指示器通过旋转运动指示隔膜阀的打开度数。位置指示器对应于旋转显示器，其中在位置指示器的显示器按钮上例如由显示器符号表示，该位置指示器在致动时定向其自身或旋转到合适位置，该合适位置例如由围绕在壳体上的显示器按钮的刻度形成。该旋转运动经由齿轮机构启动并且与主轴螺母致动一致地仅以不同的或额外的传动比来运行。
[0014]由于启动器优选地布置在位置指示器上，所以其对应地共同旋转并且表现隔膜阀的清晰位置或打开度数。
[0015]在有利的实施例的形式中，位置指示器包括位置指示器轴和显示器按钮。位置指示器轴在设备中竖直地运行，其中显示器按钮布置在位置指示器轴的另一个端部上。
[0016]位置指示器或位置指示器轴同轴地运行到隔膜阀的主轴螺母。优选地，位置指示器与齿轮单元的直接形状配合连接(positively connected)到主轴螺母的大齿轮同轴地运行。
[0017]优选的实施例证明为壳体具有透明区域的实施例，该透明区域布置在显示器按钮上并且从而使得能够察看显示器按钮，以及因此察看指示隔膜阀的位置的指示器符号。凭借该有利的实施例，整个位置指示器可布置在设备的壳体中，由此可避免额外的密封点以及可将设备内侧的污染物减少到最小。然而，在壳体上布置透明区域的其他可能性当然确实存在。
[0018]为了给出隔膜阀的打开度数的清晰指示，齿轮机构具有传动比，使得对于完全打开和/或关闭隔膜阀所需要的主轴螺母的若干次旋转换低挡到位置指示器的最大一次旋转，用于指示隔膜阀的打开度数。通过优选地布置在位置指示器上的启动器，用于根据本发明的设备的控制系统可检测隔膜阀的位置并且，甚至在断电后指示器和位置反馈保持清晰。
[0019]优选地，这样的传动比凭借至少一个另外的或额外的齿轮级布置在齿轮单元中或邻接齿轮单元的事实来形成，该齿轮级用于驱动位置指示器。也就是说，例如，形状配合连接到主轴螺母的大齿轮刚性地连接到另外的大齿轮，该另外的大齿轮同轴地布置到其并且因此以相同旋转速度运行但具有较小的直径，并且这又与另外的大齿轮相啮合以便减小旋转速度，并且然后经由同轴地布置到其的输出驱动大齿轮，驱动布置在位置指示器上的大齿轮。
[0020]另外的或额外的齿轮级可布置在齿轮单元中或在上基盘和下基盘之间以及外侧。如果额外的齿轮级布置在齿轮单元的上基盘上，则有利的实施例呈现其本身。这样的实施例使得设备可变地使用并且传动比通过大齿轮的交换而可容易被改变。
[0021]凭借齿轮传动，或隔膜阀的主轴螺母到齿轮单元的连接，隔膜的提升运动通过主轴螺母转换成旋转运动，并且将用于隔膜的所需要提升的主轴螺母的多次旋转换低挡成位置指示器的最大一次旋转，从而指示隔膜阀的打开度数。
[0022]对设备已经证明有利的是具有中间元件，其用于将设备紧固到隔膜阀。该中间元件构造成使得设备可适用于装备有手动驱动装置的预先存在的隔膜阀，或者该设备可替代手动驱动装置来安装。
[0023]优选地，设备具有适配器，其将齿轮单元联接到隔膜阀或主轴螺母。
【附图说明】
[0024]本发明的示例性实施例基于附图来描述，然而本发明不仅仅限制于示例性实施例，在附图中:
图1示出通过根据本发明的设备的纵截面，该设备已紧固在隔膜阀上，
图2示出根据本发明的设备的三维截面视图，以及图3示出在启动器的区域中的根据本发明的设备的三维细节。
【具体实施方式】
[0025]图1示出在纵截面上的根据本发明的设备，其中设备I已经紧固到隔膜阀20。根据本发明的设备I具有壳体2，其中壳体2优选地包括底部4和顶部3。在壳体2中布置有电机7，其驱动齿轮单元6，并且这又驱动隔膜阀20或其主轴螺母26，其用于隔膜21的提升。为检测隔膜21的位置或隔膜阀20的打开度数，设备I具有位置指示器11。位置指示器11同样地由齿轮单元6驱动。打开和关闭隔膜阀20所需要的旋转通过齿轮单元6并且如果有必要进一步的齿轮级(gear step)来换低挡，使得在位置指示器11的最大的一次旋转期间隔膜阀20的打开的每个度数可被指示。为保证最佳的设定或位置检测，设备I优选地具有启动器30，其中启动器30优选地布置在位置指示器11上，通过该启动器30可记录隔膜阀20的打开的精确度数。作为优选的启动器30的示例，在图3中描绘了旋转编码器，其优选地有磁性地工作。从现有技术已知的其他启动器或旋转编码器也是可使用的。此外，在设备I中布置有基板8，其中电子部件紧固在其上。电力供应经由端口 1实现。
[0026]图2尤其示出在根据本发明的设备I中的齿轮单元6的示例性结构。当然，在齿轮单元中齿轮级的其他布置和划分也是可能的。电机7优选地布置在齿轮单元6的上基盘14上。在电机7的输出轴(不可见的)上布置有大齿轮(不可见的)，其与齿轮单元6的大齿轮17相啮合。齿轮单元6具有多个大齿轮17和齿轮级，使得可实现用于致动隔膜阀20或主轴螺母26的所需要的扭矩。这样的齿轮单元6(其具有大齿轮17布置在其中)的结构取决于主动电机6和可利用的空间可因此单独地设计。凭借在图2中的三维截面示意图，布置在设备I中并且经由齿轮单元6驱动的位置指示器11是清晰可见的。
[0027]齿轮单元6具有布置在若干个齿轮级中的不同大齿轮17，其中齿轮22通过适配器25形状配合连接到主轴螺母26。从动大齿轮22因此定位在与主轴螺母26相同的轴线中，并且位置指示器11优选地也这样。为了采用位置指示器11表明隔膜阀20的打开度数，另外的大齿轮19和大齿轮22同轴地布置并且它们彼此固定地连接，其中齿轮19因此具有相同的旋转速度和优选地大体较小的直径，因为目标在于在位置指示器11的最大的单次旋转期间表明打开和关闭阀20的所需要的若干个旋转。具有主轴螺母26的旋转速度的大齿轮19因此与连接到主轴螺母26的大齿轮22和与主轴螺母26自身同轴地布置。优选地，大齿轮19布置在上基盘14的上面并且驱动另外的齿轮级16，其中另外的齿轮级16用于减少旋转速度并且因此对位置指示器11有用。另外的齿轮级16因此具有由大齿轮19驱动的大齿轮13并且具有比大齿轮19大的直径，由此旋转速度在这点处已经减小。布置在相同齿轮级16上的并且同轴地且固定地连接到大齿轮13的大齿轮27因此采取大齿轮13的旋转速度并且驱动大齿轮23，该大齿轮23固定地连接到位置指示器轴12。因为大齿轮23优选地具有比主动大齿轮27大的直径，所以在此的旋转速度再次减小。位置指示器11的位置指示器轴12可旋转地安装在轴28上，其中大齿轮23固定地布置在该位置指示器轴12上。在位置指示器11的上端部上布置有显示器按钮9，其与位置指示器轴12—致地共同旋转。在图3中可见的启动器30优选地定位在位置指示器11上。这记录隔膜阀20的精确位置或打开度数，并且将所记录的位置传递到与电机7通信的控制系统。在图3中描绘的磁旋转编码器是可用于该目的的可能的启动器30。在位置指示器11上或在位置指示器轴12上优选地布置有磁保持器33，在该磁保持器33上布置有启动器30的或在这个实施例中磁旋转编码器的磁环32。用来确定位置的是位置转换器31，其在磁环32的帮助下检测隔膜的位置。这样的启动器从现有技术是公知的。
[0028]作为齿轮单元6的优选结构，这具有由间隔螺栓18隔开的上基盘和下基盘14，15，并且用于驱动主轴螺母26的大齿轮17，22在其之间布置和安装，其中，还如先前提及的，用于换低挡到位置指示器的另外的齿轮级也布置在基盘之间。
[0029]在壳体2中的透明区域5允许察看到显示器按钮9上以及因此整个位置指示器11布置在密封的壳体2中的可能性。
[0030]为将设备I紧固到隔膜阀20上，设备具有优选地由塑料制成的中间元件24，如在图1中可看到的。中间元件24充当过渡件的类型并且使得设备I能够安装到隔膜阀20上，其中接收固定装置29布置在设备I上。中间元件24形状配合连接到根据本发明的设备I以及到隔膜阀20以便转移扭矩。用于将中间元件24紧固到隔膜阀20的紧固机构34在安装状态下是不可接近的并且从而被保护免受外部影响。
[0031]为了使得能够设备I的功率传递到主轴螺母26，适配器25形状配合连接到主轴螺母26以及到大齿轮22。
[0032]附图标记
1设备
2壳体
3壳体顶部
4壳体底部
5透明区域
6齿轮单元
7电机
8基板
9显示器按钮
10用于连接电力供应的端口 11位置指示器 12位置指示器轴 13从动大齿轮 14上基盘15下基盘16另外的齿轮级17大齿轮18间隔螺栓
19大齿轮，其固定地连接到大齿轮2220隔膜阀21隔膜
22大齿轮，其经由适配器形状配合连接到主轴螺母23在位置指示器轴上的大齿轮24中间元件25适配器26主轴螺母隔膜阀
27相对于大齿轮23的输出驱动大齿轮/主动大齿轮
28固定轴
29接收固定装置
30启动器
31位置转换器
32磁环
33磁保持器
34紧固机构
【主权项】
1.用于致动隔膜阀(20)的设备(I)，所述设备(I)包括壳体(2)，其中壳体(2)优选地由顶部(3)和底部(4)形成，并且还包括电机(7)、用于紧固电子部件的基板(8)、用于致动所述隔膜阀(20)或所述隔膜阀(20)的主轴螺母(26)的齿轮单元(6)、以及用于指示所述隔膜阀(20)的打开度数的位置指示器，其特征在于，所述位置指示器(11)经由齿轮单元(6)驱动。2.如权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述设备(I)通过电流或电地操作。3.如权利要求1或2中的任一项所述的设备，其特征在于，所述位置指示器(11)通过旋转运动或转动运动来指示所述隔膜阀的打开度数。4.如权利要求1到3中的任一项所述的设备(I)，其特征在于，所述设备(I)具有启动器(30)。5.如权利要求4所述的设备(I)，其特征在于，所述启动器(30)布置在所述位置指示器(11)上。6.如权利要求4或5中的任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述启动器(30)构造为旋转编码器。7.如权利要求1到6中的任一项所述的设备(I)，其特征在于，需要用于完全打开和/或关闭所述隔膜阀(20)的主轴螺母(26)的若干次旋转换低挡到所述位置指示器(11)的最大一次旋转，用于指示所述隔膜阀(20)的打开度数。8.如权利要求1到7中的任一项所述的设备(I)，其特征在于，所述齿轮单元(6)具有或邻接所述齿轮单元(6)的有至少一个另外的或额外的齿轮级(16)，用于驱动所述位置指示器(I I)和将旋转速度对应的换低挡。9.如权利要求1到8中的任一项所述的设备(I)，其特征在于，所述位置指示器(11)具有位置指示器轴(12)和显示器按钮(9)。10.如权利要求1到9中的任一项所述的设备(I)，其特征在于，所述位置指示器(11)或所述位置指示器轴(12)同轴地连接到所述大齿轮(22)，其中所述大齿轮(22)优选地通过适配器(25)形状配合地且同轴地连接到所述隔膜阀的所述主轴螺母(26)。11.如权利要求9或10中的任一项所述的设备(I)，其特征在于，在所述位置指示器轴(12)上布置有大齿轮(23)。12.如权利要求1到11中的任一项所述的设备(I)，其特征在于，所述位置指示器(11)完全布置在所述壳体(2)中。13.如权利要求1到12中的任一项所述的设备(I)，其特征在于，所述壳体(2)具有透明区域(5)。14.如权利要求1到13中的任一项所述的设备(I)，其特征在于，所述设备(I)具有中间元件(24)，其中所述中间元件(24)用于将所述设备(I)紧固到所述隔膜阀(20)。15.如权利要求1到14中的任一项所述的设备(I)，其特征在于，所述设备(I)具有适配器(25)，其中所述适配器(25)将齿轮单元(6)联接到所述隔膜阀(20)或将所述大齿轮(22)联接到所述隔膜阀的所述主轴螺母(26)。
【文档编号】F16K37/00GK105972305SQ201610138356
【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
【申请人】乔治费希尔管路系统公开股份有限公司