CN102207226B - 阀门的调整元件与调节驱动装置的联接元件的耦联 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门的调整元件与调节驱动装置的联接元件的耦联的装置和方法，调整元件为了调整阀门能沿着z轴移动，联接元件在调节驱动装置相对于阀门相应取向时利用调节驱动装置能同样沿着z轴移动。所述装置具有（a）第一耦联元件，它与调整元件这样耦联，使得在第一耦联元件与调整元件之间沿着z轴给出至少一定的运动自由度；（b）第二耦联元件，它与联接元件耦联；（c）连接元件，它使两个耦联元件以可活动的方式相互连接；（d）夹紧装置，它设置在第一耦联元件和/或第二耦联元件上并且它这样构成，在操纵夹紧装置时两个耦联元件相互夹紧并且与第一耦联元件耦联的调整元件与两个耦联元件沿着z轴无间隙地夹紧。

Description

阀门的调整元件与调节驱动装置的联接元件的耦联

技术领域

本发明涉及供热、通风和空调技术领域。本发明尤其涉及用于使阀门的调整元件与调节驱动装置的联接元件机械耦联的装置和方法，其中（a）调整元件为了调整阀门能沿着z轴移动，并且（b）联接元件在调节驱动装置相对于阀门相应取向时利用调节驱动装置能同样沿着z轴移动。

背景技术

HLK阀门一般通过电动调节驱动装置操纵。在此为了使确定的调节驱动装置位置可以对应精确确定的阀门位置，这对于精确地控制阀门是必不可少的前提，一方面必须精确地确定调节驱动装置与阀门之间的相对位置。此外对于阀门的可靠运行有利的并且对于确定的应用甚至强制必需的是，使阀门的调整元件（一般是顶杆）尽可能无间隙地与调节驱动装置的联接元件耦联。在此要考虑，一般的HLK设备具有许多可控制的阀门并且在装配或维护HLK设备时负责的工人经常不总是以最大的细心工作。

发明内容

本发明的目的是，在（a）提高阀门调整精度和（b）在简单、无故障、舒适和快速装配方面，改善调节驱动装置与阀门之间的耦联。

这个目的通过独立权利要求的内容得以实现。本发明的有利实施例在从属权利要求中描述。

按照本发明的第一方面描述了用于使阀门的调整元件与调节驱动装置的联接元件机械耦联的装置，其中调整元件为了调整阀门沿着z轴移动，并且联接元件在调节驱动装置相对于阀门相应取向时利用调节驱动装置能同样沿着z轴移动。所述装置具有（a）第一耦联元件，它与调整元件这样耦联，使得在第一耦联元件与调整元件之间沿着z轴给出至少一定的运动自由度，（b）第二耦联元件，它与联接元件耦联，（c）连接元件，它使两个耦联元件以可活动的方式相互连接，并且（d）夹紧装置，它设置在第一耦联元件和/或第二耦联元件上并且它这样构成，使得在操纵夹紧装置时（d1）两个耦联元件相互夹紧并且（d2）与第一耦联元件耦联的调整元件与两个耦联元件沿着z轴无间隙地夹紧。

所述的耦联装置基于这种知识，在阀门的调整元件与调节驱动装置的联接元件之间建立机械耦联时首先在轴向（z向）至少给出一定的间隙或一定的运动自由度。由此操作人员可以通过简单的方式且尤其不必担心在第一耦联元件与调整元件之间不期望的卡死地使第一耦联元件与调整元件相互耦联。然后可以使这个间隙在轴向上通过操纵夹紧装置连续地减小直到“零”，由此使由两个耦联元件和调整元件组成的系统至少在轴向上变成无间隙。

在精确确定调节驱动装置与阀门之间的相对轴向位置的前提下，由于无间隙地夹紧调整元件对调节驱动装置的确定位置总是以高精度对应确定的阀门位置。由此可以通过调节驱动装置实现特别精确的阀门控制或调节。

所述连接元件可以是各种形式的固定元件，它与第一耦联元件和/或第二耦联元件的几何形状有关允许在两个耦联元件之间具有一定的相对运动自由度。连接元件例如可以是固定的螺栓连接或铆接。

所述阀门的调整元件可以是圆柱形销子、例如常见的顶杆。

所述装置的优点是，可以使阀门的调整元件以任意的旋转角位与调节驱动装置的联接元件机械连接或耦联。所述装置的另一优点在于，可以这样构成装置，使得可以可靠地防止调整元件与联接元件的错误连接。

按照本发明的实施例第一耦联元件和/或第二耦联元件具有扁平的形状。其优点是，整个耦联装置尤其在轴向上可以以紧凑的结构形式实现。由此可以使调节驱动装置仍然靠近阀门设置，由此也可以使由阀门和调节驱动装置组成的整个阀门系统紧凑地构成。这尤其在较大的HLK设备中是有利的，它们具有许多这种相互靠近设置的阀门系统。

概念“扁平的”在此意义上尤其指的是，各耦联元件的高度或厚度明显比耦联元件的宽度和/或长度更小。概念“扁平”在此意义上绝不排除，各耦联元件具有开口、切口或其它空隙。扁平的形状基本可以通过各耦联元件的外尺寸确定。

第一耦联元件和/或第二耦联元件例如可以是板、尤其是金属板。

要指出，代替扁平的板第一和/或第二耦联元件也可以利用以适合的方式弯曲的线材实现。

按照本发明的另一实施例，第一耦联元件具有中心开口，它包括第一开口部位和第二开口部位。在此这样设计第一开口部位的尺寸，使调整元件的至少一个上面区段可以穿过第一开口部位导引。

此外这样设计第二开口部位的尺寸，使限制第二开口部位的第一耦联元件的棱边可以嵌入到在调整元件的上面区段上构成的空隙中，由此除了在第一耦联元件与调整元件之间沿着z轴一定的运动自由度以外实现调整元件在第一耦联元件上的固定。

形象地说，这意味着，两个开口部位是不同大小的。调整元件的上面区段可以穿过第一较大的开口部位导引。第二开口部位可以小到它因此只能容纳调整元件的上面区段，因为在其中构成上述的空隙。在这个空隙中可以嵌入第一耦联元件的棱边或伸入到第二开口部位中的第一耦联元件的凸起，并由此负责调整元件在第一耦联元件上的所述的有间隙的轴向形状配合的固定。调整元件基于第一耦联元件的初始轴向运动自由度例如可以为几毫米。

不必一定精确地在第一耦联元件的中心构成的中心开口例如可以具有扳手孔的形状。因此第一耦联元件可以是所谓的扳手孔板或者具有至少接近这种扳手孔板的形状。

按照本发明的另一实施例，这样构成连接元件，使第一耦联元件相对于第二耦联元件可以垂直于z轴运动。

所述连接元件例如可以是螺栓连接或铆接，它穿过两个在两个耦联元件中构成的开口延伸。在此尤其可以使开口这样大，使得能够在两个耦联元件之间实现与z轴成直角的相对移动。

按照本发明的另一实施例，第一耦联元件相对于第二耦联元件可以围绕旋转轴线旋转，该旋转轴线通过连接元件确定。其优点是，通过简单的围绕耦联元件的旋转运动，其中（a）第一耦联元件相对于第二耦联元件旋转时和/或（b）第二耦联元件相对于第一耦联元件旋转时，可以将所述耦联装置带到目标位置，在该位置中两个耦联元件可以相互夹紧。至少对于所述的围绕z轴实现的旋转运动不必一定使用工具。

按照本发明的另一实施例，第一耦联元件相对于第二耦联元件基于z轴可以径向移动。

径向移动性例如可以通过长孔给出，它在第一耦联元件和/或第二耦联元件中构成并且连接元件穿过该长孔延伸。在此长孔可以是在相关耦联元件中构成的槽缝。

在径向移动性的情况下也可以通过简单的手动操作将（a）第一耦联元件相对于第二耦联元件和/或（b）第二耦联元件相对于第一耦联元件带到目标位置，在该位置中两个耦联元件可以相互夹紧。

按照本发明的另一实施例，所述装置还具有另一连接元件，它使两个耦联元件以可活动的方式相互连接。

另一连接元件可以与上述的连接元件一起有助于，使两个耦联元件仅仅相互移动并且不相互旋转。

不仅在第一耦联元件中而且在第二耦联元件中可以分别构成两个通孔。在此连接元件可以穿过第一通孔延伸，另一连接元件可以穿过第二通孔延伸。在这里通孔也可以是长孔，其纵向方向垂直于z轴延伸。

按照本发明的另一实施例，连接元件和夹紧装置基于z轴在相互对置的位置上作用在两个耦联元件上。其优点是，对于无间隙地在两个耦联元件之间夹紧调整元件，可以产生特别有利的杠杆比。由此可以无需大的力耗费地由操作人员操纵夹紧装置。

要指出，z轴位置可以通过径向位置确定，在该位置中夹紧阀门的调整元件或顶杆。在上述的第一耦联元件中心开口的情况下z轴的位置位于第一（在装配期间）和/或第二（在闭合位置）开口部位内部。

按照本发明的另一实施例，所述装置还具有适配元件，它可以与第二耦联元件和联接元件耦联。这意味着，第二耦联元件不是直接而是仅仅间接地通过适配元件与调节驱动装置的联接元件耦联。

适配元件例如可以是套筒，它可以从一侧插入到第二耦联元件的孔中。

按照本发明的另一实施例，这样成形适配元件，在操纵夹紧装置时使适配元件与调整元件一起通过两个耦联元件沿着z轴无间隙地夹紧。其优点是，在操纵夹紧装置时不仅第一耦联元件与调整元件（例如阀门顶杆）之间的连接是无间隙的，而且也自动地使第二耦联元件与适配元件之间的连接是无间隙的。

适配元件例如可以具有轴肩，它形成适配元件垂直于z轴的宽度，由此使适配元件不是完全地而是只部分地通过在第二耦联元件中构成的孔。

按照本发明的另一实施例，适配元件具有横孔。其优点是，适配元件可以特别简单地与沿着z轴可活动的调节驱动装置的联接元件耦联。

按照本发明的另一实施例，夹紧装置是螺栓，它具有铲背。其优点是，整个装置可以这样实现，例如在装配工作时，其中阀门调节驱动装置与调节驱动装置的联接元件耦联，不会丢失装置部件。

按照本发明的另一方面描述了一种用于使阀门的调整元件与调节驱动装置的联接元件机械耦联的方法，其中调整元件为了调整阀门沿着z轴移动，并且联接元件在调节驱动装置相对于阀门相应取向时利用调节驱动装置能同样沿着z轴移动，所述方法包括（a）使第一耦联元件与调整元件耦联，由此在第一耦联元件与调整元件之间沿着z轴至少给出一定的运动自由度，（b）使第二耦联元件与联接元件耦联，其中第二耦联元件利用连接元件与第一耦联元件连接并且（c）操纵夹紧装置，它设置在第一耦联元件和/或第二耦联元件上，由此（c1）使两个耦联元件相互夹紧并且（c2）使与第一耦联元件耦联的调整元件与两个耦联元件沿着z轴无间隙地夹紧。

所述耦联方法基于这种知识，在调整元件与联接元件之间建立机械耦联时这个耦联的建立首先易于在轴向（z向）上形成至少一定间隙或一定运动自由度。通过操纵夹紧装置使这个轴向间隙连续地减小到“零”，由此使由两个耦联元件和调整元件组成的系统无间隙。

按照本发明的实施例本方法还使第一耦联元件相对于第二耦联元件垂直于z轴移动，其中在第一耦联元件与调整元件耦联以后并且在操纵夹紧装置以前执行所述移动。其优点是，第一耦联元件与调整元件的耦联可以没有或仅有微小的空间阻碍地通过第二耦联元件实现。因此可以通过特别简单的方式执行所述的耦联方法。

要指出，本发明的实施例已经根据不同的发明内容描述。尤其描述几个具有装置权利要求的本发明实施例和其它几个具有方法权利要求的本发明实施例。但是对于专业人员在这个申请的内容中立刻明白，只要没有特别地给出，附加地对于属于一种本发明内容的特征组合也能够实现特征的任意组合，它们属于不同形式的本发明内容。

附图说明

由下面的优选实施例的示例描述给出本发明的其它优点和特征。附图中：

图1a以分解图示出耦联装置，它具有两个扁平的耦联元件，它们为了与阀门的顶杆联锁能相互间相对径向移动，

图1b以立体图示出耦联装置，

图1c以横截面图示出耦联装置，

图2a至2h示出不同装配步骤的顺序，用于使调节驱动装置机械耦联在HLK阀门上，在使用在图1a至1c所示的耦联装置的条件下。

附图标记清单

100  耦联装置

110  第一耦联元件

112  中心开口

112a 第一开口部位

112b第二开口部位

114  长孔

115  长孔

118  通孔（用于夹紧装置）

120  第二耦联元件

122  孔

128  通孔（用于连接元件）

130  适配元件/套筒

132  轴肩/扩展部

134  横孔

140  连接元件/铆钉

145  另一连接元件/铆钉

150  夹紧装置

152  螺栓

153  外螺纹

154  铲背

156  具有内螺纹的孔

180  调整元件/顶杆

182  环槽

194  联接元件

195  z轴

285  阀门

286  环槽

287  连接管

290  调节驱动装置

292  连接机架

294  手动操纵元件

295  螺栓扳手。

具体实施方式

为了避免不必要的重复已经借助于上述附图解释过的特征或部件在下面不再详细解释。此外下面借助于附图描述的实施例仅仅是本发明的可能实现的实施例变化的有限选择。

图1a以分解图示出按照本发明优选实施例的耦联装置100。该耦联装置具有两个扁平的由板构成的耦联元件，它们配有标记符号110和120。下面将耦联元件110称为第一耦联元件110并且将耦联元件120称为第二耦联元件120。

两个耦联元件110和120利用连接元件140并利用另一连接元件145以可活动的方式相互连接。按照在这里所示的实施例所述连接元件140和145是铆钉。因此在第二耦联元件120中构成两个通孔128，穿过它们延伸两个铆钉140，145。如图1a所示，在第一耦联元件120中构成两个长孔114和115。在组装状态铆钉140穿过长孔114延伸并且铆钉145穿过长孔115延伸。两个长孔114和115能够基于z轴195实现第一耦联元件110相对于第二耦联元件120的有限的径向移动性。

此外在第二耦联元件120中构成孔122，穿过它可以插入适配元件130上面部分。按照在这里所示的实施例适配元件是套筒130，它在其下部具有由轴肩构成的扩展部132。套筒130还具有横孔134。利用横孔使套筒130可以与在图1a中未示出的阀门-调节驱动装置的联接元件耦联。

在第二耦联元件120中还构成配有内螺纹的孔156。下面还要详细解释这个孔156的功能。

如图1a所示，第一耦联元件110具有中心通孔112。通孔112具有扳手孔形状，其具有第一开口部位112a和第二开口部位112b，其中两个开口部位112a，112b是大小不同的。扳手孔112和两个长孔114和115的纵向是相同取向的。通过第一较大的开口部位112a可以透插调整元件180的上面区段，调整元件按照在这里所示的实施例是顶杆180。第二开口部位112b小到它只能容纳顶杆180的上面区段，因为在其中构成环槽182。即，在这个环槽182中可以嵌入限制第二开口部位112b的第一耦联元件110的棱边。因为环槽182沿着z轴195具有略大于第一耦联元件110厚度的宽度，因此顶杆180可以由操作人员没有任意形式卡住地操纵，通过垂直于z轴195的运动插入到第二开口部位112b中。由此使顶杆180沿着z轴以一定的间隙或以一定的运动自由度固定在第一耦联元件110上。

利用夹紧装置150（它按照在这里所示的实施例同样是耦联装置100的组成部分）消除这个轴向间隙。夹紧装置150具有螺栓152，在其端部构成外螺纹153。如图1a所示，螺栓152穿过通孔118延伸，它在第一耦联元件110中构成。在螺栓152的螺栓头与螺栓152的具有外螺纹153的前端部之间存在所谓的铲背154。利用这个铲背154可以保证，螺栓152不会从通孔118中掉下来。因此整个耦联装置100可以没有松动部件如螺栓或螺母地构成，它们在装配或拆卸耦联装置100时可能容易丢失。

螺栓152的外螺纹153与孔156的内螺纹对应，由此在耦联装置100的组装状态在操纵夹紧装置150时使耦联元件110通过顶杆180尖端（在环槽182以上）和其端面与套筒130固定夹紧。由此消除上述的沿着顶杆180的z轴195相对于套筒130的自由度。

图1b示出耦联装置100的立体图，在各个部件组装到一起并且操纵夹紧装置150以后。图1c以横截面图示出组装到一起的耦联装置100。

顶杆180的尖端延伸到套筒130的开口中。由此使顶杆180和套筒130垂直于z轴相互间相对固定。操纵的夹紧装置150和两个连接元件140，145基于z轴195在相互对置的位置上作用在两个耦联元件110，120上。由此不仅套筒130的下部而且顶杆180上部都夹紧在两个耦联元件110，120之间。由于两个连接元件140，145与夹紧装置150的这种空间上的相对布置对于套筒130与顶杆180的夹紧呈现特别有利的杠杆比。由此可以无需花费大力地由操作人员例如通过螺栓扳手操纵夹紧装置150。

第二耦联元件120和/或第一耦联元件110可以塑性变形。其优点是，过度拧紧的螺栓152不会导致损伤耦联装置100。由此例如在过度全力操纵夹紧装置时两个耦联装置的至少一个在其允许的变形内部至少部分可逆地弯曲。在此除了弹性变形也可能产生塑性变形，但是它们不会对整个耦联装置的功能性产生不利影响。

在图1c中还简示出联接元件194，它附属于阀门调节驱动装置并且它以未示出的方式与套筒130机械连接。为此以未示出的方式可以使用联接元件194的连接臂，它平行于z轴尽可能无间隙地插入到横孔134中并由此使联接元件194与耦联装置连接并由此也与顶杆180连接。

要注意，按照在这里所示的实施例，如果第一耦联元件110位于其径向终端位置，螺栓152只能旋入到配有内螺纹的孔156中。由此不会误装配在第一耦联元件110的半打开位置。此外装配工通过旋紧螺栓152能够识别到，耦联装置100已经正确地装配。

图2a至2h示出不同装配步骤的顺序，用于在使用耦联装置100的条件下将调节驱动装置机械耦联在HLK阀门上。

图2a示出第一装配步骤。在此首先这样调整耦联装置100，使第一耦联元件位于打开位置（相对于第二耦联元件在径向移动的错位位置）。这个位置在图2a的两个视图中的下面视图中示出。

图2b示出第二装配步骤。在此设置在连接机架292下端部上的U形保持元件暂时从其正常位置径向向外移动到装配位置。

图2c示出第三装配步骤。在此首先将阀门285的顶杆180向上推。这易于顶杆180与耦联装置100以后的连接，耦联装置已经安置在调节驱动装置290上或调节驱动装置290的（未示出的）联接元件上。在抬起顶杆180以后使连接机架292放置在连接管287上或阀门285的阀颈上。因为保持元件总还是位于装配位置，连接机架292可以无阻碍地通过保持元件进行放置。

图2d示出第四装配步骤。在此保持元件从装配位置径向向内移动到正常位置。在正常位置保持元件的两个侧腿从外部嵌入到环槽266中。由此除了小的间隙以外，轴向（沿着z轴）和基于旋转角位，确定在连接机架292或调节驱动装置290与连接管287或阀门285之间的相对位置。

图2e示出第五装配步骤。在此利用螺栓扳手295这样旋紧保持元件的螺栓，使保持元件的两个侧腿卡住在环槽286中。由此无间隙地夹紧由连接机架292、保持元件和阀门285组成的系统。

图2f示出第六装配步骤。在此由操作人员这样调整由手轮构成的手动操纵元件294，使调节驱动装置290的联接元件轴向向着顶杆180运动。

图2g示出第七装配步骤。使联接元件和顶杆180这样相互靠近，使它们可以相互连接。在此耦联装置100的第一耦联元件相对于第二耦联元件和z轴再径向向内移动，由此使顶杆180如图1c所示位于第二开口部位112b（见图1a）。如上所述，由此确定顶杆180与耦联装置100之间的相对轴向位置，除了一定的运动自由度以外。

图2h示出第八装配步骤。利用螺栓扳手295操纵耦联装置100的夹紧装置。由此使顶杆180的尖端无间隙地夹紧在两个耦联元件之间。

总之确认如下：通过在这个文献中描述的耦联装置可以通过简单的方式在阀门的调整元件（顶杆）与调节驱动装置的联接元件之间建立轴向无间隙的耦联。在此首先在顶杆端部与第一耦联元件（它可以具有扳手孔形的开口）之间建立形状配合的连接。通过基于z轴径向移动第一耦联元件实现建立形状配合的连接或闭合耦连。然后利用夹紧装置的螺栓使第二耦联元件与第一耦联元件轴向夹紧。由此使调整元件（顶杆）端部变成轴向无间隙。

所述耦联装置100的优点是，调节驱动装置和阀门可以以任意的旋转角位围绕z轴（顶杆轴线）相互装配。由专业人员通过常见的工具实现装配和拆卸。

所述耦联装置100的另一优点是，可以利用仅仅唯一的螺栓实现耦联装置100的夹紧或无间隙固定。

Claims (11)

1.用于使阀门（285）的调整元件（180）与调节驱动装置（290）的联接元件（194）机械耦联的装置，其中调整元件（180）为了调整阀门（285）能沿着z轴（195）移动，并且联接元件（194）在调节驱动装置（290）相对于阀门（285）相应取向时利用调节驱动装置（290）能同样沿着z轴（195）移动，该装置（100）具有

·第一耦联元件（110），它与调整元件（180）这样耦联，使得在第一耦联元件（110）与调整元件（180）之间沿着z轴（195）至少给出一定的运动自由度，

·第二耦联元件（120），它能与联接元件（194）耦联，

·夹紧装置（150），它设置在第一耦联元件（110）和/或第二耦联元件（120）上并且它这样构成，使得在操纵夹紧装置（150）时

-两个耦联元件（110，120）相互夹紧，并且

-与第一耦联元件（110）耦联的调整元件（180）与两个耦联元件（110，120）沿着z轴（195）无间隙地夹紧，

其特征在于，

设有连接元件（140），它使两个耦联元件（110，120）以可活动的方式相互连接；

第一耦联元件（110）具有中心开口（112），它包括第一开口部位（112a）和第二开口部位（112b），

-其中第一开口部位（112a）这样确定尺寸，使调整元件（180）的至少一个上面区段可以穿过第一开口部位（112a）导引，并且

-其中第二开口部位（112b）这样确定尺寸，使第一耦联元件（110）的限制第二开口部位（112b）的棱边可以嵌入到在调整元件（180）的上面区段上构成的空隙（182）中，由此除了在第一耦联元件（110）与调整元件（180）之间沿着z轴（195）一定的运动自由度以外，实现调整元件（180）固定在第一耦联元件（110）上。

2.如权利要求1所述的装置，其中第一耦联元件（110）和/或第二耦联元件（120）具有扁平的形状。

3.如权利要求1所述的装置，其中这样构成连接元件（140），使第一耦联元件（110）相对于第二耦联元件（120）可以垂直于z轴（195）运动。

4.如权利要求3所述的装置，其中第一耦联元件相对于第二耦联元件可以围绕旋转轴线旋转，该旋转轴线通过连接元件确定。

5.如权利要求3所述的装置，其中第一耦联元件（110）相对于第二耦联元件（120）基于z轴（195）可以径向移动。

6.如权利要求5所述的装置，还具有

·另一连接元件（145），它使两个耦联元件（110，120）以可活动的方式相互连接。

7.如上述权利要求1至6中任一项所述的装置，其中连接元件（140）和夹紧装置（150）基于z轴（195）在相互对置的位置上作用在两个耦联元件（110，120）上。

8.如权利要求1所述的装置，还具有

·适配元件（130），它可以与第二耦联元件（120）和联接元件（194）耦联。

9.如权利要求8所述的装置，其中这样成形适配元件（130），使得在操纵夹紧装置（150）时，使适配元件（130）与调整元件（180）一起通过两个耦联元件（110，120）沿着z轴（195）无间隙地夹紧。

10.如权利要求8至9中任一项所述的装置，其中适配元件（130）具有横孔（134）。

11.如上述权利要求1至6中任一项所述的装置，其中夹紧装置是螺栓（150），它具有铲背（154）。