CN102245948B - 阀促动器 - Google Patents

Abstract

用于座阀或蝶形阀的促动器(1)，其是常闭(NC)类型或常开(NO)类型的，并且还包括缸(3)和活塞，该活塞通过弹簧而保持在正常位置。所述弹簧实际上由带有加压流体的封闭空间构成，并且该促动器还包括至少一个顶部单元(7)，其带有两个或更多个用于加压流体的连接(12，13)。该促动器在顶部单元带有其中一个所述连接，该连接通过缸一端的一个或多个开口而进一步连接到所述缸的内部，并且另一个连接通过所述缸另一端的一个或多个开口而连接到所述缸的内部。顶部单元带有通过改变所述顶部单元的位置而容许连接互换的设计，例如通过使顶部单元围绕与活塞和缸的轴线相对应或相平行的轴线旋转180度。

Description

阀促动器

发明领域

本发明涉及一种例如用于触发座阀或蝶形阀的促动器。这种促动器是安全并且容易打开或关闭的，并且促动器是常闭(NC)类型或常开(NO)类型的，并且其还包括缸和活塞，所述活塞通过弹簧而在缸中保持在正常位置。

发明背景

在许多工业中，利用阀来调节不同成分的混合或者调节管道系统中的流是很常见的，其通过触发某些阀并从而打开或关闭不同介质的流而实现。例如在乳品厂中，常见的是，工厂配备有许多这样的阀和促动器。这些阀例如在清洗工厂中的管道期间、混合期间以及将处理过的产品填充到纸盒期间使用。

在规划工厂时，要根据不同的工艺并根据相关的规定考虑是使用常闭阀还是常开阀。这两种类型的正常位置的不同都体现在促动器中。在规划好工厂之后，从供应商订购带有规定配置的促动器和/或阀。然而，可能将促动器从常闭改变至常开(或与此相反)。这样的操作是不容易的，并且促动器中的许多部件必须被更换或被重新设置在另一位置中。因而，这是耗时的工作，并且还是需用熟练的技术人员的工作，因为这样的促动器常常伴随有不容易拆开和改造的预加载的机械弹簧。某些类型的促动器不仅需要改造，而且还必须简单地改变成带有所需正常位置的另一促动器。

发明目的

本发明的目的在于，提出一种用于阀的促动器，其中促动器可从一个正常位置改变至另一正常位置，而不需要从促动器中拔去任何像压气软管和/或电线这样的连接。此外，本发明的目的在于，提供一种促动器，其是模块化构造的，并因而可用于若干种不同的阀和要求。

本发明的描述

如上文中提到的那样，本发明涉及一种用于触发阀打开或关闭的促动器，其中该促动器是常闭(NC)类型或常开(NO)类型的，其中该促动器还包括缸和活塞，所述活塞通过弹簧而在缸中保持在正常位置。所述弹簧作用在缸中的活塞上，该缸实际上由带有加压流体(优选地是压缩的大气空气)的封闭空间构成，该促动器还包括至少一个顶部单元，其带有两个或更多个用于加压流体的连接。利用压缩空气的弹簧给出了一种非常简单且鲁棒的解决方法。这样的弹簧可简单地通过改变活塞侧(压力作用在其上)而容易地从常闭改变至常开。

利用由加压流体构成的弹簧具有超越带有机械弹簧的现有技术的若干优点。一个优点在于，外壳可针对缸中的比压而设计。另一优点在于，缸的容积可通过将多个促动器或缸串联联接而优化至最小。缸增加的容积于是具有弹簧的功能，并可保持带有预先选定的压力。此外，根据本发明的促动器需要较小的压力，并且因此对加压流体(例如气动压力)具有较小的要求，并且可使用较小的压缩机。通过使用较小的压缩机，可节省能量。

通过以这样的方式来设计根据本发明的促动器，可使得能非常简单和容易地从一个正常位置变化至另一正常位置，在该方式下，顶部单元中用于加压流体的所述连接的其中一个通过缸的一端的一个或多个开口而进一步连接到所述缸的内部，并且用于加压流体的另一连接通过所述缸的另一端的一个或多个开口而连接到所述缸的内部，并且其中顶部单元具有这样的设计，即，通过改变所述顶部单元的位置而容许连接互换，例如通过使顶部单元围绕与活塞和缸的轴线相对应或相平行的轴线旋转180度。

通过使顶部单元与所有气动连接和电连接一起围绕其自身的轴线旋转，不需要从顶部单元断开和重新连接任何线路，因为这些线路可在长度上带有较小的需要而安装。因此，从一个位置至另一位置的变化可在快速、容易和可靠的方式下实现。

在根据本发明的促动器的一个优选实施例中，缸设有中空的缸壁，从而构成至少一个(但优选地多个)沿缸壁的内部流体通道，其中内部通道在靠近缸的一端处朝所述缸的内部开放，并且在另一端与用于加压流体的连接相连。用于加压流体的所述连接优选地通过顶部单元提供。通过使流体通道集成在缸壁中可获得非常好的解决方案，并且还消除了外部连接在清洁和常规使用期间受损的风险。

这样的带有中空侧壁的缸部件可由选定的和优选类型的聚合物模制成，其甚至可用任何种类的纤维来增强。模制工艺可从任何已知的工艺中选择，但可优选地使用注塑。

缸的侧壁可设有一个或若干个内部通道，其可沿着缸壁的圆周或更局部均匀地分布。

根据本发明的促动器优选地设有至少在一端关闭的缸，其中缸的外端面带有由至少两个孔形成的至少两个连接，其中顶部单元带有相应的孔，并且其中缸外端面与顶部单元之间的密封利用静态密封(例如设置在孔周围的O形环)实现。通过利用O形环可获得非常鲁棒的解决方法，其易于与标准的O形环一起作用。如提到的那样，缸端面可设有两个或更多连接，至少一个连接引导穿过缸的端面，并且至少另一个连接被导向缸壁中的内部通道。

根据本发明的促动器的另一优选实施例还设有至少在一端关闭的缸，但其中缸的外端面设有由两个伸长的凹部形成的两个连接，其中孔设置在顶部单元中，以与所述凹部相对应，并且其中缸的外端面与顶部单元之间的密封由静态密封(例如设置在伸长的凹部周围的O形环)实现。通过使缸的端面中具有伸长的凹部，可能仅利用顶部单元的较小的扭转即可实现从常开至常闭(或与此相反)的变化。这个实施例对于某些应用而言可能更具有吸引力，因为可通过将顶部单元松开并使其扭转而使顶部单元在这两个位置之间移动。因此，不需要拆开部件，从而使促动器的变化甚至更为简单。

为了固定根据本发明的促动器的顶部单元，缸的外端面可设有一个或多个对称设置的螺纹孔，以用于将顶部单元固定在特定位置，顶部单元设有与该一个或多个螺纹孔相对应的通孔。这样可将顶部单元固定在缸上的至少两个不同位置中。或者顶部单元可设有一个或多个伸长的孔，以容许顶部单元根据所提到的伸长的凹部而旋转一定角度。

在根据本发明的促动器的还有另一优选实施例中，顶部单元是模块化单元，并且还包括下列构件中的一个或多个：活塞位置的磁性指示器、活塞位置的光指示、用于触发活塞的螺线管。根据顶部单元中的特定要求，所述模块化的顶部单元可优选地设计成利用到缸部分的接合部与上述构件适配。

缸部分还优选地被制成模块化部件，其可与例如不同类型的活塞和顶部单元适配。根据本发明的用于触发阀的促动器可至少包括模块化的缸单元、模块化的顶部单元和模块化的轭单元。轭单元是形成缸底部并且还将促动器连接到阀上的部件。

所有用于促动器的主要部件可优选地通过注塑或另一合适的制造工艺由一种聚合物制成。

通过构建模块化单元的促动器，可使不同部件的数量得以优化，因为这样的部件中的很多可用于若干不同尺寸和类型的阀。这还减少了对于备件的需求，因为只使用了少量的不同部件。

通过利用如所述的促动器，另一显著优点在于，只需要很少的动态密封，从而增加了促动器的寿命，并且有助于其维护。

附图描述

下面将参考附图来描述本发明，其中：

图1以分解图显示了促动器，

图2显示了顶部单元，并且

图3显示了缸。

本发明的详细描述

图1以分解图显示了促动器1。从底端可看到用于将促动器1紧固到阀上的轭2。轭2还封闭了缸3的底部，并且与用于阀杆(未显示)的中心孔4适配。沿着轭2的上圆周，虚线表示密封5。在缸3的顶部显示了四个对称设置的螺纹孔6的其中两个，该螺纹孔6用于将顶部单元7固定到缸3上。此外，连到缸3的内部的连接8被显示为两个圆形的凹部，在该凹部中带有相应的更小的孔81，82。孔81，82还称为开口。在该凹部中，可设置O形环类型的密封(未显示)。

突出部9居中地设置在缸3的顶部。该突出部9具有若干作用。一个功能在于，当使顶部单元7旋转以使促动器1从一个正常位置变到另一正常位置时，引导顶部单元7。如可看到的那样，顶部单元7具有与突出部9相对应的中心孔10。另一功能在于，用作用于内部活塞(未显示)上的突出部的引导。该活塞上的所述突出部可设有磁体或一些其它类型的可通过设置在顶部单元7中的检测单元而检测的元件。

其中一个连接8将压力导向活塞上方的体积，并且另一连接8将压力导向活塞下方的体积。活塞下方的压力可在外部线路中引导，或者优选地在结合到缸壁中的通道中引导。

通过旋转顶部单元7，促动器1容易从例如常开变化至常闭。所需要的动作只是松开盖子11和顶部单元7，并且简单地将顶部单元7扭转180度，并且再紧固顶部单元7和盖子11。不需要任何线路或导线的断开。

如图1中所示，顶部单元7在侧壁上具有用于加压流体并且隔开大约180度的连接12和13。一个连接12通常将被连接至恒定压力，并且因此用作将活塞保持在正常位置的空气弹簧。另一连接13通常将被连接至由例如螺线管控制的触发压力。通过触发促动器1，活塞被触发压力驱动至其“非”正常的位置，其能够克服空气弹簧压力并因此打开或关闭阀。

许多元件可位于顶部单元7的内部，例如用于触发促动器1的螺线管、用于确定活塞位置的检测单元、用于阀状态的可见指示的发光二极管。在顶部单元7的内部还可看到用于将顶部单元7紧固到缸3上的四个孔14的其中两个。在顶部单元7的上圆周处，虚线15表示顶部单元7和盖子11之间的密封。

在图2中只能看到顶部单元7，此处更为详细，但只带有上文中已描述的特征。

在图3中可看到缸3。在缸3的顶部，用于加压流体的两个连接8可被视为带有通到缸3内部的小孔的凹部。此外，可看到用于将顶部单元7紧固到缸上的四个螺纹孔6。

轭2、缸3、顶部单元7和盖子11可通过注塑方法由一种或更多合适的材料(例如纤维增强的聚合物)制成。通过利用这样的材料，可以非常有利且有竞争力的价格制造高质量的产品。

本发明并不限于上面所述和图上所示的实施例，而是可在如所附权利要求所限定的本发明的范围内以任何方式进行补充和改进。

Claims (12)

1.用于触发阀的打开或关闭的促动器，其中所述促动器是常闭类型或常开类型的，并且还包括缸(3)和活塞，所述活塞通过弹簧而在所述缸中保持在正常位置，其中，作用在所述缸中的所述活塞上的所述弹簧实际上由带有加压流体的封闭空间构成，所述促动器还包括至少一个顶部单元(7)，所述顶部单元带有两个或更多个用于加压流体的连接(12，13)，

其特征在于，所述顶部单元中的用于加压流体的所述连接(12，13)中的一个(12)通过所述缸的开口(81)而进一步连接到所述缸中的处在所述活塞一侧的体积，并且用于加压流体的所述连接(12，13)中的另一个(13)通过所述缸的另一开口(82)而连接到所述缸中的处在所述活塞另一侧的体积，其中所述顶部单元设计成能通过改变所述顶部单元的位置而容许所述连接(12，13)互换。

2.根据权利要求1所述的促动器，其特征在于，所述加压流体为压缩的大气空气。

3.根据权利要求1所述的促动器，其特征在于，所述缸带有中空的缸壁，从而形成沿所述缸壁的至少一个内部流体通道，其中所述内部流体通道在靠近所述缸的一端处对所述缸的内部开放，并且在另一端与用于加压流体的连接相连。

4.根据权利要求3所述的促动器，其特征在于，所述内部流体通道为多个。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的促动器，其特征在于，所述缸至少在一端是关闭的，其中所述缸的外端面设有由至少两个孔构成并且带有所述开口(81，82)的至少两个连接(8)，其中所述顶部单元设有相应的孔，并且其中由静态密封来实现所述缸的外端面和所述顶部单元之间的密封。

6.根据权利要求5所述的促动器，其特征在于，所述静态密封为设置在所述孔周围的O形环。

7.根据权利要求1到4中任一项所述的促动器，其特征在于，所述缸至少在一端是关闭的，其中所述缸的外端面设有由两个伸长的凹部构成并且带有所述开口(81，82)的两个连接，其中所述顶部单元设有与所述凹部相对应的孔，并且其中由静态密封来实现所述缸的外端面与所述顶部单元之间的密封。

8.根据权利要求7所述的促动器，其特征在于，所述静态密封为设置在所述伸长的凹部周围的O形环。

9.根据权利要求1到4中任一项所述的促动器，其特征在于，所述缸的外端面设有用于将所述顶部单元固定在特定位置中的对称设置的一个或多个螺纹孔，所述顶部单元设有与所述一个或多个螺纹孔相对应的通孔。

10.根据权利要求1到4中任一项所述的促动器，其特征在于，所述缸的外端面设有用于将所述顶部单元固定在特定位置中的一个或多个螺纹孔，并且所述顶部单元设有一个或多个伸长的孔，从而容许所述顶部单元旋转一定的角度。

11.根据权利要求1到4中任一项所述的促动器，其特征在于，所述顶部单元是模块化单元，并且还包括下列构件中的一个或多个：活塞位置的磁性指示器、活塞位置的光指示、用于触发活塞的螺线管。

12.根据权利要求1到4中任一项所述的促动器，其特征在于，所述促动器至少包括模块化的缸单元、模块化的顶部单元和模块化的轭单元，所述轭单元形成所述缸的底部并且还将所述促动器连接到所述阀上。

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