CN104696583A - 控制头 - Google Patents

Abstract

一种流体控制或者流体测量装置的控制头，控制头具有外部壳体，其具有环绕外壳表面、由第一开口形成并且面对装置的开口面侧、由第二开口形成的相对开口面侧和外壳表面中的侧面开口。第二开口和侧面开口具有大致相同的开口横截面。控制头还包括第一封闭单元和第二封闭单元，第一封闭单元和第二封闭单元中的每一个包括盖和定位在盖的壳体侧的环绕发光环，第一封闭单元和第二封闭单元的盖中的每一个适于被配置为暗盖或者电子显示器，并且每个封闭单元适于在第二开口和侧面开口处可释放地耦接至外部壳体以封闭相应的开口。

Description

控制头

技术领域

本发明涉及流体控制或者流体测量装置的控制头，包括具有环绕外壳表面的外部壳体。

背景技术

在电控阀中或者在流量计中，这样的控制头放置在相应装置上以控制装置或者从装置传递数据。应用控制头的装置例如是阀的驱动壳体或者是流体通道延伸穿过的流体测量装置壳体。

已经知道的是提供具有发光环的这种类型的控制头，发光环可视地反映操作条件(例如，打开、关闭、有缺陷的)。

另外，例如存在具有侧面开口的控制头，侧面开口设置在外壳表面中并且缆线穿过侧面开口被导入外部壳体的内部。

发明内容

本发明的目的是提供适合于灵活使用的控制头。

根据本发明流体控制或者流体测量装置的控制头具有外部壳体，外部壳体包括环绕外壳表面、由第一开口形成并且面对装置的开口面侧、由第二开口形成的相对开口面侧以及在外壳表面中的侧面开口，第二开口和侧面开口具有大致相同的开口横截面。控制头还具有第一封闭单元和第二封闭单元，每个封闭单元都包括盖和定位在盖的壳体侧面上的环绕发光环，第一封闭单元和第二封闭单元的盖中的每一个适于被配置为暗盖或者电子显示器。两个封闭单元中的每个封闭单元适于在第二开口和在侧面开口处都可释放地耦接至外部壳体以封闭相应地开口。

本发明规定都具有发光环的两个封闭单元中的每一个适于耦接至第二开口或者至侧面开口以便封闭该特定开口。这允许显示器例如被配合至侧面开口或者第二开口，进而至传感器壳体的自由面侧端。考虑到关联装置也就是阀或者流量计以不同的角度和不同的位置被安装，本发明允许将显示器简单地移动至用于观看的最优位置。至少一个发光环发光的事实允许光信号总是被获取，无论暗盖或者显示器是否被安装至光源。光源安装在外部壳体内。

根据示例性实施例，盖可以是不同的，也就是，一个盖可以是暗盖的形式并且另一个盖可以是显示器的形式。

显示器可以包括盖的整个端壁或者端壁的部分。

至少第二开口和侧面开口应当具有相同的开口横截面，其可能可互换地附接单元至任何开口而无须巨大努力。

发光环包括连续环绕透明外部环和径向地向内突出的至少一个光导延伸。在径向向内突出的光导延伸处光可以直接或者间接地耦接。光源进而可以位于中央，同时发光环还具有在圆周上分布的均匀的亮度。

另外，透明分光器可以位于发光环内，构成与发光环分开的部件并且具有光进入表面和与光导延伸相对的光外出表面，并且光然后通过光外出面耦合进入发光环。因为分光器在大多数情况中十分精心构建，而发光环具有较简单的结构，因此通过发光环和与发光环分开的又被称为漫射器的分光器，将整该光导体一分为二，允许节省成本。分光器然后可以在优选的位置牢固地固定至外部壳体，也就是，其不与封闭单元一起替换。根据暗盖或者显示器然后是否被耦接至设置有分光器的开口，暗盖的发光环或者显示器的将发光。

在发光环和第二开口之间和/或发光环和侧面开口之间各设置一个装配环并且配合至外部壳体。由于装配环相对于外部壳体易于在装配环上形成固定几何体，因此装配环允许在制造外部壳体中的花费被降低。

例如，具有侧面开口的装配环可以被压入外部壳体。此处不需要任何其它的固定件。

第一开口也可以具有设置在其上的装配环，其优选地同样地压入开口。

装配环，至少侧面开口和第二开口的装配环具有相同的配置，也就是，它们是相同的部件。

装配环可以具有固定几何体，特别是与装配环一体形成的卡口封闭几何体，封闭单元通过卡口封闭几何体被固定至外部壳体。由于其中不需要成形任何复杂的固定装置，因此这允许用于制造外部壳体自身的花费降低。

还可能一体生产外部壳体，装配环由塑料材料制成为注塑部件。

可选择地，第二开口的装配环可释放地固定在外部壳体中，这允许当装配环到达安装部件进入壳体时，外部壳体允许具有不被装配环限制的第二开口的横截面。装配环自动地降低开口的横截面，在某些情况下，装配环是阻碍。

发光环可以具有与其一体成型的固定几何体，单元通过固定几何体被配合至外部壳体。这个变形特别具有成本效益。发光环通常由塑料材料制成。这意味着固定几何体可以以低成本成形在这种注塑成型制品上。在另一方面，可能由金属制成的暗盖或者复杂的显示器是更难以装配有固定装置的。

发光环可以具有与其一体成型的卡口封闭几何体，在装配环上形成具有匹配几何体的卡口封闭。因此，不需要其它固定装置用于附接两个封闭单元至外部壳体。

在第二开口的区域中一个或者多个灯可以设置在外部壳体中，一个或者多个灯间接或者直接地光学耦接至发光环。在这种方式中，发光的环始终是与第二开口关联的环。

为了实现控制头的进一步灵活性，根据本发明的一个实施例，第二封闭单元适于在特别是90度的梯级的多个取向上圆周地固定至外部壳体。显示器的这种取向允许其被放置在对于观察者的最优位置中。另外，当使用卡口封闭时，成角度地步阶固定取向特别是90度的梯级可以以十分简单的方式实现。

根据本发明的控制头没有从外部(外部壳体加封闭单元)可接近的螺钉或者螺栓或者其它固定装置；相反，根据一个实施例，封闭单元可以通过卡口封闭简单地锁定至外部壳体。

本发明的其它实施例规定每个发光环的外部圆周径向向内定位于轴向相邻部件，这意味着因为发光环轻微向内收缩所以其被相邻部件保护。保护部分，然后例如是在外部和外部壳体上的暗盖或者显示器或者壳体侧的装配环。

附图说明

由下文描述和所参考的附图，本发明的其它特征和优点将变得明显，并且其中：

图1示出根据本发明的具有控制头的流体控制装置的侧视图；

图2示出了根据本发明的具有控制头的流体测量装置；

图3示出了在根据本发明的在控制头中使用的具有装配环的外部壳体的侧视图；

图4示出了伴有发光环和分光器的在图3中示出的装配环中的一个；

图5示出了根据本发明的控制头在上开口面侧的区域中的放大横截面图；

图6示出了根据本发明的控制头在上开口面侧的区域中的其它变形的放大横截面图；以及

图7示出了根据图6的控制头的边缘的放大图。

具体实施方式

图1示出了包括阀壳体10的阀形式的流体控制装置，阀壳体10包括具有用于流体的进口14和出口16的管状部。连接件18接收阀体，阀体可以打开或者封闭进口14和出口16之间的流体连接。阀柱塞由致动器移动，致动器容纳在装置壳体20内。致动器可以被水压、充气地或者电子地驱动。

阀由控制头30控制，控制头30在面侧上放置在致动器上。

控制头30包括用于致动器和优选地用于整个阀的开环控制、闭环控制和/或测量电子。

控制头30包括管状外部壳体32，管状外部壳体32具有环绕外壳表面34，环绕外壳表面34具有形成在其中的侧面开口36。开口36是外部壳体32的侧面凸出部分38的一部分。

图2示出了流体测量装置40，也就是具有壳体42的流体流量计，壳体42具有被流体流动经过的进口44和出口46。单位时间流动经过装置40的流体的量是确定的。图1中示出的控制头30也放置在壳体42处。此处的控制头30也包括用于装置40的开环控制、闭环控制和/或测量电子。

由于侧面开口36面向后部，因此也设置在此处外部壳体32中的侧面开口36在图2中不可见，也就是说，侧面开口36被隐蔽了。但是相反，可以看见在图1中不可见的侧面连接开口48，侧面连接开口48用于连接电、液压和/或气动组件，侧面地形成在凸出部分38处的开口48，更精确说在凸出部分38的大致圆周地指向的例如平坦壁部49。

凸出部分38具有垂直于管状部53的管状部51，管状部53在其面侧上具有第一和第二开口。凸出部分还具有筒形部55，筒形部55在过渡区域邻接管状部51、53，筒形部55在横截面中具有细长的O形，可以看见该O形结合平坦壁部48。

外部壳体32在图3中可以更好地看见。除了凸出部分38以外，外壳表面34是筒形的。

外部壳体32具有总共三个开口。第一开口50限定完全打开的下面侧。开口50面对相应的装置也就是致动器或者壳体42，并且相对于其打开。外部壳体32的相对面侧也是完全打开的，对应的开口被称为第二开口52。其还限定整个面侧。第三开口是侧面开口36。

优选地，三个相同的装配环54设置为用于锁定相邻组件至外部壳体32。

用于侧面开口36的装配环54和用于第一开口50的装配环54被压入相应开口，无须任何其它连接物。在此连接中，如果装配环54是由特别有弹力的铝制成，则是特别有利的。

外部壳体32可以由钢或者铝制成，但不限于此。

为了最优的压入过程，相同形成的开口圈56设置在侧面开口36上和第一开口50上。

由于装配环54是相同的部件，因此开口50、52和36优选地配置为具有大致相同的开口横截面。即使开口50、52、36轻微地彼此偏差，但是基于相同配置的装配环54，至少对于第二开口52和侧面开口36在任何情况下也将会得到相同的开口横截面。

第二开口52还设置为具有装配环54，然而，第二装配环54并不压入，但是由接下来继续进一步讨论的固定装置进行连接，以允许其无损地可释放地去除。事实上，第二开口52的整个开口横截面然后可于达到外部壳体32的内部。

侧面开口36和第二开口52由两个封闭单元60、62封闭，两个封闭单元60、62可以被配合至外部壳体，从而是无损地可释放地并且还是可再次移除的。

第一封闭单元在图1中示出并且包括暗盖64和固定至暗盖并且定位在暗盖64和外部壳体32之间的发光环66。

第二封闭单元62在图2中示出并且包括形成在封闭单元62的面侧上的电子显示器68和类似的发光环66。此处，发光环66也设置在显示器68和外部壳体32之间。

两个发光环66是相同的部件。

封闭单元60、62是可互换地，也就是它们可以选择地封闭第二开口52或者侧面开口36。

在图1中，第一封闭单元60被应用至第二开口52，并且第二封闭单元将被应用至侧面开口36(在图1中这还没有被实现)。

在根据图2的实施例中，相反，此处，第一封闭单元用于封闭侧面开口36，并且第二封闭单元62封闭第二开口52。

根据装置的安装情况，进而可以自由选择是否将显示器定位在面侧上或者在侧面处。当装置的纵轴(控制头的中心轴)例如竖直设置时，有利地是在侧面开口处提供显示器68。

当控制头30的纵轴垂直延伸时，显示器68将在上面侧上具有其最优配合位置。

图5示出了配合至第二开口52(见图1)的第一封闭单元60的放大横截面图。暗盖64具有锅形并且在其内部在环绕边缘82的区域具有肩状物84，肩状物84具有圆盘86，圆盘86压入其中并且具有多个凹部和径向凸起。如果两个部件都由金属制成，则圆盘86例如被焊接至暗盖64(见图7中的焊缝80)。

发光环66可以在图4和图5中清晰可见。其具有环绕、透明、径向突出外部环88，外部环88以一体地方式过渡到径向地向内设置的管部90。管部90径向地定位在圆盘86和装配环54之间并且抵靠它们搁置在两个相对端面上(见图5)。

发光环66还具有光导延伸92，光导延伸92从外部环88开始，径向向内突出并且具有圆盘形设计。

根据图5在侧视图中可见光导延伸92径向向内延伸，更具体地，以弯曲方式朝向外部壳体32内，也就是倾斜地远离暗盖64。

发光环66具有中心开口94，其同时构成光导延伸92的中心开口。

屋顶形状的中心部96与光导延伸92在中心开口94上一体成型。

设置在发光环66下的分光器98伸入中心开口94(见图4)。但是分光器98的较大部分设置在装配环54的区域中。

与发光环66相同，分光器98由透明塑料注塑成型并且包括底板100，底板100是圆盘形的并且具有多个凹部102，至少一个灯104优选地LED灯伸入每个凹部102，灯104固定至仅在图4中象征性地示出的电路板106。电路板106例如定位在装配环54内部或者之下。灯104然后向上伸入凹部102。

与分光器98一体成型的圆顶扇形形状的光导延伸108在凹部上延伸(见图4)。

光导延伸的上自由端具有形成在其上的光外出表面110，其在轴向图中具有圆弧部的形状(见图4中的箭头A)。

光外出表面110与光环66上光导延伸92的面侧表面112(见图5)直接相对，表面之间仅存在小间隙。

在底板100的区域中，围绕相应的灯104，分光器98具有光进入表面114，使得光从灯经由光进入表面114传导至对应的光外出表面110并且进入发光环66。

光进入表面114和光外出表面110以一定角度彼此延伸。

优选地，光进入表面114在平行于发光环66的纵轴的平面中延伸。

另一方面，光外出面110径向地、倾斜地向外地延伸，另外，也在轴向上稍微指向外部壳体32的外部，如图4和图5所示。

由于灯104和具有相对复杂结构的分光器98总是设置在壳体32内在第二开口52的区域中，因此当封闭单元60、62去除或者互换时，它们不互换。

随着灯104被激活，发光环66发出在圆周上十分均匀分布的光，只有外部环88从外部可见。

如图5中所示，外部环88的外直径相对于暗盖64的直接相邻轴端的外直径稍小。同样地，透明外部环88的外直径比外部壳体32的相邻端的外直径稍小，使得外部环88轻微地凹陷地延伸并且被保护。

除了暗盖64，利用对应的圆盘86也设置在内部的显示器68也可以定位在此处，对应的圆盘86用于安装发光环66至显示器68或者至暗盖64。

发光环66例如通过多个螺栓120固定至圆盘86，螺栓120穿过发光环66上的径向向内突出的突出部分122中的开口伸出(见图4)。圆盘86同样地在这些区域中具有匹配的螺纹延伸，使得螺栓120从下方穿过突出部分122被引导并且螺旋进入圆盘86上的螺纹。因此，发光环被固定至暗盖64或者至显示器68以此构成预制构件。

通过将发光环66耦接至关联装配环54，封闭单元60、62被固定至外部壳体32。

事实上，发光环66和装配环54具有一体成型固定几何体，其采用互锁配合彼此接合。

在不应以限制的意思进行理解的所示出的实施例中，相应的卡口封闭设置在每个装配环54和封闭单元60、62之间。

为此，装配环包括径向向内突出的卡口封闭几何体130，更具体地优选是四个卡口封闭几何体130均匀地分布在圆周上(见图4)。

此处卡口封闭几何体130是肩状物，其向内突出并且在其下侧具有用于锁定目的倾斜延伸的楔面132。

发光环66具有径向地向外突出的足部134，更具体地均匀地分布在圆周上的四个足部。

这些四个足部134接合在卡扣几何体130后面，并且在通过扭转而插入期间被沿着焊接表面132径向地朝向外部壳体32的内部推动，进而使得卡口封闭。

基于分布在圆周上的卡口封闭几何体，显示器88可以在多个圆周位置中更具体地以90度的几个梯级插入外部壳体32内。分布在圆周上的更大量的卡口封闭几何体允许获得更小的梯级。

如图1和图2中可见的，外部壳体32设计为没有从外部可接近的螺钉或者螺栓，使得外部壳体32沿着其封闭单元60、62是光滑的并且整个装置沿着控制头是适于用于所有食品工业上。

如上文所提及的，第一开口52的装配环54没有压入外部壳体32，但是可释放地固定在外部壳体32中。为此目的，多个长螺栓140分布设置在圆周上。装配环54搁置在外部壳体32的肩状物142上。螺栓140从上方配合进入装配环54的径向向内突出的突出部分144中的开口(见图4)，并且尽可能延伸至第一开口50的装配环54处，第一开口50具有设置在其中或者下方的匹配螺纹或者螺母拧到螺栓140的端部。

除了几个细节，根据图6的变形实施例对应于前面图中的那些，因而仅讨论差别。图6还比以上更细节示出了实施例中的一些共同的细节，例如，具有灯104的电路板106以及分光器98至发光环66的耦接。

根据图5的前述实施例不同，在图6中外部环88是独立零件，其为密封环150形式并且在盖和外部壳体32之间的轴向夹紧。密封环150是透明并且在内侧上在整个表面上搁置在管部90上。径向向外突出的环绕珠子152被夹紧并且将由光源104发射的光传导至外部。光的路径在图6中示出。

通常，根据变形，可以使用两个暗盖或者两个显示器或者一个显示器和一个暗盖。当使用两个暗盖时，可以提供外部显示器。

另外，用于数据传输的无线传输单元还可以被集成在控制头中。

在所有的图中可见的是，无需在外部可见并且从外部可接近的任何螺钉或者螺栓来配置外部壳体32连同固定至其上的封闭单元60、62。这优选地还应用至装置壳体20、42。

没有焊缝的一体的外部壳体32通过液压成形管而制成，凸出部分38也通过成型过程而成形，使得得到的壳体32没有边缘、焊缝、梯级或者类似物。

各个部分51、53、55的过渡被配置为具有大半径并且是流畅的。

封闭单元60、62的外部尺寸对应于装置壳体20和42的相邻部的一部分的外部尺寸。

控制头壳体无须外部可见螺纹连接优选地也通过卡口封闭可释放地配合至装置壳体20和42。

Claims (19)

1.一种流体控制或者流体测量装置(20、40)的控制头，所述控制头包括外部壳体(32)，其具有环绕的外壳表面(34)、由第一开口(50)形成并且面对所述装置(20、30)的开口面侧、由第二开口(52)形成的相对开口面侧、和在外壳表面(34)中的侧面开口(36)，所述第二开口(52)和所述侧面开口(36)具有大致相同的开口横截面；并且，所述控制头还包括第一封闭单元(60)和第二封闭单元(62)，其中，第一封闭单元(60)和第二封闭单元(62)中的每一个包括盖和定位在所述盖的壳体侧的环绕发光环(66)，第一封闭单元(60)和第二封闭单元(62)的盖中的每一个适于被配置为暗盖(64)或者电子显示器(68)，并且每个封闭单元(60、62)适于在所述第二开口(52)和所述侧面开口(36)处可释放地耦接至所述外部壳体(32)以封闭相应的开口(36、52)。

2.根据权利要求1所述的控制头，其特征在于，至少所述第二开口(52)和所述侧面开口(36)具有相同的开口横截面。

3.根据权利要求1或者2所述的控制头，其特征在于，每个所述发光环(66)包括连续环绕的透明外部环(88、88′)，外部环(88、88′)具有至少一个光导延伸(92)，光导延伸(92)在内侧上邻接外部环(88、88′)且径向地向内突出。

4.一种根据权利要求3的控制头，其特征在于，至少一个光导延伸(92)与所述透明外部环(88、88′)一体成型。

5.根据权利要求3或者4所述的控制头，其特征在于，所述外部环(88′)是独立零件，其配置为密封环并且是轴向夹紧于所述盖和所述外部壳体(32)之间。

6.根据权利要求3至5中任意一项所述的控制头，其特征在于，透明分光器(98)至少分段地伸入所述发光环(66)并且构成与所述发光环(66)分离的部件并且具有光进入表面(114)和与所述光导延伸(92)相对的光外出表面(110)。

7.根据前述权利要中任意一项所述的控制头，其特征在于，在所述发光环(66)和所述第二开口(52)之间以及在所述发光环(66)和所述侧面开口(36)之间设置配合至所述外部壳体(32)的相应的装配环(54)。

8.根据权利要求7所述的控制头，其特征在于，所述侧面开口(36)的装配环(54)被压入所述外部壳体(32)。

9.根据前述权利要中任意一项所述的控制头，其特征在于，装配环(54)出现在所述第一开口(50)处。

10.根据权利要求9所述的控制头，其特征在于，装配环(54)被压入所述外部壳体(32)。

11.根据权利要求7至10中任意一项所述的控制头，其特征在于，装配环(54)具有相同的配置。

12.根据权利要求7至11中任意一项所述的控制头，其特征在于，所述装配环(54)具有这样一种固定几何体，封闭单元(60、62)通过该固定几何体固定至外部壳体(32)。

13.根据权利要求12所述的控制头，其特征在于，所述固定几何体是卡口封闭几何体。

14.根据权利要求12或者13所述的控制头，其特征在于，所述发光环(66)具有与其一体成型的固定几何体，所述封闭单元(60、62)通过该固定几何体配合至外部壳体(32)从而可无损地释放。

15.根据权利要求14所述的控制头，其特征在于，所述发光环(66)具有与其一体成型的卡口封闭几何体，以形成与所述装配环(54)上的匹配几何体(130)的卡口封闭。

16.根据权利要求7至15中任意一项所述的控制头，其特征在于，所述第二开口(52)的所述装配环(54)通过螺栓接头固定至所述外部壳体(32)或固定在所述外部壳体(32)中从而可无损地释放。

17.根据前述权利要中任意一项所述的控制头，其特征在于，多个灯(104)在所述第二开口(52)的区域中设置在所述外部壳体(32)中并且光学地耦接至所述发光环(66)。

18.根据前述权利要中任意一项所述的控制头，其特征在于，第二封闭单元(62)适于在多个取向中圆周地固定至外部壳体(32)。

19.根据前述权利要中任意一项所述的控制头，其特征在于，所述外部壳体(32)连同被固定至其的所述封闭单元(60、62)无须利用从外部可接近的任何螺钉或者螺栓来配置。