CN108779873B - 阀操纵系统 - Google Patents

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Abstract

对于一种带有具有轴向延伸的驱动机构(13)的阀操纵系统，该驱动机构(13)具有带有设置用于与阀(12)联接的轴向的从动侧(21)和就此而言相反的轴向的背侧(22)的伺服驱动器(20)，其中，伺服驱动器(20)在其轴向的背侧(22)处具有用于安装与伺服驱动器(20)相互作用的附加设备(35)例如显示模块、控制头、位置调节器或行程限制模块的安装接口(34)，其中，安装接口(34)具有支撑面(38)，附加设备(35)借助于轴向锁定机构(37)可被压紧到该支撑面上，其中，轴向锁定机构(37)具有主体(40)和带有锁定侧沿(41)的凸缘，至少一个锁定元件(42)在面对伺服驱动器(20)的侧面上为了将附加设备(35)压紧到支撑面(38)上贴靠到锁定侧沿处，该凸缘由固定在主体(40)处的保险环(44)构成。

Description

阀操纵系统
技术领域
本发明涉及一种阀操纵系统，带有具有轴向延伸的驱动机构，该驱动机构具有带有设置用于与阀联接的轴向的驱动侧和就此而言相反的轴向的背侧的伺服驱动器，其中，伺服驱动器在其轴向的背侧处具有用于安装与伺服驱动器相互作用的附加设备例如显示模块、控制头、位置调节器或行程限制模块的安装接口，其中，安装接口具有区段面，附加设备借助于轴向锁定机构可被压紧到该区段面上，其中，轴向锁定机构具有主体和带有锁定侧沿的凸缘，至少一个锁定元件在面对伺服驱动器的侧面上为了将附加设备压紧到支撑面上贴靠到锁定侧沿处。
背景技术
该形式的由EP 1 463 175 B1已知的阀操纵系统具有稍带长形的驱动机构，其以轴向的从动侧先被装配在尤其构造成过程阀(Prozessventil)的阀处。该阀(经常也被称作阀配件)包含阀节段，其借助于驱动机构可被定位到不同的运行位置中，以便于控制流体流动。为了操纵阀节段，驱动机构包含气动的伺服驱动器，其在其背对阀的轴向的背侧中具有统一的安装接口，其使得不同实施方案的操控模块的可选的联结成为可能。安装接口具有用于联结附加设备、例如气动的操控模块的联结接管。
在将附加设备、即例如操控模块固定在安装接口处的情形中，如下不可由书面查得的现有技术已知，即，使用具有主体和带有锁定侧沿的凸缘的轴向锁定机构。锁定元件尤其以固定螺钉的形式贴靠在凸缘的锁定侧沿处。由此，附加设备被压紧到安装接口的支撑面上。如下是不利的，即，锁定元件作用到凸缘的锁定侧沿处，从而在该处由于锁定元件与锁定侧沿的接触出现磨损或甚至可能产生在锁定侧沿处的损伤(尤其当凸缘和锁定侧沿由相对锁定元件更软的材料构成时)。
另一缺点是，在至少一个锁定元件与锁定侧沿之间的连接是不稳定的且可能松动(尤其当锁定侧沿由相对锁定元件更软的材料构成时)。在该情况中，所安装的附加设备不再被可靠地保持在安装接口处。
发明内容
因此，本发明的目的是创造一种先前所提及的形式的阀操纵系统，在其中在轴向锁定机构的凸缘的锁定侧沿处磨损和损伤的风险被最小化。
该目的通过一种带有独立权利要求1的特征的阀操纵系统来实现。本发明的改进方案在从属权利要求中被示出。
根据本发明的阀操纵系统的特征在于，凸缘由被固定在主体处的保险环构成。
至少一个锁定元件、例如固定螺钉与主体的直接接触由此被避免，因为保险环在径向向内的方向上被前置于主体。锁定元件于是支撑在保险环处而不支撑在主体处。保险环保护主体免受磨损和损伤。因为保险环是大批量加工构件(Massenbauteil)，所以当在其自身处尤其由于锁定元件的附加(Anlagerung)出现磨损时，其可以简单且快速的方式被更换。
在特别优选的方式中，保险环由相对主体材料更硬的材料构成。尤其地，保险环由钢材、例如弹簧钢构成。在锁定元件与保险环的由较硬材料构成的锁定侧沿之间的附加或者连接在更长时间上也保持稳定，也就是说不松动。在至少一个锁定元件的多次松开和紧接着的附加之后，该连接具有始终如一地良好的稳定性。由此如下是可能的，即，作为轴向锁定机构的主体的材料可使用相对较软的材料，例如铝材料、尤其压铸铝(Aluminium-Druckguss)。
在特别优选的方式中，保险环构造成卡紧环。因为这样的卡紧环是被分割的，即具有在径向上定向的缝隙，所以其可以简单的方式通过扩张缝隙被固定在轴向锁定机构的主体处。
在本发明的一种改进方案的情形中，卡紧环构造成圆线卡紧环，其中，锁定侧沿由圆线卡紧环的侧表面的相对锁定元件凸状地构造的区段构成。
备选地如下是可能的，即，卡紧环呈盘状地构造且锁定侧沿由卡紧环的侧表面的在支撑面的方向上逐渐变细的圆锥形的区段构造成。
如下是可能的，即，保险环、尤其卡紧环被容纳在构造在主体处的环绕的环槽中。
在特别优选的方式中，轴向锁定机构的主体构造成尤其被安放在安装接口的中间区域中的尤其柱形的联结接管。在该情况中，保险环被固定在联结接管的侧表面处或者在外周缘处，例如在环绕的环槽中。
伺服驱动器适宜地具有被称作驱动器壳体的壳体，在其中布置有为了从动运动可驱动的从动节段，其在驱动机构的被装设在阀处的状态中与阀的阀节段驱动适宜地共同起作用。优选地，伺服驱动器是流体操纵的伺服驱动器、尤其是气动驱动器。
在特别优选的方式中，阀操纵系统包括至少一个被安装到安装接口处的借助于轴向锁定机构被压紧到支撑面上的附加设备，该附加设备适宜地是显示模块和/或位置反馈器和/或控制头和/或位置调节器和/或行程限制模块。如果该附加设备构造成控制头或构造成位置调节器，能够借助于其控制和/或调节从动节段的从动运动和/或从动节段的相应被占据的运行位置。构造成显示模块的附加设备允许从动节段的位置的可视化的监控且例如具有透明的区域，穿过其可见到与从动节段运动联接的显示元件的位置。
附图说明
本发明的优选的实施例在附图中被示出且在下面作进一步说明。其中：
图1 以纵截面形式显示了根据本发明的阀操纵系统的第一实施形式，其中，被装配在伺服驱动器处的附加设备以部分纵截面形式来显示且附属于阀系统操纵系统的阀仅点划线地来显示，
图2 显示了沿着根据图1的直线II-II穿过在安装接口的区域中的阀操纵系统的横截面，
图3 显示了根据图1的细节X的放大的图示，
图4 以纵截面形式显示了根据本发明的阀操纵系统的第二实施形式，其中，被装配在伺服驱动器处的附加设备以部分纵截面形式被示出，
图5 显示了沿着根据图4的直线V-V穿过在安装接口的区域中的根据图4的阀操纵系统的横截面，且
图6 显示了根据图4的阀操纵系统的细节Y的放大的图示。
具体实施方式
图1至3显示了根据本发明的、在其整体上以附图标记11标明的阀操纵系统的第一实施例。
阀操纵系统11包含用于操纵仅示意性显示的、可被用于控制流体流动的阀12的驱动机构13，其中，阀12适宜地同样是阀操纵系统11的组成部分。
阀12具有阀壳体14，其被流体通道15穿过，在该流体通道的走向中存在溢流口(Überströmöffnung)16，其关联有阀节段17。阀节段17可直线移动且可选择性地被定位在封闭溢流口16的闭合状态中或在至少一个开启溢流口16的打开状态中。在阀节段17的打开状态中，流体可根据箭头18流动穿过流体通道15。流速取决于溢流口16的当前开启的流动横截面。在所显示的示例情况中，阀节段17或者闭锁机构(Absperrorgan)被显示为布置在主轴的端部处的、设有密封件的闭锁活塞。如下显而易见是可能的，即，阀节段备选地还可不同形式地构造。例如，阀节段可以膜片形式被使用，其可经由被联结到主轴处的受压件封闭溢流口。换而言之，该阀也可构造成膜片阀。
驱动机构13具有纵向延伸且相应地具有虚拟的纵轴线19。驱动机构13包括伺服驱动器20，其具有与驱动机构13相同的纵轴线19。伺服驱动器20具有在附图中向下指向的轴向的从动侧21和就此而言轴向相反的、在附图中向上指向的轴向的背侧22。在轴向的从动侧21处，伺服驱动器20装备有联接机构23，伺服驱动器借助于其可固定或被固定在阀12处，更确切地说尤其以可松开的方式。
伺服驱动器20具有驱动器壳体24，其借助于联接机构23优选可松开地可安装或被安装在阀壳体14处。相应地，驱动器壳体24和阀壳体14在阀操纵系统11的运行中构成统一的组合件。
在驱动器壳体24的内部中延伸有伺服驱动器20的从动节段25，其通过相应操纵为了通过双箭头所显示的往复的从动运动26可被驱动，该从动运动26是与纵轴线19的轴向一致的直线运动。从动节段25与阀节段17驱动适宜地共同起作用且与阀节段17适宜地被轴向运动联接，后者尤其在联接机构23的区域中。
示例性地，从动节段25包含与构造成闭锁活塞或构造成膜片的阀节段17、尤其与阀节段17的主轴轴向地运动联接的从动杆27，其可滑动地穿过驱动器壳体24的关联于轴向的从动侧21的前部的端壁(Abschlusswand)28且其在驱动器壳体24的壳体内腔29中与驱动活塞30相连接，该驱动活塞在密封的情形下可滑动地被支承在壳体内腔29中。
驱动活塞30将壳体内腔29划分成面对前部的端壁28的前部的壳体腔31a和轴向相反的、在轴向的背侧22的区域中由驱动器壳体24的后部的端壁32限制的后部的壳体腔31b。
从动节段25可被加载以伺服力，以便于引起从动运动26。伺服力的形式取决于伺服驱动器20的结构形式，其中，其可完全电磁产生。然而如下是有利的，即伺服驱动器20是流体操纵的且尤其是气动的伺服驱动器20，这适用于该实施例，从而使得伺服力由驱动活塞30的流体加载产生。
流体操纵的伺服驱动器20可具有单一起作用或双重起作用的结构形式。示例性地存在单一起作用的结构形式，其中，布置在后部的壳体腔31b中的弹簧机构33持续地在前部的端壁28的方向上加载从动节段25，由此阀节段17持续地在封闭方向上被加载。因此存在有利的“通常闭合的”状况。经由穿过驱动器壳体24的壁的第一流体控制通道(未示出)，其通入到前部的壳体腔31a中，前部的壳体腔31a可被加载以流体的压力介质，以便于在至后部的端壁32的方向上移动从动节段25且在此同时将阀节段17带到打开状态中。
伺服驱动器20在其轴向的背侧22处外部装备有安装接口34，在其处可安装对于阀操纵系统11的运行而言必要的或有意义的附加设备35，尤其以可松开的方式。该附加设备35在图1中仅以部分视图形式地被显示，其中，其在所显示的示例情况中是构造成控制头的附加设备35。
安装接口34无论如何使得不同形式的附加设备35的备选的安装成为可能，其中，其尤其取决于阀操纵系统11的应用情况和/或用户期望，这对于一种附加设备35而言被装配在安装接口34处。无论如何，其它构造成控制头的附加设备35也能安装到安装接口34处。
在图1中示例地被显示的控制头适宜地获得可电气操纵的控制阀机构36，以其跨第一流体控制通道可引起前部的壳体腔31a的受控制的流体加载，以便于触发从动运动26。
伺服驱动器20在其安装接口34的区域中装备有轴向锁定机构37形式的固定机构。
此外，安装接口34具有至少一个且优选轴向定向的在伺服驱动器20处的支撑面38，经固定的附加设备35、即在该示例情况中的控制头被放置到该支撑面处且以该支撑面38被轴向压紧。
支撑面38处在轴向的背侧22处外部且轴向从伺服驱动器20背离指向。所安装的附加设备35、即例如控制头适宜地具有配对支撑面39，附加设备以其在装配在伺服驱动器20处的状态中被支撑在支撑面38处。
轴向锁定机构37具有主体40，其在示例情况中构造成柱形的联结接管，该联结接管被安放在安装接口34的中间区域中。此外，轴向锁定机构37具有带有尤其由径向外部起可被后握的呈环形的锁定侧沿41的凸缘。被放置到支撑面38处的附加设备35包含至少一个、适宜地多个可移动的锁定元件42，其支撑在附加设备35处且其就此而言可调节，从而使得其从径向外部对着锁定侧沿41按压。该过程一方面引起形状配合的后握且另一方面用于，引起轴向的压紧力，附加设备35以其配对支撑面39以该压紧力被牢固挤压到在伺服驱动器20处的支撑面38处。
锁定元件42尤其是螺钉，其被拧入到附加设备35的关于纵轴线19径向指向的螺纹孔43中且以倾斜的锁定侧沿41被压紧。优选地，多个锁定元件42或者螺钉以环绕纵轴线19优选均匀的分布存在。
如尤其在图3中示出的那样，轴向锁定机构37的凸缘由被固定在主体40处的保险环44构成。
根据第一实施例，保险环44构造为卡紧环且由相对主体40的材料更硬的材料构成。
根据第一实施例，卡紧环呈盘状地构造且被容纳到在主体40处在其端面的区域中在外表面处或者侧表面45处环绕的环槽46中且被保持在该处。呈盘状的卡紧环适宜地由钢材、例如弹簧钢构成，其一般而言明显硬于主体40的材料，主体40的材料是较软的钢材，或还可以是铝材、例如压铸铝。
如此外在图3中所显示的那样，呈环形构造的锁定侧沿41由卡紧环的侧表面的在支撑面的方向上逐渐变细的圆锥形的区段47构成。
如尤其在图3中所显示的那样，锁定元件、尤其螺钉以其螺钉杆由径向外部作用到锁定侧沿41处，于是对着锁定侧沿41被拧紧。因此，保险环44尤其卡紧环保护主体40和其较软的材料免受由于螺钉的螺旋接合的损伤。主体40于是被保护免受磨损，该磨损大多数时候出现在保险环44处，然而通过以下方式被最小化，即，保险环44、尤其卡紧环由相对较硬的材料、即例如弹簧钢构成。此外，锁定元件尤其螺钉和保险环尤其卡紧环的组合使得可靠的连接成为可能，其不可容易松动，如其例如在锁定元件直接在主体40处接触的情形中可实现的那样。由此，附加设备35和伺服驱动器20在安装接口34的区域中的压紧也在较长时间上以大致保持恒定的压紧力保持形成。同样地，锁定元件、尤其螺钉的多次松开和拧紧不引起压紧力的变化。
图4至6显示了根据本发明的阀操纵系统11的第二实施例。第二实施例通过保险环44的其它形式的设计方案区别于先前所描述的第一实施例。相反于在图1至3中所显示的呈盘状的卡紧环形式的保险环44根据第二实施例使用圆线卡紧环形式的卡紧环。同样地，该圆线卡紧环被容纳在在联结接管的侧表面45处环绕的环槽46中。
区别于先前所描述的第一实施例，然而锁定侧沿41在第二实施例的情形中不同地设计且由圆线卡紧环的侧表面的相对锁定元件42凸状地构造的区段48构成。圆线卡紧环同样由相对主体40的材料更硬的材料构成，例如钢材、尤其弹簧钢。先前与第一实施例相关联地描述的优点(较少的磨损、可靠的连接)在第二实施例的情形中也被实现。

Claims (12)

1.一种阀操纵系统，其带有具有轴向延伸的驱动机构(13)，该驱动机构具有伺服驱动器(20)，所述伺服驱动器(20)带有设置用于与阀(12)联接的轴向的从动侧(21)和与轴向的从动侧(21)相反的轴向的背侧(22)，其中，所述伺服驱动器(20)在其轴向的背侧(22)处具有用于安装与所述伺服驱动器(20)相互作用的附加设备(35)的安装接口(34)，其中，所述安装接口(34)具有支撑面(38)，所述附加设备(35)借助于轴向锁定机构(37)可被压紧到所述支撑面上，其中，所述轴向锁定机构(37)具有主体(40)和带有锁定侧沿(41)的凸缘，至少一个锁定元件(42)在面对所述伺服驱动器(20)的侧面上为了将所述附加设备(35)压紧到所述支撑面(38)上贴靠到所述锁定侧沿(41)处，其特征在于，所述凸缘由固定在所述主体(40)处的保险环(44)构成，其中所述锁定元件(42)可调节，从而使得其从径向外部对着所述锁定侧沿(41)按压。
2.根据权利要求1所述的阀操纵系统，其特征在于，所述保险环(44)由相比所述主体(40)的材料更硬的材料构成。
3.根据权利要求1或2所述的阀操纵系统，其特征在于，所述保险环(44)构造成卡紧环。
4.根据权利要求3所述的阀操纵系统，其特征在于，所述卡紧环构造成圆线卡紧环，且所述锁定侧沿(41)由所述圆线卡紧环的侧表面的相对所述锁定元件(42)凸状地构造的区段(48)构成。
5.根据权利要求3所述的阀操纵系统，其特征在于，所述卡紧环呈盘状地构造且所述锁定侧沿(41)由所述卡紧环的侧表面的在支撑面(38)的方向上逐渐变细的圆锥形的区段(47)构造成。
6.根据权利要求3所述的阀操纵系统，其特征在于，所述保险环(44)被容纳在构造在所述主体(40)处的环绕的环槽(46)中。
7.根据权利要求1或2所述的阀操纵系统，其特征在于，所述主体(40)构造成联结接管。
8.根据权利要求7所述的阀操纵系统，其特征在于，所述主体(40)构造成被安放在所述安装接口(34)的中间区域中的联结接管。
9.根据权利要求1或2所述的阀操纵系统，其特征在于，所述伺服驱动器(20)具有驱动器壳体(24)，在其中布置有可驱动以引起从动运动(26)的从动节段(25)，在所述驱动机构(13)的被装设在阀(12)处的状态中所述从动节段(25)与所述阀(12)的阀节段(17)驱动适宜地共同起作用。
10.根据权利要求1或2所述的阀操纵系统，其特征在于，所述伺服驱动器(20)是流体操纵的伺服驱动器(20)。
11.根据权利要求10所述的阀操纵系统，其特征在于，所述伺服驱动器(20)是气动操纵的伺服驱动器(20)。
12.根据权利要求1或2所述的阀操纵系统，其特征在于，其具有至少一个被安装到所述安装接口(34)处的、借助于所述轴向锁定机构(37)被压紧到所述支撑面(38)上的附加设备(35)，所述附加设备(35)适宜地是显示模块和/或位置反馈器和/或控制头和/或位置调节器和/或行程限制模块。
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