CN110388497A - 调整驱动装置和用于操作调整驱动装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于操纵阀的调整机构的调整驱动装置(1),其包括用于用马达操纵调整机构的马达驱动单元(2)和用于手动操纵调整机构的手动驱动元件(3),调整驱动装置(1)的能与调整机构作用连接的或已与调整机构作用连接的从动轴(13)能选择性地用马达驱动单元(2)或用手动驱动元件(3)操纵,并且调整驱动装置(1)具有至少一个传感器(4、8、9、10、11),利用该传感器能检测手动驱动元件(3)围绕转动轴线(5)的转动运动、尤其是在马达驱动模式期间进行的转动运动。本发明还涉及一种用来操作用于操纵阀的调整驱动装置(1)的方法和调整驱动装置(1)的脱联的手动驱动元件(3)用于操作调整驱动装置(1)的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种调整驱动装置,其包括用于操纵阀的从动轴、包括马达驱动单元并且包括手动驱动元件,其中,从动轴能选择性地利用马达驱动单元或手动驱动元件操纵。
此外,本发明涉及一种用来操作用于操纵阀的调整驱动装置的方法和调整驱动装置的脱联的手动驱动元件用于操作调整驱动装置的应用。
背景技术
开头所述类型的调整驱动装置是已经已知的。其通常设置用于使阀在打开位置和封闭位置之间调整。在正常的使用条件下,在此借助马达驱动元件操纵阀。然而,例如如果发生马达驱动单元的停电或其他运行失灵,则可以代替地通过手动操纵手动驱动元件来调整阀。
马达驱动单元的控制在这样的调整驱动装置中经由键盘或类似的、尤其是构造成按键操作元件的输入单元实现。由此,用户可以在调整驱动装置上输入用于控制阀的指令,所述指令然后由计算单元处理并且传输给马达驱动单元。
然而,使用键盘或类似的按键操作元件是不利的,因为由此使调整驱动装置的生产成本显著提高。此外,它们对于调整驱动装置的壳体的所希望的密封性构成风险,因为它们集成在壳体中和/或安装在壳体开孔中。这导致,附加地需要密封元件来尽可能密封地封闭壳体。
这种调整驱动装置的另一缺点在于,调整驱动装置经常应用在相对受灰尘和/或污物负荷的地点。这可能致使按键操作元件也被污染,这在最差情况下可能导致按键操作元件故障并可能至少导致调整驱动装置短暂失效。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供一种开头所述类型的调整驱动装置,在该调整驱动装置中不出现所提到的缺点。
为了实现该目的,对于开头所述类型的调整驱动装置建议按照权利要求1的特征。尤其是,因此建议一种开头所述类型的调整驱动装置,该调整驱动装置具有至少一个传感器,利用该传感器能检测手动驱动元件围绕转动轴线的转动运动。因此,通过检测转动运动可以改善所述类型的调整驱动装置的可操作性并且简化制造。通过检测转动运动,因而可以绝大部分地或完全地放弃键盘和类似的尤其是用于输入控制指令的输入元件。用户因而可以通过操纵手动驱动元件来输入用于通过马达驱动单元操纵阀的控制指令并且这不再需要通过触控区来进行。因此,还可以更简单地密封调整驱动装置的壳体,并且可以更好地避免或防止尤其是由于由污染引起的输入元件缺陷造成的故障。尤其是为了检测转动运动可以规定,利用所述至少一个传感器至少能检测在两个空间轴上的运动。优选地,为了检测在每个空间轴上的运动可以分别为每一个空间轴配设一个传感器。同样可以规定,为了检测转动运动可以设有传感器,而为了检测轴向运动可以设有另外的传感器。
虽然已经已知能检测手动驱动元件的轴向接合运动的调整驱动装置。不过,依据为此而设的传感器不可能检测手动驱动元件的转动运动,尤其是为了由此识别由用户输入的指令并且将其转达给马达驱动单元。检测轴向接合运动迄今为止仅用于能识别手动驱动元件是否处于接合位置。这服务于如下目的:通过马达驱动单元和手动驱动元件不能同时进行驱动,这或许会导致手动驱动元件伤害用户。因此,如果手动驱动元件处于接合位置,则切断或者关闭马达驱动单元。因此,通过马达驱动单元不能疏忽地驱动手动驱动元件,只要手动驱动元件是接合的。
为了能将手动驱动元件沿轴向方向的调整同样用于检测用户的输入,按照一种有利的进一步改进方案可以规定,利用所述至少一个传感器和/或利用至少一个另外的传感器能附加地检测手动驱动元件沿着手动驱动元件的纵轴线的轴向运动。检测手动驱动元件的轴向运动尤其是可以解释成输入确认或回复(Quittierung)。
因此,特别适宜的可以是,借助所述至少一个传感器检测手动驱动单元的所有自由度并将其分析评价用以生成指令。因此,尤其是可以规定,借助所述至少一个传感器能检测在三个空间轴上的运动。优选地,在此为了检测运动而可以在每个空间轴上分别设有至少一个传感器。
为了能够尽可能精确地检测手动驱动元件的运动,可以在构成在手动驱动元件上的或与手动驱动元件连接的至少一个检测元件和所述至少一个传感器和/或另外的传感器之间建立了作用连接。适当的作用连接例如可以是选自感应式作用连接、光学作用连接和/或磁性作用连接中的作用连接。手动驱动元件可以具有手动驱动轴或者与手动驱动轴连接,该手动驱动轴在操纵手动驱动元件时能随同一起运动,尤其是随同一起转动。优选地,探测元件设置在手动驱动元件的手动驱动轴上,从而在操纵手动驱动元件时探测元件也能随着一起运动。特别适宜的可以是,手动驱动轴,尤其是在磁性作用连接的情况下,由非磁性材料和/或不可磁化的材料制成。
按照一种进一步有利的构造方案,所述至少一个传感器和/或另外的传感器或之前已经提到的另外的传感器可以分别设置用于执行选自包括磁式测量、光学测量和/或感应式测量的组中的一种测量类型或多种测量类型的组合。
特别优选地,所述至少一个传感器和/或另外的传感器或之前已经提到的另外的传感器可以分别至少构造成选自包括磁式霍尔传感器、相移的反射光栅、相移的叉形光栅和/或感应式传感器的组中的传感器。使用霍尔传感器或感应式传感器可具有如下优点:尤其是在调整驱动装置的壳体内部中的、例如可能通过润滑剂等产生的污染不妨碍检测手动驱动元件的运动。
尤其是构造成磁式3D霍尔传感器可以具有特别的优点,因为按这种方式可以利用一个传感器检测手动驱动元件的所有运动自由度。
为了能将所检测的手动驱动元件的转动运动转变成指令,所述至少一个传感器和/或另外的传感器或已经提到的另外的传感器可以与计算单元耦联。在此特别适宜的可以是,所述至少一个传感器和/或所述另外的传感器与计算单元电子耦联。因此,通过操纵手动驱动元件能生成指令。为了能实现快速传送和实施指令,计算单元可以与马达驱动单元耦联、尤其是电子耦联,其中,马达驱动单元能由计算单元控制。
本发明意义上的指令例如可以是参数设定和/或调整指令和/或控制指令。
如之前已经说明的,为了避免伤害用户,有利的可以是,在手动驱动元件、尤其是在手动驱动轴或已经提到的手动驱动轴与调整驱动装置的从动轴之间设置有离合器装置。离合器装置可以构造成机械式离合器装置。优选地,离合器装置可以构造成形锁合的离合器。
为了能避免用户疏忽地错误操作调整驱动装置,尤其是当用户不想要操作马达驱动单元,而是想要通过手动驱动元件手动操纵阀时,按照一种特别有利的进一步改进方案可以规定,手动驱动元件的转动运动仅能在手动驱动元件脱联时由所述至少一个传感器检测,和/或由此生成指令。例如,这可以通过如下方式实现,即,在所述至少一个传感器和探测元件之间的作用连接或之前已经提到的作用连接仅在手动驱动元件脱联时建立。相应地也可以规定,在手动驱动元件的接合的状态下在传感器和探测元件之间不建立作用连接。调整驱动装置因此仅仅在存在离合器装置的脱联位置时处于操作模式中,在该操作模式中用户可以输入指令。
为了进一步简化调整驱动装置对于用户的可操作性,手动驱动元件的由所述至少一个传感器和/或另外的传感器或已经提到的另外的传感器检测的运动可以是能由计算单元解释成用于选出的或输入的指令的确认指令的。因此,用户可以通过尤其是预定义的或可定义的手动驱动元件的运动确认或回复之前进行的输入。在此,特别有利的可以是,该运动是指手动驱动元件沿着纵轴线的轴向运动。在此例如可以涉及在手动驱动元件的接合过程或脱联过程中进行的运动。
替代或补充于此,按照另一种可能的构造方案可以规定,所述调整驱动装置具有另外的输入单元、尤其是至少一个按键,其中,通过操纵输入单元能生成用于选出的或输入的指令的确认指令。
按照本发明的一种有利的实施方案可以规定,所述手动驱动元件具有至少一个磁体作为探测元件或已经提到的探测元件,或者与至少一个磁体连接,其中,在所述至少一个磁体与所述至少一个传感器和/或所述另外的传感器之间能建立或已建立了磁性作用连接,经由该作用连接能检测手动驱动元件的运动、尤其是在三个空间轴上的运动。在此,磁体可以构造成永久磁铁和/或电磁铁。优选地,所述至少一个磁体可以构造成环形磁体和/或构造成棒形磁体。因此能构造至少一个特别的磁性霍尔传感器、尤其是3D霍尔传感器。
按照本发明的一种进一步有利的实施方案可以规定,所述手动驱动元件具有至少一个反射器作为探测元件或之前已经提到的探测元件,或者与至少一个反射器相连接。优选地,所述手动驱动元件具有至少两个偏移了相位角的反射器。经由所述一个或多个反射器分别能建立构成为光栅的与相应一个传感器的光学作用连接。因此能够构成至少一个特定的反射光栅、优选两个相移的反射光栅。
按照本发明的一种进一步有利的实施方案可以规定,所述手动驱动元件具有至少一个孔板作为探测元件或之前已经提到的探测元件,所述孔板带有多个设置在一个圆形轨迹上的贯通开口,其中,为了产生光学作用连接,由至少一个光源产生的光束能穿过所述贯通开口引导到至少一个接收器,尤其是当孔板这样转动地存在使得在光源和接收器之间存在贯通开口时。因此可以构成至少一个特定的叉形光栅、优选两个相移的叉形光栅。
按照本发明的一种进一步有利的实施方案可以规定,所述手动驱动元件具有至少一个导体回线作为探测元件或之前已经提到的探测元件。尤其是导体回线可以构造成平面螺旋、亦即阿基米德螺旋。因此,在所述传感器和所述导体回线之间可以是能构成或者构成有感应式作用连接。
为了用户能在手动操纵阀的过程期间施加必需的力,和/或为了便于用户手动操纵阀的过程,在所述调整驱动装置的从动轴或之前已经提到的从动轴与所述手动驱动元件之间可以设置有变速器。因此可以借助变速器变换由用户施加到手动驱动元件上的力和/或施加的转矩并将其传递到从动轴上。
为了仍能实现借助手动驱动元件简单并且可靠地输入指令,所述至少一个传感器和/或探测元件或所述至少一个探测元件可以设置在变速器和手动驱动元件之间。
调整驱动装置通常具有多个相对彼此快速运动的部件,这对于用户或周围的人员来说可能导致高的伤害风险和显著的噪声负荷。因此,调整驱动装置的大部分部件被壳体遮盖。通过壳体还可以减小污物、湿气和灰尘对设置在其中的部件的影响。为了降低壳体的生产成本,通常尝试在壳体上构成尽可能少的开孔和/或开口,然后通常因而必须相对耗费地密封所述开孔和/或开口。因此,按照一种进一步有利的进一步改进方案可以规定,调整驱动装置具有壳体,其中,由操作元件引起的壳体开口仅仅设置用于手动驱动元件和/或另外的输入单元或已经提到的另外的输入单元。这具有如下优点:为调整驱动装置的操作元件而设的壳体开口的数量能相对于在先已知的调整驱动装置显著减小,这总体上减少了开口的数量并且因而也降低了生产成本以及简化了壳体的可密封性。
为了用户能感觉到手动驱动元件、尤其是在操作模式中已如何程度地调整,按照一种进一步有利的进一步改进方案可以规定,调整驱动装置具有止动装置,通过所述止动装置对于用户来说能用触觉检测、尤其是能有级地用触觉检测手动驱动元件的运动。优选地,止动装置可以具有被弹簧加载的按压元件,这些按压元件例如以均匀的间距设置在一个圆形轨迹上。按压元件尤其是可以构造成球体和/或圆柱体和/或锥体。
为了能实现尽可能简单地操纵手动驱动元件,该手动驱动元件可以构造成手轮。
按照一种进一步有利的实施方案,所述传感器可以设置在调整驱动装置的壳体或之前已经提到的壳体之内。这具有如下优点,即,在壳体中不必设置电线开孔用于连接传感器。因此能实现壳体的更简单的并且更好的密封。
代替或补充于此,还可以规定,所述手动驱动元件设置在调整驱动装置的壳体之外。
为了能更好地避免错误操作调整驱动装置,按照调整驱动装置的一种进一步有利的实施方案,在手动驱动元件的脱联的状态下,探测元件或之前已经提到的所述至少一个探测元件位于传感器的检测范围内。尤其是,因此可以在手动驱动元件的脱联的状态下建立了在传感器和探测元件之间的作用连接或之前已经提到的作用连接。而在手动驱动元件的接合状态下,探测元件或之前已经提到的所述至少一个探测元件位于所述至少一个传感器的检测范围之外。尤其是,因此可以在手动驱动元件的接合的状态下取消了在传感器和探测元件之间的作用连接,尤其是因而没有建立作用连接。
上文提到的目的还可以通过方法独立权利要求的特征实现。尤其是,在此建议一种开头所述类型的方法,其中,检测、尤其是借助传感器检测用于实施指令的手动驱动元件的转动运动,其中,手动驱动元件附加地设置用于将操纵力传递到从动轴和/或阀上。
按照本发明的方法尤其是适合于操作如在这里描述的并且要求保护的调整驱动装置。出于这个原因,所有在这里参照调整驱动装置公开的特征也可以应用于方法。
按照本方法的一种有利的进一步改进方案可以规定,在输入指令期间,不能将力从手动驱动元件传递到调整驱动装置的从动轴上。如之前参照调整驱动装置已经说明的,由此可以降低对于用户的伤害风险和错误操作调整驱动装置的风险。
替代地或补充地可以规定,在力从手动驱动元件传递到调整驱动装置的从动轴上期间,不能输入指令。因此可以防止在本身仅应手动操纵阀期间以不希望的方式输入指令。
为了实现上文提到的目的,还建议调整驱动装置、尤其是如在这里描述的并且要求保护的调整驱动装置的脱联的手动驱动元件用于操作调整驱动装置的应用,其中,手动驱动元件附加地设置用于将操纵力传递到从动轴和/或阀上。
本发明因此涉及一种用于操纵阀的调整机构的调整驱动装置,其包括用于用马达操纵调整机构的马达驱动单元和用于手动操纵调整机构的手动驱动元件,其中,调整驱动装置的能与调整机构作用连接的或已与调整机构作用连接的从动轴能选择性地用马达驱动单元或用手动驱动元件操纵,并且调整驱动装置具有至少一个传感器,利用该传感器能检测手动驱动元件围绕转动轴线的转动运动、尤其是在马达驱动模式期间进行的转动运动。
附图说明
下面依据附图更详细地描述本发明的多个实施例。然而,本发明不限于这些实施例。进一步的实施例通过单个或多个权利要求的特征相互间的组合和/或与实施例的单个或多个特征的组合而得到。
以部分极大示意性的视图示出:
图1示出一种调整驱动装置的可能的实施例的正视图,该调整驱动装置具有磁式3D霍尔传感器用于检测手动驱动元件的手动驱动轴的转动运动,其中,手动驱动元件是脱联的,不过,为此在传感器和探测元件之间存在作用连接,探测元件构造成棒形磁体,
图1a示出图1中的手动驱动元件,其中,探测元件在这里构造成环形磁体,
图2示出感应式传感器和所属的构成为螺旋形导体回线的探测元件的一种可能的实施方式的正视图,该探测元件设置在手动驱动元件的手动驱动轴上,
图3a示出一种光学传感器的和所属的探测元件的一种可能的实施方式的正视图,该探测元件构成为圆形的孔板并且设置在手动驱动元件的手动驱动轴上,该孔板具有多个以均匀的间距设置在一个圆形轨迹上的贯通开口,
图3b示出图3a中的光学传感器的和所属的探测元件的侧视图,
图4a和4b示出一种光学传感器的和所属的探测元件的另一种可能的实施方式的正视图,这些探测元件分别构成为反射器并且以均匀的间距设置在一个设在手动驱动轴上的圆盘上,
图5示出一种磁式传感器的和所属探测元件的可能的实施方式的正视图,该传感器构造成3D霍尔传感器,该探测元件构成为环形磁体并且设置在手动驱动轴上,
图6示出一种磁式传感器的和所属探测元件的另一种可能的实施方式的正视图,该传感器构造成3D霍尔传感器,该探测元件构成为棒形磁体并且设置在手动驱动轴上。
具体实施方式
在图1中示出整体用1标记的用于操纵阀的调整驱动装置。借助调整驱动装置1可以使阀在打开位置和封闭位置之间运动。
调整驱动装置1为此具有马达驱动单元2,借助该马达驱动单元能用马达调整阀的调整机构。为此,必须在调整驱动装置1和阀的调整机构之间建立作用连接。马达驱动单元2例如可以构造成电动机。此外,调整驱动装置具有手动驱动元件3,该手动驱动元件可替代性地代替马达驱动单元2用于操纵阀。
调整驱动装置1还具有至少一个传感器4,利用该传感器能探测手动驱动元件的转动运动。手动驱动元件3具有手动驱动轴7,该手动驱动轴与探测元件6相连接和/或在该手动驱动轴7上设置有探测元件6。
除了手动驱动元件3的之前提到的转动运动外,还可以借助所述传感器4和/或借助另外的传感器4探测手动驱动元件3在轴向方向15上沿着手动驱动轴7和/或手动驱动元件3的纵轴线16的运动。因此,借助所述传感器4和/或借助所述另外的传感器4能探测在所有三个空间轴(X,Y,Z)上的运动。
然而,同样可规定,为了识别运动,对于每个空间轴分别配设有一个传感器。同样可以规定,为了检测转动运动而设有传感器4,而为了检测轴向运动而设有另外的传感器4。
在图1、1a、5和6所示的实施方式中,之前提到的探测元件6分别构成为磁体17并且传感器4构成为磁式3D霍尔传感器8。通过传感器4构造成磁式3D霍尔传感器8,可以借助一个单个的传感器4探测在所有三个空间轴上的运动。
代替或补充于按照图1、1a、5和6的实施方式,调整驱动装置1也可以具有其他的传感器类型,例如至少一个光学传感器9、10(参见图3a、3b、4a和4b)和/或感应式传感器11(参见图2)。下文更确切地描述来自图2至6的这些其它的传感器类型的例子。但本发明不限于这些传感器类型。
然而,通常可以说,在传感器4和探测元件6之间分别建立了作用连接。该作用连接因而可以涉及磁式、光学式和/或感应式作用连接。借助建立的作用连接,可以通过相应的传感器4探测手动驱动元件的运动并且可以借助计算单元12将其解释成指令。
在手动驱动元件3运动时,所述至少一个探测元件6随同手动驱动轴7一起运动。在使用磁式传感器4的情况下适宜的是,手动驱动轴7由非磁性材料和/或不可磁化的材料制成,从而在通过传感器4、8检测运动时不产生干扰。
用户也可以通过操纵手动驱动元件3输入指令(例如用于控制马达驱动单元2的指令)和/或参数。在此,输入的指令的回复或确认可以接着通过手动驱动元件3的预定义的运动、优选通过手动驱动元件的轴向运动15进行。在此,也可以规定,调整驱动装置1具有显示单元,借助该显示单元能显示输入区和/或选择菜单,该输入区和/或选择菜单能经由手动驱动元件3操作和/或因此能将值录入该输入区和/或选择菜单中。
磁体17可以如在图5中所示的那样构造成环形磁体18和/或如在图6中所示的那样构造成棒形磁体19。优选地,磁体17是永久磁铁。
调整驱动装置1具有离合器装置14,该离合器装置设置在调整驱动装置1的从动轴13和手动驱动轴7之间。离合器装置14例如可以构造成机械式的。离合器装置14的一种可能的实施方式在图1和1a中示出。在这里涉及具有圆柱齿轮30的形锁合式离合器装置14,该圆柱齿轮30与手动驱动轴7连接并且该圆柱齿轮在接合的状态下与冠状齿轮31作用连接,其中,冠状齿轮31与马达轴32连接。马达轴32可以借助马达驱动单元2被驱动。经由变速器26可以将力从马达轴32传递到从动轴13上。通过在离合器装置14的接合的状态中操纵手动驱动元件3,因此可以将转矩和/或力从手动驱动元件3传递到从动轴13上。此外,从动轴13可以在脱联的状态下(参见图1)借助马达驱动单元2被驱动。然而,在这种情况下在圆柱齿轮30和冠状齿轮31之间不存在作用连接,从而在马达运行期间手动驱动元件3不能经由马达驱动单元2被连带驱动。可以使调整驱动装置1的从动轴13与阀、尤其是阀的调整机构作用连接或者调整驱动装置的从动轴与阀处于这样的作用连接,使得阀、尤其是阀的调整机构能借助调整驱动装置1在打开位置和封闭位置之间调整。
因此,通常可以说,在手动驱动元件3的脱联的状态下所述至少一个探测元件6设置在传感器4的检测范围内,从而在该状态下建立了在传感器4和探测元件6之间的作用连接。与此相反,在手动驱动元件3的接合的状态下所述至少一个探测元件6设置在传感器4的检测范围之外,从而在该状态下取消了在传感器4和探测元件6之间的作用连接。
在从动轴13和手动驱动轴7之间设置有变速器26。通过变速器26可以将力从马达驱动单元2和/或从手动驱动元件3变换到从动轴13上。因此,基于变速器26,用户可以通过比在不使用变速器26的情况下更小的力耗费更简单地借助手动驱动单元调整阀。
此外,调整驱动装置1具有壳体27,在该壳体中装入了马达驱动单元2、传感器4、变速器26、至少部分地装入了从动轴13、离合器装置14以及至少部分地装入了手动驱动轴7。壳体27因而仅具有一个由输入元件引起的开孔,以便将手动驱动轴7向外引导。因此,手动驱动元件3设置在壳体27之外。这能实现将壳体27相对简单地并且良好地密封,因为与在先已知的具有键盘或类似物的调整驱动装置相比,关于输入元件能实现数量尽可能少的为此而设的开口。
在图1a中示出手动驱动轴7处于接合的状态下,从而可以将力和/或转矩从手动驱动元件3传递到从动轴13上。手动驱动元件3因此可以在离合器装置14的接合位置和脱联位置之间通过手动驱动元件3沿着纵轴线16的轴向运动15调整。因为探测元件6连同手动驱动轴一起相对于传感器4、8沿轴向方向15调整,所以在手动驱动元件3的接合状态下取消了在传感器4和探测元件6之间的作用连接。因此,在该位置中,不再能通过传感器4检测手动驱动元件的转动运动。因而,通常可以说,探测元件6能相对于传感器4在其位置方面调整。
在图2中示出感应式传感器4连同所属的构成为导体回线25的探测元件6。在此,探测元件6例如可以构造成平面螺旋。
在图3a和3b中示出光学传感器4,该传感器构成为叉形光栅10。为此,位置固定的传感器4具有光源23和接收器24。光源23和接收器24通过构成为孔板21的探测元件6彼此分隔开。孔板21具有多个构成为孔22的贯通开口,通过这些贯通开口能在光源23和接收器24之间构成光栅。因此,在手动驱动元件3转动运动时,设置在手动驱动轴7上的孔板21随同转动,这为了按相位构成光栅能通过以彼此间均匀的间距设置在一个圆形轨迹上的贯通开口22实现。图3a和3b的实施方式因而具有两个相对彼此相移的传感器4,以便能更准确地检测手动驱动元件3的转动运动。在此可以规定,仅能通过这两个传感器4之中的相应一个传感器构成光栅,因为在孔板21的各个贯通开口22之间的角度不等于图3a和3b的实施方式的两个传感器4之间的角度。
在图4a和4b中示出光学传感器4的另一种可能的实施方式,其中,在这里同样设有两个相移的、但在这种情况下构成为反射光栅9的传感器4。该实施方式具有多个构造成反射器20的探测元件6,这些探测元件环绕地并且以彼此间均匀的间距设置在基体的、尤其是圆柱体的周面上。
为了能为用户实现用触觉检测由他进行的在手动驱动元件3上的转动运动,调整驱动装置具有一个带有多个顺从压力的按压元件29的止动装置28。通过该止动装置28可以定义多个止动位置。为了能使手动驱动元件3从一个止动位置中运动出来,因此必须施加比通过按压元件29产生的卡锁力的总和更大的力。在此,按压元件29可以是被弹簧加载的。此外,它们例如可以构造成球体和/或圆柱体和/或锥体。此外,按压元件29可以以彼此间均匀的间距设置在一个圆形轨迹上,其中,在两个止动位置之间的间距可以通过在两个相邻的按压元件之间的间距定义。
因此,通过调整驱动装置1创造了如下的可能性,即,手动驱动元件3不是单纯用于手动调整阀,而是手动驱动元件3附加地也设置成用于控制调整驱动装置1的操作元件。按这种方式可以将通常由键盘、按键元件或类似的输入元件承担的功能传递到调整驱动装置1的已经存在的构件上。
在此,特别有利的是,借助手动驱动元件3生成指令只能在离合器装置14的脱联的位置中实现,在这里手动驱动元件3和/或计算单元12过渡到操作模式中。这意味着,手动驱动元件3在其接合的状态下优选仅仅用于将力或转矩传递到从动轴13上。因此可以防止在手动驱动元件3处于接合状态、亦即驱动模式中时用户疏忽地输入指令。
本发明涉及一种用于操纵阀的调整机构的调整驱动装置1,其包括用于用马达操纵调整机构的马达驱动单元2和用于手动操纵调整机构的手动驱动元件3,其中,调整驱动装置1的能与调整机构作用连接的或已与调整机构作用连接的从动轴13能选择性地用马达驱动单元2或用手动驱动元件3操纵,并且调整驱动装置1具有至少一个传感器4,利用该传感器能检测手动驱动元件3围绕转动轴线5的转动运动、尤其是在马达驱动模式期间进行的转动运动。
附图标记列表
1 调整驱动装置
2 马达驱动单元
3 手动驱动元件
4 传感器
5 转动轴线
6 检测元件
7 手动驱动轴
8 磁式3D霍尔传感器
9 反射光栅(光学传感器)
10 叉形光栅(光学传感器)
11 感应式传感器
12 计算单元
13 从动轴
14 离合器装置
15 轴向运动
16 纵轴线
17 磁体
18 环形磁体
19 棒形磁体
20 反射器
21 孔板
22 孔/贯通开口
23 光源
24 接收器
25 导体回线
26 变速器
27 壳体
28 止动装置
29 按压元件
30 圆柱齿轮
31 冠状齿轮
32 马达轴
Claims (18)
1.调整驱动装置(1),其包括用于操纵阀的从动轴(13)、包括马达驱动单元(2)并且包括手动驱动元件(3),其中,从动轴(13)能选择性地利用马达驱动单元(2)或手动驱动元件(3)操纵,其特征在于:所述调整驱动装置(1)具有至少一个传感器(4),利用该传感器能检测手动驱动元件(3)围绕转动轴线(5)的转动运动。
2.根据权利要求1所述的调整驱动装置(1),其特征在于:利用所述至少一个传感器(4)和/或利用至少一个另外的传感器(4)能附加地检测手动驱动元件(3)沿着手动驱动元件(3)的纵轴线(16)的轴向运动(15),和/或借助所述至少一个传感器(4)能检测在三个空间轴上的运动,优选地为了检测运动而在每个空间轴上分别设有至少一个传感器(4)。
3.根据权利要求1或2所述的调整驱动装置(1),其特征在于:在构成在手动驱动元件(3)上的或与手动驱动元件(3)连接的至少一个检测元件(6)和所述至少一个传感器(4)和/或另外的传感器(4)之间建立了作用连接、尤其是选自感应式作用连接、光学作用连接和/或磁性作用连接中的至少一个作用连接,尤其是所述至少一个检测元件(6)设置在手动驱动元件(3)的手动驱动轴(7)、优选非磁性的和/或不可磁化的手动驱动轴上,优选地在手动驱动元件(3)运动时检测元件(6)随同一起运动。
4.根据上述权利要求之一所述的调整驱动装置(1),其特征在于:所述至少一个传感器(4)和/或另外的传感器(4)分别设置用于执行选自包括磁式测量、光学测量和/或感应式测量的组中的一种测量类型或多种测量类型的组合,和/或所述至少一个传感器(4)和/或另外的传感器(4)分别至少构造成选自包括磁式霍尔传感器、尤其是磁式3D霍尔传感器(8)、相移的反射光栅(9)、相移的叉形光栅(10)和/或感应式传感器(11)的组中的传感器(4)。
5.根据上述权利要求之一所述的调整驱动装置(1),其特征在于:所述至少一个传感器(4)和/或另外的传感器(4)与计算单元(12)耦联、尤其是电子耦联,通过操纵手动驱动元件(3)能生成指令、优选参数设定和/或调整指令,尤其是计算单元(12)与马达驱动单元(2)耦联、优选电子耦联,并且马达驱动单元(2)能由计算单元(12)控制。
6.根据上述权利要求之一所述的调整驱动装置(1),其特征在于:在手动驱动元件(3)、尤其是在手动驱动轴(7)与调整驱动装置(1)的从动轴(13)之间设置有离合器装置(14)、尤其是机械式离合器装置(14),和/或手动驱动元件(3)的转动运动仅能在手动驱动元件(3)脱联时由所述至少一个传感器(4)检测,和/或由此生成指令。
7.根据上述权利要求之一所述的调整驱动装置(1),其特征在于:手动驱动元件(3)的由所述至少一个传感器(4)和/或另外的传感器(4)检测的运动、尤其是手动驱动元件(3)沿着纵轴线(16)的轴向运动(15),优选在手动驱动元件(3)的接合或脱联过程中,能由计算单元(12)解释成用于——尤其是借助转动运动——选出的或输入的指令的确认指令,和/或调整驱动装置(1)具有另外的输入单元、尤其是至少一个按键,其中,通过操纵输入单元能生成用于——尤其是借助转动运动——选出的或输入的指令的确认指令。
8.根据上述权利要求之一所述的调整驱动装置(1),其特征在于:所述手动驱动元件(3)具有至少一个磁体(17)作为探测元件(6),或者与至少一个磁体(17)连接,其中,在所述至少一个磁体(17)与所述至少一个传感器(4)和/或另外的传感器(4)之间能建立或已建立了磁性作用连接,经由该作用连接能检测手动驱动元件(3)的运动、尤其是在三个空间轴上的运动,优选地所述至少一个磁体(17)构造成环形磁体(18)和/或棒形磁体(19)。
9.根据上述权利要求之一所述的调整驱动装置(1),其特征在于:所述手动驱动元件(3)具有至少一个反射器(20)作为探测元件(6),或者与至少一个反射器(20)相连接,优选地所述手动驱动元件(3)具有至少两个偏移了相位角的反射器(20),经由所述反射器分别能建立或已建立与相应一个传感器(4)的构成为光栅的光学作用连接。
10.根据上述权利要求之一所述的调整驱动装置(1),其特征在于:所述手动驱动元件(7)具有至少一个孔板(21)作为探测元件(6),所述孔板带有多个设置在一个圆形轨迹上的贯通开口(22),其中,为了产生光学作用连接,由至少一个光源(23)产生的光束能穿过所述贯通开口(22)引导到至少一个接收器(24)。
11.根据上述权利要求之一所述的调整驱动装置(1),其特征在于:所述手动驱动元件(3)具有至少一个导体回线(25)作为探测元件(6),尤其是导体回线(25)构造成平面螺旋,其中,在所述传感器(4)和所述导体回线(25)之间构造有感应式作用连接。
12.根据上述权利要求之一所述的调整驱动装置(1),其特征在于:在所述调整驱动装置(1)的从动轴(13)与所述手动驱动元件(3)之间设置有变速器(26),优选地所述至少一个传感器(4)和/或探测元件或所述至少一个探测元件(6)设置在变速器(26)和手动驱动元件(7)之间。
13.根据上述权利要求之一所述的调整驱动装置(1),其特征在于:所述调整驱动装置(1)具有止动装置(28),通过所述止动装置对于用户来说能用触觉检测、尤其是能有级地用触觉检测手动驱动元件(3)的运动,优选地止动装置(28)具有被弹簧加载的按压元件(29)、尤其是球体和/或圆柱体和/或锥体,和/或手动驱动元件(3)构造成手轮。
14.根据上述权利要求之一所述的调整驱动装置(1),其特征在于:所述至少一个传感器(4)设置在调整驱动装置(1)的壳体(27)之内,和/或所述手动驱动元件(3)设置在调整驱动装置(1)的壳体(27)之外。
15.根据上述权利要求之一所述的调整驱动装置(1),其特征在于:在手动驱动元件(3)脱联的状态下,探测元件或所述至少一个探测元件(6)位于传感器(4)的检测范围内,尤其是在该状态下建立了在传感器(4)和探测元件(6)之间的作用连接;而在手动驱动元件(3)的接合状态下,探测元件或所述至少一个探测元件(6)位于传感器(4)的检测范围之外,尤其是在该状态下取消了在传感器(4)和探测元件(6)之间的作用连接。
16.用来操作用于操纵阀的调整驱动装置(1)、尤其是根据上述权利要求之一所述的调整驱动装置(1)的方法,其中,检测、尤其是借助传感器(4)检测用于实施指令的手动驱动元件(3)的转动运动,其中,手动驱动元件(3)附加地设置用于将操纵力传递到从动轴(13)和/或阀上。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于:在输入指令期间,不能将力从手动驱动元件(3)传递到调整驱动装置(1)的从动轴(13)上;和/或在力从手动驱动元件(3)传递到调整驱动装置(1)的从动轴(13)上期间,不能输入指令。
18.调整驱动装置(1)、尤其是根据上述权利要求之一所述的调整驱动装置(1)的脱联的手动驱动元件(3)用于操作调整驱动装置(1)的应用,其中,所述手动驱动元件(3)附加地设置用于将操纵力传递到从动轴(13)和/或阀上。
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