CN112996324A - 用于气动线性驱动的致动器和用于装配该致动器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于气动线性驱动的致动器(100)，包括：第一壳体(110)、布置在第一壳体(110)内的工作空间(120)、布置在第一壳体(110)内的第二壳体(150)和布置在第二壳体(150)内的电子仪器空间(160)。在此，电子仪器空间(160)相对于工作空间(120)气动地密封并且是借助进入通道(230)从第一壳体(110)的外部可达到的。此外，本发明涉及一种用于装配根据本发明的致动器(100)的方法，具有以下步骤：提供在第一壳体(110)中的装配开口(130)，提供端盖(140)，将第二壳体(150)穿过装配开口(130)装入到第一壳体(110)中，并将装配开口(130)借助端盖(140)封闭。

Description

用于气动线性驱动的致动器和用于装配该致动器的方法
技术领域
本发明涉及一种用于气动线性驱动的致动器，其具有第一壳体和布置在第一壳体内的工作空间。此外，本发明还涉及一种用于装配致动器的方法。
背景技术
在现有技术中，这种致动器是已充分公知的。许多这样的致动器包括用于致动器的运行和/或监控的电子构件，例如用于监控致动器的工作状态的电子构件。这些构件在此布置在致动器的壳体中或壳体上。这具有的缺点是，当电子构件布置在壳体上时，需要附加的结构空间，或者当电子构件布置在第一壳体或工作空间中时，不能或仅仅很难接近电子构件。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种改进的致动器，以便克服现有技术的缺点中的至少一个。
根据本发明，该目的在致动器方面通过权利要求1的主题实现，并且在用于装配致动器的方法方面通过权利要求11的主题实现。
根据本发明的致动器的有利的和适宜的设计方案在从属权利要求中给出。
本发明基于这样的构思，即致动器包括布置在第一壳体之内的第二壳体和布置在第二壳体之内的电子仪器空间。在此，该电子仪器空间相对于工作空间气动地密封并且是借助于进入通道从第一壳体的外部可达到的(zugreifbar)。
根据本发明的致动器的优点在于，电子仪器空间以其第二壳体布置在第一壳体内，这节省了空间。此外，电子仪器空间由于其相对于工作空间气动密封而是非承压的，由此保护布置在电子仪器空间中的电子器件或者使其不承受大的压力负荷。由于通过进入通道可达到电子仪器空间，电子构件还是在任何时候、也在致动器的运行期间通过使用者可配置的，或者可以由使用者维护和更换。这主要由于以下事实，即电子仪器空间无需打开可能恰好处于压力下的工作空间便可以接近电子仪器空间。
此外，线性驱动优选为可调控的线性驱动，也称为DFPI。特别优选涉及一种可调控的并且根据ISO 15552标准化的线性驱动，也称为DFPI-NB3P。这种线性驱动例如用于控制浮选室(Flotationszelle)中的液位。在此，在线性驱动中集成了与阀岛(Ventilinsel)连接的位移测量系统。
根据一优选的实施方式，第一壳体具有装配开口和封闭该装配开口的端盖，其中为了通过装配开口来直接达到的第二壳体布置在端盖处。第二壳体和因此电子仪器空间在其利用端盖封闭之前能够以最后的装配步骤穿过装配开口引入到第一壳体中。第二壳体与端盖的靠近使得第二壳体和因此位于电子仪器空间内的电子构件能够简单和快速地更换。
在此基础上，进入通道优选借助于在端盖中的盖开口和在第二壳体中的进入通道开口构造。在此，进入通道开口优选地通过如下方式构造，即第二壳体具有面向端盖的敞开侧。换言之，在端盖与电子仪器空间之间优选不布置第二壳体的壁。因此，穿过盖开口可达到电子仪器空间。由于盖开口布置在封闭装配开口的端盖中，穿过装配开口实现了通向电子仪器空间的进入通道，由此除了装配开口之外在第一壳体中不需要用以提供进入通道的另外的开口。因此，标准壳体可用于第一壳体，这带来成本优势。
根据本发明有利的是，端盖优选地是借助螺栓接合而可紧固在第一壳体上。通过螺栓接合，端盖构造成从第一壳体上可拆卸。由此，第二壳体可简单且快速地被达到和更换。替代地可以考虑，端盖不可拆卸地固定在第一壳体上。例如借助熔焊、敛缝或钎焊。
根据一优选的实施方式，端盖由轻质材料制成、优选地由铝制成。由此，端盖特别容易地被构造，这导致致动器的重量减轻。
此外，装配开口优选借助第二壳体封闭。由此，第二壳体承担端盖的功能并且因此满足双重功能。它为电子构件提供电子仪器空间并且此外封闭第一壳体的装配开口。因此，致动器具有特别好的或有效的结构空间利用率。此外，在此降低了对端盖的可能的要求、例如其稳定性，这可导致材料节省。
在另一种实施方式中，在第一壳体和第二壳体之间布置有密封元件，该密封元件将进入通道相对于工作空间气动地密封。在此，第二壳体优选构造成布置在装配开口上或者封闭装配开口。于是，端盖仅还具有保持第二壳体和/或覆盖电子仪器空间的功能。密封元件优选构造为密封环。进入通道借助密封元件的气动密封使电子仪器空间免于与工作空间不期望的气体交换。相反地，当然也因此使工作空间免于与电子仪器空间不期望的气体交换。由此提高了致动器的运行安全性。
在此基础上，优选在第一壳体和端盖之间布置另外的密封元件，使得工作空间相对于第一壳体的外部环境是气动密封的。通过工作空间相对于第一壳体的外部环境的这种附加的气动密封，密封元件满足双重功能。致动器因此特别有效地构建。特别优选地，密封元件在此布置在装配开口上或者沿着装配开口的整个边缘布置。这具有的优点是，不再需要密封端盖的其它待贴靠或已贴靠在第一壳体上的点或面。在此尤其要提到如下螺栓接合，利用这些螺栓接合，端盖可在第一壳体上紧固，并且这些螺栓接合现在可以构造成没有密封元件。在此特别有利的是，将螺栓接合径向地安放在沿装配开口的整个边缘布置的密封元件之外。
此外，也可以借助两个密封元件实现工作空间相对于电子仪器空间以及相对于第一壳体的环境的密封。在此，例如第一密封元件布置在第一壳体和端盖之间，并且第二密封元件布置在第二壳体和端盖之间。
根据一优选的实施方式，第二壳体的外壁至少部分地以形状锁合的方式贴靠在第一壳体的内壁上。在此，特别优选地，该内壁是指装配开口处的内壁。因此，第二壳体在第一壳体内具有特别好的配合，由此避免破费的稳定和/或紧固。
在另一优选的实施方式中，在电子仪器空间中布置至少一个电子构件，优选地位置反馈模块。位置反馈模块用于反馈关于布置在工作空间中的工作机构的位置。这种位置反馈通过模拟的输出或反馈信号进行，并且在此在直至30米的距离进行。为此，位置反馈模块构造成具有至少一个电压电流转换器或测量变换器。根据基本标准DIN 1319，测量变换器是一种测量机构，该测量机构将输入参量相应于固定的关系变换或转换成输出参量。在此，测量变换器具体地将输入信号或恒定电压转换为4至20mA的反馈信号或与工作机构位移成比例的电流信号。反馈信号给使用者提供了更高的可靠性和在致动器或线性驱动运行时更简单的诊断。此外，位置反馈模块特别以节省空间并且受到良好的保护的方式布置在电子仪器空间内并且因此布置在致动器的第一壳体之内。
因此，致动器设计为尤其具有位移传感器功能。优选地，在此使用如下电位计，该电位计由测量变换器供应已经提及的输入信号或恒定电压。电位计是电阻元件，其电阻值可以机械地、在此具体地借助于工作机构的推移来改变。致动器的所描述的实施方式是特别良好地适合于这样的位移传感器(Wegaufnehmer)。
关于用于装配根据前述实施方式之一的致动器的方法，该目的通过权利要求11的特征实现。根据本发明的方法具有与根据本发明的致动器类似的优点，并且包括以下步骤：提供在第一壳体中的装配开口，提供端盖，将第二壳体穿过装配开口装入到第一壳体中，并将装配开口借助于端盖封闭。装配可以特别有效地予以执行。
根据一优选的实施方式，在提供端盖时，也提供在端盖中的一个盖开口。如已经提到的那样，因此已经通过装配开口实现了到电子仪器空间的进入通道，并且不再需要在第一壳体中的另外的开口。除了提高装配效率之外，有利的是标准壳体用于第一壳体以及由此得到的成本节省。
在一特别优选的实施方式中，在装入第二壳体时已经进行了工作空间相对于电子仪器空间和相对于第一壳体的外部环境的气动密封。在此优选地也使用上述实施方式之一的密封元件。如已经提到的那样，通过提供用于电子构件的电子仪器空间并且还封闭第一壳体的装配开口第二壳体了实现双重功能。由此，致动器具有特别好的或有效的结构空间利用率，其中可以节省附加的装配步骤。
在另一种实施方式中，在封闭时将端盖与第一壳体旋拧在一起。如已经提到的那样，为此所需的螺栓接合决定了端盖的从第一壳体上可拆卸的结构。第二壳体由此简单且快速地可达到和可更换。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在下面进行详细描述。
在图中：
图1示出根据发明在可行实施方式中的致动器的透视性的部件分解图，和
图2示出图1中II的细节。
具体实施方式
图1示出了本发明一可行实施方式中的呈线性致动器的形式的致动器100。致动器100包括第一壳体110，该第一壳体包围工作空间120。第一壳体110具有通向工作空间120的装配开口130。装配开口130用端盖140可封闭，该端盖在此以分解图示出。第二壳体150布置在工作空间120内并且在装配开口130处。第二壳体150包围电子仪器空间160并且此外具有进入通道开口170。在电子仪器空间160中布置电子器件180、在此特别是位置反馈模块。
第一壳体110的内壁190的一个区段以形状锁合的方式贴靠在第二壳体150的外壁200的一个区段上布置。在内壁190和外壁200之间以及在装配开口130处布置有密封元件210，以相对于电子仪器空间160并且也相对于致动器100的外部环境气动地密封工作空间120。
端盖140还包括盖开口220或可打开的盖区段。该盖开口220与进入通道开口170一起形成到了电子仪器空间160的进入通道230。此外，端盖140借助螺栓接合240固定在第一壳体110上，以封闭装配开口130。
经由进入通道230可以随时从致动器100外部或第一壳体110外部达到电子仪器空间160。在致动器100运行期间，使用者也可以通过进入通道230达到位于电子仪器空间160中的电子器件180，以对其进行维护或更换。这尤其通过如下方式实现，即电子仪器空间160是可接近的，而不必打开可能正好处于压力下的工作空间120。
图2再次完整地且以透视图示出图1中的电子器件180或位置反馈模块。因此，在图2中，在此可以更清楚地看到定位板250以及布置在该定位板250上的两个测量变换器260、270。
在此构造为位置反馈模块的电子器件180用于反馈关于布置在致动器的工作空间中的工作机构(在此未示出)的位置。反馈或位置反馈通过模拟的反馈信号进行。为此，位置反馈模块180构造为具有两个测量变换器260、270，这两个测量变换器将输入电压转换为反馈信号。反馈信号在致动器或直线驱动的运行时为使用者提供更高的可靠性和更简单的诊断。
所有结合本发明的各个实施方式阐述和示出的特征可以以不同的组合在根据本发明的主题中规定，以同时实现其有利的作用。
本发明的保护范围通过权利要求给出并且不受说明书中所说明的或者附图中所示出的特征限制。
附图标记列表
100 致动器
110 第一壳体
120 工作空间
130 装配开口
140 端盖
150 第二壳体
160 电子仪器空间
170 进入通道开口
180 电子器件
190 第一壳体的内壁
200 第二壳体的外壁
210 密封元件
220 盖开口
230 进入通道
240 螺栓接合
250 定位板
260 测量变换器
270 测量变换器。

Claims (13)

1.一种用于气动线性驱动的致动器(100)，包括：
第一壳体(110)，
工作空间(120)，所述工作空间布置在所述第一壳体(110)之内，
第二壳体(150)，所述第二壳体布置在所述第一壳体(110)之内，和
电子仪器空间(160)，所述电子仪器空间布置在所述第二壳体(150)之内，
其中所述电子仪器空间(160)相对于所述工作空间(120)气动地密封并且是借助进入通道(230)从所述第一壳体(110)的外部可达到的。
2.根据权利要求1所述的致动器(100)，其特征在于，所述第一壳体(110)具有装配开口(130)和封闭所述装配开口(130)的端盖(140)，其中所述第二壳体(150)为了通过所述装配开口(130)来直接达到而布置在所述端盖(140)上。
3.根据权利要求2所述的致动器(100)，其特征在于，所述进入通道(230)借助在所述端盖(140)中的盖开口(220)和在所述第二壳体(150)中的进入通道开口(170)构造。
4.根据权利要求2或3所述的致动器(100)，其特征在于，所述端盖(140)能够借助螺栓接合(240)紧固在所述第一壳体(110)上。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的致动器(100)，其特征在于，所述端盖(140)由轻质材料、优选铝制成。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的致动器(100)，其特征在于，所述装配开口(130)借助所述第二壳体(150)封闭。
7.根据前述权利要求中任一项所述的致动器(100)，其特征在于，在所述第一壳体(110)与所述第二壳体(150)之间布置密封元件(210)，所述密封元件将所述进入通道(230)相对于所述工作空间(120)气动地密封。
8.根据权利要求7所述的致动器(100)，其特征在于，在所述第一壳体(110)和所述端盖(140)之间布置另外的密封元件(210)，使得所述工作空间(120)相对于所述第一壳体(110)的外部环境气动地密封。
9.根据前述权利要求中任一项所述的致动器(100)，其特征在于，所述第二壳体(150)的外壁(200)至少部分地以形状锁合的方式贴靠在所述第一壳体(110)的内壁(190)上。
10.根据前述权利要求中任一项所述的致动器(100)，其特征在于，在所述电子仪器空间(160)中布置至少一个电子构件(180)、优选位置反馈模块。
11.一种用于装配根据权利要求1至10中任一项所述的致动器(100)的方法，具有以下步骤：
-提供在第一壳体(110)中的装配开口(130)，
-提供端盖(140)，
-将第二壳体(150)穿过所述装配开口(130)装入到所述第一壳体(110)中，和
-将所述装配开口(130)借助所述端盖(140)封闭。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在提供所述端盖(140)时，也提供在所述端盖(140)中的盖开口(220)。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，在装入所述第二壳体(150)时，所述工作空间(120)已经相对于所述电子仪器空间(160)和所述第一壳体(110)的外部环境气动地密封。
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