CN115867834A - 封闭机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于通过中心(14)和外边缘限定的开口的封闭机构,所述封闭机构包括:多个部段(12),各部段可共同地封闭开口。每个部段具有第一枢转杠杆(28)和第二枢转杠杆(30),通过第一枢转杠杆和第二枢转杠杆的枢转运动控制所述部段。每个部段(12)以其枢转杠杆(28、30)形成四连杆机构。所有第一枢转杠杆(28)安置在第一基座(20)上,并且所有第二枢转杠杆(30)安置在第二基座(22)上。通过在第一基座(20)和第二基座的相对运动引起用于各枢转杠杆(28、30)的驱动运动,其中,第二枢转杠杆(30)通过曲线传动机构与第一基座(20)机械耦联。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于通过中心和外边缘限定的开口的封闭机构。
尤其是,本发明涉及一种光阑式的封闭机构,尤其是一种可变光阑式或者说虹膜光阑式的封闭机构。
背景技术
光阑式的封闭机构是众所周知的,例如在摄影镜头中实现的可变光阑。在这里,薄的板形的部段相叠地定位,这些部段可以相对于彼此通过被驱动的环向内、即朝向中心运动、或者向外运动,以便或多或少地关闭开口。由于各部段相叠的事实,中心不能被完全关闭,始终存在点状开口。此外,这样的可变光阑没有设计为用于反作用于在轴向方向上出现的力(在下文中,轴向方向是垂直于开口平面的方向)。这意味着这种可变光阑不适合作用为例如流动部中的封闭阀。
然而,还有其他带有部段的虹膜式的封闭机构,所述部段出于一个平面中、即不像照相光阑中那样相叠定位。这些方案通常由多个基本上实施成三角形形状的部段组成,所述部段在其外圆周上支承在线性导引部上。每个部段具有其自身的线性引导部,并且线性引导部与相邻的线性引导部成锐角。然后,各个部段尽可能通过共同的驱动器沿着其线性引导部向外移动。光阑开口在此可以类似于照相光阑在横截面方面无级调节。从尖端出发,这些部段以其侧面与相应的相邻部段邻接。这里的问题是,由于空间原因,通常无法实现对于无卡住的且鲁棒的、平稳的运动序列所需的滑座长度。虽然滚动引导部代替滑动引导部在这里可以带来优势,但随之而来的问题是在滚动引导部中对污垢的敏感性增加,这使得很难或不可能在引导液体、固体或面团状物质穿过打开的封闭机构的环境中使用这种封闭机构。此外,这些带有大量线性引导部的布置结构价格昂贵。此外,这里的问题是,这些部段可很容易相互卡住,因为它们在侧面上相互挤压以实现密封。也就是说,经常发生相邻部段之间的力传递。
此外,EP2988044A1公开了一种可变光阑形式的封闭机构,其中部段从其(关于关闭状态的)中心点开始具有镰刀形凸状的第一侧面和在相反方向上看凹状的镰刀形的侧面。所有部段具有相同的结构,从而在封闭机构的关闭状态下,每个部段以其凸状的侧面穿入相邻部段的互补成形的凹状的侧面中。利用部段的这种形状可以为部段分别提供与一个部段相配设的铰接点,并且可以使部段围绕与其相配设的铰接点向外和向内枢转。这种封闭机构非常稳定,并且用作阀,该阀例如可以封闭如下管线路,液体、糊状物质或固体在所述管线路中流动。在打开时,在开始时不产生中心的圆形开口,相反地缝隙从中心开口延伸到外部的周向边缘,因为与打开过程开始相同地,凸状的侧面与其凹状的侧面间隔开。由于这些附加的缝隙,开口横截面因此不利于流动过程,所述附加的缝隙使开口呈星形。
发明内容
本发明的任务是提供一种新颖的封闭机构,其特征在于该封闭机构对污垢极其不敏感,不倾向于发生部段的卡住并且也可以几乎或完全闭合。从该方案出发,根据本发明的封闭机构应该能够普遍使用,即,在穿流的粘性或糊状物质情况下也作为阀可靠地工作。此外,封闭机构在完全打开和完全关闭的状态之间应具有尽可能小的操纵行程,以便能够快速操纵该封闭机构。
应能够实现以下有利的设计方案,在所述设计方案中,开口在横截面方面能够无级调节。此外,根据一个变型,中央的开口应该构造成几乎圆形的并且在相邻部段之间没有缝隙。此外,值得期望的是,开口能够利用封闭机构在关闭状态下流体密封地和/或气密地封闭、即密封。
根据本发明的封闭机构包括:
-多个部段,各所述部段在移动到中心处的关闭位置中共同地封闭所述开口并且在移动至外边缘的打开位置中共同地释放所述开口;第一和第二枢转杠杆以及第一和第二基座,其中
-每个部段是自身的四连杆机构的中间部件并且具有第一和第二铰接点,
-在第一铰接点处,第一枢转杠杆能枢转地安置在相配设的部段上,所述部段在外边缘之外能枢转地安置在第一基座上,并且
-在第二铰接点处,第二枢转杠杆安置在相配设的部段,所述部段通过曲线传动机构与第一基座能运动地机械耦联,并且所述部段在外边缘之外能枢转地安置在第二基座上,并且
-第一基座和第二基座能够相对于彼此运动,并且相对运动形成用于各所述枢转杠杆的驱动运动。
根据本发明的解决方案规定,每个部段都是中央区段,即自身的四连杆机构的中间环节(这里也称为“中间部件”),并且因此自身与该部段相配设的两个枢转杠杆、即第一和第二枢转杠杆相互耦联。第二枢转杠杆的运动通过曲线传动机构发生,其中,相应控制曲线部的轮廓是部段的期望运动的结果。这意味着:控制曲线部由部段和枢转杠杆的预定的几何结构、其铰接点和所期望的运动路径计算得出。反之,这意味着:由于四耦联杆中的强制控制,每个部段在打开和关闭过程期间的任何时刻都具有一个预定的位置,从而相邻部段不会卡住、阻塞或卡死。这些部段也不必像现有技术那样相互驱动或相互施加力,以打开或关闭封闭机构,因为这些部段彼此独立且同步地运动。该驱动通过在第一和第二基座之间的相对运动来实现,即通常要么使第一基座要么使第二基座运动,尤其是围绕中心转动,相应的另一个基座则可以静止不动。因此,所有部段的位移都由唯一的构件实现,由此可以非常容易地实现同步运动并且不会出现不必要的公差误差。
根据本发明的控制曲线部优选地不是线性的,而是部分地或在其作用长度上是弧形的,优选地连续弯曲的。
本发明的另一个优点是:封闭机构连同围绕开口的整个机械机构非常窄地构造。这些部段并不像上述现有技术中的情况那样简单地向外切向运动,而是沿着弯曲的轨道运动,所述轨道充其量部分区段可以是线性的,但是尤其是在由于两个枢转杠杆和曲线传动机构而完全打开时是弯曲的,这可实现各所述部段在围绕开口的打开过程结束时节省空间的“嵌套”。此外,封闭机构可以用非常小的行程打开和关闭。通过第一或第二基座的小于90°,尤其是甚至小于35°的转动运动,已经可以将封闭机构从完全关闭状态转变为完全打开状态,如原型所示。
这些部段不一定必须在侧面上彼此贴靠,但它们可以可选地在侧面上彼此贴靠,以便实现最佳的流体密封性。
由于部段本身的运动总是通过铰接点发生,因此通常不存在单个部件卡住的风险,就像线性引导部的情况一样。齿轮驱动装置、齿带驱动装置、丝杆驱动装置、电动、气动和/或液压驱动装置、也就是说任何类型的驱动装置可以用作相应被驱动的基座的驱动装置。
根据本发明的封闭机构也可以完全由塑料制成,并且因此可以构造得很轻,因为结构整体上是鲁棒的。
第一和/或第二基座可以构造为能围绕中心运动的环,即构造为圆环或任何其他形状的环,该环在其形状方面仅由必须关闭和打开的开口限制和预确定。优选地,只有第一或第二基座是能运动的,相应不能运动的基座通常固定在壳体上。
根据本发明的封闭机构的使用可能性是不受限制的。根据本发明的封闭机构可以用作阀,以用于关闭开口(还有被流动穿流的开口)和/或调节流动,例如在食品加工或啤酒厂、发电厂、工业设备、炼油厂、污水处理厂中,其中必须运输、分装通常各种不同粘度的流体以及油、气体、水、蒸汽,但还有粘滞性的、糊状、粉状或颗粒状的物质或散装物料或在体积流量方面对其进行调节。根据本发明的封闭机构还可以用作用于废物收集容器的封闭物,例如在垃圾箱上,或者该封闭机构可以集成到厨房工作台面中,其中,在开口下方则可以布置容器。所述封闭机构可以用作用于洗涤进料井道的封闭机构、用作炉灶上的安全盖、用作家具中的封闭件或在光学设备中、在屋顶圆顶或窗户和房屋门的情况下使用。
为了节省部件和使两个基座之中的被驱动的基座的运动变得明确,运动的环可以在相应另一个基座上被引导。例如,如果第一基座是运动的环,则该环可以在第二基座上被引导,反之亦然。该引导例如可以通过构造在第一和第二基座之间的转动支承部来实现,从而不需要另外的壳体部件或同类物。
针对这种转动支承部的示例是:在第一和第二基座之间构造至少一个滑槽引导部。但是,该滑槽引导部是用于第一和第二基座相对彼此的运动的滑槽引导部,并且不构成曲线传动机构。
如果能运动的环可以在两个固定的盘之间运行并且在两个盘中例如通过枢转支承部被引导,则得到能运动的环的特别紧凑和稳定的引导。例如,这意味着:第一基座形成运动的环,第二基座也附加地具有第二部分,并且运动的环则在第二基座的这两个部分(例如盘)之间运行。保持力因此非常对称地分布,并且根据本发明的封闭机构的稳定性非常高。
所有第一枢转杠杆可以能枢转地安置在第一基座上和/或所有第二枢转杠杆可以能枢转地安置在第二基座上。
所有第一枢转杠杆优选地彼此结构相同或至少在杠杆长度方面是相同的和/或所有第二枢转杠杆优选地彼此结构相同或至少在杠杆长度方面是相同的。在最佳情况下,这意味着仅需构建两种类型的枢转杠杆,即第一枢转杠杆和第二枢转杠杆,但没有不同的第一枢转杠杆和没有不同的第二枢转杠杆。
根据本发明的一个变型,第一和第二铰接点分别定位在相应配设的部段的径向外部的周向区段的区域中,其中,“外部的周向区段”总是与封闭机构的关闭状态有关。已经发现,通过铰接点的这种定位,可以特别节省空间地实现将各部段在打开状态下定位在彼此旁边。此外,这确保了在打开过程和关闭过程之间的短的操纵行程和各部段的稳定保持。
第一枢转杠杆可以通过第一枢转支承件安置在第一基座上。第二枢转杠杆可以通过第二枢转支承件安置在第二基座上。
第一枢转支承件在此可以比第二枢转支承件更进一步布置在径向外部。更进一步布置在径向内部的第二枢转支承件与相配设的枢转杠杆一起负责相关部段的周向边缘上的拐角区域的向外的径向运动,而具有相关的枢转杠杆的第一枢转支承件主要负责使该部段的相对的拐角区域既向外移动又围绕第二枢转支承件倾斜。因此,一个枢转支承件确保在部段的周向边缘上的一个点处的一种轨道运动,而另一个枢转支承件(这里是第一枢转支承件)实现整个部段的叠加的枢转运动或倾斜运动。这涉及可能的实施例之一。
一般适用的是,当以单数形式提及第一或第二枢转杠杆时,其总是指所有第一枢转杠杆或所有第二枢转杠杆。
在一个变型中(该变型的特征在于部段的特别的灵活性或者说轻便性),在关闭位置中,第一或第二枢转杠杆与相应另一个枢转杠杆或者说第二枢转杠杆相比相对于所述开口的直接邻接的外边缘区域更陡地延伸。枢转杠杆的位置的这种定义通过从相配设的枢转支承件到相对的端部的直线得到,在该相对的端部处设置关于该部段的铰接点。
更平坦的(例如第二)枢转杠杆尤其是这样的枢转杠杆,该枢转杠杆负责该部段的区域的轨道路径,例如该枢转杠杆构造为具有滑槽轨道的滑槽杠杆。
根据本发明的封闭机构还实现:所有部段具有板状的形状,尤其是基本上圆部段形的形状和/或处于共同的平面中、即不彼此相叠。因此,这些部段非常简单地构造,由此可以降低成本。如果各部段在一个平面内运行,则各部段不可能彼此重叠或相叠移动,并且部段可以即使在粘性物质流过开口时也不快速地大面积彼此粘附。此外,在所有位置中得到齐平的轮廓。
本发明的一种变型规定,在打开时在相邻部段的相邻侧面之间不出现肉眼可见的缝隙,从而仅产生一个中央开口,该开口例如以多边形或近似圆形的方式延伸。这改善了流动并确保在打开和关闭时流动横截面的成比例的变化,而不会产生附加的湍流。
根据本发明的封闭机构也可以例如在填充液体或散装物料时使用。对于这个或也对于其他变型,本发明在一个设计方案中规定,所有部段具有处于共同的平面中的封闭区段和安置在封闭区段上的突出的管部段区段。这些管部段区段可以例如一件式地过渡到位于开口平面中的封闭区段中。管部段区段在部段的所有位置中、即在所有打开位置中相互补充成管。但是,通过各部段相对于彼此的运动,管横截面改变、也即是说所产生的管具有可变的横截面。此外,如果管部段略微倾斜,则管部段还可以相互补充成漏斗,该漏斗通过各部段的运动而获得可变的横截面。
前述的曲线传动机构(第二枢转杠杆借助该曲线传动机构与第一基座连接)例如可以由控制曲线部和扫描该控制曲线部的扫描元件形成。则要么第二枢转杠杆要么第一基座配备有控制曲线部,其中,另一个部件则配备有扫描元件。控制曲线部可以在所选的构件中或上例如作为槽曲线部(也称为滑槽轨道)和/或接片曲线部(相应于控制曲线部延伸的轨道形的突起部)和/或曲线盘实现。槽曲线部例如可以构造为用于一个扫描元件的单槽曲线部和/或构造为用于两个或更多个扫描元件的双槽曲线部或多槽曲线部。接片曲线部也可以构造为用于与一个或多个扫描元件共同作用。这同样适用于曲线盘。扫描元件例如可以构造为突起部或销或滚子,可选地也被弹簧加载。所有这些变型都可以在根据本发明的封闭机构中实现。
各部段可以具有密封件,例如在其面向相邻部段的侧面上具有密封件,和/或部分区段地接合到彼此中,例如通过槽键连接接合到彼此中。密封件例如是弹性体密封件。一方面,这些选项应在关闭状态下确保流体和/或气密密封,另一方面,尽可能也在打开时确保在相邻部段之间不产生可被流体穿流的间隙。密封性当然与相配设的流体相协调。对于气体,必须达到与例如散装物料情况下不同的密封性。因此,也必须实现在相邻部段之间的其他公差。
尤其是在打开过程期间部段的特别的运动序列的情况下,可能发生线性实施的侧面不再贴靠在相邻侧面上。为此,侧面可以型材化,从而侧面在这些关键位置中或持久地接合到彼此中。对此的示例规定,侧面之一设有凸状的鼓出部。虽然相邻部段的相对置的侧面具有线性的外表面,但从该线性的外表面出发具有与鼓出部互补设置的凹入部。鼓出部在其厚度方面优选地小于部段的厚度,与此相应地互补的凹入部也是侧面内的缝隙。通过将鼓出部穿入缝隙中、即穿入凹入部中,相邻的部段在轴向方向上相互耦联,从而使板状部段彼此稳定。
就此而言,进一步改进可以通过以下来实现,即,一个侧面具有线性的外表面,其带有轴向间隔开的突出的引导凸起。这些引导凸起可以说在周向方向上突出。在各部段相对彼此的运动过程的子区段期间,上述鼓出部在相邻部段中的引导凸起之间运动,并且由此被轴向引导,也就是说相邻部段在此也轴向地彼此耦联。
为了使侧面在打开和关闭根据本发明的封闭机构时更加有利和协调地与所选的运动序列相适配,相邻侧面部分区段地构造为,使得所述相邻侧面形成槽键连接。这种槽键连接优选构造为,使得在整个打开和关闭过程期间,沿轴向方向看,在相邻部段之间不出现间隙,即一个部段的键持久地且沿着相邻部段的整个重叠的区域接合到相邻部段的槽中。
一个优选的实施例规定,带有槽的侧面在周向方向上凸状鼓出,并且带有键的侧面与其互补地凹状地凹入。然后键从该凹状的侧面在周向方向上突出。
就此而言,另一个变型和改进方案可以通过以下来实现,即,一体成型到鼓出部上的引导接片从鼓出部朝着部段的径向外部的周向边缘的方向延伸。该引导接片是具有鼓出部的部段的一部分并且优选一体成型。在打开过程结束时,也就是说在打开过程中至少在驱动元件的运动的最后五分之一中,该引导接片游移到相邻部段中的尖端侧的槽中。尖端侧的槽关于关闭状态构造在部段的中央区域中,在该处部段具有尖端。即使在封闭机构完全打开的情况下,或者仅在封闭机构完全打开的情况下,引导接片也能够穿入尖端侧的槽中。在任何情况下,这里又发生相邻部段的轴向耦联。
为了改善密封作用有利的可以是,各部段侧面地相互压靠。如开头所述,这种压靠对于根据本发明的封闭机构的功能不是决定性的,因为每个部段通过四连杆机构在每个位置中一一对应地限定。这种压靠可以仅有利于密封作用。为此,例如对于每个部段存在一个扭力弹簧,该扭力弹簧围绕部段上的两个铰接点之一定位。
这些部段优选具有这样的形状并且四连杆机构和曲线传动机构应彼此相协调,使得在直接相邻的部段之间在打开过程期间不产生间隙,至少不产生可在轴向方向被看透的间隙。这可以通过根据本发明的柔性结构通过以下来实现,即,曲线传动机构可以在整个打开过程期间与部段相对彼此的位置和方位相协调,也就是说呈现各部段相对彼此的期望的运动的结果。
关于关闭状态,部段优选地朝向中心逐渐变尖和/或具有基本上三角形的形状。
此外,这些部段可以具有基本上三角形的基本形状,其中,朝向中心会聚的侧优选地具有线性的基本形状,其带有线性侧面,这些线性侧面之中,一些区段如上所述也可以构造为鼓出部或切入部或可以设有前述的引导凸起,但所述引导凸起在运行中可选地是不可见的。尽管如此,基本形状仍然基本上是三角形的。外周向边缘不必线性延伸,该外周向边缘可以具有任何形状或一体成型的臂,从而总的来说仅谈到三角形形状的原理。
如果尖端以尖的形状结束,则根据本发明的封闭机构可实现完全关闭,即使在中心处也实现完全关闭。如果此处期望更小的制造公差,或者如果要关于磨损(例如在硬质散装物料的情况下)采取预防措施,以便始终实现这种完全关闭,则可以在至少一个部段处在尖端的区域中安置密封件(要么作为单独的部分要么通过浇注)。这些例如弹性体的密封件则在关闭状态下形成封闭机构的中心,并且其他部段以其尖端压抵密封件。当然,超过一个部段也可以在尖端区域中具有这样的密封件。
在根据本发明的封闭机构中,各部段相对彼此的相对运动可以如此确定,使得可以在相邻部段之间没有缝隙的情况下实现几乎圆形的开口(通过多边形形状实现),如现有技术中已知的具有线性引导的部段并且具有(在轴向视图中观察)从相应尖端出发线性延伸的侧面的可变光阑那样。然而,在根据本发明的封闭机构中,这通过具有替代线性引导部的铰接点的杠杆组装件来实现。
如测试中所示,当相应的部段上的两个铰接点彼此具有尽可能大的间距时,封闭机构是特别运动优化的。为此,部段上的两个铰接点安置在三角形的部段的不同半部中。所述半部通过穿过部段的尖端的角度平分部产生。由于使铰接点位于该部段的不同半部中,对于至少一个铰接点产生带有在打开和关闭期间的方向反转的运动。对于第二枢转杠杆能枢转地安置在经历方向反转的铰接点处的情况,则曲线传动机构、即其一个或多个控制曲线部则相应地构造为,使得第二枢转杠杆在打开过程中首先朝着中心方向枢转,然后向外枢转,即经历正好与此相配的转动方向反转。
本发明的另一个变型规定,曲线传动机构构造为,使得在打开过程开始时,部段首先实施纯粹径向向外的运动,然后实施枢转运动,更准确地说实施向外的曲线运动。由于纯粹的径向运动,各部段相对彼此不存在横向运动,相反地,在各部段之间形成间距,该间距在任何情况下通过密封件桥接。当在侧面处安置有密封件时,该变型则特别适用。当密封件彼此侧向摩擦或当通过邻接的部件侧向地在密封件上施加摩擦运动时,密封件则特别快地功能失效。然而,如果弹性的密封件仅被垂直按压并且该压力通过垂直运动再次解除,则仅发生压缩和脱开,而不会发生横向运动。这正是通过该变型所实现的,从而在打开过程开始时,在部段之间发生纯粹径向运动。因此,相应的密封件仅在关闭运动的最后时刻被压在一起,而不会同时在纵向方向上受加载。
曲线传动机构也可以构造为,使得在打开过程开始时,同时发生部段的带有叠加的径向运动份额的枢转运动,从而与枢转运动同时地,从一开始就在各部段之间形成间距,以便如所描述的那样防止摩擦,并且因此避免密封件磨损。部段的精确运动路径可以构造为,使得始终保持对于相应应用而言的部段之间的最佳间距,例如取决于用于部段的所选择的材料和密封系统的几何形状。
另一种在关闭状态下将部段相互锁定以从产生由各部段构成的牢固的闭合的板的可行方案在于,各所述部段具有会聚的尖端,并且所述尖端在关闭状态下在中心处相遇,其中,所述部段在一个侧面上具有定心突起部。所述定心突起部侧向突出并且在关闭状态下穿入相邻的部段的直接相对置的侧面中的尤其是互补的空隙中。因此,所述部段相互机械锁定。部段相对彼此的这种类型的锁定可以附加于或替代于前述鼓出部或引导凸起而设置。
为了最佳地使第一枢转杠杆彼此或第二枢转杠杆彼此的运动同步并且使它们相对于彼此的角位置始终保持恒定,可以设置有与第一和第二基座分开的机械耦联装置。该耦联装置将各枢转杠杆,即第一枢转杠杆或第二枢转杠杆彼此连接。这种耦联装置的示例是将相邻的枢转杠杆彼此连接的耦联杆、齿轮等。
为了增加结构的稳定性并实现部件的整体式布置结构,部件相对于彼此的轴向布置和/或转动支承部的布置可以变化。在此,例如枢转杠杆或基座可以轴向地位于部段的两侧和/或枢转杠杆可以在外边缘侧上包围部段并且因此位于部段的轴向相对侧上。这种嵌套布置可以构造为,使得部件例如基座轴向固定在其他部件例如枢转杠杆和相应其他基座之间。由此,在巧妙布置的情况下可以节省固定元件。可以简化结构构造、减轻重量并优化地利用现有的安装空间。当然,在枢转包围一个部段的情况下,不是仅在一侧上存在一个滑槽轨道,而是在枢转杠杆的两个支腿上都存在一个滑槽轨道(在这种情况下,枢转杠杆在部段的每一侧上都有一个支腿)。
为了在设计打开和关闭封闭机构时的精确运动序列时具有更个性化的优化可能性,在一个变型中,第一枢转杠杆的枢转支承件可以在可自由定义的轨道上而不是在圆形轨道上运动。为此,在第一基座中或第二基座上或第二基座中或第二基座上设置有各一个曲线轨道、例如各一个滑槽轨道,所述曲线轨道由于两个基座的相对运动而也相对于彼此运动。在轴向观察方向上,这两个曲线轨道相交。交点限定了第一枢转杠杆的枢转支承件的位置并且在打开和关闭期间由于上述相对运动而游移。例如,第一枢转杠杆的枢转支承件可以在第一枢转杠杆上具有轴向突出的突出部或突起部,所述突出部或突起部不仅在第一基座的曲线轨道(例如滑槽轨道)上被引导,而且在第二基座的曲线轨道(例如滑槽轨道)上被引导。
该变型的扩展可以设计为,使得第一枢转杠杆不在第一和第二基座的两个曲线轨道的游移的交点处被引导,而是第一枢转杠杆为了与两个基座耦联而替代一个共同的耦联元件具有两个耦联元件(例如轴向突出的突出部或突起部),其中一个耦联元件在第一基座的曲线轨道(例如滑动轨道)上被引导,而第二耦联元件在第二基座的曲线轨道(例如滑动轨道)上被引导。
由于根据本发明的封闭机构也可以设置用于密封开口,其中开口被非常紧密地封闭,本发明的一个变型规定,各部段在其外部的周向边缘上至少在一个轴向端面上、优选地在两个轴向端面上具有突出的边缘。该边缘轴向突出并具有圆部段的形状。在封闭机构的关闭状态下,这些突出的边缘相互补充成闭合的环绕的环形突起部,尤其是圆环形突起部。封闭机构安装在壳体上或壳体内,更确切地说安装在孔的区域中,该孔可以封闭或释放。在壳体和环形突起部之间可以设置有密封件,该密封件相对于壳体对部段进行密封。
密封可以以不同的方式完成。例如,在壳体上设置环形密封件,或者如果在两个轴向端面上存在突出的边缘,则设置两个环形密封件,相配设的环形突起部在关闭状态下压抵突出的边缘。由此对于每个环形突起部相对于壳体对封闭机构的每一侧进行密封。
替代于此,密封方案也可以这样选择,即,部段上的突出的边缘配备有密封件并且将其压抵带有或没有壳体侧的密封件的壳体。此外,与环形密封件不同,也可以实施自由形状的密封件,其与部段上的突出的边缘的形状相协调。
第一或第二基座可以是壳体的一部分或固定地安置在壳体上,而使相应另一个基座运动,即相对于壳体运动,以便操纵封闭机构。
附图说明
本发明的其他特征和优点从下面的描述和下面的附图得到,并参考这些附图。附图中:
图1示出处于关闭状态的根据本发明的封闭机构的第一示例性实施例的分解图,
图2示出根据图1的处于关闭状态的封闭机构的透视图,其中,为了机械结构的清楚起见移去了基座,
图3示出根据图2的处于部分打开状态的封闭机构的透视图,
图4示出根据图2的处于进一步打开状态的封闭机构的透视图,
图5示出根据图2的处于完全打开状态的封闭机构的透视图,
图6示出根据图2的处于关闭状态的封闭机构的局部放大图,其中,移去了基座并且为了清楚起见仅示出两个部段;
图7示出根据图6的对应视图,仅在进一步打开的状态下,
图8示出封闭机构的根据图6的对应视图,仅在完全打开的状态下,
图9示出封闭机构的第二实施例,其类似于图1实施,该封闭i机构带有用于连接枢转杠杆的耦联装置,
图10示出第一实施例相比有所变动的带有漏斗形的进入部的处于部分打开状态的封闭机构,
图11示出根据图10的处于进一步打开状态的封闭机构,
图12示出处于部分打开状态的根据本发明的封闭机构的第三实施例的分解图,
图13以详细视图示出处于关闭状态的根据图12的封闭机构,其仅带有两个部段并且省略了一个基座,
图14示出处于部分打开状态的根据图13的封闭机构的对应视图,
图15示出处于完全打开状态的根据图13的封闭机构的对应视图,
图16示出处于关闭状态的根据第四实施例的封闭机构的放大图,其带有两个部段并且省略了一个基座,
图17示出处于部分打开位置的根据图16的封闭机构,
图18示出处于完全打开状态的根据图16的封闭机构,
图19示出处于完全关闭状态的根据本发明的封闭机构的第五实施例,其带有两个部段并且省略了一个基座,
图20示出处于部分打开状态的根据图19的封闭机构,
图21示出处于完全打开状态的根据图19的封闭机构,
图22示出处于关闭状态的根据本发明的封闭机构的两个相邻部段的透视图,以用于示出密封系统,
图23示出处于封闭机构的部分打开状态的根据图22的部段的对应视图,
图24示出处于封闭机构的还更进一步打开状态的根据图22的部段,
图25示出处于封闭机构的完全打开状态的根据图22的部段,
图26示出通过扭力弹簧加载的部段的透视图,
图27示出当封闭机构安装在壳体中并处于关闭状态时在具有中心轴线的平面中的剖视图,
图28示出处于关闭状态的根据第六实施例的根据本发明的封闭机构的放大图,其带有两个部段并且省略了一个基座,
图29示出处于稍微打开的状态的根据图28的封闭机构,
图30示出处于进一步打开状态的根据图28的封闭机构,
图31示出处于部分打开状态的根据本发明的封闭机构的第七实施例的透视顶视图,其类似于第一实施例构造,但带有布置在进一步内部的转动支承部并且带有第二枢转杠杆,所述第二枢转杠杆在外边缘处包围部段并轴向位于部段的两侧,
图32示出处于关闭状态的根据图31的封闭机构的透视底视图,
图33示出处于关闭状态的根据第八实施例的根据本发明的封闭机构的局部放大图,其类似于第一实施例构造,然而其中第一枢转杠杆的枢转支承件的突出部不在圆形轨道上运动,而是其位置由两个相交的且相对于彼此运动的曲线轨道限定,其中一个曲线轨道位于第一基座上,并且一个曲线轨道位于第二基座上,为了清楚起见,带有仅两个部段并且省略了一个基座,
图34示出处于部分打开状态的根据图33的对应视图,
图35示出处于完全打开状态的封闭结构的根据图33的对应视图,
图36示出处于关闭状态的根据第九实施例的根据本发明的封闭机构的局部放大图,其类似于第八实施例实施,然而其中第一枢转杠杆不是通过枢转支承件的突出部同时与两个基座耦联,而是通过一个突出部与第一基座耦联,并通过一个自身的耦联元件与第二基座耦联,为了清楚起见,带有仅两个部段并且省略了第一基座,
图37示出处于部分打开状态的根据图36的对应视图,
图38示出处于完全打开状态的封闭结构的根据图36的对应视图,
图39示出处于封闭机构的关闭状态的根据本发明的封闭机构的两个相邻部段的透视图,其类似于图22实施,然而其中侧面不是线性或平面的,而是具有弯曲的形状,并且其中在周向方向上突出的引导凸起被放大并且和谐地集成到侧面中,
图40示出处于封闭机构的部分打开状态的根据图39的部段的对应视图,
图41示出处于封闭机构的更进一步打开状态的根据图39的部段,
图42示出处于封闭机构的完全打开状态的根据图39的部段,
图43示出根据第十实施例的根据本发明的封闭机构的透视图,其类似于图9实施,然而其中仅一个第二枢转杠杆承载曲线传动机构的控制曲线部,并且所有其他第二枢转杠杆经由作为耦联装置的齿环而与承载控制曲线部的第二枢转杠杆机械同步地构造,并且因此也通过曲线传动机构与第一基座耦联,
图44示出处于部分打开状态的根据本发明的封闭机构的第十一实施例的分解图,
图45以详细视图示出处于关闭状态的根据图44的封闭机构,其带有仅两个部段并且省略了一个基座,
图46示出处于部分打开状态的根据图45的封闭机构的对应视图,以及
图47示出处于完全打开状态的根据图45的封闭机构的对应视图。
具体实施方式
图1示出封闭机构,如开头所述,该封闭机构适用于不同用途并且以可变光阑的方式构造。
封闭机构例如在稍后示出的带有孔的壳体中使用并且适用于打开和选择性地还关闭该孔。封闭机构本身具有与壳体中的孔对齐的开口10。该开口10可以通过相对于彼此能运动的部部段12封闭。
部段12尤其是基本上三角形地构造并且向中心14逐渐变尖,该中心也是开口10的中心14。
这些部段优选地具有板状形状,即所述部段相对薄并且具有朝向中心14会聚的、在俯视图中线性的侧面16、18,所述侧向相反地指向。每个部段因此具有与相邻的部段12的侧面18直接相对置的侧面16。
此外,封闭机构包括:第一基座20,在此为环的形式,该第一基座也具有开口10;以及邻接的第二基座22,也为环的形式,该第二基座具有开口10。形成基座20、22的两个环优选地是盘形地构造并且可以具有空隙24以减轻重量,其中,这只是可选的情况。第二基座22位于第一基座20的端侧处,第三基座26处于相对的端侧上,该第三基座在此也是盘形环的形式。
在所示实施例中,这应以非限制性方式理解,部段12沿轴向方向A(垂直于开口10的平面)位于第一基座20和第三基座26之间。
术语“基座”不限于平坦的圆盘,而是指具有开口的保持结构,该保持结构优选为一体式,但也可构造成多件式的。盘形状的特征在于最小的轴向结构空间。
每个部段12都是自身的四连杆机构的一部分。四连杆机构通过自身的第一枢转杠杆28和自身的第二枢转杠杆30和作为四连杆机构的中间环节的部段12限定。
所有第一枢转杠杆28具有构造成相同的,即构造成相同部件的,同样如第二枢转杠杆30,尽管与第一枢转杠杆28不同,但是本身呈现相同的部件。
第一基座20可以相对于第二基座22和第三基座26运动,也就是说,反过来第二和第三基座22或26也可以相对于第一基座20共同运动。
尽管第二基座22和第三基座26彼此轴向间隔开,但是第二基座和第三基座相互连接、即通过图1中可看见的间隔保持件32结合此处穿过间隔保持件的固定元件34(参见图2),例如螺纹件相互连接。相应的固定孔36可在图1中的第三基座26中看到。然而,固定的类型不限于该固定方法。
在图示的实施例中,第一基座20通过转动支承部44(参见图2)与第二基座22并且还与到第三基座26可转动地耦联。为此,第二和第三基座22、26具有圆部段形的滑槽引导部38,第一基座20上的突出部40伸入到所述滑槽引导部中。通过分布在周缘处的滑槽引导部38和大量突出部40,在第一基座20和第二基座22之间实现优异的间隙小的转动支承。
下面讨论部段12的支承。
如上所述,每个部段12是自身的四连杆机构5的中间部件,除了相配设的部段12之外,该四连杆机构还具有第一枢转杠杆28,该第一枢转杠杆28能枢转地安置在相配设的部段上的第一铰接点42处。在相应第一枢转杠杆28的优选相对的端部处,每个枢转杠杆28通过第一枢转支承件45安置在第一基座20处。
在所示实施例中(这不应限制性地理解),枢转支承件45在第一枢转杠杆28中具有开口,第一基座20上的销状的突出部40接合到该开口中,该突出部也穿到滑槽引导部38中,从而利用一个突出部40可以实现两个支承。枢转支承件45因此由突出部40和开口形成,突出部40伸入到开口中。
优选地,这也不应限制性地理解,第一铰接点42布置在相应部段12的沿周向方向外部的拐角区域上。
第二枢转杠杆30侧向间隔开地、即在周向方向上相对应中心14间隔开地通过第二铰接点48能枢转地固定在相配设的部段12上。
在第二枢转杠杆30的远端处,该第二枢转杠杆通过第二枢转支承件50与第二基座22耦联。销或螺纹件以及相应的开口(销或螺纹件接合在该开口中)例如可以构造为枢转支承件。
仅作为对此的示例,在图1中在枢转杠杆30上示出第二枢转支承件50的区域中的开口,并且在第二基座22的区域中示出第二枢转支承件50的区域中的螺纹件。
为了清楚起见,在图2中省略了第二基座22。然而,第二枢转支承件50可以通过以下看出,即,相应的螺栓以其头部向上、从附图平面中出来与其相配设的第二枢转杠杆30隔开间距。该间距对应于第二基底22的厚度。
在图2中能良好地看出,每个第二枢转杠杆30通过曲线传动机构与第一基座20如此机械耦联,使得第二枢转杠杆30和第一基座20在其位置方面彼此一一对应地确定。在当前情况下,曲线传动机构包括作为控制曲线部的滑槽轨道54和作为扫描元件的穿入该滑槽轨道中的销状的突起部56,其中,示例性地在所示的实施例中存在第二枢转杠杆30中的滑槽轨道54和第一基座20上的突起部56。
如图1至图5中可见的,所有第一枢转杠杆28能枢转地安置在第一基座20上,并且所有第二枢转杠杆30能枢转地安置在第二基座22上。枢转杠杆28、30分别本身相同地定向并且均匀分布在周缘上。
开口10在当前情况下通过第二基座22和第三基座26的外边缘58限定,所述第二基座和第三基座具有相同的内部横截面,该内部横截面小于环状的第一基座20的内部横截面。当然,第一基座20也可以限定开口10。
所有枢转支承件45、50位于外边缘58的径向外部,并且因此在轴向视图中、即沿轴向方向A看时位于开口10之外。
在所示实施例中,第一枢转支承件45分别比相配设的第二枢转支承件50更进一步安置在径向外部,其中,这也仅是可选的情况。
在封闭机构的关闭状态下(该关闭状态可在图2中看出),第一枢转杠杆28比相配设的第二枢转杠杆30更陡地延伸到直接邻接的外边缘区域60(参见图2中处于约3点钟处的第一枢转杠杆28),该第二枢转杠杆在图2中沿逆时针方向在枢转杠杆28之前处于约2点钟处。
在图2中还可良好地看出,具有圆部段形的形状的所有部段12位于共同的平面内并且补充成板状的封闭件。
在当前情况下,封闭机构的运动通过第一基座20的转动运动发生,例如通过图2中象征性地示出的驱动器62产生的第一基座的转动运动来发生,该驱动器可以构造成能运动的。当然,相反地,第三基座26和因此第二基座22也可以相对于此时静止的第一基座20运动。
如果第一基座20沿逆时针方向运动,则突出部40在第二基座22和第三基座26的相配设的滑槽引导部38中游移,如图3中可见的。在所示实施例中也由销状的突出部40形成的第一枢转支承件45因此也沿着圆部段游移并且因此向外牵拉第一铰接点42并且因此向外牵拉相应的部段12。同时,相配设的突起部56与基座20一起沿逆时针方向游移,并且使第二枢转杠杆30围绕固定在空间中的枢转支承件50枢转。该运动通过第二铰接点48传递到部段12上。在所示实施例中,铰接点42、48位于径向外部的周向边缘区域上的相对的拐角区域中,即位于相配设的部段的周向边缘71附近(参见图1),但这不应限制性地理解。
在所示的变型中,滑槽轨道54构造为,使得在打开过程中,第二枢转杠杆30首先朝着中心的方向枢转,然后向外枢转。由此实现部段12相对于彼此的最佳运动,因为部段12在封闭机构打开时在侧向上没有可见间隙地贴靠在彼此处或者在没有可见间隙的情况下直接相邻接。当在轴向视图中部段12从相应的尖端70出发在两个侧面16、18上线性延伸时,该运动就密封性而言是最佳的。
在打开期间依次跟着的情况的图3至图5表明:在每个打开位置中,部段12以其侧面16、18贴靠在邻接的部段12上,并且在相邻的的部段12之间不产生侧向间隙。所产生的变得越来越大的开口10具有多边形的轮廓,如这在可变光阑中常见的那样。
因为每个部段12是四连杆机构的一部分,所以该四连杆机构具有自身的固定的机械控制装置和从第一基座20发出的自身的驱动脉冲。防止部段12卡住。
还可以看出,滑槽轨道54平坦地且没有显著折弯地延伸,而是仅作为轻微的弧线延伸。这确保了力情况和杠杆情况的最佳平衡,这也避免了卡住。
如果比较图2和图5,还可以看出,用于完全打开和关闭封闭机构的转动角度极其小,从而驱动器62的调节行程可以是最小的。这实现非常快速的打开和关闭。
在完全打开状态下,第一枢转杠杆28大致沿着围绕中心14的切线延伸以形成穿过第一枢转支承件45的圆,而第二枢转杠杆30现在更陡且更接近径向线地延伸,其中,枢转杠杆28、30的位置和定向总是相对于在相配设的铰接点42、48和相应的枢转支承件45、50之间的连线来确定。
图6至图8是没有第二基座22的俯视图,当封闭机构打开时,在所述俯视图上能够更容易理解借助两个部段进行的运行。
在图8中可以良好地看出,在完全打开状态下,所有部段12都位于外边缘58之外,从而开口10由外边缘58限定。用于完全打开的转动运动在此甚至仅包括<70°、尤其是<35°的角度范围。
在打开过程中,基本上三角形的部段12的尖端70在弯曲轨道上向外运动,这由于与滑槽轨道54连接的杠杆组装件而强制性地产生。
在图9中,第二枢转杠杆30彼此间通过耦联装置74相互机械连接。每个第二枢转杠杆30通过耦联装置与在周向方向上在该第二枢转杠杆之前以及在该第二枢转杠杆之后邻接的第二枢转杠杆30机械连接,从而除了通过第一基座20进行的耦联之外进行第二枢转杠杆30的运动的同步。
耦联装置74包括一体地成型在第二枢转支承件的区域中的杠杆76,该杠杆例如可以以V形分支。在杠杆76上能枢转地安置有耦联杆78,该耦联杆延伸到沿逆时针方向相邻的杠杆76并且能枢转地安置在那。第二耦联杆78沿顺时针方向从杠杆76的另一个臂部延伸到第二枢转杠杆30的在该方向上相邻的杠杆76。
这种布置的优点在于,通过相同的第一或第二枢转杠杆28、30的同步可以省却在第一和第二基座20、22之间的转动支承,因为在这种布置中基座20、22通过同步彼此定心。因此,也可以省却圆部段形的滑槽引导部38。
代替耦联杆78,耦联装置74也可以例如通过齿轮来实现,所述齿轮将第二枢转杠杆30固定地相互耦联。
图10和11示出本发明的另一个变型,在该变型中,部段12分别具有一体成型在侧面16上的轴向突出的壁。这些壁在轴向方向A上或是平行于方向A或是稍微倾斜于该轴向方向延伸,其中,倾斜的变型在图10和11中示出。部段12因此被分成位于共同平面中的封闭区段81和安置在封闭区段上的管部段区段82。根据这些管部段区段是否在轴向方向A上精确定向,这些管部段区段在部段12的所有位置中相互补充成具有可变横截面的在横截面方面多边形的管,或者如果这些管部段区段稍微倾斜,则相互补充成一个漏斗,如图10中所示。在这里,漏斗也具有可变的横截面,如从图10和11的比较中可以看出的。
该变型尤其是在封闭机构在用于填充散装物料的设备中使用时是有利的。这种散装物料从上方流动到管或漏斗中。
根据图12至15的实施例基于根据图1至8的实施例,但在此运动系统如下相反地实现,即,用于每个部段12的滑槽轨道54不构造在第二枢转杠杆30中,而是构造在第一基座20中。然而,为此第二枢转杠杆30分别具有突出的突起部56(参见图12),所述突起部伸入到相配设的滑槽轨道54中。
在其他情况下,在此第二枢转杠杆30也经由第二铰接点48与其部段连接并且经由第二枢转支承件50与第二基座22连接。这同样适用于第一枢转杠杆28和其第一铰接点42以及将第一枢转杠杆与第一基座20连接的第一枢转支承件45。
在图13至15中示出当第一基座20相对于第二基座22转动时的运动序列,这导致对应于根据图1至8的第一实施例的打开过程。为清楚起见省略了第二基座22,但可以看到第三基座26。此处无需赘述细节,除了滑槽轨道54和突起部56互换之外,所有优点和单个特征均与第一实施例相对应。
在根据图16至18的实施例中,当与图1相比时,每个在关闭状态下更陡的枢转杠杆与曲线传动机构耦联,而之前构造为滑槽杠杆的且在封闭机构的关闭状态下更平坦的枢转杠杆变成纯枢转杠杆,类似于图1中的枢转杠杆28。此外,滑槽轨道54放置到在图1中形成第二基座22的环中或放置到形成第三基座26的环中。
这意味着在命名方面,第一和第二枢转杠杆28、30以及第一和第二基座20、22与图1相比是互换。第一基座20现在具有滑槽引导部38,也就是说,第一和第二基座与图1和12相比交换其布置结构。在图12中为封闭机构的被驱动的部分的第一基座20具有用于所有第二枢转杠杆30的滑槽轨道54,其中,这些枢转杠杆30分别都具有突起部56,所述突起部穿入到相配设的滑槽轨道54中。
第二枢转杠杆30的第二铰接点48现在位于周向边缘71和侧面18之间的拐角区域中,而第一枢转杠杆28的第一铰接点42现在在中心线M的区域中延伸,该中心线构成从位于侧面16、18之间的尖端70出发的角度平分部。
第一枢转支承件45在此支承在第一基座20上。为清楚起见而省略的第二基座22当前被驱动并且使第二枢转支承件50运动。这里,也可以再次看到,滑槽轨道54具有非常小的曲率并且相对于针对穿过突起部56的圆的切线具有平坦的角度,从而防止卡住,并且此外在第二基座22沿周向方向运动时实现了非常好的楔入效果。部段12的不同的打开步骤和运动路径从图16至18的比较中得出。
根据图19至21的实施例基本上对应于根据图16至18的实施例,其中,然后在此滑槽轨道54再次构造在枢转杠杆30中。然而,与根据图1至8的实施例相反,枢转杠杆30在这里也是在关闭状态下更陡并因此更接近径向线的枢转杠杆。
图22至25示出一种特殊的变型,在该变型中,相邻的部段12在其侧面16、18的区域中接合到彼此中,以便在轴向方向A上将部段持久地彼此耦联并且以便附加地带来最佳的密封作用。在以下实施例中,每个部段12在侧面16上从尖端70开始具有凸状的鼓出部80,所述鼓出部仅在轴向高度的一部分上延伸。这意味着,参考图22,在鼓出部80上方和下方仍然存在侧面16的平面的且在俯视图中线性的区段。
在鼓出部80上方和下方的线性且平面的区段从尖端例如延伸到相对的端部83。
鼓出部80延伸到所述部段的平面区段上,该部段在关闭状态下沿轴向方向A看封闭开口10,并且然后延伸到侧面16的平面区段中。
根据封闭机构的应用情况和协调,鼓出部80可以具有不同的厚度(即与侧面16的平面区段隔开的最大间距)和/或长度和轮廓走向。也存在如下实施例,在所述实施例中,鼓出部80在径向前端部和后端部处从侧面16的平面区段突出不同程度。例如,在鼓出部80的径向外端部处仍可保留剩余厚度,该剩余厚度对应于侧面16和18相对彼此的期望间距,该期望间距有利于密封系统的设计。
每个部段的相对的侧面18具有与鼓出部80互补的凹状的凹入部84,鼓出部80在关闭状态下穿入到凹入部84中。再次,在凹入部84的上方和下方,仍然存在侧面18的平面的且在俯视图中线性的区段,该区段从尖端70径向向外例如一直延伸到全部。
侧面18具有引导凸起86,所述引导凸起在凹入部上方和下方、即沿轴向方向A在凹入部84的两侧在尖端70附近在周向方向上突出,所述引导凸起的间距略大于或者说最小地大于鼓出部80的轴向厚度。
从鼓出部80沿周向方向突出最远的部位出发,过渡到鼓出部80中的一体成型的引导接片88径向向外延伸,该引导接片大致定位在鼓出部80的轴向中心处并且具有比鼓出部80更小的厚度。该引导接片88甚至可以延伸直至端部83。
每个部段12在尖端70的区域中在线性的引导接片88的轴向高度中设有尖端侧的槽90,该槽的轴向高度略大于或者说最小地大于引导接片88的轴向高度。因此,尖端侧的槽90也延伸到鼓出部80的一部分中。
鼓出部80和凹入部84以及引导接片88和尖端侧的槽90分别成对地一起工作,以便一方面实现部段的轴向耦联,另一方面实现在打开运动期间的密封作用,如下所阐述的。
在鼓出部80的上方和下方,在侧面16中还存在凹陷92,相邻的部段12的相配设的引导凸起86可以分别沉入到该凹陷中。
此外,沿径向在鼓出部80之外和之后在引导接片88上方和下方还存在空隙94,所述空隙在径向上明显长于引导凸起86,当部段处于打开状态中时,引导凸起可以穿入到所述空隙中。在打开过程中借助以下附图对此进行阐述。
在关闭状态下,鼓出部80处于相邻的部段12的互补的凹入部84中,并且引导凸起86处于凹陷92中。在凹入部84中,大约在中间在引导接片88的轴向高度上还存在一个槽96,该槽在关闭状态下以及在引导接片88的打开运动期间则也可以接纳在该槽中,从而在径向外部区域中在相邻的部段12之间不会出现可在轴向方向上穿过其进行观察的间隙。
在打开过程期间,根据控制曲线,可能发生的是,尖端70不沿着相邻侧面16的平面区段运动,而是沿着在邻接的部段12的相对坐标系中由鼓出部80精确实现的所产生的曲线运动。因此,尖端70沿着鼓出部80的外表面95移动,如图23中可看出的。在此,引导凸起86在其之间接纳鼓出部80,基本上轴向无间隙地接纳鼓出部。当在轴向方向A上观察部段时,在部段12之间没有间隙。如果然后部段12以其尖端在周向方向上离侧面16的平面区段最远地径向向外移动,则引导接片88穿入槽90中,如图24中所示。尖端70继续保持非常靠近鼓出部80的侧面或者甚至接触该侧面。
如果如图25所示尖端70如此沿着相邻的部段12移动,使得该尖端位于鼓出部80之后,则一方面一如既往地引导接片88接纳在槽90和槽96中,另一方面每个引导凸起86可以沉入长的空隙94中,如图25所示。槽90和96可以具有不同的深度。
引导凸起86可选地在关闭状态下也用作定心突起部,并且凹陷92也可以被视为与之互补的空隙,其中,对此还存在另一个实施例,稍后将结合图28至图30对该另一个实施例进行阐述。
为了沿一个方向预紧各部段12,可以设置有预紧装置,例如如图26中所示的扭力弹簧100。扭力弹簧100设置在铰接点42、48之一处,此处设置在铰接点42处,并将部段12张紧至相关的枢转杠杆,此处为枢转杠杆28。
对此的背景是,例如由于铰接部中的由制造引起的间隙或公差而可能出现的、部段12的尖端70从相应相邻的另一个部段12的相应邻接的侧面的轻微抬起在某些应用情况下是不期望的并且可以通过预紧来减少或完全避免。
在根据图22的实施例中还可以看出,部段12在其外部的周向边缘71上至少在一个轴向端面中、在此在相对的轴向端面102上具有突出的边缘104,所述突出的边缘是圆部段区段。在关闭状态下,这些边缘104彼此补充成闭合的环绕的圆形的环形突起部。
封闭机构通常安装在壳体106中,见图27。壳体106具有与开口10对齐的孔116。在本实施例中,壳体106构造为带有两个壳108、110。壳体106可以例如是壁或板、器具、工业设备、容器或管路的一部分,封闭机构应在其中运行。壳108、110包围第一、第二和第三基座20、22、26,并且还在径向内侧的边缘处向内延伸超出突出的边缘104,以便沿轴向方向最终完全靠近部段的端面102处。在横截面中,在每个壳108、110上产生L形的密封边缘112,该密封边缘接纳环形密封件114。
在封闭机构的关闭状态下,突出的边缘104压抵相配设的环形密封件114并将封闭机构相对于壳体106密封。
在根据图28至30的实施例中,部段12至少在一个或两个侧面16、18上具有固定的或弹性的肋条120。所述肋条实现通过相邻的部段形成的开口10的在轴向方向上看闭合的轮廓并且也可以承担密封件的作用。
此外(这是可选的并且与肋条120无关或不与肋条功能耦合),在尖端70处的一个或多个部段12可以具有中央的密封件122,该密封件确保中心14始终被密封,即使尖端70应该是略有磨损的。当封闭机构处于关闭状态中时,尖端70则被压到中央的密封件122中。
在尖端70附近(这也不限于具有密封件的实施例)例如在侧面18上,一个或多个定心突起部124可以沿周向方向从部段12突出,所述定心突起部在关闭状态可以穿入例如另一个侧面16中的互补的空隙126中,借此可以实现部段的上面已经提到的机械耦联和部段彼此在径向方向上的定心。为此,可以使定心突起部以锥形形状结束,以简化定心功能。
然而,在该变型中,部段的特别的运动对于打开是最佳的,因为定心突起部124由于锥形形状和互补的空隙126的形状而在所有方向上都没有间隙。出于该原因,在打开过程开始时,可以不像其他实施例中那样进行相对运动,即不沿着相邻部段12的相邻侧面16、18滑动。相反地,部段12必须在没有横向运动分量的情况下彼此垂直地运动离开,由此定心突起部124可以在其纵向延伸尺寸内正好从空隙126中移出。出于该原因,滑槽轨道54设有滑槽轨道区段154,该滑槽轨道区段在打开过程开始时起作用。该曲线在此构造为,使得部段12相对于中心14纯粹径向向外运动,也就是说其中心线M沿着径向线移动,从而在部段12相对于彼此没有位移运动的情况下,部段12最初简单地径向离开彼此。如果定心突起部124然后位于其互补的空隙126之外,则可以围绕多个枢转轴线发生组合的和叠加的运动,如图30中所示。由于侧面16、18和30的平面部分相对彼此的间距和肋条120,在此在相邻的部段12之间也没有间隙,穿过该间隙可以在轴向方向上进行观察。
根据图31至32的实施例基本上对应于根据图1的实施例,其中,在此然而转动支承部44连同圆部段形的滑槽引导部38和接合到滑槽引导部38中的突出部40更进一步布置在径向内部,并且突出部40同时承担突起部56的功能。
此外,第二枢转杠杆30在其形状方面构造为,使得所述第二枢转杠杆在部段的外部的周向边缘71处包围部段12,从而每个部段12轴向地位于第二枢转杠杆30的轴向间隔开的支腿之间,并且第二枢转杠杆30将其相配设的部段12从两个轴向侧稳定。
在第一枢转杠杆28和第一基座20之间的枢转支承件45在此构造为带有自身的突出部(不可见)和开口(不可见),该突出部伸入到该开口中。在此也无关紧要的是,突出部是设置在枢转杠杆28上还是设置在基座20上,并且开口设置在另一部分上。
部段12可以以最小的轴向间隙位于第二枢转杠杆30的构造的支腿15之间,并且甚至在轴向载荷下也轻微地接触所述支腿,以便被支撑。
如在图31中可以良好看到的,第一基座20可以可选地从环出发具有星形的径向向外伸出的外延部,第一枢转支承件45设置在所述外延部上。
根据图33至35的实施例基本上对应于第一实施例。图33至35在此类似于图6至8中的图示。
然而,在该变型中,第一枢转杠杆28的枢转支承件45的突出部40不沿第二基座22中的圆形轨道运动,而是突出部40的位置取而代之通过相对于彼此运动的且在轴向视图中相交的曲线轨道158(在第一基座20中)和160(在第二基座22中)限定,所述曲线轨道与相配设的突出部40一起形成在空间中游移的枢转支承件45。在轴向视图中得到在曲线轨道158和160之间的游移的交点,该交点确定了枢转支承件45和突出部40的变化的位置。曲线轨道158、160在这里是滑槽轨道,这不应限制性地理解。
曲线轨道158、160可以是部分区段地或完全地弯曲和/或线性延伸。
在该实施例中,一同限定枢转支承件45的突出部40实现双重功能。突出部40是在第一枢转杠杆28和第一基座20之间的枢转支承件45的一部分,并且作用为在第一枢转杠杆28和第二基座22之间的耦联元件和滑槽引导部的一部分。
该实施例的特征在于:突出部40的行程以及因此枢转支承件45的行程路径可以自由设计并且不沿着围绕中心的圆部段延伸。
根据图36至38的实施例基本上对应于根据图33至35的实施例,其中,在此第一枢转杠杆28不仅具有突出部40,该突出部被引导通过第一基座20的曲线轨道158(这里例如构造为滑槽轨道),而且具有突起部256,该突起部被引导通过第二基座22的曲线轨道160(这里例如构造为滑槽轨道)并且与曲线轨道160形成另外的枢转支承件145。图33至35中所示的突出部40的双重功能因此在这里被取消。
根据图33至38的变型示出第一枢转杠杆28的其他铰接结构和操控。这些第一枢转杠杆28连同其铰接结构和其操控当然也可以与如在前面的实施例中、尤其是在图6至8和13到21中示出和描述的第二枢转杠杆30相组合。
根据图39至42的实施例基本上对应于根据图22至25的实施例,其中,在此在相邻的部段12之间存在有在整个运动序列中起作用的槽键连接。
侧面18在周向方向上弧形凸状成形并且在其中心处具有槽状的凹入部84。
另一方面,相邻部段12的相对置的侧面16以及同一部段12的相反的侧面16与凸状的侧面18互补地凹状成形并且在其轴向中心处具有凸状延伸的鼓出部80,所述鼓出部可以接合到相邻部段12的槽状凹入部84中。
沿轴向方向比鼓出部80窄的引导接片88径向向外延续鼓出部80并且确保相邻的部段12总是根据槽键原理彼此接合。
根据图43的实施例基本上对应于根据图9的实施例,其中,在此耦联装置由于第二枢转杠杆30固定连接的齿部75以及配备有齿部的环形元件77构成。通过借助该耦联装置使所有第二枢转杠杆30机械同步,所有第二枢转杠杆30现在可以经由唯一的第二枢转杠杆30经由仅一个曲线传动机构与第一基座耦联。由单个第二枢转杠杆30的曲线传动机构预定的运动因此经由特别的耦联装置传递到其余的第二枢转杠杆30上。由此,实现其余第二枢转杠杆30的更简单的结构。环形元件77可以类似于行星传动机构的太阳轮的方式保持在齿部75之间,或者可以选择性地附加地可转动地支承在第一基座20上或第二基座22上。第一基座20和第二基座22例如如在图31中已经描述的那样相对于彼此可转动地支承。为清楚起见,在图43中未示出此类转动支承部。
根据图44至47的实施例基于根据图12至15的实施例,其中,在此第二枢转杠杆30的突出的突起部56布置在第二铰接点48上。由此可实现带有较少部件的更紧凑的结构形式。此外,这里选择部段12的不同形状和与该部段形状相协调的控制曲线部54。
在其他方面,第二枢转杠杆30在此也分别经由第二铰接点48与其部段连接并且经由第二枢转支承件50与第二基座22连接。这同样适用于第一枢转杠杆28和其第一铰接点42以及将第一枢转杠杆与第一基座20连接的第一枢转支承件45。
在图45至47中,可以看到当第一基座20相对于第二基座22转动时的运动序列,这导致打开过程。为了清楚起见,省略了第二基座22。
Claims (20)
1.用于通过中心(14)和外边缘(58)限定的开口(10)的封闭机构,所述封闭机构包括:
-多个部段(12),各所述部段在移动到中心(14)处的关闭位置中共同地封闭所述开口(10)并且在移动至外边缘(58)的打开位置中共同地释放所述开口(10);第一和第二枢转杠杆(28、30)以及第一和第二基座(20、22),其中,
-每个部段(12)是自身的四连杆机构的中间部件并且具有第一和第二铰接点(42、48),
-在第一铰接点(42)处,第一枢转杠杆(28)能枢转地安置在相配设的部段(12)上,所述部段在外边缘(58)之外能枢转地安置在第一基座(20)上,并且
-在第二铰接点(48)处,第二枢转杠杆(30)安置在相配设的部段(12)上,所述部段通过曲线传动机构与第一基座(20)能运动地机械耦联,并且所述部段在外边缘(58)之外能枢转地安置在第二基座(22)上,并且
-第一基座(20)和第二基座(22)能够相对于彼此运动,并且相对运动形成用于各所述枢转杠杆(28、30)的驱动运动。
2.根据权利要求1所述的封闭机构,其特征在于,第一或第二基座(20、22)构造为围绕所述中心(14)能运动的环。
3.根据权利要求2所述的封闭机构,其特征在于,所述环在另一个基座上被引导,尤其是通过构造在第一和第二基座之间的转动支承部(44)来引导。
4.根据权利要求3所述的封闭机构,其特征在于,所述转动支承部(44)由构造在第一和第二基座(20、22)之间的至少一个滑槽引导部(38)形成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的封闭机构,其特征在于,所有第一枢转杠杆(28)能枢转地安置在第一基座(20)上和/或所有第二枢转杠杆(30)能枢转地安置在第二基座(22)上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的封闭机构,其特征在于,所有第一枢转杠杆(28)彼此结构相同或至少在杠杆长度方面是相同的和/或所有第二枢转杠杆(30)彼此结构相同或至少在杠杆长度方面是相同的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的封闭机构,其特征在于,第一和第二铰接点(42、48)分别定位在相应配设的部段(12)的径向外部的周向区段的区域中,或者铰接点(42、48)之一关于封闭机构的关闭状态处于相配设的部段(12)的径向的中心线(M)的区域中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的封闭机构,其特征在于,第一枢转杠杆(28)通过第一枢转支承件(45)安置在第一基座(20)上,并且第二枢转杠杆(30)通过第二枢转支承件(50)安置在第二基座(22)上,尤其是第一枢转支承件(45)比第二枢转支承件(50)更进一步布置在径向外部,或者反之亦然。
9.根据前述权利要求中任一项所述的封闭机构,其特征在于,在关闭位置中,第一或第二枢转杠杆(28、30)与相应另一个枢转杠杆(28、30)相比相对于所述开口(10)的直接邻接的外边缘区域(60)更陡地延伸。
10.根据前述权利要求中任一项所述的封闭机构,其特征在于,所有部段(12)具有板状的形状,尤其是基本上圆部段形的形状和/或处于共同的平面中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的封闭机构,其特征在于,所有部段(12)具有处于共同的平面中的封闭区段(81)和安置在封闭区段上的突出的管部段区段(82),其中,各管部段区段(82)在部段(12)的所有位置中相互补充成管,所述管带有通过各所述部段(12)的运动而可变的横截面,或者各管部段区段在所有位置中相互补充成漏斗,所述漏斗带有通过各部段(12)的运动而可变的横截面。
12.根据前述权利要求中任一项所述的封闭机构,其特征在于,所述曲线传动机构具有滑槽轨道(54)和/或接片曲线部和/或曲线盘和/或一个或多个扫描元件。
13.根据权利要求12所述的封闭机构,其特征在于,滑槽轨道(54)构造在第二枢转杠杆(30)上,突起部(56)在该滑槽轨道处作用在第一基座(20)上,或者在第一基座(20)中构造滑槽轨道(54),突起部(56)在该滑槽轨道处作用在第二枢转杠杆(30)上。
14.根据前述权利要求中任一项所述的封闭机构,其特征在于,所述部段(12)为了相对于直接相邻的部段(12)的密封而具有密封件和/或至少部分区段地接合到彼此中。
15.根据前述权利要求中任一项所述的封闭机构,其特征在于,所述部段(12)具有这样的形状并且四连杆机构和曲线传动机构彼此相协调,使得在打开过程期间在直接相邻的部段(12)之间不产生间隙。
16.根据前述权利要求中任一项所述的封闭机构,其特征在于,所述曲线传动机构构造为,使得在打开过程中第二枢转杠杆(30)首先朝向中心(14)方向枢转,然后向外枢转。
17.根据前述权利要求中任一项所述的封闭机构,其特征在于,所述曲线传动机构构造为,使得在打开过程开始时,各所述部段(12)首先实施向外的纯径向运动,然后实施向外的枢转运动。
18.根据前述权利要求中任一项所述的封闭机构,其特征在于,各所述部段(12)具有会聚的尖端(70),其中,所述尖端(70)在关闭状态下在中心(14)处相遇,尤其是所述部段(12)在其面向相邻的部段(12)的侧面(16、18)上具有定心突起部(124),所述定心突起部侧向突出并且在关闭状态下穿入相邻的部段(12)的直接相对置的侧面(16、18)中的优选互补的空隙(126)中,并且所述部段(12)相互机械锁定。
19.根据前述权利要求中任一项所述的封闭机构,其特征在于,为了提供同步运动,第一或第二枢转杠杆(28、30)、第一或第二枢转杠杆(28、30)借助与第一和第二基座(20、22)分开的机械的耦联装置(74)相互连接。
20.根据前述权利要求中任一项所述的封闭机构,其特征在于,各所述部段(12)在其外部的周向边缘(71)上至少在一个轴向端面(102)上具有突出的边缘(104),并且各所述边缘(104)在封闭机构的关闭状态下相互补充成闭合的环绕的环形突起部,其中,设置有带有孔(116)的壳体(106),所述孔能通过封闭机构闭合,并且在壳体和环形突起部之间设置有密封件,以便相对于所述壳体(106)密封所述封闭机构的至少一个侧。
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