CN207848530U - 支承调节装置和调节驱动装置的凸缘承载件和测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及支承调节装置和调节驱动装置的凸缘承载件和测量装置。工艺生产设备例如为石化设备、食品加工设备、核电厂等的调节装置如调节阀和操作该调节装置的调节驱动装置如气动的或电动的升降驱动装置或枢转驱动装置的凸缘承载件，其中该凸缘承载件被设计成只在唯一的变形优先方向如一个围绕凸缘承载件的一个轴向支承方向的周向上是弹性变形的。

Description

支承调节装置和调节驱动装置的凸缘承载件和测量装置

技术领域

本实用新型涉及用于相互支承工艺生产设备、化学或石化设备、食品加工设备尤其是啤酒厂、核电厂等的调节装置(Stellarmatur)如调节阀和操作该调节装置的调节驱动装置如气动调节驱动装置且尤其是气动的行程或枢转驱动装置的凸缘承载件(Flanschtraeger)。另外，本实用新型涉及测量装置，其操作本实用新型的凸缘承载件。

背景技术

原则上已知的是，为了测量用于操作工艺生产设备的调节阀的转动调节驱动装置的转矩时，在将转动驱动装置壳体与调节阀壳体刚性相连的凸缘承载件上测量转动驱动装置的由转动驱动力决定的动态支承反力。

DE2529811115U1公开了一种用于测量调节装置的主轴力的测量系统。利用该测量系统应发现该装置的错误行为，尤其当因老化影响或材料沉积而增大的摩擦值导致很高的调节力时。已知的是，呈测量环形式的测力传感器作为垫圈被安装在调节装置与调节驱动装置之间的支承凸缘上的连接螺钉上。

DE3820838A1公开了一种用于测量可通过调节驱动装置运动的调节装置的转矩的装置。在一个实施方式中，该调节驱动装置壳体和调节装置壳体通过衬套状凸缘承载件相互连接，其中电阻应变片安置在弱化的凸缘承载件部段上，其被称为自由旋转体并通过薄的凸缘壁构成。已知的是，电阻应变片靠近表面地测量伸展的或压缩的弹性变形，在这里，检测在微微米范围的最小变形。电阻应变片依据其电阻改变输出测量值并直接说明在那里作用的电压。

在该已知的测量系统中已经表明，无法可靠保证高的测量精度，这是因为许多可预见和不可预见的作用于支承凸缘的干扰力在伴随已知测量构想情况下无法直接精确推断出实际输出的内部调节力。

实用新型内容

本实用新型的任务是克服现有技术的缺点，尤其是提供一种用于支承工艺生产设备的调节装置如调节阀的凸缘承载件以及一种操作该调节装置的调节驱动装置，可借此精确确定要从调节驱动装置传递至调节装置的调节力，如转矩。

因此，提出了一种用于支承工艺生产设备，如石化设备、食品加工设备、核电厂等的调节装置(如调节阀)和操作该调节装置的气动或电动的调节驱动装置如枢转驱动装置的凸缘承载件。该凸缘承载件在安装状态中通过在各自壳体之间传递承载和支承力而将该调节装置保持在调节驱动装置上，从而尤其不需要另外的支承结构。如果调节装置位置固定地安装在加工设备管路上，则调节装置通过凸缘承载件支承调节驱动装置。如果情况反过来，则调节驱动装置应该安装在加工设备的位置固定的组成部分上且调节装置自由承载于那里。显然，调节装置和凸缘承载件都可以安装在加工设备部分上，使得只有一部分的支承力实际上由凸缘承载件在调节装置壳体与调节驱动装置壳体之间传递。该凸缘承载件被设计用于在调节驱动装置的壳体与调节装置的壳体之间传递反作用力，所述反作用力出现在调节驱动装置使调节装置移入期望位置时。该调节力以下也被称为驱动调节力，其例如根据在加工设备管路内的流体流动强度和/或调节装置的和调节驱动装置的活动件静摩擦力和滑动摩擦力而出现。当凸缘承载件位置固定地安装在设备结构上时，凸缘承载件可作为唯一的支承件装载两个装置，即调节装置和调节驱动装置。当然，可以设置其它的附加的承载支承件。在现场用仪表领域中，凸缘承载件也被称为穹笼(Laterne)、支承框、上部或轭架，其中该支承结构通过主要在轴向支承方向上延伸的支承柱构成，其按照例如等距的周向间距布置，以允许从外接近调节杆或调节轴，调节杆或调节轴在穹笼或轭架的内部延伸和运动。但是，支承结构或凸缘承载件也可以形成完整的管状结构，其在局部是径向敞开的或被削弱，以便尤其形成支承柱。凸缘承载件根据其第一概念部分具有两个凸缘侧，即调节驱动装置侧凸缘和调节装置侧凸缘，在此要获得所述调节驱动装置的或调节装置的各自壳体不可活动地刚性安装在凸缘承载件上。凸缘承载件可以与该调节装置的和调节驱动装置的各自壳体一体连接。通常，凸缘承载件可以具有中央通道，该调节驱动装置的或调节装置的调节件如调节杆或调节轴可以延伸穿过该中央通道。根据调节驱动装置和调节装置的设计的不同，该调节杆或调节轴具有最小横截面，如3毫米或5毫米直至超过300毫米的直径。该调节驱动装置尤其在工艺生产设备情况下获得借以产生调节驱动力的驱动电能或驱动气动能，以完成调节装置的升降运动或枢转。在此，调节驱动装置可以输出名义调节力，其可设计用于克服机械调节弹簧和/或可以在100N至600N、800N、1000N、2000N和或许更高的范围内。

根据本实用新型，如此设计凸缘承载件，它被构造成只在唯一的变形优先方向上，如在围绕凸缘承载件轴向支承方向的周向上是易于变形的。唯一的变形优先方向通过凸缘承载件来确定。凸缘承载件在将调节驱动力从调节驱动装置传递至调节装置时允许只在该变形优先方向上的弹性变形，使得调节驱动装置侧的凸缘部相对于调节装置侧的凸缘部只在预定的变形优先方向上移动。依据各自两个凸缘部的移动或移位，可以获知所施加的调节驱动装置的名义调节力。为此，可以利用经验值和在变形优先方向上的凸缘承载件专门的变形参数如凸缘承载件弹性模量，以便在获得在变形优先方向上的弹性变形运动之后计算出所使用的名义调节力。

变形是弹性的，因而在没有负载且消除调节力时，凸缘承载件沿着变形优先方向返回初始位置/初始状态，在此初始位置/初始状态中尤其只有静态支承力作用。

凸缘承载件依据其承载功能确定一个源于调节驱动装置或调节装置的坐标方向系统，且限定出尤其与调节驱动装置的调节方向和/或调节杆的纵向延伸方向重合的轴向支承方向、垂直于支承方向的径向且在这里最好是指所有的呈星形从轴向支承方向起辐射延伸的径向以及围绕该支承方向的且垂直于该径向的周向。该变形优先方向最好与三个坐标方向中的恰好一个方向尤其是凸缘承载件的周向重合，在这里，尤其该凸缘承载件被设计成在其余方向上、尤其不仅在轴向支承方向上也在径向上是变形刚性的。根据本实用新型，当驱动反作用力尤其超出静态支承力地在调节驱动装置和调节装置之间作用时，凸缘承载件的调节驱动装置侧凸缘和凸缘承载件的调节装置侧凸缘沿预定的变形优先方向运动。在变形优先方向上取向的变形相对运动通过测量技术来获得且尤其被计算处理，以推断出实际输出的调节驱动力。利用所测定的调节驱动力，也可以推断出现场用仪表的可操作性。

在本实用新型的一个优选实施方式中，凸缘承载件具有调节驱动装置侧凸缘或紧固凸缘体、调节装置侧的凸缘或紧固凸缘体和在变形优先方向上将两个凸缘以弹簧弹性(federelastisch)方式活动相连的弹性轮廓部。弹性轮廓部能起到弹簧弹性方式的连接关节作用且尤其被设计用于使所设计的紧固凸缘体弹簧弹性地回撤入初始位置。弹性轮廓部最好通过多个弹性连条实现，它们尤其是一体地在所述凸缘之间延伸。凸缘借助弹性轮廓部的弹性活动性可以通过单独的、活动安装的导向件或关节件实现，其允许这两个凸缘只在变形优先方向上移位，在此可以设置附加弹簧件用于回撤入预定初始位置。补充地或替代地，弹性轮廓部可以具有变形锁止件，其防止该弹性轮廓部在非变形优先方向的其它方向上的活动性。

弹性轮廓部优选被设计成没有导向件或关节件且没有附加弹簧件，并且基于一件式金属件或塑料件被如此削弱和/或设计，即该凸缘承载件只在变形优先方向上、最好只在周向上是易变形的，优选比在凸缘承载件的所有其它坐标方向上，如在轴向和径向上，更易于变形。

在本实用新型的一个优选实施方式中，该凸缘承载件结构确定的变形优先方向并非是线性的，而是呈环形环绕，最好是同心环绕轴向支承方向。

在本实用新型的一个改进方案中，在凸缘承载件的其它坐标方向如轴向支承方向和径向上的弹性轮廓部的弹性变形刚性比在变形优先方向(如周向)上的弹性轮廓部的弹性变形刚性大了至少50％、最好100％、尤其是大了至少三倍、至少四倍或至少五倍。

在本实用新型的一个优选实施方式中，该凸缘承载件、尤其是弹性轮廓部被设计成在变形优先方向上是易弹性变形的，从而在将驱动调节力如驱动转矩从调节驱动装置传递至调节装置时随之发生在调节装置侧凸缘与调节驱动装置侧凸缘之间的在变形优先方向上的弹性变形相对运动，其中变形相对运动可借助位置检测机构如感应式或电容式测量装置来确定。所完成的变形相对运动幅度因为弹性轮廓部的结构设计被调节，使得位置检测机构也能基于凸缘在变形优先方向上的变形位移测量调节驱动装置的最小调节驱动装置力。此时可能发生在两个凸缘之间的为0.1毫米、0.2毫米、0.3毫米、0.5毫米、0.8毫米、1毫米、1.5毫米、2毫米、3毫米、5毫米、10毫米或更大的变形运动范围。

尤其是该感应式或电容式或电位测量式测量装置需要尺寸较大的运动范围，以便能产生足够精确的测量结果。凸缘承载件的易弹性变形性或弹性最小变形位移幅度的设计可以根据所选的位置检测机构的灵敏度来确定。

在本实用新型的一个优选实施方式中，该位置检测机构通过磁场传感器和磁场源构成，其中该磁场传感器和磁场源如此安置在弹性轮廓部的区域内，从而在变形优先方向上测定磁场传感器和磁场源的变形相对运动。磁场传感器最好配属给调节装置侧的凸缘，而磁场源配属给调节驱动装置侧的凸缘，或者反之。

尤其被弱化的弹性轮廓部优选在将驱动调节力从调节驱动装置传递至调节装置时经受扭矩，其中该位置检测机构检测弹性的变形相对枢转运动。

在本实用新型的一个优选实施方式中，该凸缘承载件的弹性轮廓部以多个最好是至少三个或四个优选呈杆状的弹性连条或弹簧柱的形式实现，它们将本身变形刚性的调节驱动装置侧凸缘或安装接口和变形刚性的调节装置侧凸缘或安装接口弹簧弹性活动地相互连接。所述多个弹性连条可以如此设计，它们作为弹性的尤其是一件式合页关节连接在两个凸缘之间作用，以提供在变形优先方向上的弹簧弹性方式的易变形性。长条形的弹性连条的取向最好如此设立，它们在变形优先方向上易弯曲。在承受由凸缘承载件传递的驱动反作用力时，它们压迫弹性连条，其允许调节驱动装置侧的凸缘相对于调节装置侧的凸缘只在变形优先方向上位移。

在本实用新型的一个改进方案中，所述多个弹性连条将调节装置侧的紧固凸缘体弹性连接至调节驱动装置侧的紧固体，其中这些弹性连条如此构造/形成和/或设置，即该弹性轮廓部只在变形优先方向上易弹性变形并且尤其是在其它方向上是变形刚性的，尤其是不必加装到附加的导向机构或变形锁止件上。通过弹性轮廓部本身的设计结构，只在变形优先方向上获得易弹性变形性，随之发生只在一个变形优先方向上的可预见测量的两个凸缘的彼此相对位移。

多个弹性连条和调节装置侧凸缘和调节驱动装置侧凸缘最好由一件，如塑料件或金属件制造。

在本实用新型的一个改进方案中，每个弹性连条在一定周向位置上尤其是呈面状仅沿轴向(垂直于调节装置侧凸缘的和调节驱动装置侧凸缘的接触面)且径向朝外地延伸(从一个凸缘的结合部至另一个凸缘的结合部)，尤其没有周向分量。通过这种方式获得在周向上的期望的易弹性变形性以及在径向和轴向上的期望的变形刚性。因为一件式构造，故保留了凸缘承载件及其构件即凸缘、弹性轮廓部、弹性连条的结构单元，虽然存在在一个方向上的变形。

尤其是在与凸缘一件式构成时，弹性连条最好必须一方面过渡至调节驱动装置侧凸缘的套筒状结合部且另一方面过渡至调节装置侧凸缘的套筒状结合部。在一个实施方式中，各自的结合部完全径向对置。在过渡区内，弹性连条是加强构成的，以便通过弹性连条获得只有一个运动自由度的期望的合页枢转效果，其中尤其每个弹性连条确定相同的合页枢转方向。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述多个弹性连条呈柱状和/或板状构成，在这里，尤其是板状弹性连条均通过两个平行延伸的薄片的叠片对来实现，它们尤其按照小于2毫米的周向间距布置。

在本实用新型的一个替代的或组合的实施方式中，将调节装置侧的紧固凸缘体弹性连接至调节驱动装置侧的紧固凸缘体的所述多个弹性连条如此构造和/或布置，即该弹性轮廓部被设计成在变形优先方向和至少另一个方向上是易弹性变形的，其中在此情况下该弹性轮廓部附加包括变形锁止件如止挡或嵌套，变形锁止件尤其是作为相对于弹性轮廓部或凸缘承载件的单独附加件来设计和安装，和/或只在至少另一个方向上的弹性轮廓部的变形被锁止，使得变形相对运动根据本实用新型只发生在变形优先方向上。

在本实用新型的一个改进方案中，凸缘承载件包括调节驱动装置侧的和调节装置侧的紧固凸缘体或凸缘。该紧固凸缘体呈板状，其中它靠近边缘地具有多个安装孔，以实现刚性连接至调节驱动装置或调节装置。

板状凸缘在轴向上限定出对置的内表面，磁场源或磁场传感器轴向完全对置地设置在该内表面上。板状凸缘限定了相互背对的如此形成的外接触面，即，允许面接触该调节驱动装置或调节装置的尤其相应成形的形状互补的壳体部。

在本实用新型的一个改进方案中，调节驱动装置侧的紧固凸缘体和调节装置侧的紧固凸缘体分别尤其相对于轴向支承方向同心地具有一个通孔。调节驱动装置的和/或调节装置的调节件可以非接触地延伸穿过该通孔。通过这种方式，各自紧固凸缘体具有衬套状或套筒状的基本形状。

该凸缘承载件具有削弱的弹性轮廓部，以便通过测量技术来说明在现场运行中由调节驱动装置交付给调节装置的驱动调节力。该弹性轮廓部是在其它地方尤其是刚性坚硬的凸缘承载件的额定弹性变形部段，并且在承受调节力时促成在预定方向上的弹性变形，该预定方向可以尤其借助位置传感器被扫描。根据本实用新型，如此构成该弹性轮廓部或额定变形部，即在将驱动调节力如驱动转矩从调节驱动装置传递至调节装置时，尤其在弹性轮廓部的调节驱动装置侧部位与弹性轮廓部的调节装置侧部位之间发生弹性变形运动，变形位移至少为0.1毫米、0.2毫米、0.3毫米、0.4毫米、0.5毫米或1毫米或者该调节驱动装置的调节杆/调节轴的最小横截面的至少0.5％。弹性轮廓部可被如此削弱，即，尚可测的最小形变变形已经在正常(无缺陷，无磨损、无未增大的摩擦值)的最小驱动调节力由调节驱动装置作用于调节装置时出现。弹性弯曲的弹性轮廓部所允许的所发现的形变变形或变形幅度越大，则作用的实际驱动调节力越大，由此可以推断尤其是调节驱动装置的和调节装置的磨损状态。至少0.1毫米或调节杆最小横截面的0.5％的可测量的相对位移应该已经在恰好用于克服调节装置和调节驱动装置的内摩擦的驱动调节力被超过时出现。显然，即便在大尺寸的调节驱动装置情况下也排除超过5毫米的相对位移。最佳位移幅度范围在0.1毫米至2毫米或3毫米之间。尤其是，显然该凸缘承载件及其弹性轮廓部被设计成在变形优先方向是易弹性变形的，即便在驱动调节力大时，在变形优先方向上典型也保持弹性并且在弹性轮廓部区域内未达到屈服极限。

根据本实用新型，凸缘承载件被设计成在优先方向或额定变形方向上易弹性变形的，在该优先方向或额定变形方向上有驱动反力在作用，该驱动反力因调节驱动装置的和调节装置的常见的驱动力被采用。此时，期望的弹性变形幅度应该是至少0.1毫米并且不应超过达到1毫米、2毫米或3毫米至5毫米的最大伸展量。根据本实用新型，弹性轮廓部所允许的最小变形距离可以是调节驱动装置或调节装置的调节杆或调节轴的最小尺寸如直径的至少0.3％或0.5％，最好是1％、2％、3％、5％或者甚至10％。如果调节驱动装置的和调节装置的各自调节件具有10毫米最小横截面尺寸或直径，则在正常运行中传递调节力时应该允许弹性轮廓部最小横截面尺寸的至少1％、最好直到10％或20％的变形幅度。在20毫米调节件的情况下，在0.5％的变形位移份额情况下，也假定至少1毫米的绝对变形位移，其在正常的尤其是低的驱动调节力情况下已经出现。

事实表明，至少0.1毫米的变形位移足以尤其采用商业常用的电容式或感应式或电位测量式位置测量方法。利用用于凸缘承载件弹性变形的测量数据，例如可以从经验值、凸缘承载件个别结构常数如弹性模量等说明在所述调节装置与调节阀之间作用的实际驱动调节力。有利的是，弹性轮廓部允许一毫米或许多毫米的较大运动范围以提高位置测量精度。

不同于现有技术，规定了在只具有例如关于调节驱动装置侧的弹性轮廓部区域和调节装置侧弹性轮廓部区域之间的弹性相对运动的一个变形优先方向的削弱的弹性轮廓部区域中的位置测量，以推导出在传递驱动调节力至调节装置时出现的绝对调节力。通过这种方式可获得对实际调节力的准确说明。

另外，本实用新型涉及一种用于测量操作工艺生产设备的调节装置的调节驱动装置的驱动调节力如驱动调节力矩的装置。该测量装置包括如上所述的本实用新型的凸缘承载件。在凸缘承载件上可以安装和/或安装所述调节装置和调节驱动装置，其中该凸缘承载件与位置检测机构组合以在变形优先方向上测定由弹性轮廓部强制产生的弹性变形。

附图说明

本实用新型的其它特性、特征和优点通过以下结合附图对本实用新型优选实施方式的说明变得清楚明白，其中：

图1a是第一实施方式的本实用新型凸缘承载件的立体图；

图1b是根据图1a的凸缘承载件的看向凸缘承载件的调节装置侧端侧的端视图；

图1c是根据图1a和图1b的凸缘承载件的侧视图；

图2a是第二实施方式的本实用新型凸缘承载件的立体图；

图2b是根据图2a的凸缘承载件的看向凸缘承载件的调节装置侧端侧的端视图；以及

图2c示出根据图2a和图2b的凸缘承载件的侧视图。

附图标记列表

1,101 凸缘承载件

3,103 通道

5,105 调节驱动装置侧的紧固凸缘体

7,107 调节装置侧的紧固凸缘体

17,117 弹性连条

21,121 弹性轮廓部

23,123 磁场传感器

25,125 磁场源

51,53,151,153 凸缘板

55,57,155,157 安装孔

61,161 内衬套

63,65,163,165 通孔

141 弹性连条的头

143 臂部

145 避让缺口

171 过载止挡

A 支承方向

D 通道直径

R1,R2,R 径向

U 周向

具体实施方式

在图1a至图1c中，根据本实用新型的凸缘承载件总体带有附图标记1。凸缘承载件1的基本形状呈套管设计结构且限定出轴向支承方向A和轴向通道3，该轴向通道呈柱形且沿轴向支承方向A延伸。在凸缘承载件1的安装状态下，未详细示出的调节驱动装置调节杆或调节轴延伸经过柱形通道3并运动，其中，调节杆/调节轴操作未详细示出的调节装置如调节阀，做法是调节驱动力从调节驱动装置摩擦传递给调节装置。

柱形通道3与轴向支承方向A同心形成。衬套状凸缘承载件1限定出径向，在此，图1b示出了两个相互垂直的径向R1、R2。围绕轴向支承方向A，限定出周向或扭转方向U。

凸缘承载件1包括调节驱动装置侧的紧固凸缘体5和调节装置侧的紧固凸缘体7。在板状的基本呈正方形的紧固凸缘体5、7中开设有四个安装孔55、57，以便将未示出的调节驱动装置的壳体或者未示出的调节装置的壳体刚性且不可移动地与凸缘承载件1安装在一起。

两个紧固凸缘体5、7具有在俯视图中呈正方形的或至少呈矩形的凸缘板51、53，在其角部开设多个安装孔55、57以实现刚性安装至该调节驱动装置的或调节装置的未示出的壳体。作为凸缘承载件1的另一主要组成部分，柱形内衬套61与支承方向轴线A同轴地居中布置。内衬套61在凸缘承载件1的整个轴向长度上在内侧限定了通道3。内衬套61在外侧与在内侧一样基本呈柱形且跨越两个凸缘板51、53的轴向间距。在图1a至图1c的凸缘承载件1中，柱形内衬套61一体过渡至凸缘板51，未在结合部周面上形成空缺。调节驱动装置侧的凸缘板51和内衬套61由一件且尤其是金属件制造。调节驱动装置侧的紧固凸缘体5的凸缘板51具有通孔63，该通孔通入内衬套61内的柱形通道3。在调节装置侧，柱形内衬套61延伸入方形的居中通孔65且被嵌入容纳。

为了获得在两个紧固凸缘体5、7之间的可弹性变形的在变形优先方向U上活动的连接，通过四个弹性连条17实现凸缘承载件1的弹性轮廓部21。这些弹性连条17从柱形内衬套61起径向延伸。

两个紧固凸缘体5、7具有基本板状，其包括用于通道3的通孔63、65。调节装置侧的紧固凸缘体7在径向R以及在轴向A上都设计成比调节驱动装置侧的紧固凸缘体5更强。尤其如图1a所示，紧固凸缘体7内的居中的方形通孔65的尺寸大于调节驱动装置侧的紧固凸缘体5的柱形内衬套61。内衬套61(非接触地)同心延伸到调节装置侧的紧固凸缘体7的通孔65中(除了弹性连条17)，其中该调节驱动装置侧的紧固凸缘体5通过内衬套61相对于调节装置侧的紧固凸缘体7处于总是恒定的轴向间距(轴向支承方向A)。内衬套61的端侧部段在周向U上被凸缘板53完全包围。

为了实现在与调节驱动装置侧的凸缘板51一件式构成的内衬套61(13)与紧固凸缘体7的调节驱动装置侧的凸缘板53之间的被削弱的弹性弯曲的弹性轮廓部21，设有所述四个弹性连条17，它们基本上呈板状或叠片状地只在径向R1或R2和在轴向A上延伸，而没有沿周向U的延伸方向分量。两个弹性连条17完全相对布置且在相同的径向平面内延伸(R1或R2)。

在12点钟、3点钟、6点钟和9点钟位置设置四个弹性连条17，尤其根据图1b的端视图，从而规定了等距的周向间距，它们在图1所示的实施方式中处于约90°。弹性连条17具有几毫米或更小的厚度，以便在周向U上是弹性易弯的。弹性轮廓部21借助四个弹性连条17的设计及其布置造成凸缘承载件1只在一个方向(三个坐标方向中：周向U、径向R、轴向A)、即在周向U上是易弹性弯曲的。在其它坐标方向A、R上，凸缘承载件1且尤其是弹性轮廓部21是变形刚性许多倍。这造成当调节驱动力从调节驱动装置传递至调节装置时反作用调节力被传入凸缘承载件1，在这里，其扭转部分导致凸缘承载件1在周向U上具有比沿轴向A或径向R的力分量强许多的变形。

因为弹性连条17的设置以及其在径向R以及在轴向支承方向A上的面状延伸，两个变形刚性的紧固安装体5、7在周向U上可弹性位移地相互接合。弹性轮廓部21的弹性应如此调节，获得在调节驱动装置正常运行时、尤其在最小调节驱动力情况下的在两个紧固安装体5、7之间的0.1毫米的最小位移范围。最小位移范围可以通过常见的位置检测机构来确定，在这里，在所指出的例子中设有磁场传感器装置。

在如图1所示的凸缘承载件1的实施方式中，弹性轮廓部21本身获得根据本实用新型的只在周向U上的一维弹性变形特性。在凸缘承载件或变形锁止件上不需要单独的导向机构，其抵抗在其它方向A、R上的位移。就此而言，根据图1的实施方式是尤其简单的省地的结构，其能作为穹笼和轭架被用在现场用仪表技术领域。

显然，也可以尤其周向等间距地设置三个或更多的弹性连条17，以便形成弱化的弹性轮廓部21。弹性轮廓部21使凸缘承载件1在扭转方向或周向U上是易变形的，但凸缘承载件1尤其是弹性轮廓部21在所有径向R以及在轴向支承方向A上是变形刚性的。在轴向支承方向和径向上的弹性变形刚性明显较高，相比于沿周向的弹性变形刚性最好是两倍或多倍。

在调节装置侧的紧固安装体7和调节驱动装置侧的紧固安装体5之间作用的扭力可以用感应式或电容式位置测量装置如生产检测装置确定。弹性轮廓部21被设计成在周向U上是易变形的，从而获得至少0.1毫米、最好0.5毫米或1毫米的变形位移。在不同的调节驱动装置中，可以分别设置不同的最小变形位移，其确定各自弹性轮廓部21。例如在具有直径为10毫米的调节轴的调节驱动装置情况下，弹性轮廓部可允许调节轴直径的0.5％或1％的最小变形位移。

该运动幅度是这样大小的，位置检测机构如感应式或电容式测量装置如磁场传感器可以因为弹性轮廓部的弹性变形而测量相对位移。该位置检测机构最好设置在弹性轮廓部21的调节驱动装置侧端或调节装置侧端上，以便能检测最大相对位移。

在图1a和图1b所示的实施方式中设有磁场传感器，它带有附图标记23。磁场传感器23配属于磁场源如永磁体，其带有附图标记25。如图1a所示，磁场源25位置固定地与变形刚性的调节装置侧紧固安装体7相连，而磁场传感器23位置固定地安装在变形刚性的调节驱动装置侧的紧固凸缘体5上。在周向变形运动超过至少0.1毫米时，磁场传感器可测定弹性变形运动且将其传送至位置控制器(未详细示出)的未详细示出的微控制器。它可基于与弹性轮廓部的弹性模量相关的经验值和存储数据计算调节驱动装置如枢转驱动装置的调节驱动力尤其是扭矩实际如何。事实表明，利用本实用新型的凸缘承载件1和安置在其中的额定变形结构即弹性轮廓部21产生在调节驱动装置与调节装置之间的甚至可从外看到的变形运动，这种变形运动可利用感应电容测量方法来简单检测。

通过这种方式，只计算调节驱动力，其它的尤其静态干扰力可以马上被过滤掉。甚至可利用本实用新型凸缘承载件1的可看到的位移获得目视可信性检查。

整个凸缘承载件1最好由一件且尤其是塑料件或金属件注射制造或形成。在此，这两个紧固凸缘体5、7还有弹性轮廓部21连同弹性连条17由一个材料块制造。

这些弹性连条17最好不是由板结构或臂结构构成，而是分别由两个按较小间距布置的平行叠片构成，以便在径向R1、R2和轴向支承方向A上保证弹性轮廓部21的足够高的刚性。叠片板可以具有0.2毫米至1.5毫米的横截面且具有基本上是板叠片厚度的相互周向间距。所有四个弹性连条优选具有这种板叠片对结构。

如果与磁场传感器23相结合地使用凸缘承载件1，则提供根据本实用新型的调节驱动力测量装置。但它未就位在调节驱动装置区域内，而是在远侧在调节驱动装置壳体外定位在凸缘承载件1上。在那里，它是容易做到的，由此能可靠检查其工作方式。

在图2a至图2c中示出了根据本实用新型的凸缘承载件的另一个实施方式。为了附图说明的简单可读性，相同的附图标记被用于该凸缘承载件的相比于根据图1a至图1c的第一实施方式相似的或相同的组成部分，在这里，附图标记被加上100。根据图2a至图2c的凸缘承载件101的主题与根据图1a至图1c的凸缘承载件1的区别尤其在与弹性轮廓部121，它是两件式的且在柱形内衬套161内形成弱化结构并且将紧固凸缘体105、107在周向U上、但也在径向R上易变形地相互连接。弹性轮廓部121也具有四个弹性连条117，它们根据主延伸尺寸在轴向支承方向A上在等距周向位置(12点钟、3点钟、6点钟、9点钟)处延伸，在这里，它们具有臂状或杆状。

这些弹性连条117一体连接至调节驱动装置侧的紧固凸缘体105和调节装置侧的紧固凸缘体107、尤其是其凸缘板151、153中。通过这种方式，与根据图1的实施方式(弹性连条17)中相似地，实现了弹性连条呈合页状接合至紧固凸缘体105和107，在此，不同于根据图1的实施方式，枢转轴线在径向上取向(在根据图1的实施方式中，枢转轴线在轴向支承方向A上起效)。

如已经说明地，弹性轮廓部21具有在周向U上的期望的易弹性变形性，以便位置检测机构能测定在该方向上的变形运动。但为了强制只在周向U上的变形运动，根据图2的凸缘承载件101具有附加的刚性嵌套147，其避免弹性连条117从其沿径向R的轴向延伸方向移开，从而在驱动反作用力传入的情况下直接在嵌套147中承受该径向分量，而在调节驱动力沿径向作用时没有出现凸缘承载件101的变形。通过这种方式，提供一种具有唯一的优选变形方向即沿周向U的优先变形方向的凸缘承载件101，由此一来，期望的预定变形方向被固定下来且可以作为测量装置的一部分来使用。

各自的弹性连条117在足部141在至调节驱动装置侧的紧固凸缘体107的过渡部处加强构成，以便在轴向走向上形成削弱的臂部143，臂部例如在25毫米的通道直径D的情况下可以具有少于5毫米的、最好在1毫米和3毫米之间的厚度。弹性连条117也在过渡至调节驱动装置侧的紧固凸缘体105的对置的端部被加强。在周向上与弹性连条117相邻地在内衬套161中形成呈宽缝形式的避让缺口(Ausweichaussparung)145，以获得凸缘承载件101的弱化和进而在周向U上的易变形性。

这样的凸缘承载件101在轴向支承方向A上具有高的形状稳定性和形状刚性，其中在周向上的变形刚性明显较低。

在凸缘承载件101中，紧固凸缘体105、107的凸缘板151、153通过内衬套161(未插入通孔165)相互连接。内衬套161具有径向连续的缝状缺口145，其造成在周向U上的变形能力，其中，内衬套61的主要足部区域与调节装置侧的紧固凸缘体107的凸缘板153设计为一体。内衬套161的与一体形成的足部对置的头部只部分在调节驱动装置侧的紧固凸缘体105的凸缘板151的通孔163内延伸。内衬套161的弹性连条117只是在紧固凸缘体的两个凸缘板151、153之间的弹性传力的结构连接。

磁场传感器125安装在凸缘板153内，而磁场源125安装或设置在套筒端部159中，它相对于凸缘板153的内侧面以一间隙距离定位。

凸缘承载件101也是测量装置的一部分并且在位置测量装置与之组合时变为这种测量装置。

磁场传感器23、123可以与未详细示出的位置控制器相连，以便结合位置测量装置的测量数据计算并输出功能检查说明、维护说明等。

在变形优先方向U上的易弹性变形性可以通过运动止挡来限制，该运动止挡例如通过在根据图2a至图2c的实施方式中的通孔13构成。规定凸缘承载件1、101在变形优先方向(周向U)上的运动极限以避免凸缘承载件变形超过屈服极限等。

在根据图2a至图2c的实施方式中，这样的过载止挡带有附图标记171，在这里，凸缘承载件101的最大运动范围由在过载止挡171上的轴向测量缝隙决定。

在之前的说明、附图和权利要求中公开的特征不仅可以单独地、也可以任何组合方式对于以不同的实施方式实现本实用新型而言是有意义的。

Claims (31)

1.一种凸缘承载件(1,101)，用于相互支承调节装置和操作该调节装置的调节驱动装置，其特征是，所述凸缘承载件(1,101)被设计成只在唯一的变形优先方向上易于变形。

2.根据权利要求1所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，该凸缘承载件限定了轴向支承方向(A)、垂直于所述支承方向(A)的径向(R)以及包围绕所述支承方向(A)的且垂直于径向(R)的周向，其中所述变形优先方向与三个方向(A,R,U)中的恰好一个方向重合，其中所述凸缘承载件(1,101)被设计成在其它方向上是变形刚性的。

3.根据权利要求1或2所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，该凸缘承载件具有在所述变形优先方向上以弹簧弹性方式铰接所述凸缘承载件(1,101)的调节驱动装置侧的紧固凸缘体(5,105)和所述凸缘承载件(1,101)的调节装置侧的紧固凸缘体(7,107)的弹性轮廓部(21,121)，所述弹性轮廓部被如此弱化和/或设计，该凸缘承载件只在变形优先方向上是易于变形的。

4.根据权利要求3所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述弹性轮廓部(21,121)的变形刚性在所述凸缘承载件(1,101)的其它坐标方向上比在变形优先方向上的所述弹性轮廓部(21,121)的变形刚性大至少50％。

5.根据权利要求3所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，该凸缘承载件在所述变形优先方向上被设计成是易变形的，从而当将驱动调节力，从所述调节驱动装置传递至所述调节装置时随之发生在调节装置侧的紧固凸缘体(7,107)与调节器驱动装置侧的紧固凸缘体(5,105)之间的在变形优先方向上的变形相对运动，其中该变形相对运动能借助位置检测机构来确定。

6.根据权利要求5所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述位置检测机构通过磁场传感器(23,123)和磁场源(25,125)构成，其中该磁场传感器(23,123)和磁场源(25,125)如此安置在所述弹性轮廓部(21,121)的区域中，使得所述磁场传感器(23,123)的和所述磁场源(25,125)的变形相对运动在变形优先方向上被检测。

7.根据权利要求1所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述凸缘承载件(1,101)的弹性轮廓部(21,121)通过多个弹性连条(17,117)实现，这些弹性连条将调节驱动装置侧的紧固凸缘体(5,105)和调节装置侧的紧固凸缘体(7,107)以弹簧弹性方式相连。

8.根据权利要求7所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述多个弹性连条将调节装置侧的紧固凸缘体(7,107)弹性连接至调节驱动装置侧的紧固凸缘体(5,105)，其中所述弹性连条如此构造和/或布置，所述弹性轮廓部(21,121)只在变形优先方向上是易变形的，其中所述多个弹性连条(17,117)和调节装置侧的紧固凸缘体(7,107)和调节驱动装置侧的紧固凸缘体(5,105)由一件制造和/或每个弹性连条(17,117)在一定的周向位置上只在轴向上径向向外延伸而没有周向分量，和/或一方面过渡为调节驱动装置侧的紧固凸缘体(5,105)的套筒状结合部且另一方面过渡为调节装置侧的紧固凸缘体(7,107)的套筒状结合部。

9.根据权利要求7或8所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述多个弹性连条(17,117)呈柱状或板状构成。

10.根据权利要求7所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述多个弹性连条(17,117)将调节装置侧的紧固凸缘体弹性连接至调节驱动装置侧的紧固凸缘体，其中所述弹性连条(17,117)如此构造和/或布置，即所述弹性轮廓部(21,121)在所述变形优先方向和至少另一个方向上是易变形的，其中所述弹性轮廓部(21,121)还包括变形锁止件，该变形锁止件如此锁止该弹性轮廓部(21,121)在至少另一个方向(R)上的变形，即随之发生只在变形优先方向上的变形相对运动。

11.根据权利要求1所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述凸缘承载件(1,101)的调节驱动装置侧的紧固凸缘体和调节装置侧的紧固凸缘体(5,105,7,107)分别呈板状，其中板状的所述紧固凸缘体(5,105,7,107)具有轴向对置的内表面，在所述内表面上，轴向完全对置地设置磁场源(25,125)和磁场传感器(23,123)，和/或板状安装端口具有相互背对且如此形成的外支承面，即允许以面方式支承在所述调节驱动装置的或所述调节装置的相应形成的壳体上。

12.根据权利要求3所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，调节驱动装置侧的紧固凸缘体和调节装置侧的紧固凸缘体(5,7,105,107)分别具有通孔(63,65,163,165)，所述调节驱动装置的和/或调节装置的调节件能延伸穿过该通孔，其中所述紧固凸缘体(5,7,105,107)通过内衬套(61,161)与通道(3,103)相连，该通道基本上至少部分与所述通孔(63,65,163,165)相同地布置和/或该调节件沿所述通道移位，其中所述弹性轮廓部(21,121)设置用于使所述紧固凸缘体(5,7,105,107)易弹性变形地与所述内衬套(61,161)连接。

13.根据权利要求3所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述弹性轮廓部(21,121)如此设计，当将驱动调节力从所述调节驱动装置传递至所述调节装置时，通过所述弹性轮廓部(21,121)随之发生弹性变形运动，此时变形位移至少是0.1毫米或所述调节驱动装置的调节杆或调节轴的最小横截面大小的至少0.5％或1％。

14.根据权利要求13所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，该弹性轮廓部(21,121)被弱化，使得在所述调节装置正常运行时，为了调节所述调节装置，所述弹性轮廓部(21,121)随之发生具有超过0.1毫米、0.2毫米、0.5毫米或者1.0毫米的或者所述调节驱动装置的调节杆或调节轴的横截面大小的至少0.5％、1％、2％、5％或10％的变形位移的弹性变形运动。

15.根据权利要求1所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述调节驱动装置是气动的或电动的升降驱动装置或枢转驱动装置。

16.根据权利要求1所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述变形优先方向是围绕所述凸缘承载件(1,101)的轴向支承方向(A)的周向(U)。

17.根据权利要求2所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述变形优先方向与三个方向(A,R,U)中的周向(U)重合。

18.根据权利要求2所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述凸缘承载件(1,101)被设计成不仅在轴向支承方向(A)上也在径向(R)上是变形刚性的。

19.根据权利要求3所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述弹性轮廓部(21,121)被如此弱化和/或设计，使得所述凸缘承载件在周向(U)上是易于变形的。

20.根据权利要求4所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述弹性轮廓部(21,121)的变形刚性在所述凸缘承载件(1,101)的轴向支承方向(A)和径向(R)上比在变形优先方向上的所述弹性轮廓部(21,121)的变形刚性大三倍、四倍或五倍。

21.根据权利要求5所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述弹性轮廓部(21,121)在所述变形优先方向上被设计成是易变形的，从而当将驱动转矩从所述调节驱动装置传递至所述调节装置时随之发生在调节装置侧的紧固凸缘体(7,107)与调节器驱动装置侧的紧固凸缘体(5,105)之间的在变形优先方向上的变形相对运动。

22.根据权利要求21所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，其中所述位置检测机构是感应式或电容式或电位测量式测量装置。

23.根据权利要求7所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述凸缘承载件(1,101) 的弹性轮廓部(21,121)通过至少三个或四个弹性连条(17,117)实现。

24.根据权利要求7所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，这些弹性连条(17,117)如此取向，即它们使所述凸缘承载件(1,101)只在变形优先方向上是易弹性变形的。

25.根据权利要求8所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述弹性连条如此构造和/或布置，所述弹性轮廓部(21,121)只在变形优先方向上是易变形的并且在其它方向上是变形刚性的。

26.根据权利要求9所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，板状的弹性连条(17,117)通过平行延伸薄片的叠片对实现。

27.根据权利要求10所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述变形锁止件是止挡或嵌套(147)。

28.根据权利要求12所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，调节驱动装置侧的紧固凸缘体(5,105)和调节装置侧的紧固凸缘体(7,107)分别具有与轴向支承方向(A)同心的通孔(63,65,163,165)。

29.根据权利要求28所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述紧固凸缘体(5,7,105,107)通过呈柱形的内衬套(61,161)与通道(3,103)相连。

30.根据权利要求13所述的凸缘承载件(1,101)，其特征是，所述弹性轮廓部(21,121)如此设计，当将驱动转矩从所述调节驱动装置传递至所述调节装置时，通过所述弹性轮廓部(21,121)随之发生在所述弹性轮廓部(21,121)的调节驱动装置侧初始位置和所述弹性轮廓部(21,121)的调节装置侧最终位置之间的弹性变形运动，此时变形位移至少是0.1毫米或所述调节驱动装置的调节杆或调节轴的最小横截面大小的至少0.5％或1％。

31.一种用于测量操作工艺生产设备的调节装置的调节驱动装置的驱动力的测量装置，其特征是，该测量装置包括根据前述权利要求中任一项所构成的凸缘承载件(1,101)，所述调节装置和调节驱动装置能安装在和/或被安装在所述凸缘承载件上，其中给所述凸缘承载件(1,101)配设位置检测机构，以便在变形优先方向上检测由弹性轮廓部促成的弹性变形。