用於手輪操作閥的傳動機構和具有該傳動機構的閥裝置的製作方法

2023-09-20 19:27:40 2

專利名稱：用於手輪操作閥的傳動機構和具有該傳動機構的閥裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於給出關於手輪操作閥的狀態的反饋信息的傳 動機構，包括機械傳動裝置，該機械傳動裝置用於將手輪的迴轉 運動傳遞給用於信號發生器的操作元件，該信號發生器用於產生 對應於手輪操作閥在至少 一 個限定的條件下的狀態的反饋信號。 雖然術語"手輪，，可以表示另外的意思，但可以理解它與本發明 不相關，不論該手輪是手動操作或其他方式操作的，例如機械操 作。此外，術語"信號發生器"可以指物理信號發生器，例如開關， 和傳遞信號的信號發生器，例如無線電信號。
背景技術：
已知的這種類型的傳動機構包括與手輪連接的連接件和傳動 裝置，作為對閥的原有手輪的替代。該連接件具有杆，該杆具有 外螺紋，且與具有內螺紋的襯套嚙合。該杆根據手輪的轉動隨其 旋轉。然而襯套並不旋轉，由此建立蝸輪傳動，從而在連接件旋 轉時襯套根據連接件的旋轉方向、相對於杆向上或向下運動。所 述運動與杆的轉數(並由此和用於操作該閥的手輪的轉數)成正 比。 一旦設置好，襯套的位置與閥的位置相對應。轉換器將襯套 的位置轉換成與手輪操作閥的狀態相對應的反饋信號。 ' 該已知裝置的缺點是由於該連接件的插入，從手輪到被操作
裝置的距離很容易比原來手輪到被操作裝置的距離遠大約30cm。 並不總是具有這樣足夠的空間，當必須如此時就使得操作手輪變 得不容易。在用手操作手輪的情形中，考慮到儘可能地便於使用 來優選手輪的高度。

發明內容
因此，本發明的目的是提供一種引言中提到的類型的傳動機 構，該類型的傳動機構即使對手輪的位置有影響的話，其影響也
為其他目的設計的任何空間。這個目的通過本發明的將所述機械 傳動裝置設置為將所述迴轉運動轉換成在至少與手輪延伸面基本 平行的方向上驅動操作元件的進一步運動得以實現。由此能夠在 與手輪軸線平行的方向上實現傳動機構的緊湊結構，同時該傳動 機構幾乎不需要在那個方向移動(即使確實有一點的話)，從而 不必為操作元件本身和/或平行於手輪軸線的操作元件的可能運 動設置額外的空間。這與已知裝置是相反的。由此實現了本發明 的目的。
本發明的一個重要方面是提供了一種可能，能夠用比較便宜 的手輪操作閥替代更昂貴且更靈敏的手輪操作閥和球閥。到目前 為止，由於缺乏具有可靠的反饋機構的適當緊湊的手輪操作閥， 把手-操作閥和球閥已經在多種情況中使用。
在本發明 一優選實施例中，所述傳動裝置被設計用來通過線 性運動將迴轉運動傳遞給信號發生器的操作元件。線性運動非常 適合操作信號發生器。
為了能記錄手輪相對閥裝置的轉動，優選地，所述傳動裝置 包括與手輪連接的轉動元件和與閥裝置的固定部分連接的接收元 件。在這種情形中，該轉動元件可與手輪形成一整體，和/或該接 收元件可與該閥裝置形成一整體。
所述轉動元件和接收元件設有嚙合裝置，所述嚙合裝置彼此
這是將手輪的迴轉運動傳遞給所述傳動機構的 一種簡單方法。這 是有利的，因為依據所涉的應用，可以選擇所述嚙合裝置以便使所述接收元件的運動發生在特定的要求範圍內。
在一種優選實施例中，所述接收元件包括根據轉動元件的轉 動而運動的齒輪，該齒輪具有軸且繞該軸轉動，該軸具有蝸杆螺 紋並和另一個齒4侖一起形成蝸輪傳動才幾構，該蝸輪傳動才幾構將所
和蝸輪傳動是用於將迴轉運動轉換成直線運動的簡單廉價且可靠 的裝置。根據所述轉動元件上的螺旋或蝸杆螺紋的位置和用戶的 需求，所述軸可以與手4侖的延伸面平^f亍、垂直或成一定角度地延 伸。值得注意的是，在這一點上，所述軸與手輪平行延伸的布置 是這些情形中最有利的布置，其中該布置中所述裝置佔據的空間 是最小的。
所述傳動機構與閥裝置的手輪可拆卸地連接是有利的。所述 傳動機構可以這樣設計，即，使得該傳動機構可容易地安裝到現 有的傳統閥裝置上或當(暫時)不使用該傳動機構時，可容易地 將其拆除。
為了防止由於設置了所述傳動機構而使手輪的工作高度與不 具有傳動機構的閥裝置的情形相比發生改變，優選地，所述傳動 機構可以以這樣一種方式來安裝和拆卸，即，所述手輪的工作高 度在該行為之前和之後至少基本相同。
所述傳動機構設計為安裝在手輪下方是有利的。閥裝置的手 輪下方的空間 一般被認為是被浪費的空間。通過在所述手輪下方 安裝該傳動機構，避免了該傳動機構佔據為獲得閥裝置的(正確) 操作而另外必須或需要的空間。
通過確保將傳動機構設置成安裝在從手輪外周延伸、與手輪 軸線平行的々支想柱中而增強該優勢。
為了使通過遙控操縱該閥成為可能，在本發明的一種優選實
離該閥的位置處的控制單元的反饋信號。例如，該信號可以是電信號或射線信號。然而，也可以使該傳動機構產生(或引發產生) 替代這種信號的視覺信號或在這樣的信號之外再產生視覺信號， 而在這樣的情況下，例如該視覺信號可以在所述傳動機構本身上 被檢測。
如果需要，所述傳動機構可以設置成產生與手輪操作閥在兩
能被理解為在一定範圍中的多種條件的集合。此外，所述反饋信 號可逐步或連續地提供反饋信息，當閥的狀態達到超過規定極限 的值時提供反饋信息，或提供產生一數值的信號，該數值一直適 於手輪每次轉動，至少適於閥的每次位置變化。
該傳動機構優選地包括用於調節傳動比的調節裝置，從而使 該傳動機構適於或能夠適於與不同的閥裝置一起使用。
可替代地，由於通過將一傳動元件更換成具有不同傳動比的 傳動元件從而調節傳動比，因此該傳動機構是可以一皮調節的。在 前面段落中描述的該裝置的特徵可以結合在此。
本發明還涉及具有如前面段落所述的傳動機構的手輪操作


以下將參考附圖，通過對示例性實施例的描述而對本發明進
行更詳細的解釋，其中
圖1是根據本發明的傳動機構的示意性側視圖； 圖2是根據圖1所示的II部分的詳細視圖；和 圖3是圖1所示的機械傳動的一部分的另一詳細視圖。
具體實施例方式
參見圖1,其示出了根據本發明的傳動機構的示意性側視圖， 其中手輪1經由輻條2與手輪的軸3連接，通過該軸傳送手輪1的轉動以操作閥(未示出)。由上盤4和下盤5組成的元件設置 在手輪l的下方。齒輪6與線圈(未示出)嚙合，該齒輪位於上 盤4底側且具有軸7,該軸包括在與齒輪6相對的端部處的加寬 部分8,該加寬部分外部具有螺旋槽9。銷10設置在環繞軸7的 加寬部分8的襯套11中並與螺旋槽9接合。伸出部12從襯套11 向下延伸，該伸出部設有凸輪13，該凸輪能夠在伸出部12上沿 垂直方向運動且可以鎖止在所需位置。
圖2是圖1中加框部分n的詳細視圖，且示出了具有通過齒 輪6嚙合的線圈21的上盤4的一部分的剖視圖。在下盤5中齒輪 6的位置處形成有凹槽，齒輪6穿過該凹槽與線圏21嚙合。
最後圖3示出了通過環繞加寬部分8的襯套11和與螺旋槽9 接合的銷10,軸7的迴轉運動到位置指示室15的機械傳動。凸 輪13能夠垂直運動且能鎖止在伸出部12上的位置上。凸輪13能 夠在指示器16的凹槽14中運動，該指示器能夠繞從位置指示室 15中伸出的軸銷17樞轉。附圖標記16'示出指示器16的不同位 置。
現在將參見圖1更詳細地解釋該傳動機構的操作。軸3將手 輪1與閥(未示出)連接。手輪1的轉動經由輻條2傳遞給環18， 該環設有與軸3上的外螺紋(未示出)配合的內螺紋。這樣根據 手輪1的旋轉方向，手輪1的轉動引起軸3向上或向下運動以調 節閥(未示出)。為了能夠指示閥的位置，上盤4通過纜索19與 手輪1的輻條2連接。這樣，手輪1的轉動導致上盤4隨手輪1 運動。下盤5在所述運動過程中在適當位置保持靜止。由於上盤 4的線圏21 (見圖2)與齒輪6嚙合，上盤4的轉動導致齒輪6 的轉動。齒輪6的轉動經由軸7傳遞給軸的設有螺旋槽9的加寬 部分8。襯套11繞加寬部分8延伸，該襯套能夠在所述加寬部分 8上滑動且銷10穿過該襯套延伸進入螺旋槽9。襯套11被鎖定而 不能繞其縱向軸線旋轉。當設有槽9的加寬部分8旋轉時，槽9的運動使得銷IO隨其運動。由於槽9是螺旋形的，加寬部分相對
於襯套11的轉動(=豎直運動)導致銷10在槽9中的橫向運動， 並且由此導致襯套11也橫向運動。當齒輪6沿順時針方向旋轉時， 也就是齒輪朝向視圖觀察者一側的輪齒向上運動時，襯套11向左 運動，且當齒4侖6沿逆時針方向運動時，襯套ll向右運動。
現在參見圖3,顯然地，襯套11的向右運動導致指示器16 通過凸輪13相對於圖1所示的中間位置向右運動(圖3中)，該 凸輪可在指示器16中的凹槽14內運動。指示器16繞位置指示室 15中的軸銷17樞轉，位置指示室根據由指示器16轉動驅動的軸 銷17的位置指示由手輪1操作的閥的位置。該位置指示室15可 將電信號或射線信號發送至控制裝置(未示出)，該控制裝置可 以位於遠離位置指示室15的位置。如果需要，該信號功能可以結 合可視信號功能，例如具有顏色代碼的盤，該盤可以通過指示器 16被旋轉或可以在位置指示室15中的凹槽後面顯示。該可^L信 號功能也可不與電信號發生器或射線信號發生器一起使用。
由於用於操作閥的手輪1的轉數實際上隨著每個單獨應用而 變化，因此重要的是這樣的傳動機構要具有高度的可調節性，特 別是必須要有可能將該傳動機構安裝到現有的手輪操作閥上。為 此，軸7的加寬部分8是可以更換的，從而使得能夠改變螺旋槽 9的螺距。較大的螺距導致指示器16偏轉較大，而較小的螺距導 致其偏轉較小。在螺旋槽9的螺距給定的情況下，可以通過在伸 出部12上向上或向下移動凸輪13而實現對傳動機構的微調。凸 輪13鎖止在伸出部12上的相對高的位置時的指示器16的偏轉， 小於其中凸輪13鎖止在伸出部12的相對低的位置上的偏轉。由 此，對凸輪13的無級變速調節使得可以實現對傳動機構的無級變 速調節，該傳動機構用於給出關於由手輪1操作的閥的位置的反 饋信息。槽的螺距可以適於例如50-150轉範圍內的齒輪，通過凸 輪13對在50和150轉之間的所需值的^f鼓調是可行的。對於具有150轉的閥的應用，可分別使用具有用於10 - 75轉的較大 螺距和用於100-250轉的較小螺距的加寬部分8。
可以認識到上面的描述僅涉及附圖中所示的本發明的 一 個示 例性實施例。本發明的許多變化都落入由所附權利要求書確定的 本發明的範圍之內。因此，本發明的描述和附圖對上述範圍不具 有限定作用。因此，可以通過齒輪傳動、蝸輪傳動和其它種類傳 動以各種方式進行連接，在每種情形中，手輪的迴轉運動轉換為 與手輪1的平面平行的運動。這樣，例如該傳動裝置10-17可以 傾斜90%,使得伸出部12與手輪的延伸面平行地延伸。
權利要求
1.一種傳動機構，該傳動機構用於給出關於手輪操作閥的狀態的反饋信息，所述傳動機構包括機械傳動裝置，該機械傳動裝置用於將所述手輪的迴轉運動傳遞給用於信號發生器的操作元件，該信號發生器被設計為產生對應於手輪操作閥在至少一種限定條件下的狀態的反饋信號，其特徵在於，所述機械傳動裝置設置為將所述迴轉運動轉換為進一步的運動，該運動用於在至少與手輪的延伸面基本平行的方向上驅動所述操作元件。
2. 根據權利要求1所述的傳動機構，其特徵在於，所述傳動的操作元件。
3. 根據權利要求2所述的傳動機構，其特徵在於，所述傳動 裝置包括與手輪連接的轉動元件和與所述閥裝置的固定部分連接 的接收元件。
4. 根據權利要求3所述的傳動機構，其特徵在於，所述轉動 元件和接收元件設有嚙合裝置，所述嚙合裝置彼此接合，從而使 所述轉動元件根據手輪的轉動而設定所述接收元件的運動。
5. 根據權利要求3或4所述的傳動機構，其特徵在於，所述 接收元件包括設置為根據所述轉動元件的轉動而運動的齒輪，該 齒輪具有軸且可繞該軸轉動，該軸具有蝸杆螺紋，且該軸和另一個齒輪 一 起形成蝸輪傳動機構，該蝸輪傳動機構將所述軸的迴轉 運動轉換成與手輪的延伸面平行的直線運動。
6. 根據前述任一項或多項權利要求所述的傳動機構，其特徵 在於，該傳動機構與閥裝置的手輪可拆卸地連接。
7. 根據權利要求6所述的傳動機構，其特徵在於，該傳動機 構以這種方式安裝或拆除，即，所述手輪的工作高度在所述安裝 或拆除之前和之後至少基本相同。
8. 根據前述任一項或多項權利要求所述的傳動機構，其特徵 在於，該傳動機構設計為安裝在手輪下方。
9. 根據前述任一項或多項權利要求所述的傳動機構，其特徵 在於，該傳動機構設計為安裝在假想柱中，該假想柱從所述手輪 的外周平行於手輪軸線延伸。
10. 根據前述任一項或多項權利要求所述的傳動機構，其特徵在於，該傳動機構設計為產生或引發產生傳送給設置在遠離所述 閥的位置處的控制單元的反饋信號。
11. 根據前述任一項或多項權利要求所述的傳動機構，其特徵 在於，該傳動機構設置為產生與手輪操作閥在兩個或多個限定條 件下的狀態相對應的反饋信號。
12. 根據前述任一項或多項權利要求所述的傳動機構，其特徵在於，該傳動機構包括用於調節傳動比的調節裝置。
13. 根據前述任一項或多項權利要求所述的傳動機構，其特徵 在於，所述傳動比通過將一個傳動元件更換為具有不同傳動比的 傳動元件而加以調節。
14. 一種手輪-操作閥裝置，其特徵在於，所述裝置設有根據 上述任一項或多項權利要求所述的傳動機構。
全文摘要
本發明涉及用於手輪操作閥的傳動機構和具有該傳動機構的閥裝置。用於給出手輪操作閥的狀態的反饋信息的傳動機構包括機械傳動裝置，該機械傳動裝置用於將手輪的迴轉運動傳遞給用於信號發生器的操作元件，該信號發生器被設計為產生對應於手輪操作閥在至少一種限定條件下的狀態的反饋信號，所述機械傳動裝置設置為將所述迴轉運動轉換為進一步的運動，該運動用於在與手輪的延伸平面基本平行的方向上驅動所述操作元件。本發明還涉及具有上述傳動機構的閥裝置。
文檔編號F16K31/44GK101408261SQ20081017560
公開日2009年4月15日 申請日期2008年10月9日 優先權日2007年10月9日
發明者A·布希根斯, R·休布雷格森 申請人:耐澤勞克斯安全系統有限公司