CN104024710A - 用于阀的可转动的闭锁件的操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分的用于阀的可转动的闭锁件的操作装置1、特别是用于圆盘阀或者节流阀的能气动或液压操纵的转动驱动装置。本发明的任务在于，实现一种所述类型的操作装置，所述操作装置简单地构造并且在此所述操作装置在驱动轴的支承区域中和在设置于驱动活塞中的直线导向装置和曲线导向装置的区域中具有高的稳定性以及具有与行程无关的直接的具有尽可能最大的精度的转动角度限制。这通过如下方式达到，即，所述驱动轴（6）在嵌接到壳体（2）中的、与壳体固定连接的且在壳体中结束的支承套筒（2.4）在两侧径向地支承；所述活塞杆（4.2；40b.2）在支承套筒（2.4）的外周向面上能轴向移动并且径向支承；并且至少一个带动销（12）通过设在支承套筒（2.4）中的止挡件（2.4a）受到对其绕转动轴线（A）的转动运动的与行程无关的直接的限制。

Description

用于阀的可转动的闭锁件的操作装置

技术领域

本发明涉及一种用于阀的可转动的闭锁件的操作装置、特别是用于圆盘阀或者节流阀的能气动或液压操纵的转动驱动装置，所述操作装置具有：壳体，在所述壳体中设置有相对于圆筒形的壳体周向罩壳密封的、能在一侧用压力介质加载的驱动活塞，所述驱动活塞优选具有管状的活塞杆；驱动轴，所述驱动轴在一侧从壳体导出并间接或直接地驱动闭锁件转动，其中，所述驱动活塞或者在一侧加载压力介质时克服至少一个复位弹簧的作用实施轴向移动运动，或者在交互地（wechselseitig）加载压力介质时实施往复的移动运动，其中，所述活塞杆通过至少一个构成在其中的轴向槽在壳体中受到轴向定向的引导，与壳体固定连接的直线导向凸轮嵌接到所述轴向槽中，并且所述活塞杆具有至少一个设置在其中的螺旋形的槽，在驱动轴上或者在驱动轴中固定设置的带动销嵌接到所述螺旋形的槽中，从而径向和轴向支承的驱动轴通过驱动活塞的沿着驱动轴的转动轴线的方向定向的轴向移动运动经历实现转动轴线的转动。

背景技术

这种类型的操作装置（也简称为转动驱动装置）记载在EP 0 599770 A2中，其中驱动活塞在一侧用压力介质加载时克服至少一个复位弹簧的作用实施轴向移动运动。在与驱动活塞可拆卸地连接的管状的活塞杆中，为了直线引导驱动活塞，设置有两个沿直径相对地设置的轴向槽并且为了产生驱动轴的转动运动设置有一个唯一的相对于驱动活塞的轴向运动方向倾斜的曲线导向槽。驱动轴在一侧超过操作装置的壳体的底部伸出到环境中并且在该底部上固定设置有管状的支承体，所述支承体伸入到壳体中，并且用于在端部侧的支承和引导活塞杆。在支承套筒的背离底部的端侧区域中在支承套筒中锚定有横向销，所述横向销由一侧至另一侧沿径向穿过支承套筒并且在此穿过活塞杆的所述两个轴向槽。驱动轴一方面在由其穿透的底部中径向支承并且朝向驱动轴的环境侧的轴端部径向支承，并且另一方面所述驱动轴在管状的活塞杆的内侧上得到其径向支承，所述活塞杆能在驱动轴上径向移动。驱动轴在横向销上得到朝向驱动活塞的轴向支承。在驱动轴中固定锚定有径向定向的销，所述销嵌接到活塞杆内的曲线导向槽中。

已知的操作装置的运动过程虽然能以相对简单的结构来实现，但是这以驱动轴的稳定性低且不精确的驱动活塞侧的径向支承为代价而达到的。该径向支承间接地在支承套筒中进行、即通过管状的活塞杆进行，其中，所述活塞杆本身与驱动活塞可拆卸地连接并且由于其轴向的往复运动径向在外侧相对于支承套筒，而径向在内侧相对于驱动轴分别以足够的间隙结合。此外，驱动轴的转动角度限制与行程有关地并因此不精确地进行，因为驱动活塞的或者与其连接活塞杆的行程运动通过未公开的止挡所限制并且不限制转动运动。

FR 2 236 103 A1描述一种运动原理基本上相当于EP 0 599 770A2的运动原理的转动驱动装置。不过驱动活塞的复位不通过复位弹簧进行，而是该驱动活塞在两侧加载压力介质，并且驱动轴在两个壳体端面从转动驱动装置的壳体导出。

用于阀的可转动的闭锁件的操作装置在DE 33 03 872 C2中或者在该申请的（DE 33 15 244 A1）的附加申请中描述。在最先被提到的操作装置的活塞中设有一个唯一的曲线导向装置，并且在其次被提到的操作装置的活塞中设有两个相互对置地设置的曲线导向装置，所述曲线导向装置以倾斜的槽的形式加工到外部的活塞周向罩壳中并且可绕轴线转动的带动件滚轮嵌接到到所述槽中。滚轮的轴固定在操作装置的壳体周向罩壳上。活塞因此在加载压力介质时实施行程运动并且同时实施转动运动。该转动运动通过构成在活塞的中心内四边形离合器传递到与阀轴连接的驱动轴上。驱动轴在管状的气动缸的下缸盖中径向支承并且朝两侧轴向浮动地（fliegend）支承，并且在此，驱动轴不可相对转动地带动地嵌接到能在其上轴向移动的活塞中。驱动轴的转动角度限制通过活塞在其在复位弹簧的作用下占据的轴向的静止位置中在可轴向调整的调整链环上进行。因此这是与行程有关的并因此间接的转动角度限制。

DE 60 2004 001 988 T2公开一种用于操纵阀的致动器，所述阀配设有可转动的阀元件。活塞克服弹簧的复位力在壳体中仅仅能轴向移动，因为该活塞通过相应成对沿直径设置的与壳体固定的导向杆被引导，所述导向杆相应轴向和沿周向方向相互位错地由两侧嵌接到活塞中。在活塞周向罩壳中加工有两个相互对置设置的、以螺旋形的、在端侧分别闭合的槽形式的曲线导向装置，带动件滚轮嵌接到所述槽中，所述带动件滚轮能绕垂直于活塞的纵向轴线固定设置在操纵杆中的轴转动。可转动运动的操纵杆一方面在活塞周向罩壳内的圆筒形的、中央的孔中能轴向地且可转动运动地移动地支承并且操纵杆另一方面穿过壳体的底部并且在那里或者其得到其轴向的固定支承。在活塞轴向移动时，轴向地固定在壳体底部中的操纵杆因此实施相应的转动运动。转动运动通过带动件滚轮贴靠在槽的相应配设的端部上来限制。

DE 10 2010 002 621 A1描述一种用于可转动的功能元件、特别是圆盘阀或者球阀的闭锁元件的致动器，所述致动器具有按照DE602004001988T2的致动器的运动学工作方式。与后者不同，所述致动器仅具有两个导向杆，其中，其中一个导向杆锚定在壳体的其中一个盖中，而另一个导向杆锚定在所述另一个盖中，并且所述两个导向杆在活塞中沿相互对置的方向隐蔽式地结束。驱动轴的转动角度限制通过活塞在各盖上的轴向末端位置限制进行。因此这是与行程有关的并因此间接的转动角度限制。

在DE 199 50 582 C1中描述一种用于阀的可转动的闭锁件的操作装置，所述操作装置具有按照DE 60 2004 001 988 T2或者DE 10 2010002 621 A1的致动器的运行学工作方式。与所述两种致动器不同，操作装置具有与壳体固定的导向杆，所述导向杆沿直径相对地设置在壳体的盖中并且沿相同的方向在活塞的一个容纳两个螺旋形的槽的柄中隐蔽式地结束。驱动轴的转动角度限制通过活塞在盖上的轴向末端位置限制进行。因此这是与行程有关的并且因此间接的转动角度限制。

DE 28 17 260 A1描述一种用于流体阀、例如球阀的调整设备，在该调整设备中，内部的空心的缸在圆筒形的外壳体中可转动运动地支承，所述外壳体具有沿直径设置的轴向定向的狭缝。内缸在其周向面中具有两个沿直径设置的螺旋形的槽。设置在外壳体上的行程缸具有活塞杆，所述活塞杆导入到内缸中并且那里以与活塞杆固定连接的横向栓不仅嵌接到槽中而且嵌接到狭缝中，在所述横向栓上在两侧设置有滑动套筒。外壳体与球阀的壳体固定连接，并且内缸与球阀的可转动运动的操纵杆固定连接。在狭缝中轴向运动地被引导的活塞杆因此在通过行程缸产生直线运动时引起内缸和因此球阀的操纵杆球阀沿顺时针方向或者逆时针方向的转动运动。内缸的转动角度限制通过滑动套筒在轴向定向的狭缝的闭合端部上的轴向末端位置限制。因此这是与行程有关的并且因此间接的转动角度限制.

DE 43 13 751 A1描述一种用于阀的可转动的闭锁件的操作装置，在该操作装置中，从壳体的盖导出的、在那里可转动运动地支承在轴向固定支座中的驱动轴的套筒形的伸入操作装置的壳体中的突起具有两个沿直径设置的螺旋形的槽。在与盖固定连接的支承套筒中设有两个沿直径设置的轴向定向的狭缝。设置在壳体中的可移动的活塞的活塞杆与横向栓固定连接，在所述横向栓上在两侧分别设置有两个相邻的滑动滚轮。相应的外滑动滚轮嵌接到狭缝中，并且相应内滑动滚轮嵌接到槽中。在狭缝中轴向运动地被引导的活塞杆因此在通过活塞产生行程运动时引起套筒形的突起和因此驱动轴的转动运动。驱动轴的转动角度限制一方面通过活塞在壳体的另一个盖上的轴向末端位置限制进行并且另一方面通过滑动滚轮在狭缝的闭合端部上的贴靠来进行。因此这是与行程有关的并且因此间接的转动角度限制。

DE 17 50 372 A公开一种四通旋转换向阀，在该四通旋转换向阀中，阀元件或者旋转滑闸在两个运行位置之间可以旋转。所需的转动运动借助于直线工作的操作装置产生，所述操作装置在其周面上具有两个沿直径设置的曲线导向装置。设置在旋转滑闸的驱动杆上的带动销分别嵌接到所述曲线导向装置中。转动圆盘的两个工作位置例如通过固定在直线工作的操作装置上的锁定件来确定，所述锁定件在相应的工作位置嵌接到所配设的锁定槽中。因此这是与行程有关的并且因此间接的转动角度限制。

所述类型的操作装置的曲线导向槽的与走向有关的、能变化的斜度/螺距（Steigung）在EP 0 622 574 B1中描述。该文献公开了在仅能轴向运动的驱动活塞时的曲线导向槽的曲面，所述驱动活塞在两个沿直径相对地设置的壳体侧的直线导向槽中借助于带动件滚轮被引导，所述曲线导向槽的在圆盘阀的闭合位置中过渡到较弱弯曲的并且因此更陡的曲线区段中。通过较弱的弯曲部达到切向力的增大并且因此达到在驱动活塞的该轴向位置中的转矩增大并且因此达到闭锁件移入到配合密封中。

驱动轴的与行程无关的、直接的转动角度限制由DE 20 2005 014348 U1并且也由DE 297 03 710 U1已知。在两个转动驱动装置中，驱动活塞不可相对旋转地被引导，即通过两个沿直径相对地设置的、与壳体底部固定连接的导向杆被引导，所述导向杆嵌接到驱动活塞内的相配的导向孔中。DE 20 2005 014 348 U1公开用于限制转动运动的转动运动设备，所述转动运动设备包括锚定在壳体中的闭锁凸轮和与驱动轴固定连接的、具有大致圆弧状的凹部止挡元件，闭锁凸轮嵌入所述凹部中，并且在所述凹部中，闭锁凸轮可以相对地在两个端侧的止挡面之间在圆弧形的轨道上运动。DE 297 03 710 U1描述一种固定在驱动轴上的止挡段，其与固定在壳体的底部上的导向杆相对应，所述导向杆与行程无关地限制并且直接限制于其精确的额定值上。所述两种已知的转动角度限制是较为复杂的，并且驱动轴的末端位置限制不直接在位置固定的壳体上进行，而是间接地通过闭锁凸轮或者通过两个导向杆进行，其中，转动角度的调校仅通过在圆弧状的凹部上的补充作业而可以在止挡元件或者在所述止挡段上实现。

发明内容

本发明的任务在于，实现一种所述类型的操作装置，所述操作装置简单地构建，并且在此，所述操作装置在驱动轴的支承区域中和在设置于驱动活塞中的直线导向装置和曲线导向装置的区域中具有高的稳定性以及具有与行程无关的直接的具有尽可能最大的精确的转动角度限制。

该任务通过具有权利要求1的特征的操作装置来解决。操作装置的有利的实施形式是从属权利要求的技术方案。

本发明的基本的第一解决构思在于，所述驱动轴在与壳体固定连接的或者构成在该壳体中的支承套筒中受到两侧的并且在此分别直接的径向支承。该直接的径向支承为高的支承精度创造了最有利的条件。

本发明的基本的第二解决构思的特征在于，所述活塞杆在支承套筒的外周向面上能轴向移动并且径向支承，并且本身不承担用于其他构件、例如驱动轴的导向功能。由此不影响其在支承套筒上的导向和支承。如果驱动活塞（在第一实施形式中包括活塞底部和活塞杆）形成一体式的、优选材料锁合的单元，然后由此对于高的导向和支承精度实现了有利的条件。如果驱动活塞在第二实施形式中并且这里在至少一个两件式的或者两块式的实施方式中包括一个内活塞和一个外活塞并且所述内活塞本身以其活塞底部和其活塞杆形成一个一件式的、优选材料锁合的单元，则实现对于第一实施形式足够的导向和支承质量。

本发明的基本的第三解决构思在于，至少一个带动销通过设在支承套筒的止挡件受到对其绕转动轴线的转动运动的与行程无关的直接的限制。因为带动销直接在驱动轴上产生转动运动，所以对其转动运动的按照本发明的直接的限制对于精确地保持转动角度的所希望的额定值创造了最有利的条件。

当驱动活塞构造成至少两件式或两部分式的并且其分界设在外活塞和内活塞的至少一个同心地围绕操作装置的转动轴线的周向面中时，减少了操作装置在其用于针对不同标称尺寸并且因此不同的驱动转矩的阀时的部件多样性。在此，外活塞和内活塞形成（分别就本身来看）一个一体式的或者说整体式的单元。对于不同的驱动转矩的匹配在这种情况下通过构造成不同大小外径的外活塞来实现，而内活塞对于所有驱动转矩总是具有相同的且唯一的尺寸几何结构。

在此，一种建议设定，所述至少一个外活塞和所述至少一个内活塞形锁合地且可拆卸地相互连接。驱动活塞的所述分开能够使所述内活塞衬套形地构造成具有第二活塞底部和连接在该第二活塞底部上的套筒形的第二活塞杆，而所述外活塞具有活塞环和连接在该活塞环上的活塞套筒，其中，所述活塞套筒优选完全围绕活塞杆。对不同的驱动转矩的匹配因此可以非常简单地通过活塞环来实现，并且活塞套筒同时将活塞环稳定于其在活塞杆上并因此在内活塞上的位置。

驱动活塞的上面所述的分开和构造成外活塞和内活塞一方面能实现在两个活塞之间的特别稳定的形锁合，其特征在于，所述外活塞通过在第二活塞底部的区域中径向向内延伸的凸出部与构成在第二活塞底部上的凹入部形成带动连接。另一方面，能够以非常简单的方式将所述至少一个螺旋形的槽和所述至少一个轴向槽构成在第二活塞杆中，即连贯地通过第二活塞杆的整个壁部构成。在已拼装的驱动活塞中，外活塞的活塞套筒形成用于第二活塞杆连同其至少一个轴向槽和至少一个螺旋形的槽的保护套。

如果外活塞此外以上面描述的活塞环的形式构成，则具有不同大小外径的活塞环的外活塞能够与总是具有相同的且唯一的尺寸几何结构的内活塞相接合，由此非常简单地实现对不同的驱动转矩的匹配并且减少操作装置的部件多样性。

一种建议设定，至少一个直线导向凸轮固定在支承套筒中或支承套筒上。由此驱动活塞在总体上轴线引导驱动活塞的构件、即支承套筒上受到阻止其转动的直线引导。如果如另一种建议所设定的那样，设置两个沿直径相对地设置的直线导向凸轮，在这些直线导向凸轮中每个直线导向凸轮嵌接到配设的轴向槽中，则由此产生在活塞杆、直线导向凸轮和支承套筒的配对之内的与仅具有一个直线导向凸轮的情况相比更有利的力分布和驱动活塞在支承套筒上的改善的无歪斜的引导。

在活塞杆、带动销和驱动轴的配对之内的更有利的力分布和因此驱动活塞在支承套筒上也得到改善的无歪斜的引导按照另一种建议通过如下方式来确保，即，在活塞杆中设有两个沿直径相对地设置的螺旋形的槽，各一个配设的带动销嵌接到所述螺旋形的槽中。如果观察该实施形式，带动销合并成一个唯一的连续的带动销，所述带动销以其相应的端部嵌接到螺旋形的槽之一中，则在提高其稳定性的同时简化布置结构。

另一种包含独立的发明构思的实施形式设定，所述至少一个直线导向凸轮和所述至少一个带动销以其相应的纵向轴线设置在唯一的、垂直于转动轴线定向的布置平面内。为了能够轴向尽可能短地构造活塞杆，此外提出，所述布置平面延伸通过支承套筒的朝向驱动活塞的端侧的区域。

特别是在两个直线导向凸轮和两个带动销或者一个由所述两个带动销合并成的唯一的连续的带动销的情况下，由该实施形式产生的在驱动活塞上有利的力分布是显而易见的。因为用于直线导向的轴向槽和螺旋形的槽交替地且双重地设置在活塞杆的周边上，沿活塞杆的轴向延伸方向观察，在相邻的槽之间形成楔形的周向区段，所述周向区段的渐缩相应相反地定向。如果现在活塞杆在其行程的进程中以所述两个周向区段的两个渐缩的端部首先移动到支承套筒上并因此相应压入直线导向凸轮和带动销之间，由此张开的作用力作用到直线导向凸轮和带动销上，则相应的周向区段在布置平面内受到直线导向凸轮和带动销的反作用力，所述反作用力与作用力相反地起作用并且沿周向方向平衡。如果活塞杆的行程方向逆转，则两个另外的周向区段同样以所述两个渐缩的端部首先相应压入直线导向凸轮和带动销之间，从而现在相应的周向区段以如上面描述那样相同的方式受到反作用力，所述反作用力同样相反地起作用并且沿周向方向平衡。

当直线导向凸轮或者带动销所嵌接的相应的轴向槽和/或相应的螺旋形的槽构成为朝向活塞杆的自由端部敞开的时，通过将所述至少一个直线导向凸轮和所述至少一个带动销布置在前述布置平面内实现的力平衡于是产生特别有利的效果。由此曲线导向装置的制造变得非常简单。当曲线导向装置以两个分别朝向活塞杆的自由端部敞开的沿直径相互对置地设置的螺旋形的槽的形式构成时，这点以特别有利的方式也适用。槽的敞开的构成形式一方面显著地便利于驱动活塞在支承套筒上的装配，因为敞开的槽能够简单地套装到直线导向凸轮和带动销上，并且另一方面通过该构成形式不妨碍敞开的布置结构的稳定性和坚固性，因为不存在自由的反作用力，这种反作用力可能对活塞杆的可能的周向区段沿周向方向加负荷，所述周向区段可以被视为悬伸的、在一侧张紧的梁。

为了以非常高的精度确定转动角度的所希望的、优选90度的额定值而提出，配设给至少一个带动销的止挡件以设在支承套筒中、沿其周向方向受限地延伸的周向槽的形式构成，带动销贴靠在所述周向槽的相应的端部侧的边界上。对于两个或者唯一的连续的带动销，设有两个沿直径相对地设置的与此有关的周向槽。在两种情况下，在一种优选的实施形式中，相应的周向槽沿周向方向、即在其相应的侧向的边界处这样确定尺寸，使得所述周向槽在考虑到并且与配设的带动销的相关的尺寸相配合作用的情况下在带动销的受限的转动运动末端位置之间允许如下的转动角度，所述转动角度精确地等于额定值。该额定值通过闭锁件在其闭合和打开位置之间的转动运动来确定。

当所述至少一个螺旋形的槽具有与走向有关的、能变化的斜度时，用于操纵阀的圆盘形的闭锁件的转矩能够按照简单的方式与要求相适配、特别是在移入到配合密封的阶段中。与此有关地特别有利的是，相对于驱动活塞的沿转动轴线的方向定向的纵向轴线来测量的斜度构造成在螺旋形的槽的相应的端部区域中大于在其中间区域中。由此在端部区域中实现比在中间区域中更大的转矩。两个端部区域与此相应地出现优化的功能，因为操作装置参照闭锁件不仅可以弹簧闭合地而且可以弹簧打开地设置在阀上。这种切换特性通过操作装置相对于阀以相差90度的布置结构来达到。

在壳体实施方式方面设定，所述壳体周向罩壳与由驱动轴穿透的第一壳体端面可拆卸地或材料锁合地连接。在第一种情况下，操作装置的内腔为维护目的而保持为可接近的。在第二种情况下能非常成本有利地制造操作装置，其中，与此有关的维护不再是可能的。

当壳体周向罩壳与和第一壳体端面相对置的第二壳体端面形成一个罐形的一件式的单元时，操作装置的制造成本能够进一步减少。

操作装置的按照本发明的构成方式确保驱动轴在与壳体固定的支承套筒中非常稳定的和两侧的径向支承。为了将该支承也利用于驱动轴的轴向支承而设定，在所述支承套筒中相互间隔开距离地设有第一支承件、和第二支承件以用于驱动轴的径向和轴向的支承，其中，与驱动活塞相邻的第二支承件承受朝向该第二支承件定向的轴向力，并且第一支承件承受相反的轴向力，所述轴向力分别由驱动轴施加的并且这里相应优选由该驱动轴的凸肩施加。

非常小的标称尺寸的阀通常需要如下的操作装置，所述操作装置仅须产生相应小的驱动转矩。该驱动转矩又要求在外径方面相对小的、优选构成为一体式的驱动活塞、直径大致相同的活塞杆，因为其直径的减少由于在其中安置的结构措施而很难实现。在该实施方式中，在外侧围绕活塞杆的复位弹簧的布置结构是不可能的。为了以有利的方式解决复位弹簧的布置问题，一种建议设定，所述至少一个复位弹簧在一侧设置在第一活塞杆之内并且在第一驱动活塞的第一活塞底部上得到其轴向支撑，并且在另一侧在驱动轴的端侧的凹部中设有所述至少一个复位弹簧的容纳部和轴向支撑部。当如所提出的那样，复位弹簧沿纵向方向构造成两件式的并且其相邻的端部容纳在一中间件中时，复位弹簧的支承稳定性提高，所述中间件优选在端侧的凹部中轴向可移动地被引导。

按照本发明的操作装置优选用作用于圆盘阀或者节流阀的能气动或者液压操纵的转动驱动装置。

附图说明

由如下说明和附图的所示的图以及由权利要求书得出本发明的更详细的表述。本发明以最为不同的实施形式实现，而在附图中示出操作装置的两种优选的实施形式并且以下按照构造和功能予以描述。图中：

图1以中间剖视图示出按照本发明的、带有一件式的驱动活塞的操作装置的优选的第一实施形式；

图2以透视图示出按照图1的剖切的操作装置的视图；

图3按照在图1中以A-B表示的剖切走向示出按照图1的操作装置的横剖视图；

图4以透视图示出按照图1的操作装置的驱动轴的与行程无关的转动角度限制；

图5以中间剖视图示出按照本发明的、带有两块式的驱动活塞的操作装置的优选的第二实施形式；以及

图6按照在图5中以C-D表示的剖切走向示出按照图5操作装置的横剖视图。

具体实施方式

用于阀的可转动的闭锁件的操作装置1（图1至6）参照视图位置在下侧通过灯笼式壳体23（图5）与闭锁件连接（未示出带有闭锁件的阀）。灯笼式壳体23利用灯笼式凸缘23a优选借助于螺栓24和螺母25拧到操作装置1的壳体2的第一壳体端面2.2上。在实施例中涉及一种用于阀的能气动操纵的操作装置1（气动压力介质D）、也被称作转动驱动装置，所述阀也被称为圆盘阀或者节流阀。操作装置1在相应的适配的情况下也可以用液压压力介质D加载。

操作装置1包括壳体2（图1、2、5），在所述壳体中设置有一个借助于活塞密封件10相对于圆筒形的壳体周向罩壳2.1密封的、在一侧能加载压力介质D、优选压缩空气的、能轴向移动的例如构成为一件式或者一体式的第一驱动活塞4（图1、2）或者例如构成为两件式或者两部分式的第二驱动活塞40（图5）。驱动活塞4、40分别在加载压力介质D时克服至少一个复位弹簧8的作用而实施轴向移动运动。代替至少一个复位弹簧8，驱动活塞4、40也可以通过交互地（交替地在两侧）加载压力介质D实施往复的移动运动，其中，在这种情况下所述驱动活塞4、40通过加载其背侧的压力介质D转移到其初始位置或者静止位置中。

按照图1、2的一件式的第一驱动活塞4（优选的第一实施形式）具有第一活塞底部4.1，在该第一活塞底部的朝向阀的侧面在中心设有优选构成为管状的第一活塞杆4.2。为了在壳体2的内部实现第一驱动活塞4的直线导向部4.4，即为了对其进行轴向引导，在管状的第一活塞杆4.2中构成有至少一个轴向槽4.4a。在优选的和所示的实施例中设计两个沿直径相对地设置的轴向槽4.4a（图2）。此外，第一活塞杆4.2具有至少一个螺旋形的槽4.3a，所述螺旋形的槽构成曲线导向装置4.3。在优选的实施例中在所述两个轴向槽4.4a之间的区域内分别设有一个螺旋形的槽4.3a（图1、2）。

间接或直接地驱动阀的闭锁件转动的驱动轴6在一侧在壳体2的第一壳体端面2.2上从第一壳体端部导出，并且在嵌接到壳体2中的、与壳体固定连接的且在壳体中结束的支承套筒2.4中借助于一个第一和一个第二支承件16.1、16.2在两侧径向地支承。驱动轴6也受到轴向在两侧起作用的轴向支承，所述轴向支承在实施例（图1）中借助于一个示意性示出的、例如借助设置在第一壳体端面2.2上的轴向支承件22来构成。为了驱动轴6与闭锁件不可相对转动地间接地或直接的耦联，在驱动轴6的端侧中设有一个带动凹部6.1，所述带动凹部例如可以构成为四边形的。管状的第一活塞杆4.2相对于示图位置在其上面的行程末端位置中以离开其内周向面包围支承套筒2.4的端部侧的区域沿轴向方向的一段距离，由此在适合地匹配内周向面的直径和支承套筒2.4的外径的配对尺寸时，第一活塞杆可移动地且径向地支承在支承套筒2.4的外周向面上。

直线导向凸轮14嵌接到所述至少一个轴向槽4.4a中，所述直线导向凸轮沿径向方向固定在支承套筒2.4中或者在支承套筒上。在实施例中设有两个沿直径相对地设置的直线导向凸轮14，所述直线导向凸轮嵌接到相配的轴向槽4.4a中（图3、图2）。为了减少摩擦，直线导向凸轮14有利地在外侧配设有直线导向滚轮14a，该直线导向滚轮适宜地能绕现在其轴线作用的直线导向凸轮14转动。

带动销12嵌接到所述至少一个螺旋形的槽4.3a中（图1），所述带动销沿径向方向固定在驱动轴6中或者驱动轴上（图3）并且可转动平移地穿过在外侧围绕驱动轴6的支承套筒2.4（图4）。优选地，可以设有两个沿直径相对地设置的带动销12，所述带动销嵌接到相应相配的螺旋形的槽4.3a中。在实施例中，各带动销12合并成一个唯一的连续的带动销12*（图1、2、3），该带动销在径向的横向孔6.2中穿透驱动轴6、在那里固定，在两侧可转动平移地贯穿支承套筒2.4并且以其相应的端部嵌接到配设的螺旋形的槽4.3a中（图3、图1、2、5）。为了减少摩擦，带动销12、12*优选地在外侧配设有曲线引导滚轮12a，该曲线引导论滚适宜地能绕现在起轴线作用的带动销12、12*转动。

所述至少一个直线导向凸轮14和所述至少一个带动销12；12*以其相应的纵向轴线优选设置在一个唯一的垂直于转动轴线A定向的布置平面E内（图2、4、1、5），其中，在观察轴向尽可能短地构成的第一活塞杆4.2时，布置平面E延伸通过支承套筒2.4的朝向第一驱动活塞4的端部侧的区域。为了曲线导向装置滚轮12a和直线导向滚轮14a按照可想到简单的方式固定在配设在带动销12、12*或者直线导向凸轮14上以防止滚动和/或为了径向在外侧稳定第一活塞杆4.2，例如可以将周向管20移动到第一活塞杆4.2的外周向面上（图3、4）。

在顾及第一驱动活塞4的简单装配时，有利的是，所述至少一个轴向槽4.4a和/或所述至少一个螺旋形的槽4.3a构成为朝向第一活塞杆4.2的自由端部敞开的（图1、2），因为通过该构成方式实现了第一活塞杆4.2以其槽4.3a、4.4a套到相应的直线导向凸轮14和带动销12、12*上。此外，所述至少一个螺旋形的槽4.3a优选包括与走向有关的、能变化的斜度。所述斜度相对于第一驱动活塞4的沿驱动轴6的转动轴线A的方向定向的纵向轴线来测量，所述斜度优选构造成在螺旋形的槽4.3a的相应的端部区域中大于在中间区域中（图1、5）。

第一驱动活塞4由于直线导向装置4.4仅具有一个轴向移动自由度。在该轴向移动运动的进程中在给第一活塞底部4.1加载如下压力介质D时，第一驱动活塞4向下（正行程方向+h；图1）运动，从而驱动轴6通过在两侧嵌接到螺旋形的槽4.3a中的带动销12*而进行绕转动轴线A的（由下方看）右旋、即沿顺时针方向的转动运动（图1至5），所述压力介质经由构成在第二壳体端面2.3中的压力介质开口18被供给给形成在第一活塞底部4.1、壳体周向罩壳2.1和一个在上侧封闭壳体周向罩壳的第二壳体端面2.3之间的压力介质室。第一驱动活塞4在所述至少一个复位弹簧8的作用下由下面的行程末端位置向上（负行程方向-h）运动，从而转动运动的方向逆转。当然，前述的向右或向左定向的转动运动取决于螺旋形的槽4.3a是顺时针方向的还是逆时针方向。在实施方式例中，螺旋形的槽4.3a构造成右旋的。在图1中仅点划线地并因此示意性表示的至少一个复位弹簧8分别直接地在上侧支撑在第一活塞底部4.1上并且在下侧支撑在第一壳体端面2.2上。在图2中完全没有示出所述至少一个复位弹簧8；在图5中以在机械制造中常见的形式示出所述至少一个复位弹簧8。

通过所述至少一个螺旋形的槽4.3a的有效的轴向长度或者通过第一驱动活塞4的轴向行程的在两侧的限制在第一驱动活塞4的所述两个行程端部位置之间产生一个最大的转动角度。通常将转动角度与此有关地与行程有关地限制于希望的额定值是令人不满意且不准确的，因为与行程有关的限制受一系列制造公差影响。为了避免与行程有关的限制的这种普遍的缺陷，在按照本发明的操作装置1中，设定所述至少一个带动销12通过设在支承套筒2.4中的止挡件2.4a而受到对其绕转动轴线A的转动运动与行程无关的、直接的限制（图3、4、6）。

前述普遍的教导优选这样设计，使得配设给所述至少一个带动销12的止挡件2.4a以设在支承套筒2.4中的、沿其周向方向受限地延伸的周向槽2.4a的形式构成（参见特别是图4），带动销12贴靠在所述周向槽的相应的端部侧的边界上。在所示的优选的实施例中，配设给唯一的带动销12*的止挡件2.4a以两个沿直径相对地设置的、设在支承套筒2.4中的、沿其周向方向受限地延伸的周向槽2.4a的形式构成，带动销12*的各一个端部贴靠在其相应的端部侧的边界上（图3、4、6、1、5）。在此，相应的周向槽2.4a这样沿周向方向确定尺寸，使得周向槽2.4a在考虑到并且与配设的带动销12；12*的相关的尺寸相配合作用的情况下在带动销12；12*的受限的转动运动末端位置之间允许如下的转动角度，所述转动角度精确地等于预定的额定值。转动角度的希望的额定值通常等于闭锁件在其闭合和打开位置之间的转动角度、优选90度。

壳体周向罩壳2.1与由驱动轴6穿透的的第一壳体端面2.2可拆卸地拼装或者材料锁合地连接。在该实施例中示出材料锁合的连接。此外，壳体周向罩壳2.1与和第一壳体端面2.2相对置的第二壳体端面2.3形成一个罐形的、优选一体式的单元.

通过为操作装置1与阀的所述两个可能的末端位置、即闭合和打开位置的配设关系，驱动活塞4的上面描述的向下运动（正行程方向+h）产生阀打开或者闭合运动。驱动活塞4的向上运动（负行程方向-h）仅通过复位弹簧8的力和合理地以所述步骤的相反的次序来实现。根据上面所述的配设关系，向上运动然后产生阀的闭合或打开运动。

所述至少一个直线导向凸轮14和所述至少一个带动销12、12*按照一种优选的包含一种独立的发明构思的实施形式以其相应的纵向轴线设置在唯一的垂直于转动轴线A定向的布置平面E内。特别是对于两个直线导向凸轮14和两个带动销12或者一个由所述两个带动销12合并成的唯一的连续的带动销12*的情况，显而易见的是由该实施形式得到在驱动活塞4上、特别是在第一活塞杆4.2上的有利的力分布。因为用于直线引导装置4.4的轴向槽4.4a和螺旋形的槽4.3a交替地并且双重地设置在第一活塞杆4.2的周边上，所以在相邻的槽4.3a、4.4a之间沿第一活塞杆4.2的轴向延伸方向看产生楔形的周向区段（部分地由图1可看出），所述周向区段的渐缩相应相反地定向。如果第一活塞杆4.2现在在其正行程方向+h的进程中以两个周向区段的所述两个渐缩的端部首先移动到支承套筒2.4上并且因此分别压入一个直线导向凸轮14和一个带动销12、12*之间，由此张开的作用力作用到所述直线导向凸轮和带动销上，然后相应的周向区段在布置平面E中受到直线导向凸轮14和带动销12、12*的反作用力，这些反作用力与作用力相反地起作用并且沿周向方向相平衡。如果第一活塞杆4.2的行程方向逆转（负行程方向-h），则所述两个另外周向区段同样以所述两个渐缩的端部首先相应地压入一个直线导向凸轮14和一个带动销12、12*之间，从而现在相应的周向区段以与上面描述相同的方向受到反作用力，这些反作用力同样相反地起作用并且沿周向方向平衡。在第一活塞杆4.2中优选设有构成为朝向其自由端部敞开的槽4.3a、4.4a，由此该第一活塞杆沿周向方向必然比构造成具有本身闭合的槽的情况刚性更小，通过该力平衡该第一活塞杆可以保持没有在一定程度上复杂的加强的措施。驱动活塞4的通过敞开的槽4.3a、4.4a而显著地简化。

在一种用于小的标称尺寸的阀的操作装置1中，放弃所述至少一个围绕第一活塞杆4.2的复位弹簧8（图1），并且取而代之地所述至少一个复位弹簧（8）在一侧设置在第一活塞杆4.2之内并且得到其在第一驱动活塞4的第一活塞底部4.1上的轴向支撑，并且复位弹簧在另一侧在驱动轴6中的端侧的凹部6.3中得到容纳和轴向支撑（图1中复位弹簧（8）的点划线的图示）。一种与此有关的实施方式仅在如下情况才是可能的，即，放弃连续的带动销12*的构成方式并且设有两个相互分开的带动销12。在这种情况下，复位弹簧（8）适宜地构造成沿纵向方向分成两部分的并且其相邻的端部容纳在未示出的中间件中，所述中间件优选在端侧的凹部6.3中轴向可移动地被引导。

以下在其构造方面描述两件式的或者两部分式的第二驱动活塞40按照图5、6（优选的第二实施形式）。其在上面描述的操作装置1之间的布置和功能基本上相当于在图1至4中的第一驱动活塞4的布置和功能，并且上面的描述合理地也能不受限制地转用到第二实施形式上。因此放弃与此有关的描述。

第二驱动活塞40的分开地设置在一个外活塞40a和一个内活塞40b的至少一个同心地围绕转动轴线A的周向面中。在实施例中是两个径向间隔开的周向面，从而在外活塞40a上形成有一个径向向内定向的凸出部40a.3并且在内活塞40b上形成有一个与此互补的凹入部40b.3。外活塞40a和内活塞40b优选形锁合地且可拆卸地相互连接。但两个活塞的拼装也可以力锁合和/或材料锁合（例如压紧和/或熔焊、钎焊）地进行。内活塞40b衬套形地构造成具有第二活塞底部40b.1和连接在该第二活塞底部上的套筒形的第二活塞杆40b.2。外活塞40a具有活塞环40a.1和连接在该活塞环上的活塞套筒40a.2，并且活塞套筒40a.2优选完全围绕活塞杆40b.2。凸出部40a.3处于第二活塞底部40b.1的区域内，并且凸出部与构成在第二活塞底部40b.1上的凹入部40b.3形成形锁合的第一带动连接。在外活塞和内活塞40a、40b之间的形锁合通过与第一带动连接轴向间隔开的保险环29来补充，并且一个设置在凸出部和凹入部40a.3、40b.3之间的第三密封部28实现在外活塞和内活塞40a、40b之间的密封。压力介质D到压力介质开口18中的供应经由压力介质连接件30来进行。

所述至少一个螺旋形的槽4.3a和所述至少一个轴向槽4.4a构成在第二活塞杆40b.2内。活塞套筒40a.2作为用于第二活塞杆40b.2的保护套筒起作用并且因此也实现用于带动销12、12*及其曲线导向滚轮12a以及直线导向凸轮14及其直线导向滚轮14a的径向保险和润滑。

为了减少操作装置1与不同的大小的驱动转矩的匹配时的部件多样性，外活塞40a设有构造成具有不同大小外径的活塞环40a.1，这些活塞环分别与总是具有相同的且唯一的尺寸几何结构的内活塞40b相拼接。

在第二活塞底部40b.1的朝向第二壳体端面2.3的端面中构成有例如构成为螺纹底孔的固定孔40b.4，所述固定孔可以用于多种目的。固定孔可以用于容纳行程限制件，利用该行程限制件例如可预设任意的行程。此外，固定孔可以用于与连接到操作装置1上的所谓的叠式缸的活塞相连接，利用该叠式缸在压力介质D的预定的压力时能按照现在规定的总活塞面而产生轴向驱动力的相应扩大。固定孔最终也可以用于与检测第二驱动活塞40的相应位置的反馈装置相连接。规定类型的固定孔例如也可以设置在第一驱动活塞4的第一活塞底部4.1中。

在图5中示出驱动轴6的优选的径向和轴向支承。为了该目的，在支承套筒2.4中相互间隔开距离地设有一个第一支承件16.1和一个第二支承件16.2以用于径向地和也附加于轴向地支承（轴向支承件22）驱动轴6。该支承也能转用到具有构造成一体式的第一驱动活塞4的操作装置1的第一实施形式上。与相应的驱动活塞4、40b相邻的第二支承件16.2承受相对于该第二支承件定向的轴向力，第一支承件16.1承受相反的轴向力，各轴向力优选分别由驱动轴6的配设给相应的支承件16.2、16.1的凸肩施加。驱动轴6在第一支承件16.1的区域中相对于该该第一支承件借助于第一密封部26压力介质紧密地密封，并且第一支承件16.1相对于支承套筒2.4借助于第二密封部27压力介质紧密地密封。该密封在如下的情况时是需要的，即，代替复位弹簧8驱动活塞4、40通过反向地加载压力介质D（亦即通过加载在驱动活塞4、40和第一壳体端面2.2之间的空间）转移到其静止或初始位置中。在使用复位弹簧8时，上面提到的空间通过在壳体周向罩壳2.1的未标记的孔来通风。

附图标记列表

1 操作装置

2 壳体

2.1 壳体周向罩壳

2.2 第一壳体端面

2.3 第二壳体端面

2.4 支承套筒

2.4a 止挡件（例如周向槽）

4 第一驱动活塞

4.1 第一活塞底部

4.2 第一活塞杆

40 第二驱动活塞

40a 外活塞

40a.1 活塞环

40a.2 活塞套筒

40a.3 凸出部

40b 内活塞

40b.1 第二活塞底部

40b.2 第二活塞杆

40b.3 凹入部

40b.4 固定孔

4.3 曲线导向装置

4.3a 螺旋形的槽

4.4 直线导向装置

4.4a 轴向槽

6 驱动轴

6.1 带动凹部

6.2 横向孔

6.3 端侧的凹部

8 复位弹簧

（8） 复位弹簧（在活塞杆4.2、40b.2内部）

10 活塞密封部

12 带动销

12*连续的带动销

12a 曲线导向滚轮

14 直线导向凸轮

14a 直线导向滚轮

16.1 第一支承件

16.2 第二支承件

18 压力介质开口

20 周向管

22 轴向支承件

23 灯笼式壳体

23a 灯笼式凸缘

24 螺栓

25 螺母

26 第一密封部

27 第二密封部

28 第三密封部

29 保险环

30 压力介质连接件

A 转动轴线

D 压力介质（气动、液压）

E 布置平面

+h 正行程方向

-h 负行程方向

n 转动运动

Claims (21)

1.一种用于阀的可转动的闭锁件的操作装置（1），所述操作装置具有：壳体（2），在所述壳体中设置有相对于圆筒形的壳体周向罩壳（2.1）密封的、能在一侧用压力介质（D）加载的驱动活塞（4；40），所述驱动活塞具有活塞杆（4.2；40b.2）；驱动轴（6），所述驱动轴在一侧从壳体（2）导出并且间接或直接地驱动闭锁件转动，其中，所述驱动活塞（4；40）或者当在一侧用压力介质（D）加载时克服至少一个复位弹簧（8）的作用实施轴向的移动运动，或者在交互地用压力介质加载是实施移入和移出的移动运动，其中，活塞杆（4.2；40b.2）通过至少一个在活塞杆中构成的轴向槽（4.4a）在壳体（2）中受到轴向定向的引导，与壳体（2）固定连接直线导向凸轮（14）嵌接到所述轴向槽中，并且所述活塞杆（4.2；40b.2）具有至少一个设置在活塞杆中的螺旋形的槽（4.3a），固定设置在驱动轴（6）上的带动销（12；12*）嵌接到所述螺旋形的槽中，从而径向和轴向支承的驱动轴（6）通过驱动活塞（4；40）沿驱动轴的转动轴线（A）的方向定向的轴向移动运动进行绕转动轴线（A）的转动，其特征在于，

·所述驱动轴（6）在两侧径向地支承在嵌接到壳体（2）中的、与壳体固定连接的且在壳体中结束的支承套筒（2.4）中，

·所述活塞杆（4.2；40b.2）在支承套筒（2.4）的外周向面上能轴向移动并且径向支承，

·并且所述至少一个带动销（12）通过设置在支承套筒（2.4）中的止挡件（2.4a）受到对其绕转动轴线（A）的转动运动的与行程无关的、直接的限制。

2.按照权利要求1所述的操作装置，其特征在于，所述驱动活塞（40）构成为至少两件式的并且其分隔部设在外活塞（40a）和内活塞（40b）的至少一个同心地围绕转动轴线（A）的周向面内。

3.按照权利要求2所述的操作装置，其特征在于，所述至少一个外活塞（40a）和所述至少一个内活塞（40b）形锁合地且可拆卸地相互连接。

4.按照权利要求2或3所述的操作装置，其特征在于，所述内活塞（40b）衬套形地构造成具有第二活塞底部（40b.1）和连接在第二活塞底部上的套筒形的第二活塞杆（40b.2），所述外活塞（40a）具有活塞环（40a.1）和连接在活塞环上的活塞套筒（40a.2）；并且所述活塞套筒（40a.2）完全包围活塞杆（40b.2）。

5.按照权利要求2至4之一所述的操作装置，其特征在于，所述外活塞（40a）通过在第二活塞底部（40b.1）的区域中径向向内延伸的凸出部（40a.3）与构成在第二活塞底部（40b、1）上的凹入部（40b.3）形成第一带动连接。

6.按照权利要求4或5所述的操作装置，其特征在于，所述至少一个螺旋形的槽（4.3a）和所述至少一个轴向槽（4.4a）构成在第二活塞杆（40b.2）中。

7.按照权利要求2至6之一所述的操作装置，其特征在于，具有构造成外径大小不同的活塞环（40a.1）的外活塞（40a）与总是具有相同的且唯一的尺寸几何结构的内活塞（40b）相拼接。

8.按照上述权利要求之一所述的操作装置，其特征在于，所述至少一个直线导向凸轮（14）固定在支承套筒（2.4）中或支承套筒上。

9.按照上述权利要求之一所述的操作装置，其特征在于，设有两个沿直径相对设置的直线导向凸轮（14），其中每个直线导向凸轮嵌接到一个相配的轴向槽（4.4a）中。

10.按照上述权利要求之一所述的操作装置，其特征在于，在活塞杆（4.2；40b.2）中设有两个沿直径相对设置的螺旋形的槽（4.3a），各一个相配的带动销（12）嵌接到所述螺旋形的槽中。

11.按照权利要求10所述的操作装置，其特征在于，所述两个带动销（12）合并成一个唯一的、连续的带动销（12*），该带动销以其相应的端部分别嵌接到所述螺旋形的槽（4.3a）之一中。

12.按照上述权利要求之一所述的操作装置，其特征在于，所述至少一个直线导向凸轮（14）和所述至少一个带动销（12；12*）以其相应的纵向轴线设置在唯一的、垂直于转动轴线（A）定向的布置平面（E）内。

13.按照权利要求12所述的操作装置，其特征在于，所述布置平面（E）延伸通过支承套筒（2.4）的朝向驱动活塞（4；40）的端部侧的区域。

14.按照上述权利要求之一所述的操作装置，其特征在于，朝向所述至少一个带动销（12）的止挡件（2.4a）以设在支承套筒（2.4）中的、沿支承套筒的周向方向有限地延伸的周向槽（2.4a）的形式构成，带动销（12）贴靠在周向槽的相应的端部侧的边界上。

15.按照权利要求11至13之一所述的操作装置，其特征在于，所述配设给唯一的带动销（12*）的止挡件（2.4a）以两个沿直径相对设置的、设在支承套筒（2.4）中的、沿其周向方向有限地延伸的周向槽（2.4a）的形式构成，带动销（12*）的各一个端部贴靠在周向槽相应的、端部侧的边界上。

16.按照权利要求14或15所述的操作装置，其特征在于，相应的周向槽（2.4a）沿周向方向这样确定尺寸，使得周向槽（2.4a）在考虑到并且与配设的带动销（12；12*）的相关尺寸相配合作用的情况下在带动销（12；12*）的受限的转动运动末端位置之间允许精确地等于额定值的转动角度。

17.按照上述权利要求之一所述的操作装置，其特征在于，相应的轴向槽（4.4a）和/或相应螺旋形的槽（4.3a）构成为朝向活塞杆（4.2；40b.2）的自由端部敞开的。

18.按照上述权利要求之一所述的操作装置，其特征在于，在所述支承套筒（2.4）中相互间隔开距离地设有第一支承件（16.1）和第二支承（16.2）以用于沿径向和轴向支承驱动轴（6），与驱动活塞（4；40）相邻的第二支承件（16.2）承受朝向其定向的轴向力，并且第一支承件（16.1）承受相反的轴向力，各轴向力分别由驱动轴（6）施加。

19.按照权利要求1、8至10、12至14或16至18之一所述的操作装置，其特征在于，所述至少一个复位弹簧（8）在一侧设置在第一活塞杆（4.2）的内部并在第一驱动活塞（4）的第一活塞底部（4.1）上得到其轴向支撑，并且在另一侧在驱动轴（6）中的端侧的凹部（6.3）中设有所述至少一个复位弹簧（8）的容纳部和轴向支撑部。

20.按照权利要求19所述的操作装置，其特征在于，所述复位弹簧（8）构造成沿纵向方向分成两部分的并且其相邻的端部容纳在一中间件中，所述中间件在端侧的凹部（6.3）中轴向可移动地被引导。

21.按照上述权利要求之一所述的操作装置，其特征在于，所述操作装置（1）作为用于圆盘阀或节流阀的能气动或液压地操纵的转动驱动装置起作用。