CN101666393B - 用于将致动器连接至阀的连接元件 - Google Patents

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Abstract

本发明描述一种用于将致动器(150)连接至阀(170)的连接元件。该连接元件(100)包括第一接口(110)，其适于将该连接元件(100)机械地连接至该致动器(150)；第二接口(120)，其适于将该连接元件(100)机械地连接至该阀(170)；以及可变形部分(130)，其形状成形的方式使得在沿着该连接元件(100)的轴向(101)压缩的作用下，该可变形部分(130)不可逆地弯曲，从而形成凸起(130a)。由此，该凸起(130a)适于与形成在该致动器(150)上的环形槽(154)永久地接合，从而使该连接元件(100)和该致动器(150)以不可分离但可旋转的方式相互连接。还描述了包括连接元件(100)的致动器系统和阀系统，以及将连接元件(100)连接至致动器(150)的方法。

Description

用于将致动器连接至阀的连接元件
技术领域
本发明涉及致动器受控阀技术领域以及阀与阀控制致动器之间的机械连接。特别地，本发明涉及用于将致动器连接至阀的连接元件。进一步，本发明涉及用于控制阀的致动器系统，其中，该致动器系统包括所描述的连接元件，并且涉及一种阀系统，其包括阀和所描述的致动器系统。此外，本发明涉及用于将连接元件连接至致动器的方法。
背景技术
借助于致动器来调节建筑物内的房间温度已是众所周知，致动器连接至控制通过散热器内部的流速的阀。通常，相应的流动介质是热水。当热水流过散热器时，它向散热器传递热能。
特别地，为了控制散热器阀的位置，使用电动机械致动器。这种包括致动器和散热器阀的阀系统的正确操作依靠致动器与阀之间的稳定的机械连接。这种连接通常借助于连接元件建立。通常，连接元件以不可分离但可旋转的方式连接至致动器。在下文，由致动器和连接至致动器的连接元件组成的组件将被称为致动器系统。
连接元件可以是包含内螺纹的螺母，其适合于啮合外螺纹，相应地是阀体的外螺纹。因此，当将致动器系统安装到阀体上时，必须使螺母至少相对于阀体旋转。
在组装致动器系统时，必须使螺母正好保持在致动器的轴向位置。为了提供螺母与致动器之间的可旋转连接，公知的是，使用形成在致动器上的塑料弹簧钩元件，以便抓紧在螺母的槽中。这样的钩元件通常使致动器系统的组装过程很容易。然而，钩元件具有的缺点是如果螺母紧得太牢固，这些钩元件就很容易断裂。
西门子建筑工程提出一种更加稳定的解决方法来将螺母机械地连到阀体上。在描述用于散热器阀VDN...、VEN...、VUN...、VPD...。和VPE...的电力致动器SSA31...、SSA81...和SSA61...的数据表4893中，日期为23.02.2005(见http://www.sbt.siemens.ru/files/13093.pdf)的CE1N4893en，公开了包含电线的电力致动器系统，该电线安置在螺母的环形槽与致动器颈部的槽之间。这种解决方法的缺点是复杂的制造工艺。首次合格产量太低，并且几乎不可能实现相应致动器系统的自动组装。
需要在致动器与阀之间提供一种简单但机械性稳定的连接。
发明内容
根据独立权利要求的主题可以满足这种需要。从属权利要求描述了本发明的优选实施例。
根据本发明的第一方面，提供一种用于将致动器连接至阀的连接元件，尤其是用于将电力致动器连接至用于控制散热器操作的阀。所描述的连接元件包括(a)第一接口，其适于将该连接元件机械地连接至该致动器；(b)第二接口，其适于将该连接元件机械地连接至该阀；以及(c)可变形部分，其形状成形的方式使得在沿着该连接元件的轴向压缩的作用下，该可变形部分不可逆地弯曲，从而形成凸起。由此，该凸起从该连接元件的侧壁隆起。而且，该凸起适于与形成在该致动器上的环形槽永久地接合，从而使该连接元件和该致动器以不可分离但可旋转的方式相互连接。
所述连接元件基于的想法是，通过该可变形部分的有目的的变形，能形成凸起，该凸起适于通过该致动器的环形槽相应地与该致动器接合。由此，将在该连接元件与该致动器之间建立不可分离但可旋转的连接。
所述连接元件可提供的优势是，简化了致动器系统的生产过程，该致动器系统可连到阀体上并且能够控制相应的阀。该生产过程包括的步骤包括以不可分离但可旋转的方式将适当的连接元件安装在该致动器上。通过所描述的第二接口，该连接元件能机械地连到该阀上。
为了压缩该连接元件，可以使用例如夹钳或折波钳的适当工具。
所述侧壁可以是该连接元件的内壁或外壁，其取向平行于轴向。该轴向由代表该连接元件的对称轴的轴线限定。在这点上，该对称至少由转动对称和/或轴向对称部分地实现。
该阀可以是任何能够控制液体或气体介质流速的装置。特别地，该阀可以是行程开关阀，其中，通过简单地调整行程开关、柱塞或阀提升器的位置来控制流速。
根据本发明的一个实施例，该连接元件还包括中央开口，其围绕该连接元件的对称轴延伸，并且其提供了处于该致动器与该阀之间的通道。
所述中央开口提供的优点是，该致动器能够以常用方式控制该阀的位置。由此，例如推杆元件可以移动通过该中央开口。该推杆元件可以分配给该致动器或给该阀。
根据本发明的另一个实施例，该凸起向内隆起进入该连接元件的中央开口。
该可变形部分的朝着所述对称轴的所述弯曲可提供的优点是，该凸起从外部看不到。这意味着可以获得没有外部转角和/或外部凸起的连接元件，这些转角和/或凸起会对不经意拿着该连接元件的人产生皮肤损害。这既适用于(a)形成该连接元件与该致动器之间的不可分离但可旋转的机械连接的所述压缩过程，也适用于(b)连接配合过程，其中，该致动器连同该连接元件一起连到该阀上。
根据本发明的又一全实施例，该可变形部分沿着该连接元件的圆周延伸。
优选地，该可变形部分基本沿着该连接元件的整个圆周或至少沿着其大部分延伸。这可提供的优点是，由所述压缩过程形成的该凸起不但接合一个或多个可选圆周区域，并且沿着整个圆周的至少大部分嵌入该环形槽内。
根据本发明的又一个实施例，该第二接口具有螺纹，其适于连到形成在该阀上的互补螺纹上。这可提供的优点是，该连接元件以及该致动器连同该连接元件一起能很容易地安装到该阀上。通过将该连接元件拧入或拧到该阀的该互补螺纹上，可以精确地调整该致动器与该阀之间的空间距离。
根据本发明的又一个实施例，该螺纹是内螺纹，其适于与形成在该阀上的外螺纹啮合。这可提供的优点是，该连接元件具有螺母的一般形状，其例如为连接螺母。该螺母可以包括外轮廓，其与常用机械工具一起动作。该外轮廓可以是例如六角形，并且该机械工具可以是例如开口扳手。当然，还可以使用其它方便将该连接元件拧到该阀的该互补螺纹上的外轮廓。
根据本发明的又一个实施例，该可变形部分沿着该连接元件的轴向定位在第一接口与第二接口之间。这可提供的优点是，在连接状态下，该环形槽会完全被该连接元件盖住。而且，在未压缩和压缩状态下，都可以获得具有比较光滑的外表面的连接元件。
根据本发明的又一个实施例，该可变形部分是该连接元件的薄壁。在这点上，术语″薄壁″是指该壁的厚度小于该连接元件的主体厚度。由此，该厚度是沿着垂直于该连接元件的对称轴的方向测量的。
所述薄壁可提供的优点是，该连接元件可以由单件材料整体地形成。该材料尤其为金属。然而，其它材料例如塑料也能用于制造所述连接元件。
根据本发明的又一个实施例，该可变形部分沿着该连接元件的轴向定位在该连接元件的端部。在这种情况下，连接元件的压缩可以形成嵌入该阀的环形槽的边缘和/或台肩。
根据本发明的另一方面，提供一种用于控制阀、特别是控制散热器操作的阀的致动器系统。所述致动器系统包括(a)致动器和(b)上述任一实施例所述的连接元件。
所述致动器系统基于的想法是，通过沿着该连接元件的轴向压缩该连接元件，可以以有效方式在该连接元件与该致动器之间建立不可分离但可旋转的连接。当然，在压缩过程期间，该连接元件与该致动器必须布置成相对于彼此处于适当的空间位置。
根据本发明的另一实施例，该致动器包括具有环形槽的颈部，其适于接收由该连接元件的可变形部分形成的凸起。
该颈部可以代表该致动器的中间部件，这使得该连接元件能很容易地连到该致动器上。需提及的是，该颈部也可包括中央开口，使得该致动器将能机械地连到该阀上，例如借助于移动穿过该中央开口的推杆元件。
根据本发明的又一个实施例，该颈部是凸缘，其适于连到该连接元件上。该凸缘可以包括上述环形槽。优选地，该环形槽沿着整个凸缘或至少沿着凸缘的基本整个圆周延伸。
根据本发明的又一方面，提供一种阀系统。特别地，提供一种用于控制所包含的散热器的操作的阀系统。所提供的阀系统包括(a)致动器和(b)阀。由此，该致动器与该阀借助于上述连接元件连接起来。
所述阀系统所基于的想法同样是，通过沿着该连接元件的轴向压缩该连接元件，可以以有效方式在该连接元件与该致动器之间建立不可分离但可旋转的稳定连接。而且，该连接元件与该阀能通过公知方式机械地相互连接，例如，通过形成在该连接元件与该阀上的互补螺纹。
根据本发明的又一方面，提供一种用于将连接元件连接至致动器的方法。特别地，提供一种用于将上述连接元件连接至电力致动器的方法。所提供的方法包括(a)将该连接元件与该致动器结合在一起，(b)沿着该连接元件的轴向压缩该连接元件，以及(c)以不可逆的方式弯曲该连接元件的可变形部分，从而形成从该连接元件的侧壁隆起的凸起。由此，该凸起与形成在该致动器上的环形槽永久地接合，从而使该连接元件和该致动器以不可分离但可旋转的方式相互连接。
所述方法所基于的想法是，借助于非常简单的机械方法，通过简单地弯曲该连接元件的该可变形部分，在该连接元件与该致动器之间建立不可分离但可旋转的稳定连接。可以形成非常可靠的机械连接的这种机械方法，有助于致动器系统的简化和低成本制造过程，这些致动器系统适于连接至阀并用于控制该阀。特别地，该阀是通过调节流过散热器内部的液体的流速来控制散热器操作的阀，。
应当注意，本发明的实施例是参照不同主题描述的。特别地，一些实施例是参照装置权利要求描述的，而其它实施例是参照方法权利要求描述的。然而，本领域技术人员从上述及随后的描述可以得出结论，对于本申请，除非做了其它通告，除了公开了属于同类型主题的特征的任意组合以外，还公开了不同主题的特征之间的任意组合，特别是装置权利要求与方法权利要求的特征之间的任意组合。
从下文参照实施方式的示例所描述的实施例中可以明显看出本发明的上述方面以及更多方面。下文将参照实施例更详细地描述本发明，但本发明不限制为这些实施例。
附图说明
图1a示出一种连接元件，其具有薄壁，其在连接元件受到压缩时不可逆地转变成隆入连接元件的中央开口中的凸起。
图1b示出本发明的第一实施例的阀系统，该阀系统包括图1a所示的连接元件，其处于压缩状态。
图2示出本发明的第二实施例的阀系统，该阀系统包括在一端具有边缘的连接元件，其中，该边缘通过压缩连接元件而形成。
具体实施方式
附图示例是示意性的。应当注意，相似或相同的元件配有相同的附图标记或只是与相应附图标记的第一位数字不同的附图标记。
图1a示出本发明的第一实施例的连接元件100。图1a示出的连接元件100处于连到致动器上之前的初始状态。
根据本文所述的实施例，该连接元件是具有对称轴101的螺母100。螺母100包括围绕对称轴101形成的主体102。在主体102内形成中央开口104。基本具有气缸的侧表面的形状的侧壁103，限定出中央开口104。螺母100的外侧面是六角形的，从而使螺母100能借助于例如适当的开口扳手进行旋转。
螺母100还具有第一接口110。如将在下文参照图1b所描述的，第一接口110适于将螺母100机械地连接至致动器。
螺母100还具有第二接口120。第二接口120具有内螺纹122。如将在下文参照图1b所描述的，第二接口120适于将螺母100机械地连接至具有互补螺纹的阀。
螺母100还具有可变形部分130。根据本文所述实施例，该可变形部分是薄壁130。该薄壁的形成方式使得螺母100沿着与对称轴101平行的轴向的压缩引起可变形部分130的不可逆弯曲，从而形成凸起。
图1b示出处于压缩状态的螺母100。该凸起用附图标记130a表示。图1b还示出连在螺母100上的致动器150和也连在螺母100上的阀170。在下面，由致动器150、螺母100和阀170组成的所示组件被称作阀系统190。而且，只由致动器150和螺母100组成的组件被称作致动器系统160。
如图1b所示，凸起130a从侧壁103(参见图1a)隆向螺母100的对称轴101.根据本文所述实施例，凸起130a沿着开口104的整个圆周延伸。因此，凸起130a呈环形。
再如图1b所示，致动器150与螺母100是借助于凸起130a与环形槽154之间的接合以可旋转的方式不可逆地相互连接。环形槽154形成在致动器150的颈部152上。
根据本文所述实施例，颈部152呈凸缘的形状。
根据本文所述实施例，阀借助于属于阀170的外螺纹172连接到螺母100上。通过将螺母100拧到阀的外螺纹172上，可以精确地调整致动器150与阀170之间的空间距离。
为了以不可分离但可旋转的方式连接螺母100与致动器150，螺母100避开致动器颈部152的端部。然后，未示出的加压装置夹紧螺母100的上、下表面并且挤压它。由此，由于螺母100的局部塑性变形，形成凸起130a。凸起130a接合到致动器颈部152的环形槽154中，形成不可逆且稳定的机械连接。这种制造过程，带有高的首次合格产量，可以实现自动化，并提供稳定的接触面来承受螺母100的轴向负荷。
因为凸起130a和槽154围绕凸缘152的整个圆周延伸，所以螺母100不会相对于致动器150倾斜。通过将螺母100拧到阀170的外螺纹172上，致动器颈部152的正面和设有外螺纹172的阀的对立正面一起受压。由此，确保致动器150与阀170之间的特别稳定的机械接触。
能够以可靠的方式实现连接致动器150与阀170的所述机械连接工序，得到比公知的连接工序更高的首次合格产量.由此，降低致动器系统160的制造成本。
所述机械连接还包括例如以下优点：-所述螺母100基本上具有与公知螺母相同的外轮廓，用作连接阀与致动器的连接元件。因此，用于生产公知螺母的生产设备也可用于生产本申请所述的螺母100。-凸起130a与较窄的槽154的所述接合提供关于取向平行于对称轴101的两个轴向的支撑。由此，以简单的方式实现机械牢固连接。-螺母100的内表面、尤其是凸起130a的内表面会非常光滑。因此，凸起130a会很容易地在槽154内行进。-螺母100盖住整个槽154。因此，机械地弄脏槽154的可能性很低。-凸起130a可以具有环形的形状，简单地通过沿着螺母101的对称轴101施加垂直力。
图2示出本发明的第二实施例的阀系统290。阀系统290包括连接元件200。与螺母100相比，连接元件200的可变形部分不在中间而在端部。在沿着对称轴201压缩连接元件200之后，可变形部分形成为具有边缘230a形状的凸起。如图2所示，边缘230a接合到形成在致动器250的致动器颈部252上的环形槽254中。比较图2与图1b可以看出，与槽154相比，槽254在连接元件200的轴向上宽得多。
与连接元件100一致，连接元件200也包括(a)第一接口210，其适于将连接元件200机械地连接至致动器250，以及(b)第二接口220，其适于将连接元件200机械地连接至阀270。在连接元件200内设有中央开口204，从而在致动器250与阀270之间可以存在机械通道。既包括致动器250又包括连接元件200的致动器系统在图2中用附图标记260表示。
与图1b所示实施例一致，通过将具有内螺纹222的连接元件200拧到阀170的未示出外螺纹上，可以精确地调整致动器250与阀270之间的空间距离。
应当注意到，词语″包括″并没有排除其它元件或步骤，并且词语″一种″并不排除多个。并且，不同实施例所描述的元件可以组合。还应当注意，权利要求中的附图标记不应看作是对权利要求范围的限制。附图标记列表100  连接元件/螺母101  对称轴102  主体103  侧壁104  中央开口110  第一接口120  第二接口122  内螺纹130  可变形部分/薄壁130a 凸起150  致动器152  致动器颈部/致动器凸缘154  环形槽160  致动器系统170  阀172  外螺纹190  阀系统200  连接元件201  对称轴204  中央开口210  第一接口220  第二接口222  内螺纹230a 凸起/边缘250  致动器252  致动器颈部/致动器凸缘254  环形槽260  致动器系统270  阀290  阀系统

Claims (14)

1.一种用于将致动器(150)连接至用于控制散热器操作的阀(170)的连接元件，该连接元件(100)包括
·第一接口(110)，其适于将该连接元件(100)机械地连接至该致动器(150)；
·第二接口(120)，其适于将该连接元件(100)机械地连接至该阀(170)；以及
·可变形部分(130)，其形状成形方式使得在沿着该连接元件(100)的轴向(101)压缩的作用下，该可变形部分(130)不可逆地弯曲，从而形成凸起(130a)，
-其中，该凸起(130a)从该连接元件(100)的侧壁(130)隆起，以及
-其中，该凸起(130a)适于与形成在该致动器(150)上的环形槽(154)永久地接合，从而使得该连接元件(100)和该致动器(150)以不可分离但可旋转的方式相互连接。
2.如权利要求1所述的连接元件，其特征在于，还包括：
·中央开口(140)，其围绕该连接元件(100)的对称轴(101)延伸，并且其提供了处于该致动器(150)与该阀(170)之间的通道。
3.如权利要求2所述的连接元件，其特征在于：
该凸起(130a)向内隆起进入该连接元件(100)的中央开口(104)。
4.如权利要求1所述的连接元件，其特征在于：
该可变形部分(130)沿着该连接元件(100)的圆周延伸。
5.如权利要求1所述的连接元件，其特征在于：
该第二接口(120)具有螺纹(122)，其适于连接至形成在该阀(170)上的互补螺纹(172)。
6.如权利要求5所述的连接元件，其特征在于：
该第二接口(120)的螺纹(122)是适于与形成在该阀(170)上的外螺纹(172)啮合的内螺纹(122)。
7.如权利要求1所述的连接元件，其特征在于：
该可变形部分(130)沿着该连接元件(100)的轴向(101)定位在该第一接口(110)与该第二接口(120)之间。
8.如权利要求7所述的连接元件，其特征在于：该可变形部分是该连接元件(100)的薄壁(130)。
9.如权利要求1所述的连接元件，其特征在于：
该可变形部分沿着该连接元件(200)的轴向(201)定位在该连接元件(200)的端部。
10.一种用于控制阀(170)的致动器系统，该阀(170)用于控制散热器操作，该致动器系统(160)包括
·致动器(150)，和
·如在前任一项权利要求所述的连接元件(100)。
11.如权利要求10所述的致动器系统，其特征在于：
该致动器(150)包括具有环形槽(154)的颈部(152)，其适于接收由该连接元件(100)的可变形部分(130)形成的凸起(130a)。
12.如权利要求11所述的致动器系统，其特征在于：
该颈部是凸缘，其适于连接至该连接元件(100)。
13.一种用于控制散热器操作的阀系统，该阀系统(190)包括
·致动器(150)，和
·阀(170)，
其中，该致动器(150)和该阀(170)借助于权利要求1至9任一项所述的连接元件(100)相连。
14.一种用于将权利要求1至9任一项所述的连接元件(100)连接至电力致动器(150)的方法，该方法包括：
·将该连接元件(100)与该致动器(150)结合在一起，
·沿着该连接元件(100)的轴向(101)压缩该连接元件(100)，以及
·以不可逆的方式弯曲该连接元件(100)的可变形部分(130)，从而形成从该连接元件(100)的侧壁(103)隆起的凸起(130a)，其中
该凸起(130a)与形成在该致动器(150)上的环形槽(154)永久地接合，从而使该连接元件(100)和该致动器(150)以不可分离但可旋转的方式相互连接。
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