[发明专利]具有用于电动、手动地操作致动器的组件的致动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于自动化技术的设备，其包括致动器和用于手动致动该致动器的组件，其中电驱动装置或电动液压驱动装置被设置为该致动器的驱动元件。

背景技术

电致动器在自动化技术中用于控制机器、或设备、部件，其用于操控或监控。这样的部件的优选示例为控制元件，诸如阀、闸门、油门或挡板。取决于控制元件，致动，或者说移位，是旋转运动、平移运动或者旋转和平移相结合的运动。

用于这些机器或设备、部件的电致动器必须被设计为使得其能够在低RPM(4-180RPM)下传递高扭矩(30-500000Nm)，其中，在小角度的旋转期间，所传递的扭矩必须高度恒定。在已知的致动器的情形中，电动马达和机器或设备、部件之间的扭矩传递通过减速传动装置实现，取决于应用，所述减速传动装置可以被大不相同地实施。此外，为了将电动马达的高RPM转换成致动机器或设备、部件所需的高度恒定的输出RPM，减速传动装置是必要的。减速传动装置可以是任何合适类型的传动装置。示例包括锥齿轮或圆柱齿轮传动装置、蜗轮蜗杆传动装置、叠加传动装置或杠杆传动装置。申请人制造和销售适用于多样应用的致动器。因此，在完全旋转的旋转驱动的情况下，扭矩可高达32000Nm，而在具有小于360度范围的旋转驱动的情况下，可实现高达500000Nm的扭矩。

现在将通过示例描述已知的致动器的结构的原理：为将电动马达的RPM降低至用于致动机器或设备、部件的输出RPM，使行星齿轮传动装置与具有蜗杆轴、蜗杆和蜗轮或轮的蜗轮传动装置结合。为确保在电动机停止运转的情况下蜗轮传动装置保持在期望的静止位置，该蜗轮传动装置是自锁的。具有蜗轮或轮的空心输出轴和蜗杆轴通常在球轴承、或者说干式滑动轴承中转动。

蜗杆可偏移地布置在两个测量弹簧包之间的蜗杆轴上，使得蜗杆在扭矩被传递的情况下相对于蜗杆轴经受平移运动。作为被传递的扭矩的测量的这种偏移被转递到控制单元。传动装置内部填充有润滑油，从而保证在一段较长的时间免于维护操作。

根据机器、设备或部件的结构种类，旋转驱动装置必须与路径相关地或扭矩相关地在终止位置被关闭。为此，通常在控制单元中设置两个独立的测量系统，即，路径电路和扭矩电路，其分别测量行进致动路径、或者施加在输出轴上的转矩。期望终止位置的到达经由开关向控制单元发出信号，随后，控制单元关闭电动马达。

为了满足自动化技术中规定的安全标准，致动器必须能够在紧急情况下通过可单独致动的调节轮进行操作。此外，该调节轮也可以例如在启动致动器的情况下使用。调节轮通常是手轮，其由操作人员手动致动，从而将机器或设备、部件带到期望位置。此外，调节轮可以是曲柄或其他杠杆机构，如定位器。

为分离手动操作和马达操作，提供联接机构。该联接机构通常被实施和/或布置为使得在马达操作中，转子与输出轴直接联接，而调节轮脱离，而在手动操作中，或者说手动致动中，输出轴与调节轮联接，而转子脱离。以这种方式，实现了马达操作与手动操作的分离。联接机构优选被实施为使得一旦致动器以电动机操作工作，调节轮就自动地从转子轴脱离，因此马达操作优先于手动操作。

已知的具有可手动致动调节轮的致动器的劣势在于，调节轮和致动器的空间隔离仅能够通过相对复杂的、额外的结构实现。这些额外的结构意味着增加的制造成本和额外的空间需求。

发明内容

本发明的目的是对致动器的手动致动提供简单且成本有效的解决方案。

该目的通过一些特征来实现，这些特征包括：为了致动器的手动致动，本发明的组件具有发电机，以及用于所述发电机的手动致动元件；并且该组件能够与致动器的驱动元件电联接。有利实施例设置成在手动致动元件和发电机之间设置手轮传动装置。除了提供成本有效且简单的实施例外，也可利用本发明的组件对任何致动器进行改造。

此外，本发明的解决方案的基本优势在于，由于本发明的致动器和组件的纯电联接，所以对于致动器的手动致动，能够毫无问题地按照需要尽可能彼此远离地在空间上放置两个部件。这导致不再需要以往所需额外结构来将手动致动元件连接到远处布置的致动器的优势。此外，也无需将致动器的电气或电动液压驱动装置中的手动致动元件的部件设置在传动机构的机械结构中。

通过将手动致动元件与致动器结构隔离，第一次能够将手动致动元件设置在操作人员在任何时间可到达的任何区域中。因此，作为结构隔离的结果，特别是能够：

-确保手动致动元件的更好的可达性，

-将致动元件从危险区域转移到非危险区域，和/或

-将不同的致动器的致动元件设置在容易到达的中心位置。