DE10130955A1 - Durchgangsventil - Google Patents
DurchgangsventilInfo
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Abstract
Ein Durchgangsventil weist eine Membran (46) zum Öffnen und Schließen eines Fluiddurchgangs (22) unter der Wirkung eines Steuerdruckes auf. Außerdem weist das Durchgangsventil einen Anzeigeabschnitt (19) auf. Die Verschiebung einer ersten Stange (44) und einer mit der Membran (46) verbundenen zweiten Stange (100) wird direkt auf den Anzeigeabschnitt (19) übertragen, so dass der Anzeigeabschnitt (19) anzeigen kann, ob das Durchgangsventil in dem ON-Zustand, in dem der Fluiddurchgang (22) geöffnet ist, oder in dem OFF-Zustand, in dem der Fluiddurchgang (22) geschlossen ist, ist.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Durchgangsventil (Zweiwegventil)
mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss für die Zufuhr und
Abfuhr von Druckfluid in zwei Richtungen.
Herkömmlicherweise werden Durchgangsventile in Fluiddruckkreisen oder dgl.
eingesetzt. Ein Durchgangsventil weist einen ersten Anschluss und einen zwei
ten Anschluss für die Zufuhr und Abfuhr von Druckfluid und einen Fluiddurch
gang zur Verbindung des ersten Anschlusses mit dem zweiten Anschlusses
durch einen Ventilstopfen auf, der unter dem von einem Pilotanschluss zuge
führten Pilotdruck (Steuerdruck) betätigt wird.
Üblicherweise weist das Durchgangsventil Detektionsmittel, bspw. einen Sen
sor, zur Feststellung der Verschiebung des Ventilstopfens auf. Die Detektions
mittel liefern Detektionssignale an Steuerungsmittel, bspw. einen Controller, und
die Steuerungsmittel geben Steuersignale an Anzeigemittel zur Steuerung der
Anzeigemittel dahingehend aus, dass diese anzeigen, ob das Durchgangsventil
in dem ON-Zustand oder dem OFF-Zustand ist, d. h., ob das Durchgangsventil
geöffnet oder geschlossen ist.
Bei dem herkömmlichen Durchgangsventil sind die Detektionsmittel, bspw. der
Sensor, zur Feststellung der Position des Ventilstopfens und die Steuerungsmit
tel, bspw. der Controller, zum Ein- und Abschalten der Anzeigemittel, bspw. ei
nes Indikators, auf der Basis der von den Detektionsmitteln ausgegebenen
Feststellsignale notwendig, damit ein Nutzer überprüfen kann, ob das Durch
gangsventil in dem ON-Zustand oder in dem OFF-Zustand ist. Dadurch wird die
Gesamtgröße des Durchgangsventils erhöht und die Produktionskosten steigen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Durchgangsventil mit einem Anzeigeab
schnitt einfachen Aufbaus zu schaffen, so dass die Gesamtgröße des Durch
gangsventils und die Zahl der Komponenten des Durchgangsventils verringert
und dadurch die Produktionskosten reduziert werden können.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Das Durchgangsventil soll einen Anzeigeabschnitt einfachen Aufbaus aufwei
sen, der es einem Nutzer erlaubt, visuell zu überprüfen, ob das Durchgangsven
til in dem ON-Zustand oder dem OFF-Zustand ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprü
chen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der
Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand
der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder
deren Rückbeziehung.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch ein Durchgangsventil gemäß einer Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Anzeigeabschnitts des
Durchgangsventils, wobei das Durchgangsventil in dem OFF-
Zustand ist.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Anzeigeabschnitts des Durch
gangsventils, wobei das Durchgangsventil in dem ON-Zustand ist.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines veränderten Anzeigeab
schnitts, wobei das Durchgangsventil in dem OFF-Zustand ist.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht des veränderten Anzeige
abschnitts, wobei das Durchgangsventil in dem ON-Zustand ist.
Fig. 6 ist ein Schnitt durch ein Durchgangsventil gemäß einer anderen
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 ist ein Schnitt, der einen Bereich mit einem LED-Anzeigeabschnitt
des Durchgangsventils gemäß Fig. 6 darstellt, wobei das Durch
gangsventil in dem OFF-Zustand ist.
Fig. 8 ist ein Schnitt, der den Bereich mit dem LED-Anzeigeabschnitt des
Durchgangsventils gemäß Fig. 6 darstellt, wobei das Durchgangs
ventil in dem ON-Zustand ist.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein Durchgangsventil gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das Durchgangsventil 10 umfasst im Wesentlichen einen Verbindungsabschnitt
14, der lösbar mit einem Paar von Rohren 12a und 12b verbunden ist, einen
Ventilmechanismus 16, der über dem Verbindungsabschnitt 14 angeordnet ist,
einen Pilotdruckzufuhrabschnitt 18 zur Zufuhr eines Steuerdrucks (Pilotdruckes)
zur Betätigung des Ventilmechanismus 16 und einen Indikator- oder Anzeigeab
schnitt 19 zur Anzeige, ob das Durchgangsventil 10 geöffnet (ON) oder ge
schlossen (OFF) ist.
Der Verbindungsabschnitt 14, der Ventilmechanismus 16, der Pilotdruckzufuhr
abschnitt 18 und der Anzeigeabschnitt 19 sind zu einer Einheit zusammenge
setzt.
Der Verbindungsabschnitt 14 weist an seinen gegenüberliegenden Enden einen
ersten Anschluss 20a und einen zweiten Anschluss 20b auf. Außerdem umfasst
der Verbindungsabschnitt 14 einen Grundkörper 24, ein Paar innerer Elemente
26 und ein Paar von Verriegelungsmuttern 28. In dem Grundkörper 24 ist ein
Fluiddurchgang 22 zur Verbindung des ersten Anschlusses 20a mit dem zweiten
Anschluss 20b ausgebildet. Die inneren Elemente 26 treten mit dem Grundkör
per 24 in dem ersten Anschluss 20a und dem zweiten Anschluss 20b in Eingriff
und sind in Öffnungen der Rohre 12a bzw. 12b eingesetzt. Die Verriegelungs
muttern 28 sind über Gewindeabschnitte des Grundkörpers 24 geschraubt, um
eine luftdichte und flüssigkeitsdichte Verbindung an den Verbindungsbereichen
zwischen den Rohren 12a und 12b und den inneren Elementen 26 zu gewähr
leisten.
Eine Abdichtung wird durch Eingriff zwischen den inneren Elementen 26 und
anderen Elementen erreicht. Die inneren Elemente 26 weisen Dichtflächen auf,
die im Wesentlichen parallel zu der Achse des Verbindungsabschnitts 14 ange
ordnet sind. Geneigte Flächen der inneren Elemente 26 haben keine Dichtwir
kung. Der Aufbau des Verbindungsabschnitts 14 ist im Detail in dem US-Patent
Nr. 5,996,636 des vorliegenden Anmelders beschrieben. Auf die dortige Offen
barung zu der Gestaltung des Verbindungsabschnitts 14 wird verwiesen.
Eine im Wesentlichen kreisförmige Öffnung 30 ist an dem oberen Teil des
Grundkörpers 24 ausgebildet. Die Öffnung 30 wird durch eine Kappe 32 ver
schlossen. Außerdem sind nicht dargestellte Befestigungselemente an dem un
teren Teil des Grundkörpers 24 angebracht, um das Durchgangsventil 10 an
einem anderen Element zu befestigen.
Der Ventilmechanismus 16 weist einen Verschiebungsmechanismus 40 auf, der
entlang einer Zylinderkammer 38 in dem Grundkörper 24 in den durch die Pfeile
X1 und X2 angedeuteten Richtungen verschoben wird, um den Fluiddurchgang
22 zu öffnen und zu schließen.
Der Verschiebungsmechanismus 40 umfasst einen Kolben 42 mit T-förmigem
Querschnitt, eine erste Stange 44, die in eine axial in dem Kolben 42 ausgebil
dete Durchgangsöffnung eingesetzt ist, eine Membran 46 und eine Mutter 48.
Die Membran 46 ist mit einem Ende der ersten Stange 44 verbunden und wird
gemeinsam mit dem Kolben 42 verschoben. Die Mutter 48 ist mit dem anderen
Ende der ersten Stange 44 verbunden.
Zwischen dem Kolben 42 und der Kappe 32 ist eine Kammer 50 ausgebildet.
Ein Paar von ersten Federn 54a und 54b mit unterschiedlichem Durchmesser,
d. h. eine äußere Feder 54a und eine innere Feder 54b, sind in der Kammer 50
angeordnet. Die unteren Enden der ersten Federn 54a und 54b sind mit der
oberen Fläche des Kolbens 42 verbunden, während die oberen Enden der ersten
Federn 54a und 54b auf einem im Wesentlichen ringförmigen Federsitz 52 auf
sitzen. Der Verschiebungsmechanismus 40 mit der Membran 46 wird durch die
Vorspannkraft der ersten Federn 54a und 54b nach unten (in Richtung X2) vor
gespannt.
Ein nicht dargestellter Verbindungsdurchgang, der im Wesentlichen parallel zu
der Achse der ersten Stange 44 verläuft, ist in dem Kolben 42 ausgebildet, um
die Kammer 50 mit einer Membrankammer 58 zu verbinden. Dadurch kann die
Luft in der Kammer 50 über einen Fluideinlass/auslassanschluss 60 nach außen
abgeführt werden, wie später beschrieben wird.
Der Kolben 42 umfasst einen Abschnitt mit großem Durchmesser, der eine
Ringnut zur Befestigung einer ersten V-Dichtung 62a aufweist, und einen Ab
schnitt mit kleinem Durchmesser, der Ringnuten zur Befestigung einer zweiten
V-Dichtung 62b und eines O-Ringes 64 aufweist.
Die Membrankammer 58 ist unter dem Kolben 42 ausgebildet und wird durch
die Membran 46 abgedeckt. Die Membrankammer 58 steht über den Fluidein
lass/auslassanschluss 60 mit dem Äußeren in Verbindung. Da die Kammer 50
durch den nicht dargestellten Verbindungsdurchgang mit der Membrankammer
58 in Verbindung steht, kann Luft in der Kammer 50 und der Membrankammer
58 von dem Fluideinlass/auslassanschluss 60 nach außen abgeführt werden.
Außerdem ist der Fluideinlass/auslassanschluss 60 mit einem Rohr oder dgl.
über einen Rohrverbinder (nicht dargestellt) verbunden.
Auf diese Weise kann Luft in der Kammer 50 und der Membrankammer 58 auf
Wunsch nach außen abgeführt werden. Somit kann das Durchgangsventil 10
gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch in einem Reinraum verwendet
werden, da das Durchgangsventil 10 die Luft in dem Reinraum nicht ver
schmutzt.
Die Membran 46 ist mit einem unteren Teil des Kolbens 42 gekoppelt, indem die
Membran 46 mit der ersten Stange 44 verbunden wird. Daher wird die Membran
46 gemeinsam mit der ersten Stange 44 verschoben und dient als Ventilstopfen.
Wenn die Membran 46 von einem Ventilsitz 68 abgehoben ist, so dass ein Frei
raum zwischen der Membran 46 und dem Ventilsitz 68 gebildet wird, ist der Fluid
durchgang 22 geöffnet, so dass unter Druck stehendes Fluid (oder nicht unter
Druck stehendes Fluid) in dem Fluiddurchgang 22 fließen kann. Wenn die
Membran 46 auf dem Ventilsitz 68 aufsitzt, ist der Fluiddurchgang 22 geschlos
sen, so dass der Fluidfluss in dem Fluiddurchgang 22 unterbrochen ist. Die Zu
fuhr und Unterbrechung des Fluides in dem Fluiddurchgang 22 kann einfach
umgeschaltet werden.
Ein ringförmiges Schutzelement 70 aus einem elastischen Material, wie Gummi,
ist an der oberen Fläche der Membran 46 vorgesehen, um einen dünnwandigen
Abschnitt der Membran 46 zu schützen. Das Schutzelement 70 wird von einem
gebogenen Stützelement 72 getragen, das an einem unteren Teil der ersten
Stange 44 angebracht ist.
Ein Ringelement 74 ist zwischen dem Körper 24 und der Kappe 32 angeordnet.
Das Ringelement 74 ist in Umfangsrichtung um die Achse der ersten Stange 44
drehbar. Das Ringelement 74 weist einen Pilotanschluss 76 auf, der mit der Zy
linderkammer 38 in Verbindung steht. Daher kann der Pilotanschluss 76 an ei
ner beliebigen Winkelposition um die Achse der ersten Stange 44 eingestellt
werden. Der Pilotanschluss 76 ist über einen Verbindungsabschnitt 14a mit ei
nem Rohr 78 verbunden. Der Verbindungsabschnitt 14a hat denselben Aufbau
wie ein Teil des Verbindungsabschnitts 14, obwohl er kleiner ausgestaltet ist.
An der oberen ringförmigen Kante des Ringelementes 74 ist ein ringförmiger
Vorsprung 80 ausgebildet. Der Ringvorsprung 80 tritt mit einer unteren Kante
der Kappe 32 in Eingriff. An der unteren ringförmigen Kante des Ringelementes
74 ist eine Vielzahl von Vorsprüngen 84 ausgebildet. Die Vorsprünge 84 treten
mit einer ringförmigen Führungsnut 32 an der äußeren Umfangsfläche des
Grundkörpers 24 in Eingriff. Die Vorsprünge 84 sind in Umfangsrichtung mit
festgelegten Abständen angeordnet. Ein ringförmiger Durchgang 86, der in Ver
bindung mit dem Pilotanschluss 76 steht, ist in Umfangsrichtung zwischen dem
Ringelement 74 und dem Grundkörper 24 ausgebildet. Der Ringdurchgang 86
ist durch ein Paar von O-Ringen 88a und 88b luftdicht abgedichtet.
Der Grundkörper 24 weist Aussparungen 90 auf, die an festgelegten Abständen
in Umfangsrichtung angeordnet sind (an festgelegten Winkelpositionen um die
Achse des Kolbens 42). Die jeweiligen Vorsprünge 84 des Ringelementes 74
treten mit den Aussparungen 90 in Eingriff, um das Ringelement 74 an seiner
Position zu befestigen.
Ein ringförmiges Stoßdämpfungselement 92 ist in eine Ringnut des Grundkör
pers 24 eingesetzt. Das Stoßdämpfungselement 92 schlägt gegen den Abschnitt
mit großem Durchmesser des Kolbens 42 an, um Stöße zu absorbieren, die er
zeugt werden, wenn der Kolben 42 nach unten verschoben wird.
Eine im Wesentlichen zylindrische Hülse 94 zum Halten des Anzeigeabschnitts
19 ist in die Öffnung der Kappe 32 eingesetzt. Der Anzeigeabschnitt 19 umfasst
ein Halteelement 98, eine zweite Stange 100, eine transparente Linse (Durch
sichtelement) 104 mit im Wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt, einen
Indikator 108 und ein Abdeckelement 109. Das Halteelement 98 weist einen
Gewindeabschnitt auf, der in einen Innengewindeabschnitt (Durchgangsöffnung)
der Hülse 94 eingeschraubt ist. Die zweite Stange 100 kann in einer Durch
gangsöffnung in dem Halteelement 98 verschoben werden. Der Indikator 108 ist
in einem inneren Raum 106, der von der Linse 104 umgeben wird, angeordnet
und mit einem Ende der zweiten Stange 100 verbunden. Dadurch wird der Indi
kator 108 gemeinsam mit der zweiten Stange 100 verschoben. Das Abdeckele
ment 109 ist an der oberen Fläche des Halteelements 98 angebracht und deckt
den Indikator 108 ab.
Das Abdeckelement 109 ist ein im Wesentlichen halbkreisförmiges Element aus
einem flexiblen Material, wie Harz oder Gummi. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt
ist, weist das Abdeckelement 109 kreuz und quer geschnittene Linien 111 auf,
die das Abdeckelement 109 in vier Abdeckteile 113 unterteilen. Wie in Fig. 2
dargestellt ist, ist der Indikator 108 in einer Aussparung des Halteelements 198
angeordnet und wird durch das Abdeckelement 109 versteckt, wenn das Durch
gangsventil 10 in dem OFF-Zustand ist. Daher ist der Indikator 108 in dem OFF-
Zustand nicht sichtbar.
Im Gegensatz dazu wird der Indikator 108 nach oben verschoben, um die Ab
deckteile 113 wegzudrücken, wenn das Durchgangsventil 10 in dem ON-
Zustand ist (vgl. Fig. 3). Dadurch werden die Abdeckteile 113 nach oben gebo
gen, um das Abdeckelement 109 zu öffnen. In diesem Zustand ist der Indikator
108 teilweise nach außen offen. Mit anderen Worten ist der Indikator 108 von
außen sichtbar.
Der Indikator 108 kann eine fluoreszierende Farbe oder dgl. aufweisen, so dass
er leicht erkennbar ist. Anstatt das Abdeckelement 109 zu verwenden, kann der
Indikator 108 mit Buchstaben, wie "OPEN", oder mit einem Symbol markiert
sein, das die Position des Indikators 108 anzeigt. Auf diese Weise ist es mög
lich, zu überprüfen, ob das Durchgangsventil 10 geöffnet oder geschlossen ist
(vgl. Fig. 4 und 5).
Die zweite Stange 100 ist ein unabhängiges Element, das koaxial mit der ersten
Stange 44 angeordnet ist, so dass ein Ende der ersten Stange 44 an einem En
de der zweiten Stange 100 anliegt. Die zweite Stange 100 ist durch die Vor
spannkraft einer zweiten Feder 112, die an einem ringförmigen Vorsprung 110
der zweiten Stange 100 befestigt ist, konstant zu der ersten Stange 44 hin vor
gespannt. Die zweite Feder 112 dient der Rückführung der zweiten Stange 100
zu einer Ursprungsposition.
Der Indikatorabschnitt 19 kann in Axialrichtung der zweiten Stange 100 ver
schoben werden, indem das Halteelement 98 in die Hülse 94 eingeschraubt
wird. Der Anzeigeabschnitt 19 wird an einer festgelegten Position durch eine
Verriegelungsmutter 114 befestigt, die in das Halteelement 98 eingesetzt ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestehen die erste Stange 44, die
zweite Stange 100, die Mutter 48, der Federsitz 52, die ersten Federn 54a, 54b
und die zweite Feder 112 aus einem Metall, wie rostfreiem Stahl, während die
anderen Komponenten des Durchgangsventils 10 aus Kunstharz bestehen. Vor
zugsweise sind die Oberflächen der ersten Federn 54a, 54b und der zweiten
Feder 112 mit Teflon® (eingetragene Marke von DuPont) beschichtet.
Das Durchgangsventil 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Wesentli
chen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend werden seine Funktions-
und Wirkungsweise erläutert.
Beider Verwendung wird das Durchgangsventil 10 über die Rohrleitungen 12a
und 12b, die mit dem ersten Anschluss 20a bzw. den zweiten Anschluss 20b
verbunden sind, an eine nicht dargestellte Fluidzufuhrquelle und eine nicht dar
gestellte Fluidvorrichtung angeschlossen. Beispielsweise wird die Fluidzufuhr
quelle mit dem ersten Anschluss 20a verbunden, während die Fluidvorrichtung
mit dem zweiten Anschluss 20b verbunden wird. Außerdem wird eine nicht dar
gestellte Druckluftzufuhrquelle über ein nicht dargestelltes Richtungskontrollven
til mit dem Pilotanschluss 76 verbunden. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist der In
dikator 108 in dem OFF-Zustand (wenn die Membran 46 auf dem Ventilsitz 68
aufsitzt und der Fluiddurchgang 22 durch die Membran 46 geschlossen wird)
durch die Abdeckung 104 versteckt. Dadurch ist der Indikator 108 von außen
nicht sichtbar.
Dann wird in dem OFF-Zustand die Druckluftzufuhrquelle betätigt und ein Steu
erdruck (Pilotdruck) durch die Schaltwirkung des Richtungskontrollventils dem
Pilotanschluss 76 zugeführt. Wenn der Steuerdruck von dem Pilotanschluss 76
der Zylinderkammer 38 zugeführt wird, wird der Kolben 42 entgegen der Vor
spannkraft der ersten Federn 54a und 54b nach oben verschoben.
Auf diese Weise wird der gesamte Verschiebungsmechanismus 40 einschließ
lich der Membran 46 gemeinsam mit dem Kolben 42 nach oben verschoben.
Wenn die mit dem Kolben 42 über die erste Stange 44 verbundene Membran 46
von dem Ventilsitz 68 um einen festgelegten Abstand abgehoben ist, ist das
Durchgangsventil 10 in den ON-Zustand umgeschaltet (der Fluiddurchgang 22
des Durchgangsventils 10 ist geöffnet). Dadurch wird über den Fluiddurchgang
22 eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Anschluss 20a und dem zweiten
Anschluss 20b hergestellt. In diesem Zustand fließt das von der Druckfluidzu
fuhrquelle zugeführte Fluid in den ersten Anschluss 20a, durch den Fluiddurch
gang 22 und aus dem zweiten Anschluss 20b zu der Fluidvorrichtung.
Wenn der Verschiebungsmechanismus 40 nach oben verschoben wird, wird die
mit dem Ende der ersten Stange 44 in Eingriff stehende zweite Stange 100 ge
meinsam mit dem Kolben 42 entgegen der Vorspannkraft der zweiten Feder 112
nach oben verschoben. Dadurch wird der Indikator 108, der an dem Ende der
zweiten Stange 100 angebracht ist, gemeinsam mit der zweiten Stange 100
nach oben verschoben. Der Indikator 108 drückt die Abdeckteile 118 der Abde
ckung 104, die die Schnittlinien 111 aufweist, um die Abdeckteile 118 nach oben
zu biegen, so dass der Indikator 108 teilweise nach außen exponiert ist (vgl. Fig.
3). Wenn ein Nutzer den Indikator 108, der von dem Abdeckelement 109 expo
niert ist, durch die transparente Linse 104 visuell erkennen kann, kann dement
sprechend der Nutzer einfach überprüfen, dass das Durchgangsventil 10 in dem
ON-Zustand, d. h. geöffnet ist, und dass eine Fluidverbindung durch den Fluid
durchgang 22 besteht.
Dann wird die Zufuhr des Steuerdruckes zu dem Pilotanschluss 76 durch die
Schaltwirkung des Richtungskontrollventils unterbrochen. Dadurch wird der
Druck in der Zylinderkammer 38 verringert. Als Folge hiervon wird der Kolben 42
durch die Vorspannkraft der ersten Federn 54a und 54b nach unten verschoben.
Wenn die Membran 46 auf dem Ventilsitz 68 aufsetzt, schaltet das Durchgangs
ventil 10 in den OFF-Zustand, d. h. das Durchgangsventil 10 ist geschlossen.
Zu dieser Zeit wird die zweite Stange 100 gemeinsam mit der ersten Stange 44
und dem Kolben 42 durch die Vorspannkraft der zweiten Feder 112 verschoben.
Als Folge hiervon wird der Indikator 108, der mit dem Ende der zweiten Stange
100 verbunden ist, nach unten verschoben und von dem Abdeckelement 109
versteckt (vgl. Fig. 2).
Dementsprechend kann ein Nutzer den Indikator 108 durch die transparente
Linse 104 nicht mehr erkennen und einfach überprüfen, dass das Durchgangs
ventil 10 in dem OFF-Zustand, d. h. geschlossen ist, und dass die Fluidverbin
dung durch den Fluiddurchgang 22 unterbrochen ist.
Wenn der Kolben 42 nach unten verschoben wird, schlägt der Abschnitt mit
großem Durchmesser des Kolbens 42 gegen das ringförmige Stoßdämpfungs
element 92 an und der durch den Anschlag erzeugte Stoß wird von dem Stoß
dämpfungselement absorbiert. Dementsprechend ist es möglich, die Vibratio
nen, die beim Aufsetzen der Membran 46 auf dem Ventilsitz 68 erzeugt werden,
zu reduzieren.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Anzeigeabschnitt 119 mit
einfachem Aufbau vorgeschlagen. Der Indikator 108 des Anzeigeabschnitts 119
wird gemeinsam mit der Membran 56, die als Ventilstopfen dient, verschoben.
Dadurch kann der Nutzer den Zustand des Durchgangsventils 10 leicht und zu
verlässig überprüfen, indem er überprüft, ob der Indikator 108 sichtbar ist oder
nicht. Wenn der Indikator 108 von dem Abdeckelement 109 exponiert und durch
die transparente Linse 104 von außen sichtbar ist, ist das Durchgangsventil 10
in dem ON-Zustand, d. h. geöffnet. Im Gegensatz dazu ist dann, wenn der Indi
kator 108 durch das Abdeckelement 109 versteckt und von außen nicht sichtbar
ist, das Durchgangsventil 10 in dem OFF-Zustand, d. h. geschlossen.
Somit sind bei dem Durchgangsventil 10 gemäß der vorliegenden Ausführungs
form Detektionsmittel, wie ein Sensor, zur Feststellung der Position des Ven
tilstopfens und Steuermittel, wie ein Controller, zur Eingabe von Feststellsigna
len von den Detektionsmitteln nicht notwendig. Dementsprechend ist es mög
lich, die Vorrichtung kompakter auszugestalten und die Zahl der Komponenten
und damit die Produktionskosten zu reduzieren.
Da der Anzeigeabschnitt 19 in dem oberen Teil des Durchgangsventils 10 vorge
sehen ist, kann außerdem der Verschiebungszustand des Indikators 108 einfach
überprüft werden. Dementsprechend ist es möglich, zu überprüfen, ob das
Durchgangsventil 10 in dem OFF-Zustand oder dem ON-Zustand ist.
Außerdem ist bei der vorliegenden Ausführungsform das Ringelement 74 um die
Achse der ersten Stange 44 drehbar. Dadurch ist es möglich, die Position des
Pilotanschlusses 76 in Umfangsrichtung zu ändern. Somit kann die Richtung
des Pilotanschlusses 76 nach Wunsch geändert werden, indem das Ringsele
ment 74 gedreht wird. Da die Position des Pilotanschlusses 76 abhängig von
dem Installationsort des Durchgangsventils 10 geändert werden kann, kann die
Verrohrung einfach durchgeführt und die Richtung der Rohrleitungen leicht ge
ändert werden. Dementsprechend wird die Verwendbarkeit des Durchgangsven
tils 10 wesentlich verbessert.
Außerdem bestehen gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Stange 44,
die Mutter 48, der Federsitz 52 und die Federn 54a und 54b aus einem Metall,
wie rostfreiem Stahl, während bspw. alle anderen Komponenten aus einem
Harzmaterial bestehen. Somit wird auch dann, wenn bestimmte Chemikalien als
Fluid verwendet werden, eine Reaktion oder Veränderung der Chemikalien ver
hindert, da die Chemikalien nicht in Kontakt mit metallischen Materialien treten.
Nachfolgend wird ein Durchgangsventil 120 gemäß einer anderen Ausführungs
form mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben.
Bei dem Durchgangsventil 10 gemäß Fig. 1 wird der Indikator 108 des Anzeige
abschnitts 19 aufwärts und abwärts verschoben, um mechanisch anzuzeigen,
ob das Durchgangsventil 10 in dem ON-Zustand oder dem OFF-Zustand ist. Im
Gegensatz dazu zeigt bei dem Durchgangsventil 120 gemäß Fig. 6 ein LED-
Indikator 122 elektrisch an, ob das Durchgangsventil 10 in dem ON-Zustand
oder dem OFF-Zustand ist. In Fig. 6 sind diejenigen Aufbauelemente des
Durchgangsventils 120, die denen des Durchgangsventils 10 gemäß Fig. 1 ent
sprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Auf ihre erneute Be
schreibung wird verzichtet.
Das Durchgangsventil 120 weist eine längliche Stange 124 auf, deren freies En
de 126 zu dem LED-Indikatorabschnitt 122 orientiert ist. Ein Ende einer Feder
128 ist an einem Vorsprung befestigt, der an dem freien Ende 126 der Stange
124 ausgebildet ist. Somit wird die Feder 128 gemeinsam mit dem freien Ende
126 der Stange 124 aufwärts und abwärts bewegt. Die Feder 128 besteht aus
einem elektrisch leitfähigen Material und dient als Schaltmechanismus. Das an
dere Ende der Feder 128 steht nicht in Eingriff mit anderen Elementen.
Der LED-Anzeigeabschnitt 122 umfasst ein erstes Gehäuse 130a und ein zwei
tes Gehäuse 130b, die aus einem lichtdurchlässigen Material bestehen und zu
einer einzigen Einheit zusammengesetzt sind. Eine münzenförmige Batterie
136, ein LED-Element (lichtaussendendes Element) 138, und ein Paar von Iso
lationselementen 134a und 134b aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material
sind in einem Innenraum 132 angeordnet, der durch das erste Gehäuse 130a
und das zweite Gehäuse 130b definiert wird. Die Batterie 136 und das LED-
Element 138 sind mit einem festgelegten Abstand angeordnet.
Das LED-Element 138 des LED-Anzeigeabschnittes 122 weist einen ersten An
schluss 140 zur Verbindung mit einer Elektrode der Batterie 136 und einen
zweiten Anschluss 142 zur Verbindung mit der anderen Elektrode der Batterie
136 auf. In Fig. 7 sind das Ende 144a des ersten Anschlusses 140 und das En
de 144b des zweiten Anschlusses voneinander beabstandet. Daher stehen der
Anschluss 140 und der zweite Anschluss 142 elektrisch nicht in Kontakt mitein
ander, und von dem LED-Element 138 wird kein Licht ausgesandt.
Wenn dem Durchgangsventil 120 ein Steuerdruck zugeführt wird, werden eine
Membran 46, ein Kolben 42 und eine Stange 124 nach oben verschoben. Wenn
die Feder 128, die an dem Ende der Stange 124 befestigt ist, nach oben ver
schoben wird, so wird das freie Ende der Feder 128 in Kontakt mit dem Ende
144a des ersten Anschlusses 140 und dem Ende 144b des zweiten Anschlus
ses 142 gebracht, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Dadurch wird der erste Anschluss
140 elektrisch in Kontakt mit dem zweiten Anschluss 142 gebracht, und von
dem LED-Element 138 wird Licht ausgesandt. Mit anderen Worten wird die mit
der Membran 46 über die Stange 124 verbundene Feder 128 gemeinsam mit
der Membran 46 verschoben und dient als Schalter, um die elektrische Verbin
dung zwischen dem ersten Anschluss 140 und dem zweiten Anschluss 142 zu
steuern und dadurch das LED-Element 138 ein- und auszuschalten.
Wenn ein Nutzer dementsprechend keine Lichtemission von dem LED-Element
138 erkennen kann, kann er leicht bestätigen, dass das Durchgangsventil 120 in
dem OFF-Zustand ist. Wenn der Nutzer dagegen eine Lichtemission von dem
LED-Element 138 erkennen kann, die durch eine Aufwärtsverschiebung der Fe
der 128 gemeinsam mit der Membran 46 bewirkt wird, kann er ebenso einfach
bestätigen, dass das Durchgangsventil in dem ON-Zustand ist.
Bei dem Durchgangsventil 120 der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein
LED-Anzeigeabschnitt mit einfachem elektrischen Aufbau vorgesehen. Dement
sprechend kann der Nutzer visuell überprüfen, ob das Durchgangsventil 120 in
dem OFF-Zustand oder in dem ON-Zustand, d. h. geschlossen oder geöffnet ist.
Da die Betriebs- und Wirkungsweise des Durchgangsventils 120 im übrigen die
gleiche ist wie die des Durchgangsventils 10, wird auf eine weitergehende er
neute Beschreibung verzichtet.
Claims (6)
1. Durchgangsventil mit
einem Verbindungsabschnitt (14), der einen ersten Anschluss (20a) an einem Ende, einen zweiten Anschluss (20b) an dem anderen Ende und einen Fluid durchgang (22) aufweist, um den ersten Anschluss (20a) mit dem zweiten An schluss (20b) zu verbinden,
einem Ventilmechanismus (16), der einen Verschiebungsmechanismus (40) mit einem Ventilstopfen (46) aufweist, um den Fluiddurchgang (22) zu öffnen und zu schließen, und
einem Anzeigeabschnitt (19, 122),
wobei eine Linearbewegung einer Stange (44, 100, 124), die mit dem Ventilstop fen (46) verbunden ist, direkt auf den Anzeigeabschnitt (19, 122) übertragen wird, so dass der Anzeigeabschnitt (19, 122) anzeigen kann, ob das Durch gangsventil im ON-Zustand, in dem der Fluiddurchgang (22) geöffnet ist, oder in dem OFF-Zustand ist, in dem der Fluiddurchgang (22) geschlossen ist.
einem Verbindungsabschnitt (14), der einen ersten Anschluss (20a) an einem Ende, einen zweiten Anschluss (20b) an dem anderen Ende und einen Fluid durchgang (22) aufweist, um den ersten Anschluss (20a) mit dem zweiten An schluss (20b) zu verbinden,
einem Ventilmechanismus (16), der einen Verschiebungsmechanismus (40) mit einem Ventilstopfen (46) aufweist, um den Fluiddurchgang (22) zu öffnen und zu schließen, und
einem Anzeigeabschnitt (19, 122),
wobei eine Linearbewegung einer Stange (44, 100, 124), die mit dem Ventilstop fen (46) verbunden ist, direkt auf den Anzeigeabschnitt (19, 122) übertragen wird, so dass der Anzeigeabschnitt (19, 122) anzeigen kann, ob das Durch gangsventil im ON-Zustand, in dem der Fluiddurchgang (22) geöffnet ist, oder in dem OFF-Zustand ist, in dem der Fluiddurchgang (22) geschlossen ist.
2. Durchgangsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Anzeigeabschnitt (19) einen Indikator (108) aufweist, der aufwärts und abwärts
verschoben wird, wenn die Linearbewegung der Stange (100) direkt auf den In
dikatorabschnitt (19) übertragen wird, so dass der Indikator (108) anzeigen
kann, ob das Durchgangsventil in dem ON-Zustand oder dem OFF-Zustand ist.
3. Durchgangsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Anzeigeabschnitt (19) einen Indikator (108), der mit einem Ende der Stange
(100) verbunden ist und gemeinsam mit der Stange (100) verschoben wird, ein
Durchsichtelement (104), das den Indikator (108) umgibt und eine Verschiebung
des Indikators (108) erlaubt, die von außen gesehen werden kann, und eine Fe
der (112) aufweist, die an der Stange (100) befestigt ist, um die Stange (100) zu
einer Ursprungsposition zurückzuführen.
4. Durchgangsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der
Anzeigeabschnitt (19) ein Abdeckelement (109) mit Schnittlinien (111) aufweist,
dass das Abdeckelement (109) den Indikator (108) in dem OFF-Zustand ab
deckt, so dass der Indikator (108) von außen nicht sichtbar ist, und dass das
Abdeckelement (109) durch die Schnittlinien (11e) eine Exponierung des Indika
tors (108) in dem ON-Zustand erlaubt, so dass der Indikator (108) von außen
sichtbar ist.
5. Durchgangsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Anzeigeabschnitt (122) einen Schaltmechanismus zum Öffnen und Schließen
eines elektrischen Schaltkreises, wenn eine Linearbewegung der Stange (124)
direkt auf den Anzeigeabschnitt (122) übertragen wird, und ein lichtaussenden
des Element (138) aufweist, um Licht auszusenden, wenn der elektrische
Schaltkreis durch den Schaltmechanismus geschlossen wird.
6. Durchgangsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der
Schaltmechanismus eine Feder (128), die an einem Ende der Stange (124) be
festigt ist, aufweist, dass das lichtaussendende Element (138) einen ersten An
schluss (140) und einen zweiten Anschluss (142) aufweist, wobei der erste An
schluss (140) und der zweite Anschluss (142) um einen festgelegten Abstand
voneinander beabstandet sind und elektrisch miteinander verbunden werden,
wenn ein freies Ende der Feder (128) durch die Verschiebung der Stange (124)
mit dem ersten Anschluss (140) und dem zweiten Anschluss (142) verbunden
wird.
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