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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem Halter zur Befestigung von Stellungsmeldern, mit einem Ventilgehäuse und einem in diesem angeordneten Schließglied, das um eine Drehachse rotativ verstellt wird, das über eine das Ventilgehäuse durchdringende Stellwelle an der Außenseite des Ventilgehäuses mit einem Betätigungsorgan gekoppelt ist und mit diesem zwischen zwei Endlagen eines Stellweges verstellt wird, und mit mindestens einem an dem Halter ausgeführten Anschluss für den mindestens einen Stellungsmelder, wobei der mindestens eine Anschluss mit radialem Abstand von der Drehachse am Umfang des Halters derart angeordnet ist, dass wenigstens eine der beiden Endlagen des Stellweges detektiert wird. Bei dem Ventil handelt es sich vorzugsweise um ein Scheibenventil oder ein Klappenventil mit einem scheibenförmigen Schließglied, das um eine in Richtung eines Scheibendurchmessers orientierte Drehachse rotativ verstellt wird. Es kann sich aber auch um ein Kugelventil mit einem kugelförmigen Schließglied mit Innendurchgang oder um jedwedes anderes Ventil handeln, bei dem das Schließglied rotativ um eine Drehachse verstellt wird und dabei einen Innendurchgang im zugeordneten Ventilgehäuse schaltet.
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STAND DER TECHNIK
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In der
KR 10 2004 097 067 A ist ein Ventil mit den gattungsbildenden Merkmalen offenbart, bei dem ein als einarmiger Hebel ausgebildetes Betätigungsorgan in seinem die Drehachse umschließenden Nabenbereich als Halter für einen mit diesem Halter rotativ mitbewegten Stellungsmelder ausgebildet ist. Der Stellungsmelder kommt in einer Endlage des Schließgliedes an einem Anschlag zur Anlage, der ortsfest mit dem Ventilgehäuse verbunden ist und der ein Signal für den Vollzug der Endlage auslöst. Das Signal wird durch eine in dem Betätigungsorgan angeordnete Lampe optisch angezeigt und durch eine Sprachnachricht, die in einem ebenfalls an dieser Stelle angeordneten Speichermittel abgelegt ist, akustisch gemeldet.
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Die
US 6 463 955 B2 beschreibt eine handbetriebene Drehgriffvorrichtung für mechanische Vorrichtungen, wie beispielsweise ein Ventil, das durch Handantrieb geöffnet oder geschlossen wird. Die Drehbewegung eines Handgriffes führt auch zu zwei axialen Positionen, die er in Endlagen der Drehbewegung einnimmt und die mit der Schließ- und der Offenstellung des Ventils korrespondieren. Über eine Verlängerung des Handgriffes, in die eine Nut eingearbeitet ist und in die eine mit dem Schließglied in axialer Verbindung stehende und beispielsweise mit einer Queröffnung versehene Stange dreh- und axialverschieblich eingreift, kann die Handgriffanordnung in der offenen oder der geschlossenen Stellung des Ventils beispielsweise mit einem Bügelschloss verriegelt werden.
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Ein Ventil, insbesondere Scheibenventil, der gattungsgemäßen Art ist aus der
DE 203 17 460 U1 bekannt. Es weist eine Trägermuffe auf, die auf eine eine Stellwegbegrenzung bzw. -arretierung bildende, sich an einem Ventilgehäuse drehfest abstützende Kreuzhülse aufgesteckt ist. Ein bevorzugt als Handhebel ausgebildetes Betätigungsorgan rastet mit einem Verriegelungszapfen in jeder der beiden Endlagen des Stellweges des Absperrorgans bzw. des Betätigungsweges des Handhebels in eine Verriegelungsbohrung in der Kreuzhülse ein, wobei der Verriegelungszapfen in mindestens einer Endlage mittels eines Messfühlers oder dergleichen detektierbar ist. Der Messfühler findet in mindestens einem Anschluss in der Trägermuffe Aufnahme, wobei der Anschluss in der Umfangswandung der Trägermuffe deckungsgleich mit der zugeordneten Verriegelungsbohrung und als radial in der Trägermuffe angeordnete Gewindebohrung ausgebildet. Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten sind nicht offenbart. Damit ist die Meldung der Endlagen des Absperrorgans nur am Umfang und über die Wandung der Trägermuffe möglich. Eine Nachrüstung von Messfühlern ist in einfacher Weise nur dann möglich, wenn die Gewindebohrungen in der Trägermuffe bereits vorgesehen sind. Andernfalls muss der Handantrieb demontiert und die Trägermuffe muss nachgearbeitet oder gegen eine mit Gewindebohrungen ausgetauscht werden.
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Zur Kopplung des Handhebels mit einer Stellwelle des Absperrorgans ist diese an ihrem aus dem Ventilgehäuse hinausragenden Ende mit einem Vierkant versehen, auf dem der Handhebel mit einem Anschlussstück aufgesteckt ist. Damit der Handhebel nicht unbeabsichtigt nach oben von der Stellwelle abgezogen werden kann, ist er mit einer Verbindungsschraube über das Anschlussstück mit der Stellwelle verschraubt. Die Verbindungsschraube greift dabei, von außen zugänglich, von der Stirnseite des Anschlussstückes durch letzteres hindurch und endet in einem Innengewinde am äußeren Ende der Stellwelle. Ein unbefugtes Entfernen des Handhebels und ggf. auch der Trägermuffe einschließlich des wenigstens einen Messfühlers oder ein unbefugtes oder unplanmäßiges Verstellen des Ventils kann durch die vorbeschriebene Anordnung nicht verhindert werden.
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Ein weiteres als Scheibenventil ausgebildetes Ventil ist in der Firmendruckschrift GEA Tuchenhagen, T-smart Scheibenventile, 633d-10/2010, dargestellt und beschrieben [1]. Auf Seite 6 von [1], untere Abbildung, ist ein Handantrieb mit doppelter Rückmeldung in der Ansicht dargestellt. Die zum Scheibenventil gemäß [1] gehörende Betriebsanleitung T-smart Scheibenventil, Serie 8000, Ausgabe 2011-04-18[2], zeigt auf den Seiten 55 und 56 den vorstehenden Handantrieb in der Schnittdarstellung. Aus [1] und [2] ist ersichtlich, dass die die beiden Endlagen des Schließgliedes detektierenden Stellungsmelder jeweils mit einem winkelförmigen Halteblech verschraubt sind, das jeweils in der zugeordneten Endlage an einer Hülse mit Kreuzeingriff, die drehfest am Ventilgehäuse angeordnet ist, angeschweißt ist. Die jeweilige Endlage wird durch ein winkelförmiges Blech abgebildet, das an der Oberseite eines Anschlussstückes, in dem der Handhebel Aufnahme findet, angeschraubt ist.
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Eine Nachrüstung von Stellungsmeldern ist in einfacher Weise nur dann möglich, wenn die winkelförmigen Haltebleche an der Hülse mit Kreuzeingriff bereits vorgesehen sind. Andernfalls muss der Handantrieb demontiert und die Haltebleche müssen nachträglich an die Hülse mit Kreuzeingriff angeschweißt oder diese muss gegen eine entsprechend komplettierte ausgetauscht werden.
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Die Kopplung des Handhebels mit einem Vierkant erfolgt nicht, wie bei [1], von der Stirnseite des Anschlussstückes mit Hilfe einer letzteres durchdringenden und in dem Vierkant endenden Schraube, sondern über die Umfangsfläche des Anschlussstückes mit Hilfe einer den Vierkant klemmenden Einstellschraube (siehe [2], Seiten 55 und 56). Eine Zugangsöffnung in der Hülse mit Kreuzeingriff ermöglicht in einer der beiden Endlagen den Zugang zu dieser Einstellschraube.
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Bei den Scheibenventilen nach [1] oder [2] ist eine Nachrüstung von Stellungsmeldern sehr aufwendig ([2]) oder hinsichtlich wünschenswerter Anordnungsvarianten zumindest nur sehr eingeschränkt möglich ([1]). Das Scheibenventil nach [1] verlangt weiterhin nach einer sehr speziellen Ausführungsform mit Blick auf die Befestigungsmöglichkeit des Stellungsmelders. Bei beiden Scheibenventilen kann eine unbefugte Demontage des Handantriebs in Verbindung mit seinen Stellungsmeldern oder ein unbefugtes oder unplanmäßiges Verstellen des Ventils nicht verhindert werden.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, bei einem Ventil der gattungsgemäßen Art eine einfache Nachrüstung von Stellungsmeldern zu ermöglichen und dabei eine hinreichende Anordnungsvielfalt dieser Stellungsmelder optional in der Lösung anzulegen sowie bei Bedarf eine unbefugte Demontage des bevorzugt als Handhebel ausgebildeten Betätigungsorgans oder ein unbefugtes oder unplanmäßiges Verstellen des Ventils zu verhindern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Diese Aufgabe wird mit einem Ventil mit einem Halter zur Befestigung von Stellungsmeldern durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Ventils sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der grundlegende erfinderische Gedanke besteht darin, dass die Detektion wenigstens der Endlagen des Stellweges nicht mehr, wie im Stand der Technik bekannt, im die Drehachse umschließenden Nabenbereich des Betätigungsorgans oder am Verriegelungszapfen der Stellwegarretierung oder an einem winkelförmigen Halteblech am Anschlussstück und damit an dem oder im unmittelbaren Umfangsbereich der Hülse mit Kreuzeingriff erfolgt, sondern an einer Betätigungsstange des bevorzugt als Handhebel ausgebildeten Betätigungsorgans, und zwar in einem radialen Abstand von der Umfangsseite eines auf die Kreuzhülse aufgesteckten Halters. Dieser Halter schafft unter diesen Anordnungsbedingungen die Möglichkeit der Aufnahme mindestens eines Anschlusses für einen Stellungsmelder und, bei Bedarf, von weiteren Anschlüssen für weitere Stellungsmelder. Der Halter ist dabei ohne Einschränkungen so ausgebildet, dass wenigstens eine der beiden Endlagen des Schließgliedes und damit zwangsläufig auch wenigstens eine Endlage des Betätigungsweges der Betätigungsstange detektiert wird.
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Der Halter nach der Erfindung weist zur denkbar einfachen Realisierung der vorgeschlagenen optionalen Anordnungsvielfalt seiner Anschlüsse für Stellungsmelder eine Halterhülse auf, die die Drehachse konzentrisch umschließt und die auf ihrer dem Ventilgehäuse abgewandten Seite mit einem Deckelteil verschlossen ist. Der Deckelweil kragt an zwei Seiten über eine äußere Mantelfläche der Halterhülse mit radialem Abstand über, wobei die Erstreckungsrichtungen der überkragenden Deckelteile einen rechten Winkel zueinander bilden. Am Umfang der Halterhülse greifen eine erste Lasche und eine zweite Lasche an, die jeweils in einer Ebene parallel zur Drehachse und mit radialem Abstand von dieser verlaufen und weiterhin einen rechten Winkel zueinander bilden. Die erste Lasche begrenzt den einen auskragenden Deckelteil und die zweite Lasche begrenzt den anderen auskragenden Deckelteil jeweils an einer Seite und sie sind jeweils mit diesem stoffschlüssig verbunden. Es sind in der ersten Lasche der erste Anschluss und in dem zugeordneten auskragenden Deckelteil der dritte Anschluss und in der zweiten Lasche der zweite Anschluss und in dem zugeordneten auskragenden Deckelteil der vierte Anschluss, jeweils in Form einer Durchgangsbohrung, vorgesehen, wobei sich die Mittellinien der Durchgangsbohrungen des ersten und dritten Anschlusses und des zweiten und vierten Anschlusses jeweils paarweise schneiden. Die Halterhülse ermöglicht ein sehr einfaches Aufstecken des Halters auf die Hülse mit Kreuzeingriff und erlaubt somit eine denkbar einfache Nachrüstung des Ventils mit Stellungsmeldern.
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Durch die vorgeschlagene Ausführung des Halters werden wenigstens die beiden Endlagen des Stellweges in folgenden Ebenen detektiert:
- (a) In einer ersten Ebene, die senkrecht zu der Drehachse des Schließgliedes verläuft, oder
- (b) In einer zweiten Ebene und einer dritten Ebene, für die die Drehachse ein gemeinsamer geometrischer Ort ist.
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Die vorstehenden Ebenen können aber auch, wie folgt, kombiniert werden:
- (c) die erste Ebene und die zweite Ebene oder
- (d) die erste Ebene und die dritte Ebene.
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Die Erfindung soll gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung auch die Anordnung wenigstens einer Zwischenebene zwischen der zweiten und der dritten Ebene umfassen, wodurch wenigstens eine Zwischenstellung zwischen diesen Endlagen detektiert ist. Im Folgenden beschränkt sich die Beschreibung des erfindungsgemäßen und in den Figuren der Zeichnung konkretisierten Halters auf seine Ausgestaltung zur Befestigung von Stellungsmeldern für die Detektion der beiden Endlagen des Schließgliedes und damit der entsprechenden Endlagen des Betätigungsorgans.
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Durch diese optionale Anordnungsvielfalt ergeben sich Vorteile bei der Anordnung des Ventils, wenn das Raumangebot begrenzt ist oder Beschränkungen hinsichtlich der Zuführung und Verlegung der an die Stellungsmelder anzuschließenden Signalleitungen bestehen. Da die Betätigungsstange des Betätigungsorgans vorzugsweise als zylindrische Stange ausgebildet ist, erfasst die jeweilige Detektion der Endlage dieser Stange in allen optional vorgesehenen Messebenen die dem zugeordneten Stellungsmelder nächstliegende Mantellinie dieser Stange, die sich immer auf dem Hochpunkt der kreisförmigen Stangenkrümmung befindet. Dadurch wird die Messung trennscharf, denn benachbarte Mantellinien liegen tiefer als die Mantellinie am Hochpunkt und lösen damit bei hinreichend eingestellter Empfindlichkeit der Messanordnung kein Stellungsmeldesignal aus.
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Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die erste Lasche und die zweite Lasche einen gleichen radialen Abstand von der Drehachse besitzen. Diese Ausführung schafft zum Einen einen in seiner Grundform symmetrischen Halter und zum Anderen erleichtert sie durch die zwangsläufig dadurch bedingte äquidistante Anordnung der Anschlüsse die Justierung der Stellungsmelder. Darüber hinaus reduziert sie die Ausführungs- und Abmessungsvielfalt der zum Einsatz kommenden Stellungsmelder.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Durchgangsbohrungen des in den überkragenden Deckelteilen angeordneten dritten und vierten Anschlusses einen gleichen radialen Abstand von der Drehachse besitzen. Dadurch werden die vorstehend angegebenen Vorteile für die maximal vier optional vorgesehenen Anschlüsse erreicht.
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Das Betätigungsorgan ist bevorzugt ein Handhebel, der eine vorzugsweise zylindrisch ausgebildete Betätigungsstange aufweist, die an einem Ende bevorzugt einen Kugelknopf besitzt und die an dem anderen Ende in einen Verriegelungszapfen ausmündet.
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Um eine unbefugte Demontage des Betätigungsorgans oder die Verstellung des Ventils beispielsweise in eine die Betriebssicherheit oder den Produktionsprozess gefährdende Stellung zu verhindern, ist weiterhin vorgesehen, dass das Betätigungsorgan in einer Endlage des Stellweges mit einer Verschlussvorrichtung unverrückbar festgelegt und diese abgeschlossen ist.
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Die Verschlussvorrichtung ist bevorzugt als Bügelschloss ausgebildet, und in der abgeschlossenen Endlage umschließt ein Bügel eine Betätigungsstange des Betätigungsorgans und greift dabei durch eine Verschlussbohrung in dem mit der abgeschlossenen Endlage korrespondierenden überkragenden Deckelteil hindurch. Die Ausführung der Verschlussvorrichtung als Bügelschloss eignet sich besonders für die Ausführung des Betätigungsorgans als Handhebel, da diese Gesamtlösung denkbar einfach und sehr kostengünstig zu realisieren ist.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform des Halters sieht vor, dass eine die äußere Mantelfläche der Hülse mit Kreuzeingriff durchdringende Zugangsbohrung zur Deckung mit einem die Stellwelle mit dem Betätigungsorgan kraft- und/oder formschlüssig verbindenden, radial orientierten Befestigungsmittel zu bringen ist, dass im Halter eine Durchgriffsbohrung ausgeführt ist, die deckungsgleich zur Zugangsbohrung in der Hülse mit Kreuzeingriff angeordnet ist, und dass in der abschließbaren Endlage des Stellweges das Befestigungsmittel von der Hülse mit Kreuzeingriff und/oder von dem Halter unzugänglich abgedeckt ist. Damit schafft in der abgeschlossenen Endlage des Schließgliedes und damit in der entsprechenden Endlage des Betätigungsweges des Betätigungsorgans der erfindungsgemäße Halter doppelte Sicherheit, nämlich zum Einen die Sicherheit gegen unbefugte Demontage des Betätigungsorgans und zum Anderen die Sicherheit gegen unbefugte und/oder unplanmäßige Verstellung des Ventils.
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Eine drehfeste Anordnung des Halters auf der Hülse mit Kreuzeingriff wird auf einfache Weise dadurch erreicht, dass der Halter am Ende seiner Aufsteckbewegung auf die Hülse mit Kreuzeingriff in letztere mit einem Justierzapfen in eine Justierbohrung in einer äußeren Mantelfläche der Hülse mit Kreuzeingriff formschlüssig eingreift. Dabei ist die Justierbohrung vorzugsweise als Durchgangsbohrung ausgeführt, wobei eine Grundlochbohrung eine äquivalente Lösung darstellt. Dieser drehfeste und auch axial gesicherte Formschluss kann auch durch andere, an sich bekannte Verriegelungsvorkehrungen erreicht werden. Entscheidend ist in diesem Zusammenhang, dass der Formschluss, der im Umfangsbereich der Halterhülse stattfindet, dort eine so weit in radialer Richtung elastisch duktile Halterhülse vorfindet, dass eine elastische Dehnung zum Erreichen des Formschlusses möglich ist. Der notwendige drehfeste und auch axial gesicherte Formschluss kann auch unmittelbar zwischen Halter und der Außenseite des Ventilgehäuses hergestellt werden.
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Um den Betätigungsweg des Betätigungsorgans, der ein Winkelweg ist, bei auf die Hülse mit Kreuzeingriff aufgestecktem Halter sicherzustellen, sieht eine bevorzugte Ausführungsform des Halters vor, dass das Betätigungsorgan durch einen ersten Ausschnitt im Halter hindurchgreift, und dass der erste Ausschnitt an einen sich zwischen den Endlagen des Stellweges vollziehenden Betätigungsweg des Betätigungsorgans angepasst ist. Der erste Ausschnitt wird bevorzugt in der Halterhülse, unterhalb des Deckelteils angeordnet.
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Um eine denkbar einfache Montage des Halters auf der mit dem Betätigungsorgan bereits vollständig komplettierten Hülse mit Kreuzeingriff bzw. eine entsprechende Demontage in umgekehrter Richtung zu ermöglichen, sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsform vor, dass der Halter einen zweiten Ausschnitt aufweist, der sich von dem ersten Ausschnitt durchgängig bis zum Ende des Halters, mit dem er auf die Hülse mit Kreuzeingriff aufgesteckt ist, erstreckt, und dass der zweite Ausschnitt an die äußeren Abmessungen des Betätigungsorgans, das den zweiten Ausschnitt im Zuge des Aufsteckens des Halters auf die Hülse mit Kreuzeingriff durchdringt, angepasst ist. Diese Ausführungsform stellt darüber hinaus durch die Auftrennung der Halterhülse mit Hilfe des zweiten Ausschnittes sicher, dass der Halter im Bereich des mit der Hülse im Kreuzeingriff zu realisierenden Formschlusses die notwendige und hinreichende elastische Duktilität aufweist. Diese begrenzte elastische Nachgiebigkeit wird insbesondere dann sichergestellt, wenn der Halter bevorzugt aus Kunststoff besteht.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Eine eingehendere Darstellung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren der Zeichnung sowie aus den Ansprüchen. Während die Erfindung in den verschiedensten Ausführungsformen realisiert ist, werden in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel einer bevorzugten Ausführungsform des vorgeschlagenen Ventils mit einem Halter zur Befestigung von Stellungsmeldern dargestellt und nachfolgend nach Aufbau und Funktion beschrieben unter der Voraussetzung, dass diese Ausführungsform nur ein Beispiel für die Erfindung darstellt, nicht aber die Erfindung auf dieses speziell dargestellte Beispiele beschränkt ist. Es zeigen
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1 in perspektivischer Darstellung ein als Scheibenventil ausgebildetes Ventil mit einem Halter zur Befestigung von Stellungsmeldern, wobei ein Betätigungsorgan als Handhebel ausgebildet und dieser in der Schließstellung des Scheibenventils durch eine Verschlussvorrichtung unverrückbar festgelegt und abgeschlossen ist;
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2 in perspektivischer Darstellung den erfindungsgemäßen Halter für das Ventil gemäß 1;
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3 den Halter gemäß 2 in einer dort mit „Z” gekennzeichneten Blickrichtung (Draufsicht) und
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4 einen Schnitt durch den Halter gemäß 2 entsprechend einem in 3 mit A-A gekennzeichneten Schnittverlauf, wobei der Halter auf eine nur teilweise dargestellte Hülse mit Kreuzeingriff aufgesteckt ist und sich in formschlüssiger Verbindung mit dieser befindet.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ein als Scheibenventil ausgebildetes Ventil 10 besteht aus einem entlang einer Trennfläche geteilten Ventilgehäuse 11 (1), welches einerseits der Trennfläche einen ersten Ventilgehäuseteil 11a und andererseits einen zweiten Ventilgehäuseteil 11b mit jeweils einer Durchtrittsöffnung, die miteinander fluchten, aufweist. Ein scheibenförmiges Schließglied 14 zum Schließen und Öffnen der Durchtrittsöffnungen, welches um eine in dem Ventilgehäuse 11 verlaufende Drehachse 17, die in einer Meridianebene des Schließgliedes 14 liegt, drehbar ist und zu diesem Zweck zwei im Ventilgehäuse 11 drehbar gelagerte, nicht dargestellte und bezeichnete Lagerzapfen hat, arbeitet mit einer auf der Innenseite eines im Wesentlichen kreisförmigen Dichtrings angeordneten Ventilsitzfläche zusammen. Dieser Dichtring dichtet außerdem die Trennfläche ab, wozu er zwischen den Ventilgehäuseteilen in jeweils einer in diesen mit einer Hinterschneidung eingreifenden Ringnut eingespannt ist. Ein Lagerzapfen ist aus den Ventilgehäuseteilen 11a, 11b herausgeführt und dieser endseitige, vorzugsweise als Vierkant ausgebildete Abschnitt fungiert als Stellwelle für das Schließglied 14. Das Schließglied 14 ist über diese Stellwelle von der Außenseite des Ventilgehäuses 11 betätigbar, um den Durchfluss durch das Ventilgehäuse 11 über die Durchtrittsöffnungen freizugeben oder zu schließen. Zu diesem Zweck ist die Stellwelle beispielsweise mit einem in Form eines Handhebels ausgebildeten Betätigungsorgan 22 gekoppelt, mit dem sie zwischen den beiden Endlagen des Stellweges des Schließgliedes 14, in der Regel einem Winkelweg von 90 Grad, verstellt werden kann. Der Handhebel 22 besteht im aus 1 ersichtlichen Bereich aus einer Betätigungsstange 22a und einem endseitig angeordneten Kugelknopf 22d.
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Zur Kopplung des Vierkants der Stellwelle mit dem Handhebel 22 ist letzterer mit einem Anschlussstück 21 auf den Vierkant aufgesteckt. Zur Sicherung des Handhebels 22 gegen unbeabsichtigtes Abziehen vom Vierkant ist das Anschlussstück 21 mit dem Vierkant mit einer Einstellschraube verschraubt, die über den Umfang des Anschlussstücks 21 radial in dieses eingreift (siehe hierzu [2], Seiten 55, 56). Aus 1 ist weiterhin ersichtlich, dass das vorzugsweise zylindrisch ausgebildete Anschlussstück 21 von einer Hülse mit Kreuzeingriff 20 umgeben ist, die mit vier Justiernocken 20a formschlüssig und drehfest an den Ventilgehäuseteilen 11a, 11b angreift. Die Hülse mit Kreuzeingriff 20 kann auch um 180 Grad oder um 90 Grad im bzw. gegen den Uhrzeigersinn auf die Ventilgehäuseteile 11a, 11b aufgesetzt werden, um die Stellung des Handhebels 22 gegenüber den Endlagen des Schließglieds 14 (Schließstellung und Offenstellung) zu verändern. Die Hülse mit Kreuzeingriff 20 hat im Bereich der sie durchdringenden Betätigungsstange 22a eine laterale Ausnehmung, die den zwischen den Endlagen des Schließgliedes 14 erforderlichen Winkelweg der Betätigungsstange 22a von 90 Grad zulässt.
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Die form- und kraftschlüssige Verbindung der Ventilgehäuseteile 11a, 11b miteinander erfolgt mit einem auf jeder Seite des Ventils 10 koaxial zu den Durchtrittsöffnungen abdichtend angeordneten, zum jeweiligen Anschluss einer Rohrleitung, einer Armatur oder einer anderen prozesstechnischen Komponente bestimmten Zwischenflansch 12, 13, über die die Ventilgehäuseteile 11a, 11b über Verbindungsmittel, die über den Umfang verteilt angeordnet und durch die Zwischenflansche 12, 13 und die Ventilgehäuseteile 11a, 11b insgesamt hindurchgreifen, zusammengehalten werden. Dabei wird gleichzeitig auch ein abgedichtetes Anpressen des jeweiligen Zwischenflansches 12, 13 an das zugeordnete Ventilgehäuseteil 11a, 11b sichergestellt. Die Verbindungsmittel sind vorzugsweise als Durchgangsschraube 15 mit Sechskant- oder Innensechskantkopf und Sechskantmutter 16 ausgebildet.
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Die Abdichtung zwischen dem Zwischenflansch 12, 13 und dem zugeordneten Ventilgehäuseteil 11a, 11b erfolgt mittels einer im jeweiligen Ventilgehäuseteil 11a, 11b angeordneten Flanschdichtung. Das jeweilige der abgedichteten Zwischenflanschseite abgewandte Ende des Zwischenflansches 12, 13 kann beispielsweise als Kegelstutzen mit Nutmutter oder als Gewindestutzen oder als Schweißstutzen (wie in 1 dargestellt) oder als sog. Clampstutzen ausgebildet sein, wie dies beispielsweise in der Firmendruckschrift GEA Tuchenhagen, VARIVENT®-Scheibenventile, 00810d-00, für einfache Scheibenventile offenbart ist.
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Ein Halter 100 (1 bis 4) ist auf die eine Stellwegbegrenzung und -arretierung bildende, an den Ventilgehäuseteilen 11a, 11b formschlüssig eingreifende Hülse mit Kreuzeingriff 20 aufgesteckt und mit dieser formschlüssig und drehfest verbunden. Der Halter 100 (2 bis 4) weist eine Halterhülse 101 auf, die die Drehachse 17 konzentrisch umschließt und die auf ihrer dem Ventilgehäuse 11 abgewandten Seite mit einem Deckelteil 102 verschlossen ist. Der Deckelteil 102 kragt an zwei Seiten über eine äußere Mantelfläche der Halterhülse 101 mit radialem Abstand über, wobei die Erstreckungsrichtungen der überkragenden Deckelteile 102 vorzugsweise einen rechten Winkel zueinander bilden. Am Umfang der Halterhülse 101 greifen eine erste Lasche 103 und eine zweite Lasche 104 an, die jeweils in einer Ebene parallel zur Drehachse 17 und mit radialem Abstand von dieser verlaufen und einen rechten Winkel zueinander bilden. Die erste Lasche 103 begrenzt den einen auskragenden Deckelteil 102 und die zweite Lasche 104 begrenzt den anderen auskragenden Deckelteil 102 jeweils an einer Seite und sie sind jeweils mit diesem stoffschlüssig verbunden. Es sind in der ersten Lasche 103 ein erster Anschluss 112 und in dem zugeordneten auskragenden Deckelteil 102 ein dritter Anschluss 114 und in der zweiten Lasche 104 ein zweiter Anschluss 113 und in dem zugeordneten auskragenden Deckelteil 102 ein vierter Anschluss 115, jeweils in Form einer Durchgangsbohrung, vorgesehen, wobei sich die Mittellinien der Durchgangsbohrungen des ersten und dritten Anschlusses 112, 114 und des zweiten und vierten Anschlusses 113, 115 jeweils paarweise schneiden. In den Anschlüssen 112 bis 115 finden ein erster und ein zweiter Stellungsmelder 23.1, 23.2 Aufnahme, wie dies 1 zeigt.
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Der erste und der zweite Stellungsmelder 23.1, 23.2 können ihre jeweilige Anordnungsposition an dem Halter 100 und somit auch die Ebenen wechseln, in denen eine Detektion der Endlagen des Schließgliedes 14 und damit jener der Betätigungsstange 22a erfolgt. Aus den 3 und 4 sind diesbezüglich eine erste Ebene E1, eine zweite Ebene E2 und eine dritte Ebene E3 ersichtlich. Übertragen auf 1 ist festzustellen, dass der erste Stellungsmelder 23.1 die dargestellte Endlage des Stellweges des Handhebels 22, in der sich das Schließglied 14 in seiner Schließstellung befindet, in der dritten Ebene E3 (3) detektiert, die senkrecht auf der zweiten Ebene E2 steht, wobei die Drehachse 17 für beide Ebenen E2, E3 ein gemeinsamer geometrischer Ort ist. Der zweite Stellungsmelder 23.2 detektiert die andere Endlage des Stellweges, die Offenstellung des Schließgliedes 14, in der ersten Ebene E1 (4), die senkrecht zu der Drehachse 17 verläuft.
- • Bei einem Wechsel der Anordnungspositionen detektiert der erste Stellungsmelder 23.1 in der ersten Ebene E1 (4) und der zweite Stellungsmelder 23.2 in der zweiten Ebene E2 (3).
- • Der erste und der zweite Stellungsmelder 23.1, 23.2 können aber auch beide in der ersten Ebene E1 (4) oder es können der erste Stellungsmelder 23.1 in der dritten Ebene E3 und der zweite Stellungsmelder 23.2 in der zweiten Ebene E2 (3) detektieren.
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Die erste Lasche 103 und die zweite Lasche 104 besitzen vorzugsweise einen gleichen radialen Abstand von der Drehachse 17 und die Mittelpunkte der Durchgangsbohrungen des in den überkragenden Deckelteilen 102 angeordneten dritten und vierten Anschlusses 114, 115 haben den gleichen radialen Abstand von der Drehachse 17 (3).
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Die Betätigungsstange 22a des Handhebels 22 rastet in den Endlagen des Stellweges mit einem an ihrem dem Kugelknopf 22d abgewandten Ende angeordneten Verriegelungszapfen 22b jeweils in eine Verriegelungsbohrung 20c in der Hülse mit Kreuzeingriff 20 unter Federvorspannung ein (4). Eine hierzu notwendige, die Betätigungsstange 22a umschließende nicht dargestellte Feder stützt sich dabei einerseits an einem dem Verriegelungszapfen 22b benachbarten Stangenkopf 22c der Betätigungsstange 22a und andererseits an einer Schulter im erweiterten Bereich einer durch das Anschlussstück 21 hindurchführenden Durchgangsbohrung ab, wobei letztere dem Durchgriff der Betätigungsstange 22a dient (siehe hierzu [2], Seiten 55 und 56). Da die Endlagen des Stellweges in der Regel einen Winkel von 90 Grad miteinander bilden, sind die beiden Verriegelungsbohrungen 20c unter diesem Winkel zueinander angeordnet.
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Die lagerichtige Anordnung des auf der Hülse mit Kreuzeingriff 20 aufgesteckten Halters 100 zeigt 4. Die Hülse mit Kreuzeingriff 20 ist dort nur teilweise dargestellt und sie besitzt an ihrem Umfang ein Justierbohrung 20b, in die ein an der inneren Mantelfläche der Halterhülse 101, einer Aufnahmebohrung 105, angeordneter Justierzapfen 111, der in die Aufnahmebohrung 105 hineinragt, formschlüssig eingreift. Justierbohrung 20b und Justierzapfen 111 sind vorzugsweise zylindrisch ausgebildet. Zur Herstellung und vor Allem zur Lösung des Formschlusses zwischen Halter 100 und Hülse im Kreuzeingriff 20 im Bereich des Justierzapfens 111 ist eine axial orientierte nutenförmige Anschrägung 111a vorgesehen, die vom freien Ende der Halterhülse 101 bis an den Justierzapfen 111 heranreicht und der Einführung und des Angriffs eines die Aufnahmebohrung 105 in Grenzen radial und elastisch duktil aufweitenden geeigneten Werkzeuges dient (2).
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In der formschlüssig hergestellten Verbindung zwischen Halter 100 und Hülse mit Kreuzeingriff 20 korrespondieren eine erste Bohrung 108 und eine zweite Bohrung 109 mit den beiden Verriegelungsbohrungen 22c, so dass zum Einen das Einrasten des jeweiligen Verriegelungszapfens 22b durch ggf. vorhandene Verschmutzungen nicht behindert und zum Anderen die Möglichkeit besteht, den Verriegelungszapfen 22b über die äußere Mantelfläche der Hülse mit Kreuzeingriff 20 überstehen und in die jeweils korrespondierende Bohrung 108, 109 eingreifen zu lassen (4). Dies schafft zusätzliche Sicherheit, dass der Halter 100 in der richtigen Position auf die Hülse mit Kreuzeingriff 20 aufgesteckt ist.
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Eine die äußere Mantelfläche der Hülse mit Kreuzeingriff 20 durchdringende, nicht dargestellte Zugangsbohrung ist zur Deckung mit einem die Stellwelle mit dem Betätigungsorgan 22 kraft- und/oder formschlüssig verbindenden, radial orientierten, in das Anschlussstück 21 eigreifenden, ebenfalls nicht dargestellten Befestigungsmittel zu bringen (siehe hierzu [2], Seiten 55 und 56). Um unter diesen Bedingungen bei auf die Hülse mit Kreuzeingriff 20 aufgestecktem Halter 100 einen Zugang zu dem Befestigungsmittel zu ermöglichen, ist im Halter 100 eine Durchgriffsbohrung 110 vorgesehen (2, 4), die deckungsgleich zur Zugangsbohrung in der Hülse mit Kreuzeingriff 20 angeordnet ist. In der abschließbaren Endlage des Stellweges ist das Befestigungsmittel von der Hülse mit Kreuzeingriff 20 und/oder von dem Halter 100 unzugänglich abgedeckt.
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Der Winkelabstand zwischen den beiden Verriegelungsbohrungen 20c ist durch den Winkelabstand der beiden Endlagen des Stellweges bestimmt. Entsprechend verhält es sich mit der ersten und der zweiten Bohrung 108, 109 im Halter 100, die mit den Verriegelungsbohrungen 20c deckungsgleich korrespondieren, wenn der Halter 100 auf die Hülse mit Kreuzeingriff 20 formschlüssig und drehfest aufgesteckt ist. Die Lage der Durchgriffsbohrung 110 im Halter 100 richtet sich in der vorg. formschlüssigen Verbindung nach der Lage der Zugangsbohrung in der Hülse mit Kreuzeingriff 20, damit das Befestigungsmittel von der Außenseite des Ventils zugänglich ist. Ebenso müssen der Justierzapfen 111 am Halter 100 und die zugeordnete Justierbohrung 20b in der Hülse mit Kreuzeingriff 20 in ihrer formschlüssigen Zuordnung deckungsgleich übereinstimmen, wobei die Positionierungsstelle für diesen Formschluss an sich frei wählbar ist. Es ist von Vorteil, wenn die erste und die zweite Bohrung 108, 109 und die Durchgriffsbohrung 110 in sowie der Justierzapfen 111 an dem Halter 100 entsprechend einem aus 2 ersichtlichen Anordnungsmuster angeordnet sind, wobei dieses Anordnungsmuster seine Entsprechung in der Hülse mit Kreuzeingriff 20 erfährt. Das Anordnungsmuster ist zur Drehachse 17 vorzugsweise axialsymmetrisch, wobei die erste Bohrung 108 und die Durchgriffsbohrung 110 vorzugsweise auf einer gemeinsamen Mantellinie der Halterhülse 101 positioniert sind (4). Entsprechend sind die zweite Bohrung 109 und der Justierzapfen 111 angeordnet. Die Anordnung der Bohrungen 108, 109, 110 und des Justierzapfens 111 ist auf der der zweiten Ausnehmung 107 gegenüberliegenden Seite der Halterhülse 101 vorgesehen, wo eine hinreichende Steifigkeit des Halters 100 und eine in Grenzen elastisch duktile radiale Aufweitung der Halterhülse 101 zum Vollzug und zur Aufhebung des Formschlusses gegeben ist.
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Die Betätigungsstange 22a greift durch einen im lateralen Bereich der Halterhülse 101 des Halters 100 vorgesehenen ersten Ausschnitt 106 hindurch (2, 4), wobei letzterer an einen sich zwischen den Endlagen des Stellweges vollziehenden Betätigungsweg des Betätigungsorgans 22 angepasst ist. Der erste Ausschnitt 106 wird bevorzugt im oberen Bereich der Halterhülse 101, unterhalb des Deckelteils 102, angeordnet. Der Halter 100 weist einen zweiten Ausschnitt 107 auf, der sich von dem ersten Ausschnitt 106 durchgängig bis zum Ende der Halterhülse 101, mit der er auf die Hülse mit Kreuzeingriff 20 aufsteckbar ist, erstreckt. Der zweite Ausschnitt 107 ist an die äußeren Abmessungen des Betätigungsorgans 22, das den zweiten Ausschnitt 107 im Zuge des Aufsteckens des Halters 100 auf die Hülse mit Kreuzeingriff 20 durchdringt, angepasst ist.
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Das Betätigungsorgan 22 ist bevorzugt ein Handhebel, der eine vorzugsweise zylindrisch ausgebildete Betätigungsstange 22a aufweist. Letztere ist in einer Endlage des Stellweges mit einer bevorzugt als Bügelschloss ausgebildeten Verschlussvorrichtung 24 unverrückbar festleg- und abschließbar (1). In der abgeschlossenen Endlage, die im dargestellten Ausführungsbeispiel wahlweise die Schließstellung des Schließglieds 14 sein soll, umschließt ein Bügel 24a die Betätigungsstange 22a und greift dabei durch eine Verschlussbohrung 116 hindurch, die in dem mit der abgeschlossenen Endlage korrespondierenden überkragenden Deckelteil 102 angeordnet ist (1, 2, 3).
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Der erfindungsgemäße Halter 100 ermöglicht grundsätzlich auch die Anordnung von wenigstens einem Stellungsmelder, der eine vordefinierte Zwischenstellung zwischen den Endlagen des Stellweges detektiert. Dies gelingt sehr einfach dadurch, dass der über die äußere Mantelfläche der Halterhülse 101 überkragende Deckelteil 102 flächenmäßig so ausgestaltet ist, dass wenigstens ein weiterer diskreter Anschluss zwischen dem dritten und dem vierten Anschluss 114, 115 vorgesehen ist. Dadurch erfolgt die Detektierung der wenigstens einen Zwischenstellung in wenigstens einer Zwischenebene zwischen der zweiten und der dritten Ebene E2, E3, wobei die Drehachse 17 für diese Ebenen ein gemeinsamer geometrischer Ort ist. Für die Zwischenstellung kann in an sich bekannter Weise die Arretierung des Betätigungsorgans 22 über den Verriegelungszapfen 22b in einer weiteren mit der Zwischenstellung korrespondierenden Verriegelungsbohrung 22c in der Hülse mit Kreuzeingriff 20 erfolgen. Der Anschluss für die wenigstens eine Zwischenstellung kann beispielsweise auch so ausgestaltet werden, dass ein auf einem Teilkreis angeordnetes Langloch vorgesehen ist, in dem der wenigstens eine Stellungsmelder für die Zwischenstellung Aufnahme findet und das als Handantrieb ausgebildete Betätigungsorgan beispielsweise in an sich bekannter Weise (siehe [1], Seite 6) stufenlos einstellbar bzw. arretierbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Ventil
- 11
- Ventilgehäuse
- 11a
- erster Ventilgehäuseteil
- 11b
- zweiter Ventilgehäuseteil
- 12
- erster Zwischenflansch
- 13
- zweiter Zwischenflansch
- 14
- Schließglied (rotativ verstellbar)
- 15
- Schraube
- 16
- Mutter
- 17
- Drehachse
- 20
- Hülse mit Kreuzeingriff
- 20a
- Justiernocken
- 20b
- Justierbohrung
- 22c
- Verriegelungsbohrung
- 21
- Anschlussstück
- 22
- Betätigungsorgan (z. B. Handhebel)
- 22a
- Betätigungsstange
- 22b
- Verriegelungszapfen
- 22c
- Stangenkopf
- 22d
- Kugelknopf
- 23.1
- erster Stellungsmelder
- 23.2
- zweiter Stellungsmelder
- 24
- Verschlussvorrichtung (z. B. Bügelschloss)
- 24a
- Bügel
- 100
- Halter
- 101
- Halterhülse (geschlitzt)
- 102
- Deckelteil
- 103
- erste Lasche
- 104
- zweite Lasche
- 105
- Aufnahmebohrung
- 106
- erster Ausschnitt (lateral)
- 107
- zweiter Ausschnitt (lateral)
- 108
- erste Bohrung
- 109
- zweite Bohrung
- 110
- Durchgriffsbohrung
- 111
- Justierzapfen
- 111a
- Ausnehmung
- 112
- erster Anschluss (z. B. Durchgangsbohrung)
- 113
- zweiter Anschluss (z. B. Durchgangsbohrung)
- 114
- dritte Anschluss (z. B. Durchgangsbohrung)
- 115
- vierte Anschluss (z. B. Durchgangsbohrung)
- 116
- Verschlussbohrung
- E1
- erste Ebene
- E2
- zweite Ebene
- E3
- dritte Ebene
