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Die Erfindung betrifft einen Adapter zwischen einem Ventil und einer Einrichtung zur Betätigung des Ventils mit einem an der Betätigungswelle des Ventils anschließbaren Kupplungsstück, mit einem am Ventil befestigbaren Gehäuse, in dessen Längsöffnung das gegenüber dem Gehäuse bewegliche Kupplungsstück vorgesehen ist, mit mindestens einem im Gehäuse vorgesehenen Schalter und mit wenigstens einer Nocke, die mit dem Kupplungsstück bewegungsgekoppelt in Abhängigkeit dessen Drehstellung den Schalter betätigt.
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Um elektrische Antriebe an einem Ventil befestigen und auch mit einem Ventil dessen Betätigung koppeln zu können, sind aus dem Stand der Technik Adapter bekannt (
DE4104318A1 ), die ein Gehäuse und ein gegenüber dem Gehäuse bewegliches Kupplungsstück aufweisen. Um die Drehlage des mit der Betätigungswelle verbundenen Kupplungsstücks zu bestimmen bzw. damit die Ventilstellung zu überwachen, sind diesen Adaptern elektrische Mittel gemeinsam. Diese Ausführungen reichen gemäß der
DE4104318A1 von einem mit dem Kupplungsstück verbundenen Schleifwiderstand bis zu einer mit einem Kupplungsstück endseitig verbundenen Nockenscheibe, die mit Endschaltern im Adapter zusammenwirkt (vgl. MF-Modul von Georg Fischer Rohrleitungssysteme AG, Schaffenhausen, CH). Allen Lösungen ist jedoch nachteilig ein komplexer und sohin fehleranfälliger konstruktiver Aufbau gemeinsam, insbesondere in Hinblick auf deren Überwachungsmittel, was die Standfestigkeit solcher Adapter erheblich vermindern kann. Außerdem sind derartige Adapter in ihrem Aufbau vergleichsweise hoch, bedürfen also eines vergrößerten Bedarfs an Bauraum.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Adapter der eingangs geschilderten Art derart zu verändern, dass an diesem trotz Mittel zur Überwachung der Ventilstellung konstruktive Einfachheit und hohe Standfestigkeit erreicht werden kann. Zudem soll der Adapter eine hohe Zuverlässigkeit in der Überwachung der Ventilstellung gewährleisten können.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Nocke am Kupplungsstück vorgesehen ist und das Gehäuse eine am Ventil befestigbare Konsole aufweist, die die Längsöffnung für das Kupplungsstück ausbildet und auf Höhe der Nocke des Kupplungsstücks mindestens eine Öffnung aufweist, über die der Schalter mit der Nocke zu dessen Betätigung zusammenwirkt.
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Ist die Nocke am Kupplungsstück vorgesehen, so kann zunächst auf zusätzliche Teile zum Tragen der Nocke verzichtet und in weiterer Folge die Konstruktion des Adapters vereinfacht werden. Weist das Gehäuse zudem eine am Ventil befestigbare Konsole auf, die die Längsöffnung für das Kupplungsstück ausbildet und weiters auf Höhe der Nocke des Kupplungsstücks mindestens eine Öffnung aufweist, so kann ermöglicht werden, dass trotz des in der Längsöffnung der Konsole vorgesehenen Kupplungsstücks der Schalter durch die Nocke betätigbar bleibt – dieser kann über die Öffnung der Konsole mit der Nocke zu dessen Betätigung zusammenwirken. Zudem können sich durch diese Konstruktion Vorteile in Richtung einer zuverlässigen Betätigung des Schalters ergeben. Des Weiteren kann mit der Nocke am Kupplungsstück die Bauhöhe am Adapter gering gehalten werden, was nicht nur den Bauraum im Bereich des Ventils verringern, sondern auch – selbst in Hinblick auf vergleichsweise schwere Antriebe – für eine Drehmomentenentlastung der Verbindungsmittel zwischen Ventil, Adapter und Antrieb sorgen kann. Der erfindungsgemäße Adapter kann daher eine vergleichsweise hohe Standfestigkeit sowie hohe Zuverlässigkeit in der Überwachung der Ventilstellung gewährleisten.
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Im Allgemeinen wird erwähnt, dass sich die Erfindung für eine Anordnung mit einem Ventil, mit einer Einrichtung zur Betätigung des Ventils und mit dem Adapter zwischen dem Ventil und der Einrichtung besonders eignen kann. Weiter wird erwähnt, dass unter Einrichtung zur Betätigung des Ventils ein elektrischer, pneumatischer und/oder hydraulischer Antrieb und/oder auch ein Handhebel oder dergleichen verstanden werden kann.
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Eine Verbesserung des Zusammenwirkens zwischen Schalter und Nocke kann auf konstruktiv einfache Weise erreicht werden, wenn der Schalter in die Öffnung der Konsole vorragt.
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Die Konstruktionsverhältnisse können weiter vereinfacht werden, wenn der Schalter einen Stößel aufweist, der durch die Öffnung der Konsole in die Längsöffnung vorragt. Zudem kann durch solch einen in die Längsöffnung vorragenden Stößel selbst ein erhöhtes Spiel zwischen Kupplungsstück und Konsole ausgeglichen und somit die Funktionssicherheit des Adapters hinsichtlich der Überwachung der Ventilstellung erhöht werden.
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Alternativ zu einer mechanischen Betätigung des Schalters ist eine berührungslose Betätigung vorstellbar, indem die Nocke ein metallisches Material und der Schalter einen induktiven Sensor aufweist, der mit dem metallischen Material zur Schalterbetätigung zusammenwirkt.
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Weist das Gehäuse zwei zusammengefügte Halbschalen auf, die an der Konsole befestigt sind, kann die Montage des Adapters erleichtert werden – und zwar indem zunächst die Konsole am Ventil befestigt und anschließend die Halbschalen um die Konsole herum zusammengefügt werden. Vorteilhaft kann mindestens eine der Halbschalen auch den Schalter aufnehmen und diesem damit eine Befestigungsmöglichkeit am Adapter anbieten, was den konstruktiven Aufwand des Adapters weiter vereinfachen kann.
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Eine unkomplizierte Montage der Halbschalen an der Konsole sowie reduzierte Herstellungskosten können erreicht werden, wenn die Halbschalen formgleich ausgebildet sind.
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Die Befestigung des Schalters am Adapter kann besonders handhabungsfreundlich gelöst werden, wenn zwischen einer Halbschale und einem Schalter eine Schnappverbindung vorgesehen ist. Eine derartige Einspannung kann zudem eine sehr belastbare und damit sichere Fixierung der Lage des Schalters gegenüber der Nocke gewährleisten, was zur weiteren Erhöhung der Funktionssicherheit des Adapters in Hinblick auf die Überwachung der Ventilstellung beitragen kann.
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Vereinfachte Montagebedingungen zur Positionierung der Halbschalen an der Konsole können sich ergeben, wenn die Konsole eine Ringnut aufweist, in die die beiden zusammengefügten Halbschalen einragen. Auf diese Weise können die Halbschalen auch standfest an der Konsole befestigt werden.
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Um eventuelle Fertigungstoleranzen auszugleichen, kann vorgesehen sein, dass die zusammengefügten Halbschalen an der Konsole drehbar gelagert sind. Zudem kann dadurch eine Feinverstellung der Lage des im Gehäuse vorgesehenen Schalters gegenüber der Nocke bzw. der Öffnung an der Konsole ermöglicht werden. Um die gegenüber der Konsole eingestellte Lage der zusammengefügten Halbschalen zu fixieren, kann mindestens eine Halbschale ein an der Konsole angreifendes Fixiermittel aufweisen.
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Vereinfachte Konstruktionsverhältnisse können geschaffen werden, wenn das Fixiermittel ein Langloch an einer Halbschale und eine im Langloch vorgesehene Schraube umfasst.
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Die jeweilige Endstellung des Ventils kann auf sichere Weise erkannt werden, wenn der Adapter zwei Schalter und das Kupplungsstück zwei Nocken aufweisen, wobei die Konsole auf Höhe beider Nocken eine Öffnung aufweist, über die die Schalter mit der jeweiligen Nocke zu deren Betätigung zusammenwirken. Zudem kann sich dadurch der Herstellungsaufwand des Adapters weiter vermindern. Außerdem kann durch eine gemeinsame Öffnung an der Konsole eine Beeinträchtigung der Festigkeit der Konsole vermieden und damit eine hohe Standfestigkeit des Adapters gewährleistet bleiben.
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Ist die Konsole hülsenförmig ausgebildet und weist diese endseitig je einen Flansch zur Befestigung am Ventil und an der Einrichtung zur Betätigung des Ventils auf, kann sich die Montage des Adapters am Ventil bzw. des Antriebs am Adapter erheblich erleichtern.
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Ein mechanisch besonders festes Kupplungsstück kann geschaffen werden, indem dieses von einem hülsenförmigen ersten Teilabschnitt in einen gegenüber diesen schmäleren wellenförmigen zweiten Teilabschnitt übergeht. So ermöglicht diese schlanke Bauform des Kupplungsstücks auch einen kompakte Ausführung des Adapters bzw. seiner Konsole. Ist am hülsenförmigen ersten Teilabschnitt die Nocke vorgesehen, kann diese nahe an die Öffnung des Adapters heranreichen und damit eine sichere Betätigung des Schalters gewährleisten.
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Vorteilhaft kann am Außensteg zwischen erstem und zweiten Teilabschnitt eine optische Anzeige vorgesehen sein, um damit selbst bei einem am Ventil aufgesetzten Adapter die Drehlage der Betätigungswelle bzw. die Stellung des Kupplungsstücks optisch erkennen zu können.
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Weist die Konsole zwei diametral gegenüberliegende Öffnungen auf, kann der erfindungsgemäße Adapter auch zur Überwachung der Schaltstellungen eines Drei-Wegeventils, beispielsweise eines Dreiweg-Kugelhahns, eingesetzt werden. Eine besonders vielseitige Verwendung des erfindungsgemäßen Adapters kann sich dadurch ergeben.
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In den Figuren ist beispielsweise der Erfindungsgegenstand anhand mehrere Ausführungsbeispiele näher dargestellt. Es zeigen
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1 eine teilweise aufgerissen Seitenansicht auf einen auf das Ventil aufgesetzten und an einem Antrieb angeschlossenen Adapter nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 eine vergrößerte Detailansicht der 1,
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3 eine Draufsicht auf den nach 1 dargestellten Adapter ohne Antrieb und
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4 eine zur 1 alternative Ausführung des Adapters in vergrößerter Detailansicht.
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Gemäß den 1, 2 und 3 wird nach einem ersten Ausführungsbeispiel ein Adapter 1 gezeigt, der zwischen einem Ventil 2, vorzugsweise einem Kugelhahn, und einer Einrichtung 3 zur Betätigung des Ventils 2, nämlich einem elektrischen Antrieb, vorgesehen ist. Als Einrichtung 3 zur Betätigung des Ventils 2 ist zudem ein pneumatischer Antrieb oder auch ein Handhebel vorstellbar, was jedoch nicht dargestellt worden ist.
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Der Adapter 1 dient einerseits zum Befestigen des Antriebs am Ventil 2 und andererseits auch dazu, das Ventil 2 mit der Einrichtung 3 bzw. mit dem elektrischen Antrieb zu kupplen. In letzterem Fall weist der Adapter 1 ein an die Betätigungswelle 4 des Ventils 2 anschließbares Kupplungsstück 5 auf, das eine drehfeste Verbindung mit dem Abtrieb 6 der Einrichtung 3 herstellt. Zur mechanischen Befestigung des Antriebs 6 am Ventil dient das Gehäuse 7 des Adapters 1. In der Längsöffnung 8 des Gehäuses 7 ist das Kupplungsstück 5 mit seitlichem Spiel vorgesehen, wodurch dieses Kupplungsstück 5 gegenüber dem Gehäuse 7 beweglich und damit auch leichtgängig ist. Zudem weist der Adapter 1 einen Schalter 9, 10 und Nocken 11, 12 auf, die den Schalter 9, 10 gemäß der Drehstellung des Kupplungsstücks 5 betätigen. Hierfür besteht zwischen den Nocken 11, 12 eine Bewegungskopplung mit dem Kupplungsstück 5, was besonders aus der 2 hervorgeht.
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Erfindungsgemäß wird diese Bewegungskopplung konstruktiv einfach gelöst, indem die Nocken 11, 12 am Kupplungsstück 5 selbst vorgesehen sind bzw. von diesem ausgebildet werden. Trotz Nocken 11, 12 am Kupplungsstück 5 erfüllt der Adapter 1 eine kompakte Bauform, weil nämlich das Gehäuse 7 eine am Ventil 2 befestigbare, besonders ausgeführte, Konsole 13 aufweist. Diese Konsole 13 bildet nicht nur die Längsöffnung 8 für das Kupplungsstück 5 aus, sondern weist zudem auf Höhe der Nocken 11, 12 des Kupplungsstücks 5 eine Öffnung 14 auf. Diese Öffnung 14 ist seitlich im Mantel 26 des Kupplungsstücks 5 vorgesehen, über diese nun der jeweilige Schalter 9, 10 mit seiner zugehörigen Nocke 11, 12 zusammenwirkt, um diesen Schalter 9, 10 in Abhängigkeit der Drehstellung des Kupplungsstücks 5 bzw. der Betätigungswelle 4 des Ventils 2 zu betätigen. Ein sicheres Schalten der Schalter 9, 10 ist damit gewährleistet, was eine verlässliche Überwachung der Ventilstellung durch den Adapter 1 schafft.
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Im Allgemeinen wird erwähnt, dass Kupplungsstück 5, Gehäuse 7 und/oder Konsole 13 aus einem Kunststoffwerkstoff gefertigt sind, der auch faserverstärkt sein kann.
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Die Schalter 11, 12 weisen je einen Stößel 15, 16 auf, die durch die Öffnung 14 der Konsole 13 in deren Längsöffnung 8 vorragt, was bei Drehung des Kupplungsstücks 5 eine Nockenbetätigung sicherstellt – selbst wenn Fertigungstoleranzen bestehen.
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Wie in Zusammenschau der 1 und 3 entnommen werden kann, führt das Gehäuse 7 zwei gleiche Halbschalen 17, 18, die zusammengefügt fest miteinander, beispielsweise mit Hilfe von Schrauben, verbunden sind und die Konsole 13 umgeben. Die zusammengefügten Halbschalen 17, 18 ragen in eine Ringnut 19 an der Konsole 13 ein, die eine Führung für die drehbare Lagerung der zusammengefügten Halbschalen 17, 18 an der Konsole 13 ausbildet. Zur Fixierung der Drehlage der zusammengefügten Halbschalen 17, 18 an der Konsole 13 weist eine Halbschale 18 ein Fixiermittel 20 auf, das an der Konsole 13 angreift bzw. dessen Schraube 21 in ein nicht näher dargestelltes Gewinde der Konsole 13 eingeschraubt ist. Ein Klemmsitz mit der Konsole 13 ist ebenso vorstellbar. Die Schraube 21 durchgreift ein horizontales Langloch 27, das in der Halbschale 18 eingebracht ist, und so verschiedene Fixierlagen der zusammengefügten Halbschalen 17, 18 an der Konsole 13 ermöglicht. Eine Feinverstellung der Schalter 9, 10 ist so möglich, um damit beispielsweise den Druckpunkt der Schalter 9, 10 mit der Nockenlage des Kupplungsstücks 5 abzustimmen.
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Die Halbschalen 17, 18 nehmen auch die Schalter 9, 10 auf, die damit am Adapter 1 befestigt sind. Hierzu wird zwischen den Schaltern 9, 10 und der Halbschale 17 eine Schnappverbindung 28 vorgesehen, wie dies der 3 zu entnehmen ist. Dafür bilden die Halbschalen 17, 18 je Stege 29 mit Schnappaufnahmen 30 aus, in die je eine die Schalter 9, 10 miteinander verbindende Achse 34 einschnappt. Eine standfeste Befestigung der Schalter 9, 10 ist so geschaffen.
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Wie nach den 1 bis 3 zu erkennen, weist die Konsole nur eine mantelseitliche Öffnung 14 auf, und zwar für beide Schalter 9, 10 und den damit zusammenwirkenden Nocken 11, 12. Dies führt zu einer erheblichen konstruktiven Vereinfachung am Adapter 1, selbst wenn dieser aus Gründen der Verfahrensicherheit zwei getrennte Endschalter aufweist. Die Nocken sind zueinander entsprechend der Schalterlage höhenversetzt und entsprechend der zu detektierenden Endstellung der Schalter.
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Zudem bildet die hülsenförmige Konsole 13 endseitig je einen Flansch 22, 23 aus, um diesen mit dem Ventil 2 und mit der Einrichtung 3 sicher und fest zu verbinden.
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Das Kupplungsstück 5 weist weiter eine besondere Ausformung auf, indem dieses einen ersten hülsenförmigen Teilabschnitt 24 und einen zweiten wellenförmigen Teilabschnitt 25 ausbildet – dabei geht der erste Teilabschnitt 24 in den schmäleren zweiten Teilabschnitt 25 über und bildet zudem die Nocken 11, 12 aus. Zudem eröffnet sich durch solch einen Übergang zwischen erstem und zweiten Teilabschnitt 24, 25 die Möglichkeit, am Außensteg 31 zwischen erstem und zweiten Teilabschnitt 24, 25 eine optische fixe Anzeige 32 vorzusehen, um bei der Montage des Adapters 1 die Ventilstellung zu überprüfen, wie diese Anzeige in 3 zu erkennen ist.
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Wie der 3 weiter zu entnehmen, weist die Konsole 13 zwei diametral gegenüberliegende Öffnungen 14, 33 auf, um damit zwei weiteren nicht näher dargestellten Schaltern ebenso ein Zusammenwirken mit nicht näher dargestellten Nocken am Kupplungsstück 5 zu ermöglichen. Ein 3/2 Wegeventil, beispielsweise ein T-Kugelhahn, lässt sich damit in seinen Schaltstellungen überwachen.
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Nach 4 wird eine andere Ausführungsform eines Adapters 100 gezeigt, der sich vom Adapter 1 der 1 bis 3 in seinem Schalter 110 und Kupplungsstück 105 unterscheidet. Der Schalter 110 weist nämlich einen induktiven Sensor 101 auf, der mit einem metallischen Material 102 der Nocke 112 zur Schalterbetätigung zusammenwirkt. Hierfür kann die Nocke 112 mit einem metallischen Material 102 versehen werden, teilweise aus dem metallischen Material 102 bestehen, oder die Nocke 112 des Kupplungsstücks 105 wird überhaupt durch ein am Kupplungsstück 105 vorgesehenes metallisches Material 102 ausgebildet, was nicht näher dargestellt worden ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4104318 A1 [0002, 0002]
