DE102015105483B4 - Ventilantrieb - Google Patents

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0008Mechanical means

Abstract

Ventilantrieb (10), mit einem Außengehäuse (14) mit einer Umfangswand (15), einer Stellungsanzeigevorrichtung (16) für einen, einen Verschlußkörper (13) antreibenden, linear bewegten Antriebsschaft (28), umfassend zwei durch die Auslenkung des Antriebsschafts (28) verschiebbare Endlagenzeiger (40) sowie einen mit dem Antriebsschaft (28) gekoppelten Positionszeiger (38), wobei die beiden Endlagenzeiger (40) auf einem starren Träger (36) verschiebbar und selbsthaltend angeordnet sind und durch einen mit dem Antriebsschaft (28) verbundenen Mitnehmer (34) längs des Trägers (36) verschoben werden können und in der verschobenen Position selbsthaltend am Träger (36) fixiert sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ventilantrieb für ein Hubventil.
  • Ventile sind ein wesentliches Steuer- und Regelelement in der Prozess- und Automatisierungsindustrie. Aus Gründen der Betriebssicherheit sowie der Prozesssteuerung ist es von besonderer Bedeutung, die Stellung eines Ventils und damit verbunden die Position des Antriebsschafts in einem Ventil zu kennen. Üblicherweise wird die Position des Antriebsschafts im Ventil über elektronisch unterstützte Systeme ermittelt und an ein Prozessdatenerfassungssystem übergeben.
  • Neben der elektronischen Prozessdatenerfassung und -überwachung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Ventilstellungen mit Hilfe von optischen, das heißt mechanischen Stellungsanzeigen per Sichtkontrolle unmittelbar an der Anlage kontrollieren zu können, da eine fehlerhafte Datenübertragung nicht ausgeschlossen werden kann und da eine optische Stellungsanzeige im Schadensfall eine zusätzliche Kontrollmöglichkeit darstellen kann. Solche optischen Stellungsanzeigen sind zum Beispiel mechanisch über einen Mitnehmer an die Ventilspindel gekoppelte Positionszeiger.
  • Da Hubventile unterschiedliche Hublängen haben, müssen die Stellungsanzeigevorrichtungen häufig für jedes Ventil individualisiert und an die gegebenen minimalen und maximalen Hubauslenkungen angepasst werden.
  • Im Stand der Technik sind verschiedene optische Stellungsanzeigevorrichtungen für Hubventile offenbart, die zumindest teilweise die aktuelle Position des Antriebsschafts erkennen lassen.
  • Einfache optische Stellungsanzeigen weisen häufig einen mechanisch an den Antriebsschaft gekoppelten Positionszeiger auf, der zusammen mit einer nicht mitbewegten Skala eine Positionsaussage des Mitnehmers und damit des Anstriebsschafts zulässt.
  • In der EP 0 703 393 B1 wird das Problem der individuellen Anpassung der Anzeige dadurch gelöst, dass an dem bewegten Antriebsschaft zwei Ringe klemmend verschiebbar befestigt sind und dass die Verschiebung der Ringe mittels eines gehäusefesten Anschlags erfolgt, wenn der Antriebsschaft in seine Endlagen verfahren wird. Die Ringe symbolisieren somit die Endlagen des Antriebsschafts. Der entfernt vom Ventilkörper liegende Ring dient zur optischen/elektrischen Stellungsanzeige und der näher am Ventilkörper liegende verschiebbare Ring zur elektronischen Positionsermittlung. Vor Inbetriebnahme des Ventils werden die beiden Ringe zum Anschlag hin bewegt und anschließend bei Bewegung des Antriebsschafts in die zugeordneten Endpositionen geschoben. Die Lage des oberen Rings innerhalb des transparenten Gehäuses soll als optische Stellungsanzeige dienen, was aber keine eindeutige optische Positionsermittlung der Ventilspindel erlaubt.
  • Weitere Ventilantriebe sind aus der DE 43 26 343 A1 (mit einem Diagnosesystem), der DE 102 45 766 A1 (mit einer Öffnungsanzeigevorrichtung), der DE 10 2013 111 663 A1 und der US 5 469 737 A (mit einer Stellungsanzeige) und der US 5 469 797 A sowie der EP 0 703 393 B1 (mit einer Belastungssensorik) bekannt.
  • Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, einen Ventilantrieb mit einer optischen Stellungsanzeigevorrichtung bereit zu stellen, die unabhängig vom verwendeten Hubventil und unabhängig vom Betriebszustand eine eindeutige Positionsangabe des Antriebsschafts erlaubt.
  • Die Aufgabe wird mit einem Ventilantrieb gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Der erfindungsgemäße Ventilantrieb weist ein Außengehäuse mit einer Umfangswand auf, sowie eine vorzugsweise im Außengehäuse untergebrachte Stellungsanzeigevorrichtung für einen, einen Verschlußkörper antreibenden, linear bewegten Antriebsschaft, umfassend zwei durch die Auslenkung des Antriebsschafts verschiebbare Endlagenzeiger sowie einen mit dem Antriebsschaft gekoppelten Positionszeiger, wobei die beiden Endlagenzeiger auf einem starren Träger verschiebbar und selbsthaltend angeordnet sind und durch einen mit dem Antriebsschaft verbundenen Mitnehmer längs des Trägers verschoben werden können und in der verschobenen Position selbsthaltend am Träger fixiert sind.
  • Bei der Erfindung vermittelt die Relativbewegung des Positionszeigers zu den beiden Endlagenzeigern dem Benutzer eine eindeutige Rückmeldung über die aktuelle Lage des Antriebsschafts. Die Endlagenzeiger müssen auch nicht per Hand auf den jeweiligen Ventilantrieb oder den zugeordneten Ventilkörper angepasst werden, denn die Lage der Endlagenzeiger wird mit dem ersten Betrieb innerhalb des Ventilantriebs selbst eingestellt, indem der Antriebsschaft in seine Endpositionen verfahren wird. Dabei wandern die Endlagenzeiger, da sie sich selbst am Träger halten, am Träger entlang und bleiben in der Endposition dann am Träger stabil angebracht.
  • Die Umfangswand hat ein so großes Sichtfenster oder ist transparent, so dass ein permanenter Blick auf beide Endlagenzeiger sowie den Positionszeiger gewährleistet ist. Damit sind sind nicht nur die Endlagenzeiger, die die Endposition des Antriebsschafts symbolisieren, sondern auch der Positionszeiger permanent sichtbar.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Mitnehmer selbst der Positionszeiger. Der Positionszeiger kann aber auch nach Entfernen des Sichtfensters und den mit dem Sichtfenster verbundenen Bauteilen von außen auf dem Mitnehmer befestigt werden.
  • In einer anderen Ausführung ist der Mitnehmer als gegabelter Positionszeiger mit zwei Positionsästen ausgebildet, der ein oder mehrere Endlagenzeiger verschiebt. Denkbar sind auch weitere Vielfache von Positionszeigerästen und Endlagenzeiger, sodass an mehreren Sichtfenstern die Position des Antriebsschafts abgelesen werden kann.
  • In einer Ausführungsform ist zusätzlich zur optischen Stellungsanzeigevorrichtung ein Wegsensor als Wegmesssystem ausgebildet, das auf unterschiedlichen Messprinzipien beruhen kann und beispielsweise induktiv, optisch oder magnetisch arbeitet.
  • Eine funktionale Verbindung des Wegsensors mit dem Positionszeiger erfolgt beispielsweise über einen dem Wegsensor zugeordneten Wegpositionsgeber, der mit dem optischen Positionszeiger mechanisch gekoppelt ist, zum Beispiel am Mitnehmer befestigt ist oder durch selbigen gebildet wird. Anhand der Lage des Positionsgebers kann der Wegsensor die Lage des Antriebsschafts erfassen.
  • In einer Ausführungsform sind der Wegpositionsgeber sowie der Positionszeiger starr verbunden, zum Beispiel auf einem gemeinsamen Brückenelement angeordnet, das optional der Mitnehmer sein kann.
  • In einer Ausführungsform sind der Positionszeiger und der Wegpositionsgeber starr miteinander verbunden.
  • Der Ventilantrieb kann ferner eine elektrische Lagedetektionseinrichtung umfassen (womit natürlich auch elektronische, optoelektronische oder elektromagnetische Lagedetektionseinrichtungen mit umfasst sind), mit einem Lagegeber und im Bereich der Endlagen vorhandene Lagesensoren. Wenn die Lagedetektionseinrichtung zusätzlich zum Wegsensor vorhanden ist, ergibt sich ein redundantes und damit für Hochsicherheitsanforderungen geeignetes Weg- und Lagedetektionssystem. Die Lagedetektionseinrichtung ist vorzugsweise elektronisch unabhängig vom Wegsensor geschaltet, so dass bei einem Defekt am Wegsensor keine Beeinflussung der Lagedetektionseinrichtung erfolgen kann. Somit ist auch vorzugsweise eine separate Verkabelung für die Lagedetektionseinrichtung vorhanden.
  • Der Lagegeber kann einfachheitshalber am Mitnehmer oder am Positionszeiger und/oder die Sensoren an den Endlagenzeigern angebracht sein. Damit werden die Sensoren mit der Verschiebung der Endlagenzeiger mit verschoben.
  • Die Sensoren können z.B. induktive, kapazitive, magnetische oder optische Endlagensensorensein.
  • Die optischen Endlagenzeiger sind gegen unbeabsichtigtes Verschieben auf dem Träger gesichert. Die Verschiebung der Endlagenzeiger kann nur während des Erstbetriebs und nur durch den Mitnehmer erfolgen. Dabei werden die Endlagenzeiger vor dem Betrieb manuell in eine Anfangsposition nahe am oder bis zum Mitnehmer verschoben.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind die optischen Endlagenzeiger auf dem Träger selbsthaltend und verschiebbar geklemmt.
  • Grundsätzlich sind verschiedene formschlüssige oder reibschlüssige Verbindungen zwischen den Endlagenzeigern und dem Träger möglich. Die notwendige Kraft zum Verschieben der optischen Endlagenzeiger muss erfindungsgemäß stets kleiner sein als die Stellkraft des Ventilantriebs. Dabei ist es denkbar, dass eine Rastverbindung zwischen den Endlagenzeigern und dem Träger vorgesehen ist, durch die die optischen Endlagenzeiger positionsfest, aber verschiebbar mit dem Träger gekoppelt sind. Die Rastverbindung kann verschiedene Positionen des Endlagenzeigers auf dem Träger erlauben, indem zumindest ein Rastelement mit einer von mehreren nacheinander angeordneten Rastnuten in Eingriff kommen kann, aus diesem Eingriff aber durch Verschiebung wieder gelöst und in eine nachfolgende Rastnut verschoben werden kann. Das Rastelement ist entweder am Träger oder am optischen Endlagenzeiger angebracht, und umgekehrt sind dann die Rastnuten am optischen Endlagenzeiger bzw. am Träger ausgebildet.
  • In einer Variante springt das Sichtfenster gegenüber der Umhüllenden der Umfangswand nach außen vor. Die zur optischen Positionsanzeige relevanten Bauteile, das heißt optische Endlagenzeiger und optischer Positionszeiger ragen in dieser Ausführungsform in den durch das Sichtfenster gebildeten Aufnahmeraum hinein.
  • Das vorspringende Sichtfenster kann ganz oder teilweise als transparentes Bauteil ausgeführt sein und einen radial nach außen gerichteten, transparenten Frontwandabschnitt sowie transparente Seitenwände aufweisen.
  • In einer Ausführungsform kann das vorspringende Sichtfenster in Radialansicht als im Wesentlichen rundes Bauteil ausgeführt sein, mit einer zumindest teilweise transparent ausgeführten Wandstruktur neben dem vorspringenden Abschnitt, wobei die Wandstruktur insbesondere absatzlos in die Umfangswand übergeht.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse des Ventilantriebs ganz oder teilweise als transparentes Bauteil ausgeführt sein ohne die Verwendung eines separaten Sichtfensters in einem nicht transparenten Gehäuse.
  • Das Sichtfenster der Stellungsanzeigevorrichtung ist vorteilhafterweise spaltfrei in die Struktur der Umfangswand eingebaut und zur Umfangswand abgedichtet.
  • Durch die aus der Umhüllenden der Umfangswand in den Aufnahmeraum des Sichtfensters ragenden Abschnitte der optischen Endlagenzeiger sowie des Positionszeigers wird ein Blickwinkel von zumindest 180°, insbesondere zumindest 210°, gemessen in einer Radialebene zum Antriebsschaft, möglich.
  • Der Ventilantrieb bildet zusammen mit der Stellungsanzeigevorrichtung eine Einheit, die auf einen Ventilkörper montiert werden kann. Bei der Montage des Ventilantriebs auf den Ventilkörper wird, sofern der Verschlußkörper nicht bereits mit dem Antriebsschaft gekoppelt ist, dieser mit dem Antriebsschaft verbunden. Dadurch ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Ventilantriebs unabhängig von den verschiedenen möglichen Ventiltypen.
  • Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass der Antriebsschaft mehrteilig ausgeführt ist und eine Mutter, die eingangsseitig mit einer motorisch in Drehung versetzbaren Ventilspindel koppelbar ist und die eingangsseitige Drehbewegung in eine ausgangsseitige Linearbewegung übersetzt, sowie eine ausgangsseitig mit der Mutter gekoppelte Ventilstange umfasst.
  • Der Mitnehmer kann bei dieser Variante an der Mutter angebracht sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann der Mitnehmer entsprechend seiner erfindungsgemäßen Ausführungsformen auch auf einem beliebigen, vom Motor des Ventilantriebs bewegten Bauteil fixiert werden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen im Detail exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht eines Ventils mit einem erfindungsgemäßen Ventilantrieb;
    • 2 eine Detailansicht der Stellungsanzeigevorrichtung im Ventilantrieb nach 1;
    • 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Stellungsanzeige nach 2;
    • 4 eine perspektivische Längsschnittansicht eines in 3 gezeigten Rastelements; und
    • 5 eine Draufsicht auf den Ventilantrieb nach 1.
  • 1 zeigt ein Ventil 1, genauer gesagt ein Hubventil, umfassend einen Ventilantrieb 10 sowie einen Ventilkörper 12, die sich im zusammengebauten Zustand befinden. Der Ventilkörper 12 umfasst einen fluiddurchströmten Kanal, der durch einen Verschlußkörper 13 , der durch den Ventilantrieb 10 bewegt werden kann, geschlossen werden kann, indem der Verschlußkörper 13 gegen einen Ventilsitz 17 drückt und diesen abschließt.
  • Der Ventilantrieb 10 umfasst ein Außengehäuse 14 mit einer Umfangswand 15, die beispielsweise aus Kunststoff oder Metall ausgeführt ist.
  • Eine nachfolgend noch erläuterte Stellungsanzeigevorrichtung 16 mit einem transparenten Sichtfenster 18, das in der Umfangswand 15 eingebaut ist, erlaubt von außen eine Überprüfung der Lage eines Antriebsschafts 28, der nachfolgend noch erläutert wird und der den Verschlußkörper 13 linear bewegt und die vom Antrieb aufgebrachte Verschiebekraft in Richtung zum Verschlußkörper 13 weiterleitet.
  • Der Ventilantrieb 10 mit der Stellungsanzeigevorrichtung 16 kann mittels eines Montageabschnitts 20 auf verschiedene Ventilkörper 12 von Hubventilen montiert werden.
  • Das Sichtfenster 18 ist spaltfrei in die Umfangswand 15 eingebaut und abgedichtet. Alternativ kann auch das Außengehäuse 14 selbst als transparentes Bauteil ausgeführt sein.
  • Gemäß 2 wird das Ventil 1 über einen im Ventilantrieb 10 untergebrachten Motor 22 betrieben. In einer Ausführungsform kann der Motor 22 an ein Getriebe 24 angrenzen, das zusammen mit dem Motor 22 im Außengehäuse 14 des Ventilantriebs 10 mittels einer Lagerung 26 fixiert ist. Im vorliegenden Fall ist der Motor 22 ein Rotationsmotor, der eine Ventilspindel 32 in Drehung versetzt und zu einer Linearbewegung eines mehrteiligen Antriebsschafts 28 führt. Die Ventilspindel 32 kann ein Außengewinde haben oder als Kugelumlaufspindel ausgeführt sein. Auf die Ventilspindel 32 ist eine mit dem Außengewinde zusammenwirkende, gegen Verdrehen gesicherte Mutter 30 oder eine Spindelmutter aufgesetzt.
  • Die vom Motor 22 und von Spindel samt Mutter bewirkte Hubbewegung wird über eine Ventilstange 29, die mittels eines Adapters 31 an die Mutter 30 lösbar angekoppelt ist, weitergegeben. Demnach werden in dieser Ausführungsform der Antriebsschaft 28, der die Mutter 30 und die Ventilstange 29 sowie den Adapter 31 umfasst, gleichförmig auf und ab bewegt.
  • Alternativ zum elektromotorischen Antrieb kann natürlich auch ein hydraulischer oder pneumatischer Antrieb vorhanden sein.
  • Auf einem der auf und ab bewegten Teile, vorzugsweise auf der Mutter 30, ist ein Mitnehmer 34 befestigt (siehe 2), der die Stellungsanzeigevorrichtung 16 betätigt.
  • Die Stellungsanzeigevorrichtung 16 selbst umfasst, wie die 2 und 3 zeigen, einen parallel zum Antriebsschaft 28 verlaufenden, im Außengehäuse 14 befestigten Träger 36, einen optischen Positionszeiger 38 sowie zwei optische Endlagenzeiger 40.
  • In der dargestellten Ausführungsform ist der Positionszeiger 38 eine Verlängerung des Mitnehmers 34, sozusagen das freie Ende des Mitnehmers 34. Die Endlagenzeiger 40 liegen auf entgegengesetzten Seiten des Positionszeigers 38 und des Mitnehmers 34.
  • Die Endlagenzeiger 40 sollen die Maximalstellungen des Antriebsschafts 28 und damit der Ventilstange 29 optisch erkennbar machen.
  • Der Positionszeiger 38 wiederum gibt die augenblickliche Stellung des Antriebsschafts 28 und damit des Verschlußkörpers 13 an.
  • Zusätzlich zu dieser optischen Stellungsanzeigevorrichtung 16 ist auch noch eine elektronische Stellungsanzeige vorhanden, die einen Wegsensor 42 aufweist, der beispielsweise, dies ist nicht einschränkend zu verstehen, induktiv arbeitet. Ein mit ihm zusammenwirkender Wegpositionsgeber 44 ist mit dem Mitnehmer 34 gekoppelt, indem der Mitnehmer 34 in ein Brückenelement 48 übergeht, welches Wegpositionsgeber 44 mit Mitnehmer 34 verbindet.
  • Es ist aber auch möglich, andere Positionserfassungstechniken zu verwenden.
  • In der gezeigten Ausführungsform sind der Mitnehmer 34 zusammen mit dem Positionszeiger 38 und dem Wegpositionsgeber 44 als ein Bauteil ausgeführt. Alternativ können der Mitnehmer 34, der Positionszeiger 38 und der Wegpositionsgeber 44 an einem separaten Brückenelement 48 und/oder anderen Verbindungsbauteilen angebracht sein.
  • Die Anbringung der Endlagenzeiger 40 auf dem Träger 36 der Stellungsanzeigevorrichtung 16 erfolgt in der Ausführungsform gemäß 3 und 4 mittels einer Rastverbindung.
  • Die Endlagenzeiger 40 sind so ausgebildet, dass sie sich selbst auf dem Träger 36 halten, das heißt, es ist keine von extern betätigbare Arretierung wie eine Stellschraube oder dergleichen notwendig. In der dargestellten Ausführungsform ist die Rastverbindung dadurch gebildet, dass der Träger 36 auf entgegengesetzten Seiten zahlreiche Rastnuten 52 aufweist, die eng voneinander beabstandet sind. Die Endlagenzeiger 40 haben angeformte, frei auskragende Zungen mit zumindest einem am freien Ende vorstehenden Rastelement 50 (siehe 4), das in eine zugeordnete Rastnut 52 eingreift und darin verrasten kann. Jeder Endlagenzeiger 40 hat damit zwei Rastelemente 50, die jeweils einer Reihe von Rastnuten 52 zugeordnet sind (siehe 4).
  • Wie in 4 zu erkennen ist, sind die Rastelemente 50 mit einem abgerundeten Zahn versehen, ebenso wie die Rastnuten 52 rinnenförmig gerundet sind, um ein leichtes Entrasten zu ermöglichen.
  • Natürlich können auch umgekehrt die Rastnuten 52 an den Endlagenzeigern 40 und das Rastelement 50 oder mehrere Rastelemente 50 am Träger 36 vorgesehen sein.
  • Die Stellungsanzeigevorrichtung 16 ist einerseits über den Mitnehmer 34 mit dem Antriebsschaft 28 gekoppelt, und andererseits mit dem transparenten Sichtfenster 18, in dem der Träger 36 über Schrauben 54 von innen in das Sichtfenster 18 eingeschraubt wird, wie 3 zeigt.
  • Das Sichtfenster 18 kann optional von außen oder von innen in die Ausnehmung der Umfangswand 15 eingesetzt und darin fluiddicht befestigt werden.
  • Wenn das Sichtfenster 18 nach außen abgenommen werden kann, kann die Stellungsanzeigevorrichtung 16 ohne Demontage des Antriebs eingebaut werden. Hierzu sind der Mitnehmer 34 und das Brückenelement 48 als zwei Teile ausgeführt, die voneinander entkoppelt werden können. 3 zeigt eine entsprechende Geometrie des Mitnehmers 34 am rechten Ende, die in eine Gegengeometrie am Brückenelement 48 eingreifen kann. Der Mitnehmer 34 ist folglich über das Brückenelement 48 an die Mutter 30 und damit mit dem Antriebsschaft 28 gekoppelt.
  • Wie 3 zeigt, hat das Sichtfenster 18 einen parallel zum Antriebsschaft 28 verlaufenden, gegenüber der Umhüllenden 70 (siehe 5) der Umfangswand 15 vorspringenden Abschnitt mit einem radial nach außen gerichteten, transparenten Frontwandabschnitt 58 sowie zwei daran angrenzenden transparenten Seitenwandabschnitten 60, die in einen Flanschabschnitt 62 übergehen, der wiederum außenseitig in der Fläche der Umhüllenden 70 liegt, sodass das Sichtfenster 18 bis auf den vorspringenden Abschnitt bündig in den Rest der Umfangswand 15 übergeht.
  • Der vorspringende Abschnitt des Sichtfensters 18 definiert einen Aufnahmeraum 64, in den die nach außen weisenden Enden der Endlagenzeiger 40 und des Positionszeigers 38 ragen, wie 3 zeigt.
  • Die Ausrichtung der Endlagenzeiger 40 erfolgt dadurch, dass im Ausgangszustand beide Endlagenzeiger 40 manuell gegen den Mitnehmer 34 gedrückt werden, das heißt, sie liegen auf den entgegengesetzen Seiten des Mitnehmers 34 auf. Anschließend wird der Ventilantrieb 10 in seine beiden Endstellungen verfahren, sodass der Mitnehmer in einer Bewegungsrichtung den oberen Endlagerzeiger 40 mitnimmt und verfährt, wobei dann die Rastverbindung gelöst wird und der Endlagenzeiger 40 weiterrastet, bis er in seiner Endposition ist und sich dort selbst in der Position hält, in der die Rastverbindung wirkt. Dasselbe erfolgt bei Bewegung in Gegenrichtung mit dem unteren Endlagenzeiger 40.
  • Die Lage des Positionszeigers 38 relativ zu den beiden Endlagenzeigern 40 gibt von außen die Möglichkeit, optisch die Lage des Antriebsschafts 28 und damit die Öffnungs- oder Schließstellung des Ventils 1 zu erkennen, auch wenn die elektronische Anzeige ausgefallen sein sollte.
  • 5 zeigt auch, dass aufgrund des vorspringenden Sichtfensters 18 und der in den Aufnahmeraum 64 ragenden Endlagenzeiger 40 sowie des in ihn hineinragenden Positionszeigers 38 ein extrem großer Blickwinkel a auf die optische Stellungsanzeigevorrichtung 16 möglich ist.
  • In Draufsicht, das heißt gemessen in einer Radialebene zum Antriebsschaft 28 beträgt der Blickwinkel α wenigstens 180°, insbesondere wenigstens 210°.
  • Aufgrund der flexibel verfahrbaren Endlagenzeiger 40 kann die Stellungsanzeigevorrichtung 16 auch bei andern Ventilen verwendet werden, die einen geringeren oder größeren Hub ermöglichen.
  • Der dargestellte Ventilantrieb ist mit einer elektrischen Lagedetektionseinrichtung 80 ausgestattet, mit einem auf dem Positionszeiger 38 sitzenden oder in ihn integrierten Lagegeber 82 (z.B. in Form eines Magneten) und im Bereich der Endlagen oder an den Endlagenzeigern 40 angebrachte elektrische Lagesensoren 84. Wenn die Lagedetektionseinrichtung 80 zusätzlich zum Wegsensor vorhanden ist, ergibt sich ein redundantes und damit für Hochsicherheitsanforderungen geeignetes Weg- und Lagedetektionssystem. Die Lagedetektionseinrichtung 80 ist aufgrund einer separaten Verkabelung für die Lagedetektionseinrichtung elektrisch unabhängig vom Wegsensor 42 geschaltet, so dass bei einem Defekt am Wegsensor 42 keine Beeinflussung der Lagedetektionseinrichtung 80 erfolgt.
  • Die Lagesensoren 84 werden mit der Verschiebung der Endlagenzeiger 40 verschoben.

Claims (16)

  1. Ventilantrieb (10), mit einem Außengehäuse (14) mit einer Umfangswand (15), einer Stellungsanzeigevorrichtung (16) für einen, einen Verschlußkörper (13) antreibenden, linear bewegten Antriebsschaft (28), umfassend zwei durch die Auslenkung des Antriebsschafts (28) verschiebbare Endlagenzeiger (40) sowie einen mit dem Antriebsschaft (28) gekoppelten Positionszeiger (38), wobei die beiden Endlagenzeiger (40) auf einem starren Träger (36) verschiebbar und selbsthaltend angeordnet sind und durch einen mit dem Antriebsschaft (28) verbundenen Mitnehmer (34) längs des Trägers (36) verschoben werden können und in der verschobenen Position selbsthaltend am Träger (36) fixiert sind.
  2. Ventilantrieb (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (34) der Positionszeiger (38) ist.
  3. Ventilantrieb (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wegsensor (42) vorhanden ist, der die Position des Antriebsschafts (28) elektronisch bestimmt.
  4. Ventilantrieb (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Positionszeiger (38) gekoppelter Wegpositionsgeber (44) vorhanden ist, der insbesondere am Mitnehmer (34) sitzt oder durch den Mitnehmer (34) selbst gebildet wird, wobei der Wegpositionsgeber (44) mit dem Wegsensor (42) zusammenwirkt und die Lage des Wegpositionsgebers (44) vom Wegsensor (42) erfasst wird.
  5. Ventilantrieb (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionszeiger (38) und der Wegpositionsgeber (44) starr miteinander verbunden sind.
  6. Ventilantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Lagedetektionseinrichtung (80) vorhanden ist, mit einem Lagegeber (82) und im Bereich der Endlagen vorhandene Lagesensoren (84).
  7. Ventilantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagegeber (82) am Mitnehmer (34) oder am Positionszeiger (38) und/oder die Lagesensoren (84) an den Endlagenzeigern (40) angebracht sind.
  8. Ventilantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlagenzeiger (40) auf dem Träger (36) selbsthaltend und verschiebbar geklemmt sind.
  9. Ventilantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Endlagenzeiger (40) auf dem Träger (36) mittels einer durch Verschiebung des Mitnehmers (34) lösbaren Rastverbindung positionsfest sitzt, wobei die Rastverbindung verschiedene Positionen des Endlagenzeigers (40) auf dem Träger (36) erlaubt, mit zumindest einem Rastelement (50) auf einem der beiden durch Träger (36) und Endlagenzeiger (40) gebildeten Einheit, das in Eingriff mit einer von mehreren Rastnuten (52) auf dem anderen der durch den Träger (36) und den Endlagenzeiger (40) gebildeten Einheit steht.
  10. Ventilantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangswand (15) ein Sichtfenster (18) hat, um einen permanenten Blick auf beide Endlagenzeiger (40) sowie den Positionszeiger (38) zu erlauben.
  11. Ventilantrieb (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtfenster (18) gegenüber der Umhüllenden (70) der Umfangswand (15) nach außen vorspringt, um einen gegenüber der Umhüllenden (70) vorspringenden Aufnahmeraum (64) für die Endlagenzeiger (40) und den Positionszeiger (38) zu bilden.
  12. Ventilantrieb (10) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtfenster (18) einen radial nach außen gerichteten, transparenten Frontwandabschnitt (58) sowie transparente Seitenwandabschnitte (60) hat.
  13. Ventilantrieb (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtfenster (18) und zumindest Abschnitte der Endlagenzeiger (40) sowie zumindest Abschnitte des Positionszeigers (38) so zueinander angeordnet sind, dass die Endlagenzeiger (40) und der Positionszeiger (38) über das Sichtfenster (18) über einen Blickwinkel (α) von zumindest 180°, insbesondere zumindest 210°, gemessen in einer Radialebene zum Antriebsschaft (28), von außen sichtbar sind.
  14. Ventilantrieb (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtfenster (18) spaltfrei in das Außengehäuse (14) eingebaut ist.
  15. Ventilantrieb (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangswand (15) transparent ist, um einen permanenten Blick auf beide Endlagenzeiger (40) sowie den Positionszeiger (38) zu erlauben.
  16. Ventilantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsschaft (28) mehrteilig ausgeführt ist und eine Mutter (30), die eingangsseitig mit einer motorisch in Drehung versetzbaren Ventilspindel (32) koppelbar ist und die eingangsseitige Drehbewegung in eine ausgangsseitige Linearbewegung übersetzt, sowie eine ausgangsseitig mit der Mutter (30) gekoppelte Ventilstange (29) umfasst.
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