DE102019002725A1

DE102019002725A1 - Ventilantriebsvorrichtung für ein Druckventil

Info

Publication number: DE102019002725A1
Application number: DE102019002725.6A
Authority: DE
Inventors: Dejan Riljic; Oliver Riljic
Original assignee: Apodis GmbH
Current assignee: Apodis GmbH
Priority date: 2019-04-15
Filing date: 2019-04-15
Publication date: 2020-10-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilantriebsvorrichtung (10) zum Verstellen einer Gewindespindel (16) eines Ventils (12), insbesondere eines Druckventils (12), wobei die Gewindespindel (16) aus einem Ventilgehäuseabschnitt (20) des Ventils (12) herausragt mit einer Elektromotoreinheit (24) aufweisend einen Elektromotor (30) und eine Antriebswelle (32), welche insbesondere eine Motorwelle (32) des Elektromotors ist; einer Drehmomentübertragungseinheit (26) aufweisend einen Adapter (36) zum Übertragen eines Drehmoments von der Antriebswelle (32) auf die Gewindespindel (16), wobei der Adapter (36) mittels Formschluss drehfest an die Gewindespindel (16) ankoppelbar ist; einem Verbindungsgehäuse (28) zur kraftschlüssigen Befestigung der Ventilantriebsvorrichtung (10) an dem Ventilgehäuseabschnitt (20), wobei das Verbindungsgehäuse (28) einen Ventilaufnahmeraum (42) aufweist, in dem die Antriebswelle (32), der Adapter (36) und ein Ventilanschlag (46) angeordnet sind und welcher einen Ventilaufnahmeabschnitt (50) zum linear gelagerten axialen Einführen des Ventilgehäuseabschnitts (20) in den Ventilaufnahmeraum (42) bis zu dem Ventilanschlag (46) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilantriebsvorrichtung zum Verstellen einer Gewindespindel eines Ventils, insbesondere eines Druckventils; eine Ventileinheit mit einer derartigen Ventilantriebsvorrichtung und einem entsprechenden Ventil; ein Ventilsystem mit einer derartigen Ventileinheit und einer entsprechenden Steuereinheit sowie eine Werkzeugmaschine mit einer kraftbetätigten Spannvorrichtung und einem derartigen Ventilsystem. Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung einer vorangehend beschriebenen Ventilantriebsvorrichtung oder eines vorangehend beschriebenen Ventilsystems zur Nachrüstung eines handbetriebenen Ventils, insbesondere handbetriebenen Druckventils einer Werkzeugmaschine mit einer mittels des Ventils ansteuerbaren kraftbetätigten Spannvorrichtung.
Stand der Technik
Die DE 42 32 234 C1 offenbart eine Vorrichtung zur Einstellung und Überwachung des Spanndrucks eines kraftbetätigten Spannfutters, mit einem einen hydraulischen Antrieb beispielsweise in Form eines Hydraulikzylinders versorgenden Hydraulikkreis, der von einer Pumpe gespeist ist und in dem ein einstellbares Druckregelventil liegt. Das Druckventil ist mit einem Schrittmotor gekoppelt, so dass der Druck in der Arbeitsleitung entsprechend der Stellung des Schrittmotors einstellbar ist.
Derartige Druckregeleinrichtungen werden vorwiegend dann eingesetzt, wenn die Kraftverhältnisse bzw. Kraftrichtungen am Spannfutter bedingt durch Werkzeug- oder Werkstückwechsel mit kurzen Zykluszeiten verändert und im Arbeitsgang der Werkzeugmaschine mit hoher Genauigkeit konstant gehalten werden müssen. Hierbei wird in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal eines Drucksensors im Hydraulikkreis das zugeordnete einstellbare Druckregelventil ständig oder einmalig bis sich der gewünschte Druck eingeregelt hat, angesteuert, um den Spanndruck auf einen vorbestimmten Wert einzuregeln. Der Solldruck ist in Abhängigkeit vom jeweils im Einsatz befindlichen Spannfutter bzw. Spannzylinder oder Fluidaktor veränderbar. Um die Veränderung zu automatisieren, ist am Spannfutter ein Code-Geber angebracht, der mit einem Code-Aufnehmer zusammenwirkt, dessen Ausgangssignal an der Regeleinrichtung ansteht.
In der EP 3 070 380 A1 ist ein nachrüstbarer Antrieb für eine steigende Spindel eines Spindelventils offenbart, welche einen Motor und eine über den Motor antreibbare Antriebswelle sowie eine Drehmomentübertragungseinrichtung zum Übertragen eines Drehmoments von der Antriebswelle auf eine Spindel des Spindelventils umfasst. Hierbei ist der Antrieb über einen Hohlkörper kraftschlüssig mit einem Ventiloberteil verbindbar, wobei ein axial geschlitzter distaler Bereich des Hohlkörpers eine Schraubverbindung umfasst, um den axial geschlitzten Bereich mit einer durch die Schraubverbindung erzeugten radialen Kraft zu verpressen. Diese Schraubverbindung kann zum Beispiel als Bride oder Rohrschelle ausgebildet sein, welche um das erste Ende der Hülse herum angeordnet ist und so in angezogenem Zustand den Schlitz zusammenpressen kann. Durch das Zusammenpressen verringert sich auch der Innendurchmesser des ersten Endes der Hülse, womit die Hülse kraftschlüssig am Ventiloberteil befestigt werden kann.
Dieser Verbindungsmechanismus hat den erheblichen Nachteil, dass er konstruktiv aufwendig ist, da zum einen der Hohlkörper einen geschlitzten Bereich, welcher auch noch zur Verpressung flexibel ausgebildet sein muss, und zum anderen eine mehrteilige, diesen Bereich umschließende Spannvorrichtung erfordert, welche nach dem Lösen des Hohlkörpers von dem Ventil als abgekoppelte Einheit leicht verlierbar ist.
Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung vornehmlich darin, eine dem eingangs beschrieben technischen Gebiet zugehörigen Ventilantriebsvorrichtung für ein Ventil, insbesondere Druckventil zu schaffen, welche besonders einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sowie ferner sehr einfach an bestehenden handbetriebenen Ventilen bzw. Druckventilen montierbar ist, wobei stets eine hinreichend präzise Steuerung des Ventils gewährleistet ist (ohne dass ein zusätzlicher Abgleich der Verstellmechanik notwendig ist).
Beschreibung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird mit dem hier vorgestellten Ansatz eine Ventilantriebsvorrichtung zum Verstellen einer Gewindespindel eines Ventils, insbesondere eines Druckventils beschrieben, mit

- einer Elektromotoreinheit aufweisend einen Elektromotor und eine Antriebswelle, welche insbesondere eine Motorwelle des Elektromotors ist;
- einer Drehmomentübertragungseinheit aufweisend einen Adapter zum Übertragen eines Drehmoments von der Antriebswelle auf die Gewindespindel, wobei der Adapter mittels Formschluss drehfest an die Gewindespindel ankoppelbar ist;
- einem Verbindungsgehäuse zur kraftschlüssigen Befestigung der Ventilantriebsvorrichtung an dem Ventilgehäuseabschnitt, wobei das Verbindungsgehäuse einen Ventilaufnahmeraum aufweist, in dem die Antriebswelle, der Adapter und ein Ventilanschlag angeordnet sind und welcher einen Ventilaufnahmeabschnitt zum linear gelagerten axialen Einführen des Ventilgehäuseabschnitts in den Ventilaufnahmeraum bis zu dem Ventilanschlag aufweist.

Ferner wird eine Ventileinheit mit

- einer Ventilantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; und
- einem Ventil, insbesondere Druckventil vorgestellt, wobei ein Ventilgehäuseabschnitt des Ventils in dem Verbindungsgehäuse der Ventilantriebsvorrichtung angeordnet und an diesem befestigt ist, insbesondere wobei der Ventilgehäuseabschnitt des Ventils einen punktsymmetrischen, insbesondere kreisförmigen oder quadratischen Außenquerschnitt aufweist, und/oder das Ventil an einem Austrittsbereich der Gewindespindel aus dem Ventilgehäuseabschnitt einen polygonalen, insbesondere sechskantigen Abschnitt zu Montagezwecken aufweist.

Des Weiteren wird ein Ventilsystem mit einer Ventilantriebsvorrichtung der vorangehend beschriebenen Art oder einer Ventileinheit der vorangehend beschriebenen Art und ferner einer Steuereinheit vorgestellt, welche eingerichtet ist, den Elektromotor der Ventilantriebsvorrichtung in Abhängigkeit von einem vorgegebenen einzustellenden oder einzuregelnden Druckwert, insbesondere Arbeitsdruckwert und/oder Spanndruckwert einer mittels eines zylinderartigen Aktors angetriebenen Vorrichtung, insbesondere einer kraftbetätigten Spannvorrichtung, zu steuern. Die Steuerung bzw. Regelung erfolgt hierbei durch einen Vergleich des einzustellenden Soll-Druckwerts mit einem Ist-Druckwert eines Drucksensors im Hydraulikkreis. Mittels Eingabe der Flächenverhältnisse an dem Spannkolben und Verwendung eines geeigneten Kraftaufnahmesensors ist ein Regelkreis mit der direkten Steuergröße Kraft realisierbar.
Außerdem wird eine Werkzeugmaschine mit einer kraftbetätigten Spannvorrichtung und einem Ventilsystem der vorangehend beschriebenen Art vorgestellt, welches eingerichtet ist, einen vorgegebenen Arbeitsdruckwert und/oder Spanndruckwert der mittels des zylinderartigen Aktors angetriebenen Vorrichtung, insbesondere der kraftbetätigten Spannvorrichtung einzustellen und/oder einzuregeln. Die Werkzeugmaschine weist hierbei einen entsprechenden dem Ventil zugeordneten Drucksensor im Hydraulikkreislauf auf.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung einer Ventilantriebsvorrichtung der vorangehend beschriebenen Art oder eines Ventilsystems der vorangehend beschriebenen Art zur Nachrüstung eines handbetriebenen Ventils, insbesondere handbetriebenen Druckventils, einer Werkzeugmaschine mit einer mittels des Ventils bzw. Druckventils ansteuerbaren mittels eines zylinderartigen Aktors angetriebenen Vorrichtung, insbesondere einer kraftbetätigten Spannvorrichtung, um einen vorgegebenen Arbeitsdruckwert und/oder Spanndruckwert der mittels des zylinderartigen Aktors angetriebenen Vorrichtung, insbesondere der kraftbetätigten Spannvorrichtung einzustellen und/oder einzuregeln.
Das Ventil ist bevorzugt ein Druckventil in einem Hydraulikkreislauf bzw. eines Hydraulikkreislaufs, insbesondere einer Werkzeugmaschine, bspw. mit einer kraftbetätigten Spannvorrichtung oder einer sonstigen durch zylinderartige Aktoren angetriebenen Vorrichtung. Somit ist die Ventilantriebsvorrichtung bevorzugt für einen Hydraulikkreislauf ausgebildet bzw. gedacht.
Das Druckventil ist bevorzugt ein Druckregelventil bzw. ein Druckminderventil (Druckminderer). Das Druckventil ist bevorzugt ein handbetriebenes Druckventil, d.h. ein Druckventil, welches bei ordnungsgemäßem Betrieb händisch bzw. manuell verstellbar ist. Das Druckventil kann bspw. ein Druckventil eines der folgenden Typen sein:

- ZDR 6 der Firma Bosch Rexroth AG, Zwischenplatte
- DR 6 der Firma Bosch Rexroth AG, Endplatte
- KRD der Firma Bosch Rexroth AG, Einschraubventil
- ZW-DM06 der Firma HYDAC, Zwischenplatte
- DR 06/08/10 der Firma HYDAC, Einschraubventil
- PRDM der Firma Parker, Zwischenplatte

Die Gewindespindel ragt aus einem Ventilgehäuseabschnitt derart heraus, dass sie außerhalb des Ventils ankoppelbar ist. Die Gewindespindel ist eine Verstellspindel des Ventils, mittels der bspw. ein Ausgangsdruck des Druckventils im Betrieb verstellbar ist. Die Lagerung der Gewindespindel kann stehend ausgeführt sein, sodass bei der Verstellung keine axiale Verschiebung der Gewindespindel erfolgt. Die Lagerung der Gewindespindel kann jedoch auch steigend ausgeführt sein, sodass bei der Verstellung eine axiale Verschiebung der Gewindespindel in eine entsprechende axiale Richtung erfolgt. Die Gewindespindel weist bevorzugt einen (geraden) zylindrischen, insbesondere sechskantförmigen Spindelendabschnitt zur formschlüssigen drehfesten Ankopplung an einen Adapterendabschnitt eines Adapters mit einer entsprechend ausgebildeten (geraden) zylindrischen, insbesondere sechskantförmigen Vertiefung auf. Die Gewindespindel kann jedoch auch einem Spindelendabschnitt mit einer (geraden) zylindrischen, insbesondere sechskantförmigen Vertiefung zur formschlüssigen drehfesten Ankopplung an einen entsprechend ausgebildeten (geraden) zylindrischen, insbesondere sechskantförmigen Adapterendabschnitt eines Adapters aufweisen.
Das Ventil weist bevorzugt in dem Austrittsbereich der Gewindespindel aus dem Ventilgehäuseabschnitt einen polygonalen, insbesondere sechskantigen Abschnitt zu Montagezwecken auf. Der polygonale Abschnitt ist bevorzugt angrenzend an dem Ventilgehäuseabschnitt angeordnet.
Der Ventilgehäuseabschnitt des Ventils weist bevorzugt einen punktsymmetrischen, insbesondere kreisförmigen oder quadratischen (konstanten) Außenquerschnitt auf. D.h., mit anderen Worten, dass der Ventilgehäuseabschnitt eine gerade zylindrische Form mit einem punktsymmetrischen, insbesondere kreisförmigen oder quadratischen (konstanten) Außenquerschnitt aufweist.
Die Elektromotoreinheit und/oder der Elektromotor kann/können getriebelos ausgebildet sein. Der Elektromotoreinheit und/oder der Elektromotor weist/weisen jedoch bevorzugt ein Getriebe auf. Hierbei weist der Elektromotor bevorzugt ein rotatives Getriebe, insbesondere ein integriertes Planetengetriebe ohne Axialhub auf. Das Getriebe ist somit kein Schraubgetriebe, welches die Drehbewegung in eine Hubbewegung umwandelt. Die Elektromotoreinheit bzw. der Elektromotor weisen bevorzugt einen elektrischen Schalter zur Unterbrechung der Stromversorgung des Elektromotors auf. Der Elektromotor ist bevorzugt nur teilweise in dem Ventilaufnahmeraum angeordnet. Hierbei ist insbesondere die Motorwelle des Elektromotors in dem Ventilaufnahmeraum angeordnet. Der Elektromotor kann jedoch auch vollständig innerhalb oder außerhalb des Ventilaufnahmeraumes angeordnet sein. Der Elektromotor ist an dem Verbindungsgehäuse befestigt. Hierbei ist der Elektromotor bevorzugt mittels zumindest eines Schraubelements unmittelbar an dem Verbindungsgehäuse befestigt. Die Elektromotoreinheit kann ein Motorgehäuse aufweisen. Das Motorgehäuse kann den Elektromotor im Wesentlichen vollständig umschließen. Das Motorgehäuse kann an dem Verbindungsgehäuse anschraubbar ausgebildet sein. Hierfür kann das Motorgehäuse ein Innengewinde aufweisen.
Die Antriebswelle der Elektromotoreinheit ist in dem Ventilaufnahmeraum angeordnet. Hierbei ist die Antriebswelle bevorzugt die Motorwelle des Elektromotors. Die Antriebswelle bzw. die Motorwelle ist bevorzugt mittig in dem Ventilaufnahmeraum angeordnet. D.h., mit anderen Worten, dass der Elektromotor relativ zu dem Verbindungsgehäuse derart angeordnet, dass die Drehachse der Motorwelle im Wesentlichen kongruent zu einer Längsachse und/oder Symmetrieachse des Verbindungsgehäuses und/oder Einführachse des Ventilgehäuseabschnitts in den Ventilaufnahmeraum verläuft.
Die Drehmomentübertragungseinheit weist einen Adapter zum Übertragen eines Drehmoments von der Antriebswelle bzw. der Motorwelle auf die Gewindespindel auf, wobei der Adapter mittels Formschluss drehfest an die Gewindespindel ankoppelbar ist. Hierbei ist der Adapter derart ausgestaltet, dass die Ankopplung beim Einführen des Ventilgehäuseabschnitts in den Ventilaufnahmeraum entlang der Einführrichtung bis zum Erreichen des Ventilanschlags erfolgt. Wie vorangehend beschrieben, kann der Adapter zur formschlüssigen drehfesten Ankopplung an einen entsprechend ausgebildeten Spindelendabschnitt der Gewindespindel eine (gerade) zylindrische, insbesondere sechskantförmige Vertiefung bzw. einen (geraden) zylindrischen, insbesondere sechskantförmigen Adapterendabschnitt aufweisen, so dass der Spindelendabschnitt in den Adapterendabschnitt bzw. der Adapterendabschnitt in den Spindelendabschnitt einführbar und darin längsverschieblich geführt und verdrehgesichert gehalten ist.
Der Adapter bzw. der Spindelaufnahmeabschnitt des Adapters kann eine an einen axialen Fahrweg einer steigenden Gewindespindel angepasste Ausdehnung entlang des Fahrweges aufweisen, um eine Relativbewegung der Gewindespindel zu der Ventilantriebsvorrichtung, d.h. den axialen Fahrweg der Gewindespindel aufzunehmen bzw. auszugleichen. Die Drehmomentübertragungseinheit und/oder der Adapter kann/können ganz oder teilweise gemäß der Drehmomentübertragungseinheit und/oder dem Adapter der in eingangs erwähnten EP 3 070 380 A1 ausgeführt sein.
Der Adapter kann längsverschieblich geführt und verdrehgesichert mit der Antreibswelle verbunden sein. Hierbei kann zwischen dem Adapter und dem Elektromotor ein Federelement, insbesondere eine Druckfeder derart angeordnet sein, dass der Adapter gegen das Ventil gedrückt wird. Die Druckfeder kann bspw. um die Antriebswelle angeordnet sein. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Adapter mit der Gewindespindel stets verdrehsicher verbunden sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Adapter zum einen einen (geraden) zylindrischen, insbesondere sechkantförmigen Adapterendabschnitt zur Einführung in den Spindelendabschnitt auf, so dass der Adapterendabschnitt in den Spindelendabschnitt einführbar und darin längsverschieblich geführt und verdrehgesichert gehalten ist. Hierbei weist der Adapter ferner eine (gerade) zylindrische, insbesondere sechskantförmige Vertiefung zur Aufnahme der Antriebswelle auf, so dass die Antriebswelle in die Vertiefung in den Spindelendabschnitt einführbar und darin längsverschieblich geführt und verdrehgesichert gehalten ist. Hierbei ist ferner das vorangehend erwähnt Federelement, insbesondere die Druckfeder um die Abtriebswelle zwischen dem Adapter und dem Elektromotor vorgesehen.
Das Verbindungsgehäuse weist einen Ventilaufnahmeraum auf. Der Ventilaufnahmeraum ist von einer Innenfläche bzw. einer Gehäusewand des Verbindungsgehäuses umgrenzt. Der Verbindungsgehäuse bzw. der Ventilaufnahmeraum weist einen Ventilaufnahmeabschnitt mit einer Ventileinführöffnung zum linear gelagerten axialen Einführen des Ventilgehäuseabschnitts in den Ventilaufnahmeraum bis zu dem Ventilanschlag auf. Der Ventilaufnahmeraum weist ferner eine der Ventileinführöffnung gegenüberliegende Welleneinführöffnung zum axialen Einführen der Antriebswelle bzw. Motorwelle in den Ventilaufnahmeraum auf. Demnach weist der Ventilaufnahmeraum im Ventilaufnahmeabschnitt eine an die Außengeometrie des einzuführenden Ventilgehäuseabschnitts entsprechend dimensionierte Form bzw. Ausgestaltung auf, so dass dieser entlang einer Einführrichtung linear (ohne rotatorischen Anteil) in den Ventilaufnahmeraum einführbar bzw. einschiebbar ist. Der Ventilaufnahmeraum kann im Ventilaufnahmeabschnitt zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch ausgebildet sein. Das Verbindungsgehäuse kann im Ventilaufnahmeabschnitt hohlzylindrisch, insbesondere kreishohlzylindrisch ausgebildet sein. Somit kann der Ventilaufnahmeabschnitt sehr einfach, bspw. mittels einer runden Vertiefung bzw. Bohrung realisiert werden. Diese Form ist ferner besonders vorteilhaft, da die meisten Ventilgehäuse eine kreiszylindrische oder quadratische Außengeometrie aufweisen.
In dem Ventilaufnahmeraum ist ein definierter Ventilanschlag angeordnet. Der Ventilanschlag ist derart ausgebildet, dass der Ventilgehäuseabschnitt entlang der Einführrichtung bis maximal zu dem definierten Ventilanschlag einführbar bzw. schiebbar ist. Die Einführrichtung verläuft bevorzugt parallel bzw. fluchtend zu einer axialen Achsrichtung der Antriebswelle und/oder einer Längsrichtung des Verbindungsgehäuses.
Das Ventilgehäuse weist an dem Ventilaufnahmeabschnitt zumindest eine sich von einer Außenfläche des Verbindungsgehäuses bis zu dem Ventilaufnahmeraum erstreckende Gewindebohrung mit jeweils einem zugeordneten Schraubelement angeordnet ist, mittels dem/denen die Ventilantriebsvorrichtung kraftschlüssig an dem Ventilgehäuseabschnitt befestigbar ist. Hierbei sind die zumindest eine Gewindebohrung und das jeweilige zugeordnete Schraubelement derart ausgebildet, dass der eingeführte Ventilgehäuseabschnitt durch direkten Kontakt des Schraubelements mit diesem in dem Ventilaufnahmeraum bzw. dem Ventilaufnahmeabschnitt klemmbar und damit die Ventilantriebanordnung relativ zu dem Ventil axial und in Umfangsrichtung fixierbar ist, sodass relative axiale Bewegungen und Drehbewegung verhindert werden. Die zumindest eine Gewindebohrung erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur Außenfläche bzw. senkrecht zur Einführrichtung. Das Ventilgehäuse weist bevorzugt zumindest oder genau zwei Gewindebohrungen mit jeweils einem Schraubelement auf. Das Schraubelement kann bspw. ein Gewindestift oder eine Madenschraube oder eine Kopfschraube oder dergleichen sein. Das Schraubelement ist bevorzugt bereits teilweise in der Gewindebohrung angeordnet bzw. in die Gewindebohrung bis kurz vor dem Ventilaufnahmeraum eingeschraubt. Die Gewindeverbindungen kann nach der Fixierung bspw. mittels einer Schraubensicherung, bspw. in Form eines Klebens gegen Losdrehen durch Vibrationen und Stoßbelastungen gesichert sein.
Das Verbindungsgehäuse ist bevorzugt hülsenförmig, insbesondere kreishohlzylindrisch ausgebildet. Das Verbindungsgehäuse ist in dem Ventilaufnahmeabschnitt und ggf. in dem Ventilanschlagsabschnitt und ggf. in dem Flanschabschnitt starr ausgebildet. Bevorzug ist das gesamte Verbindungsgehäuse starr ausgebildet. Das Verbindungsgehäuse ist in dem Ventilaufnahmeabschnitt und ggf. in dem Ventilanschlagsabschnitt und ggf. in dem Flanschabschnitt integral ausgebildet. Bevorzug ist das gesamte Verbindungsgehäuse integral ausgebildet. Unter dem Begriff „integral“ soll im Rahmen der vorliegenden Verbindung „einteilig“ bzw. „einstückig“ verstanden werden. Das Verbindungsgehäuse ist bevorzugt massiv ausgebildet. Das Verbindungsgehäuse kann zumindest teilweise ein Metall oder einen Kunststoff aufweisen oder aus einem Metall oder Kunststoff bestehen. Das Metall kann bspw. Aluminium oder eine Aluminiumlegierung sein.
Das Verbindungsgehäuse weist eine Außenfläche auf. Die Außenfläche ins bevorzugt eine Mantelfläche. Die Außenfläche weist bevorzugt eine Strukturierung bzw. definierte Strukturierung und/oder Riffelung bzw. definierte Riffelung auf, welche insbesondere in einem (von der Herstellung der Gehäusewand des Verbindungsgehäuses) separaten Verfahrensschritt aufgebracht wurde(n).
Es ist selbstverständlich, dass die Ventilantriebsvorrichtung derart ausgebildet sein kann, dass sie gemäß der Schutzart IP67 k ausgeführt ist und/oder entsprechend den Umgebungsbedingungen beständig ausgebildet ist.
Demzufolge wird mit der vorliegenden Erfindung eine äußerst einfach aufgebaute und sehr kostengünstig herstellbare kompakte Ventilantriebsvorrichtung bereitgestellt, welche ferner mittels einfacher Hilfsmittel ohne Fachwissen an bestehenden handbetriebenen Ventilen montierbar und demontierbar bzw. fixierbar und lösbar ist. Demzufolge müssen lediglich die Ventilantriebsvorrichtung über den entsprechenden Ventilgehäuseabschnitt des Ventils bis zum Ventilanschlag geschoben bzw. gestülpt und anschließend das Verbindungsgehäuse mit an dem Ventilgehäuseabschnitt befestigt werden, um ein handbetriebenes Ventil nachzurüsten.
Es ist vorteilhaft, wenn der Adapter der Drehmomentübertragungseinheit als Ventilanschlag ausgebildet ist. Dies stellt eine sehr einfache Maßnahme zur Realisierung eines Ventilanschlags dar.
Alternativ und bevorzugt weist der Ventilaufnahmeraum einen in Einführrichtung des Ventilgehäuseabschnitts dem Ventilaufnahmeabschnitt nachfolgenden Ventilanschlagsabschnitt auf, in dem ein radial vorspringender, insbesondere vollumfänglich verlaufender Wandabschnitt des Verbindungsgehäuses angeordnet ist, welcher als der Ventilanschlag ausgebildet ist. Hierbei sind der Ventilanschlagsabschnitt und der Ventilaufnahmeabschnitt verschieden, können sich jedoch teilweise überlagern, d.h. einen gemeinsamen Abschnitt aufweisen. Bevorzugt ist der Ventilanschlagsabschnitt angrenzend zu dem Ventilaufnahmeabschnitt angeordnet. Der Ventilaufnahmeraum kann im Ventilanschlagsabschnitt zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch ausgebildet sein. Das Verbindungsgehäuse kann im Ventilanschlagsabschnitt hohlzylindrisch, insbesondere kreishohlzylindrisch ausgebildet sein. Hierbei können die Außendurchmesser im Ventilanschlagsabschnitt und im Ventilaufnahmeabschnitt gleich sein und lediglich der Innendurchmesser im Ventilanschlagsabschnitt kleiner sein als der des Ventilgehäuseabschnitts. Hierdurch kann der Ventilanschlag ebenfalls sehr einfach bereits bei der Herstellung des Verbindungsgehäuses, bspw. mittels einer runden Vertiefung bzw. Bohrung realisiert werden.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn zumindest eine der Gewindebohrungen in der Nähe des Wandabschnitts, insbesondere in einem Abstand von größer oder gleich 0 mm bis kleiner oder gleich 10mm von dem Wandabschnitt angeordnet ist. Hierbei ist gemeint, dass der Randbereich der Gewindebohrung angrenzend zu dem Wandabschnitt oder bis zu einem Abstand von 10mm zu diesem beabstandet angeordnet ist. Diese Ausführung ist insbesondere bei der Verwendung an Ventilen, welche in dem Austrittsbereich der Gewindespindel aus dem Ventilgehäuseabschnitt einen polygonalen Abschnitt zu Montagezwecken aufweisen, da das entsprechende Schraubelement der Gewindebohrung in diesem Fall direkt diesen polygonalen Endabschnitt kontaktiert, so dass eine zusätzlich zur kraftschlüssigen Verbindung noch eine formschlüssige Verbindung entsteht, welche eine Drehbewegungen der Ventilantriebsvorrichtung relativ zum Ventil verhindert. Demnach kann der Abstand zwischen Gewindebohrung und Wandabschnitt auch der im Wesentlichen halben Breite einer sich ergebenden Schlüsselweite des polygonalen Abschnitts des Ventilgehäuseabschnitts entsprechen.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Ventilaufnahmeraum einen in Einführrichtung des Ventilgehäuseabschnitts dem Ventilaufnahmeabschnitt oder dem Ventilanschlagsabschnitt nachfolgenden Flanschabschnitt aufweist, in dem ein radial vorspringender, insbesondere vollumfänglich verlaufender Wandabschnitt des Verbindungsgehäuses angeordnet ist, wobei in dem Wandabschnitt zumindest eine axial verlaufende Durchgangsbohrung mit jeweils einem zugeordneten Schraubelement angeordnet ist, mittels dem/denen der Elektromotor kraftschlüssig an dem Verbindungsgehäuse befestigt ist. D.h., mit anderen Worten, dass im Ventilaufnahmeraum ein Flansch ausgebildet ist, mittels dem der Elektromotor kraftschlüssig an dem Verbindungsgehäuse befestigt ist. Hierbei sind der Flanschabschnitt und Ventilaufnahmeabschnitt verschieden, können sich jedoch teilweise überlagern, d.h. einen gemeinsamen Abschnitt aufweisen. Der Flanschabschnitt und der Ventilanschlagsabschnitt können ebenfalls verschieden sein, sich jedoch teilweise überlagern, d.h. einen gemeinsamen Abschnitt aufweisen. Der Flanschabschnitt kann jedoch auch als der Ventilanschlagsabschnitt ausgebildet sein. Je nach Ausgestaltung ist der ist der Flanschabschnitt bevorzugt angrenzend zu dem Ventilanschlagsabschnitt oder dem Ventilaufnahmeabschnitt angeordnet. Der Ventilaufnahmeraum kann im Flanschabschnitt zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch ausgebildet sein. Das Verbindungsgehäuse kann im Flanschabschnitt hohlzylindrisch, insbesondere kreishohlzylindrisch ausgebildet sein. Hierbei können die Außendurchmesser im Flanschabschnitt, ggf. im Ventilanschlagsabschnitt und im Ventilaufnahmeabschnitt gleich sein und lediglich der Innendurchmesser im Flanschabschnitt kleiner sein als ggf. der des Ventilanschlagsabschnitts und kleiner als der des Ventilgehäuseabschnitts. Das Schraubelement kann bspw. Kopfschraube oder dergleichen sein. Zwischen dem Elektromotor und dem Verbindungsgehäuse können O-Ringe als Axialausgleich angeordnet sein. Durch diese Maßnahme kann somit auf sehr einfache Art und Weise ein Flansch im Ventilaufnahmeraum bereitgestellt werden, welcher zum einen sehr einfach bereits bei der Herstellung des Verbindungsgehäuses, bspw. mittels einer runden Vertiefung bzw. Bohrung realisiert werden kann und zum anderen der sehr kompakten Bauweise des Verbindungsgehäuses beiträgt.
Für ein einfach herzustellendes und kompaktes Verbindungsgehäuse ist es somit vorteilhaft, wenn das Verbindungsgehäuse außen im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet ist innen der Ventilaufnahmeraum in dem Ventilaufnahmeabschnitt und in dem Ventilanschlagsabschnitt und in dem Flanschabschnitt kreiszylindrisch ausgebildet ist, mit einem sich in einer Einführrichtung des Ventilgehäuseabschnitts stufenweise verkleinernden Durchmesser.
Vorteilhaft ist es auch, wenn das Verbindungsgehäuse, insbesondere in dem Flanschabschnitt, an der Außenfläche ein Außengewinde zur Anbindung eines Motorgehäuses der Elektromotoreinheit aufweist. Diese Maßnahme biete eine sehr einfache und Anbindungsmöglichkeit für ein Motorgehäuse.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Elektromotoreinheit, insbesondere der Elektromotor im unbetriebenen Zustand einen Drehwiderstand an der Antriebswelle aufweist, welcher höher ist als ein notwendiges Drehmoment zum Verstellen bzw. Drehen der Gewindespindel, sodass die Gewindespindel bei unfixierter Anordnung auch händisch bzw. manuell mittels der Ventilantriebsvorrichtung 10 betätigbar ist. D.h., mit anderen Worten, dass die Elektromotoreinheit bzw. der Elektromotor derart ausgebildet ist, dass bei einem manuellen bzw. händischen Drehen der Ventilantriebsvorrichtung an dem Ventil im unbefestigten bzw. unfixiertem Zustand die Gewindespindel verstellt wird. Um hierbei eine axiale Verschiebung („Herausrutschen“) der Ventilantriebsvorrichtung zu hemmen, ist es denkbar einen entsprechend ausgebildeten Gummiring bzw. Dichtring oder einzelne in Umfangsrichtung angeordnete entsprechend ausgebildete Gummivorsprünge im Ventilaufnahmeraum an dem Ventilaufnahmeabschnitt vorzusehen. Diese Maßnahme ermöglicht eine Handverstellung der Gewindespindel ohne Demontage der Ventilantriebsvorrichtung durch einfaches Lösen des zumindest einen entsprechenden Schraubelements und Drehen der Ventilantriebsvorrichtung in die gewünschte Drehrichtung.
Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Spindelfixiereinheit vorgesehen werden, mittels der die Ventilantriebsvorrichtung an der Gewindespindel fixierbar ist. Hierfür kann das Verbindungsgehäuse am Ventilanschlagabschnitt oder am Flanschabschnitt eine weitere sich von der Außenfläche bis zu dem Ventilaufnahmeraum erstreckende Gewindebohrung mit einem zugeordneten Schraubelement aufweisen, wobei durch Eindrehen des Schraubelements dieses auf die Gewindespindel, bevorzugt den Spindelendabschnitt drückt und dadurch die Ventilantriebsvorrichtung mit der Gewindespindel verklemmt, sodass relative axiale Bewegungen verhindert werden, nicht jedoch Drehbewegungen. Somit kann eine Handverstellung der Gewindespindel ohne Demontage der Ventilantriebsvorrichtung und ohne entsprechende Ausgestaltung der Elektromotoreinheit durch einfaches Lösen des zumindest einen entsprechenden Schraubelements und Drehen Ventilantriebsvorrichtung in die gewünschte Drehrichtung durchgeführt werden, wobei eine axiale Verschiebung zusätzlich verhindert wird.
Es ist vorteilhaft, wenn der Adapter, insbesondere mittels eines Schraubelements, lösbar an der Antriebswelle der Elektromotoreinheit, insbesondere der Motorwelle des Elektromotors befestigt ist oder mittels Formschluss drehfest an die Antriebswelle ankoppelbar ist und zwischen dem Adapter und der Elektromotoreinheit ein Federelement, insbesondere eine Druckfeder derart angeordnet ist, dass der Adapter gegen die Gewindespindel federbelastbar ist. Hierdurch können der Adapter und die Antriebswelle sehr einfach ausgeführt und dennoch zur Drehmomentübertragung drehfest miteinander verbindbar sein oder alternativ sehr einfach eine längsverschiebliche Anordnung realisiert werden.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn ein Schmiermittelkanal zum Einführen eines Schmiermittelrohres (Tülle einer geeigneten Sprüh- bzw. Kriechölflüssigkeitsdose) in den Ventilaufnahmeraum vorgesehen ist, wobei der Schmiermittelkanal sich von der Außenfläche des Verbindungsgehäuses bis zu dem Ventilaufnahmeraum erstreckt und insbesondere derart ausgebildet und ausgerichtet ist, dass eine gedachte verlängerte Kanalmittelachse des Schmiermittelkanals bei eingeführtem Ventilgehäuseabschnitt im Wesentlichen die Gewindespindel, insbesondere einen Austrittsbereich der Gewindespindel aus dem Ventilgehäuseabschnitt, oder einen Getriebeabschnitt der Elektromotoreinheit schneidet. Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Schmiermittelkanal zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch ausgebildet ist. Der Schmiermittelkanal kann hierbei eine Querausdehnung, insbesondere einen Durchmesser in einem Bereich von größer oder gleich 2 mm bis kleiner oder gleich 10 mm, insbesondere in einem Bereich von größer oder gleich 3mm bis kleiner oder gleich 6mm aufweisen. Der Schmiermittelkanal kann ggf. auch abgedichtet ausgeführt sein. Diese Maßnahme bietet die Möglichkeit, auf sehr einfache Art und Weise eine Schmierung der Gewindespindel von außen im montierten Zustand der Ventilantriebsvorrichtung oder eines Getriebes der Elektromotoreinheit durchzuführen.
Es ist jedoch auch denkbar, einen entsprechend ausgebildeten Schmiernippel im Ventilaufnahmeraum vorzusehen. Vorteilhaft ist es ferner, Leuchtelemente, insbesondere Leuchtdioden vorzusehen, welche die Drehrichtung der Antriebswelle anzeigen und bei Stillstand deaktiviert sind. Die Steuereinheit des Ventilsystems kann eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten und zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen von Daten, insbesondere zum Empfangen von Sensorsignalen und zum Ausgeben von Daten, insbesondere Steuersignalen an die Ventilantriebsvorrichtung bzw. den Elektromotor der Ventilantriebsvorrichtung, sowie Drucksensoren der beiden Leitungen (A+B) des Arbeitszylinders, aufweisen. Hierdurch ist eine weitere, sicherheitsrelevante Druckabfrage der Aktoren möglich. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten bspw. elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleit-ung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Figurenliste
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Schnittdarstellung einer Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
2 eine perspektivische Darstellung der Ventilantriebsvorrichtung aus 1.
1 zeigt anhand einer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel einer Ventilantriebsvorrichtung, welche in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 versehen ist.

Die Ventilantriebsvorrichtung 10 ist an einem Druckventil 12 montiert. Die Ventilantriebsvorrichtung 10 und das Druckventil 12 bilden gemeinsam eine Druckventileinheit 100 aus.
Das Druckventil 12 ist als handbetriebenes Druckventil 12 ausgebildet. Das Druckventil 12 ist als Druckminderventil 12 bzw. Druckminderventil 12 ausgebildet. Das Druckventil 12 weist ein Ventilgehäuse 14 auf. Das Druckventil 12 weist ferner eine Gewindespindel 14 auf. Die Gewindespindel 16 ist stehend ausgebildet. Die Gewindespindel 16 weist einen sechskantförmigen Spindelendabschnitt 18 zur formschlüssigen drehfesten Ankopplung an die Ventilantriebsvorrichtung 10 oder alternativ auch einen (nicht dargestellten) Drehknopf auf. Die Gewindespindel 16 ragt aus einem Ventilgehäuseabschnitt 20 des Druckventils 12 heraus. Der Ventilgehäuseabschnitt 20 ist kreiszylindrisch ausgebildet. Das Druckventil 12 weist außerdem in einem Austrittbereich der Gewindespindel 16 aus dem Ventilgehäuseabschnitt 18 einen sechskantigen Abschnitt 22 zu Montagezwecken auf.
Die Ventilantriebsvorrichtung 10 ist ausgebildet die Gewindespindel 16 zu drehen, um eine motorisierte Druckverstellung durchzuführen. Hierfür weist die Ventilantriebsvorrichtung 10 eine Elektromotoreinheit 24, eine Drehmomentübertragungseinheit 26 und ein Verbindungsgehäuse 28 auf.
Die Elektromotoreinheit 24 weist einen Elektromotor 30 mit einem rotativem Getriebe und eine Antriebswelle 32 auf. Die Antriebswelle 32 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Motorwelle 32 des Elektromotors 30. Die Elektromotoreinheit 24 bzw. der Elektromotor 30 mit dem rotativem Getriebe weisen im unbetriebenen Zustand einen Drehwiderstand an der Antriebswelle auf, welcher höher ist als ein notwendiges Drehmoment zum Verstellen bzw. Drehen der Gewindespindel 16, sodass die Gewindespindel 16 auch manuell bzw. händisch mittels der Ventilantriebsvorrichtung 10 betätigbar ist. Die Elektromotoreinheit 24 weist ferner ein Motorgehäuse 34 auf, in dem der Elektromotor 30 angeordnet ist und welches über eine Schraubverbindung mit dem Verbindungsgehäuse mechanisch verbunden ist.
Die Drehmomentübertragungseinheit 26 weist einen Adapter 36 zum Übertragen eines Drehmoments von der Antriebswelle 32 bzw. der Motorwelle 32 auf die Gewindespindel 16 auf. Hierbei ist der Adapter an einem Ende mittels eines Schraubelements 38 über eine kraftschlüssige Verbindung lösbar an der Motorwelle 32 befestigt. An einem gegenüberliegenden Ende weist der Adapter einen Adapterendabschnitt 40 mit einer sechskantförmigen Vertiefung auf, so dass der sechskantförmige Spindelendabschnitt 18 in den Adapterendabschnitt 40 einführbar und darin längsverschieblich geführt und verdrehgesichert gehalten ist.
Das Verbindungsgehäuse 28 dient zur Befestigung der Ventilantriebsvorrichtung 10 an dem Druckventil 12 bzw. dem Ventilgehäuseabschnitt 20 des Druckventils 12. Das Verbindungsgehäuse 28 ist außen kreiszylindrisch ausgebildet. Das Verbindungsgehäuse 28 weist einen Ventilaufnahmeraum 42 auf. In dem Ventilaufnahmeraum 42 sind der Ventilgehäuseabschnitt 20, die Motorwelle 32 und der Adapter 36 angeordnet.
Das Verbindungsgehäuse 28 ist hierbei derart ausgebildet, dass der Ventilgehäuseabschnitt 20 linear gelagert axial entlang einer Einführrichtung 44 in den Ventilaufnahmeraum 42 bis zu einem Anschlag 46 einführbar ist. Hierfür weist das Verbindungsgehäuse 28 bzw. der Ventilaufnahmeraum 42 eine Ventileinführöffnung 48 und einen Ventilaufnahmeabschnitt 50 mit einer an den kreiszylindrischen Ventilgehäuseabschnitt 20 angepassten kreiszylindrischen Form auf, welche als Vertiefung bzw. Bohrung realisiert ist.
Der Ventilaufnahmeraum 42 weist ferner einen in Einführrichtung 44 des Ventilgehäuseabschnitts 20 dem Ventilaufnahmeabschnitt 50 nachfolgenden Ventilanschlagsabschnitt 52 auf, in dem ein radial vorspringender vollumfänglich verlaufender Wandabschnitt 46 des Verbindungsgehäuses 28 angeordnet ist, welcher als der Ventilanschlag 46 ausgebildet ist und bis zu dem der Ventilgehäuseabschnitt 20 in den Ventilaufnahmeraum 42 eingeführt ist. Hierdurch weist der Ventilaufnahmeraum 42 in dem Ventilanschlagsabschnitt 52 eine kreiszylindrische Form auf, welche als Vertiefung bzw. Bohrung realisiert ist.
Der Ventilaufnahmeraum 42 weist außerdem einen in Einführrichtung 44 des Ventilgehäuseabschnitts 20 dem Ventilanschlagsabschnitt 52 nachfolgenden Flanschabschnitt 54 auf, in dem ein radial vorspringender vollumfänglich verlaufender Wandabschnitt 56 des Verbindungsgehäuses 28 angeordnet ist. Hierdurch weist der Ventilaufnahmeraum 42 in dem Flanschabschnitt 54 eine kreiszylindrische Form auf, welche als Vertiefung bzw. Bohrung realisiert ist. In dem Wandabschnitt 56 sind zwei axial verlaufende Durchgangsbohrungen 58 mit jeweils einem zugeordneten Schraubelement 60 angeordnet, mittels denen der Elektromotor 30 kraftschlüssig an dem Verbindungsgehäuse 28 befestigt ist. An den Schraubverbindungen sind zwischen dem Elektromotor 30 und dem Verbindungsgehäuse 28 O-Ringe 62 als Axialausgleich angeordnet.
Demnach ist der Ventilaufnahmeraum 42 in dem Ventilaufnahmeabschnitt 50, in dem Ventilanschlagsabschnitt 52 und in dem Flanschabschnitt 54 jeweils kreiszylindrisch mit einem sich in einer Einführrichtung 44 des Ventilgehäuseabschnitts 20 stufenweise verkleinernden Durchmesser.
Das Verbindungsgehäuse 28 weist ferner in dem Flanschabschnitt 54 an einer Außenfläche 64 ein Außengewinde 66 zur Anbindung des Motorgehäuses 34 der Elektromotoreinheit 24 auf.
Das gesamte Verbindungsgehäuse 28 ist starr und integral ausgebildet und besteht aus Aluminium.
Zur Befestigung der Ventilantriebsvorrichtung 10 an dem Druckventil 12 bzw. dem Ventilgehäuseabschnitt 20 des Druckventils 12 weist das Verbindungsgehäuse 28 ferner an dem Ventilaufnahmeabschnitt 50 zwei sich von der Außenfläche 64 des Verbindungsgehäuses 28 bis zu dem Ventilaufnahmeraum 42 erstreckende Gewindebohrungen 68, 70 mit jeweils einem zugeordneten Schraubelement 72 auf. Hierbei steht das Schraubelement 72 der Gewindebohrung 68 in kraftschlüssigem Kontakt mit dem Ventilgehäuseabschnitt 20. Das Schraubelement 72 der Gewindebohrung 70, welche angrenzend an dem Ventilanschlagsabschnitt 46 bzw. dem Wandabschnitt 46 angeordnet ist, steht in kraft- und formschlüssigem Kontakt mit dem sechskantförmigen Abschnitt 22. Hierdurch ist das Verbindungsgehäuse 28 an dem Ventilgehäuseabschnitt 20 axial und in Umfangsrichtung fixiert, sodass relative axiale Bewegungen und Drehbewegung zwischen der Ventilantriebsvorrichtung 10 zu dem Druckventil 12 verhindert werden.
Das Verbindungsgehäuse 28 weißt des Weiteren an der Außenfläche 64 eine (nicht dargestellten) definierte Riffelung auf, um die vorangehend erwähnte händische Verstellung mittels der Ventilantriebsvorrichtung 10 zu erleichtern.
Die Ventilantriebsvorrichtung 10 bzw. das Verbindungsgehäuse 28 weist des Weiteren einen Schmiermittelkanal 74 zum Einführen eines (nicht dargestellten) Schmiermittelrohres in den Ventilaufnahmeraum 42. Der Schmiermittelkanal 74 erstreckt sich hierbei von der Außenfläche 64 des Verbindungsgehäuses 28 bis zu dem Ventilaufnahmeraum 42 und ist derart ausgebildet und ausgerichtet, dass eine gedachte verlängerte Kanalmittelachse 76 des Schmiermittelkanals 74 bei eingeführtem Ventilgehäuseabschnitt 20 im Wesentlichen die Gewindespindel 16, insbesondere den Austrittsbereich der Gewindespindel 16 aus dem Ventilgehäuseabschnitt 20 schneidet. Der Schmiermittelkanal 74 ist kreiszylindrisch ausgebildet und weist einen Durchmesser von 4mm auf.
In 2 ist eine perspektivische Darstellung der Ventilantriebsvorrichtung 10 bzw. der Druckventileinheit 100 aus 1 gezeigt. Hierbei ist das kreiszylindrische Ventilgehäuse 14 des Druckventils 12 ersichtlich, über dem das Verbindungsgehäuse 28 der Ventilantriebsvorrichtung 10 geschoben bzw. gestülpt und an dessen Ventilgehäuseabschnitt 20 die Ventilantriebsvorrichtung 10 mittels der Schraubelemente 72 der Gewindebohrungen 68, 70 fixiert ist.
Somit kann auch ein (nicht dargestelltes) Druckventilsystem mit der Ventilantriebsvorrichtung 10 oder der Druckventileinheit 100 und ferner einer (nicht dargestellten) Steuereinheit bereitgestellt werden, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, den Elektromotor 30 der Ventilantriebsvorrichtung 10 in Abhängigkeit von einem vorgegebenen einzustellenden oder einzuregelnden Druckwert, insbesondere Arbeitsdruckwert und/oder Spanndruckwert einer mittels eines zylinderartigen Aktors angetriebenen Vorrichtung, insbesondere einer kraftbetätigten Spannvorrichtung, zu steuern.
Die beschriebene Ventilantriebsvorrichtung 10 oder das beschriebene Druckventilsystem ist insbesondere zur Nachrüstung eines handbetriebenen Druckventils 12 einer (nicht dargestellten) Werkzeugmaschine mit einer mittels des Druckventils 12 ansteuerbaren kraftbetätigten Spannvorrichtung geeignet, um einen vorgegebenen Spanndruck der kraftbetätigten Spannvorrichtung motorisch einzustellen und/oder einzuregeln.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal. So ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4232234 C1 [0002]
EP 3070380 A1 [0004, 0020]

Claims

Ventilantriebsvorrichtung (10) zum Verstellen einer Gewindespindel (16) eines Ventil (12), insbesondere eines Druckventils (12), mit - einer Elektromotoreinheit (24) aufweisend einen Elektromotor (30) und eine Antriebswelle (32), welche insbesondere eine Motorwelle (32) des Elektromotors (30) ist; - einer Drehmomentübertragungseinheit (26) aufweisend einen Adapter (36) zum Übertragen eines Drehmoments von der Antriebswelle (32) auf die Gewindespindel (16), wobei der Adapter (36) mittels Formschluss drehfest an die Gewindespindel (16) ankoppelbar ist; - einem Verbindungsgehäuse (28) zur kraftschlüssigen Befestigung der Ventilantriebsvorrichtung (10) an einem Ventilgehäuseabschnitt (20) des Ventils (12), wobei das Verbindungsgehäuse (28) einen Ventilaufnahmeraum (42) aufweist, in dem die Antriebswelle (32), der Adapter (36) und ein Ventilanschlag (46) angeordnet sind und welcher einen Ventilaufnahmeabschnitt (50) zum linear gelagerten axialen Einführen des Ventilgehäuseabschnitts (20) in den Ventilaufnahmeraum (42) bis zu dem Ventilanschlag (46) aufweist.
Ventilantriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilaufnahmeraum (42) einen in Einführrichtung (44) des Ventilgehäuseabschnitts (20) dem Ventilaufnahmeabschnitt (50) nachfolgenden Ventilanschlagsabschnitt (52) aufweist, in dem ein radial vorspringender, insbesondere vollumfänglich verlaufender Wandabschnitt (46) des Verbindungsgehäuses (28) angeordnet ist, welcher als der Ventilanschlag (46) ausgebildet ist.
Ventilantriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoreinheit (24), insbesondere der Elektromotor (30) im unbetriebenen Zustand einen Drehwiderstand an der Antriebswelle (32) aufweist, welcher höher ist als ein notwendiges Drehmoment zum Verstellen der Gewindespindel (16), sodass die Gewindespindel (16) bei unfixierter Anordnung auch händisch mittels der Ventilantriebsvorrichtung (10) betätigbar ist.
Ventilantriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsgehäuse (28) in dem Ventilaufnahmeabschnitt (50) und ggf. in dem Ventilanschlagsabschnitt (52) und ggf. in dem Flanschabschnitt (54), insbesondere das gesamte Verbindungsgehäuse (28), starr ausgebildet ist.
Ventilantriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (36), - insbesondere mittels eines Schraubelements (38), lösbar an der Antriebswelle (32) der Elektromotoreinheit (24), insbesondere der Motorwelle (32) der Elektromotoreinheit (24) befestigt ist, oder - mittels Formschluss drehfest an die Antriebswelle (32) ankoppelbar ist und zwischen dem Adapter (36) und der Elektromotoreinheit (24) ein Federelement, insbesondere eine Druckfeder derart angeordnet ist, dass der Adapter (36) gegen die Gewindespindel (16) federbelastbar ist.
Ventilantriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Schmiermittelkanal (74) zum Einführen eines Schmiermittelrohres in den Ventilaufnahmeraum (42), wobei der Schmiermittelkanal (74) sich von der Außenfläche (64) des Verbindungsgehäuses (28) bis zu dem Ventilaufnahmeraum (42) erstreckt und insbesondere derart ausgebildet und ausgerichtet ist, dass eine gedachte verlängerte Kanalmittelachse (76) des Schmiermittelkanals (74) - bei eingeführtem Ventilgehäuseabschnitt (20) im Wesentlichen die Gewindespindel (16), insbesondere einen Austrittsbereich der Gewindespindel (16) aus dem Ventilgehäuseabschnitt (20) oder - einen Getriebeabschnitt der Elektromotoreinheit (24) schneidet.
Ventileinheit (100) mit - einer Ventilantriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; und - einem Ventil (12), insbesondere Druckventil (12), wobei ein Ventilgehäuseabschnitt (20) des Druckventils (12) in dem Verbindungsgehäuse (28) der Ventilantriebsvorrichtung (10) angeordnet und an diesem befestigt ist, insbesondere wobei der Ventilgehäuseabschnitt (20) des Ventils (12) einen punktsymmetrischen, insbesondere kreisförmigen oder quadratischen Außenquerschnitt aufweist, und/oder das Ventil (12) an einem Austrittsbereich der Gewindespindel (16) aus dem Ventilgehäuseabschnitt (20) einen polygonalen, insbesondere sechskantigen Abschnitt (22) zu Montagezwecken aufweist.
Ventilsystem mit einer Ventilantriebsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder einer Ventileinheit (100) nach Anspruch 7 und ferner einer Steuereinheit, welche eingerichtet ist, den Elektromotor (30) der Ventilantriebsvorrichtung (10) in Abhängigkeit von einem vorgegebenen einzustellenden oder einzuregelnden Druckwert, insbesondere Arbeitsdruckwert und/oder Spanndruckwert einer mittels eines zylinderartigen Aktors angetriebenen Vorrichtung, insbesondere einer kraftbetätigten Spannvorrichtung, zu steuern.
Werkzeugmaschine mit einer mittels eines zylinderartigen Aktors angetriebenen Vorrichtung, insbesondere einer kraftbetätigten Spannvorrichtung, und einem Ventilsystem nach Anspruch 8, welches eingerichtet ist, einen vorgegebenen Arbeitsdruckwert und/oder Spanndruckwert der mittels des zylinderartigen Aktors angetriebenen Vorrichtung, insbesondere der kraftbetätigten Spannvorrichtung einzustellen und/oder einzuregeln.
Verwendung einer Ventilantriebsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder eines Ventilsystems nach Anspruch 8 zur Nachrüstung eines handbetriebenen Ventils (12), insbesondere handbetriebenen Druckventils (12), einer Werkzeugmaschine mit einer mittels des Ventils (12) ansteuerbaren mittels eines zylinderartigen Aktors angetriebenen Vorrichtung, insbesondere einer kraftbetätigten Spannvorrichtung, um einen vorgegebenen Arbeitsdruckwert und/oder Spanndruckwert der mittels des zylinderartigen Aktors angetriebenen Vorrichtung, insbesondere der kraftbetätigten Spannvorrichtung einzustellen und/oder einzuregeln.