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Die Erfindung betrifft eine Ventil-Betätigungseinrichtung mit einer Rückstellfeder, einer gegen die Kraft der Rückstellfeder arbeitenden Antriebseinrichtung, einer Anzeigeeinrichtung, die einen gegen die Kraft der Rückstellfeder in einem Gehäuse verschiebbaren Kolben aufweist, und einer Montagehilfseinrichtung.
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Eine derartige Ventil-Betätigungseinrichtung ist aus
DE 197 48 973 A1 bekannt. Die bekannte Betätigungseinrichtung dient dazu, ein Ventil mit Hilfe der Rückstellfeder normalerweise geschlossen zu halten. Wenn die Antriebseinrichtung nicht arbeitet, dann drückt die Rückstellfeder einen Ventilstift in das Ventil hinein, so daß das Ventil geschlossen ist. Durch eine entsprechende Ansteuerung der Antriebseinrichtung, beispielsweise eine Beheizung, wird ein Kolben aus dem Gehäuse herausgeschoben. Dabei läßt die Kraft auf den Ventilstößel nach, so daß dementsprechend das Ventil etwas öffnen kann. Um die Befestigung einer derartigen Ventil-Betätigungseinrichtung am Ventil zu vereinfachen, ist vorgesehen, daß man die Rückstellfeder vor der Montage zusammendrückt und in der zusammengedrückten Stellung festhält. Die Montage erfolgt dann, ohne daß die Rückstellfeder eine Kraft auf den Ventilstift erzeugt. Die Feder wird im zusammengedrückten Zustand gehalten durch ein federndes Halteelement, das im zusammengedrückten Zustand der Rückstellfeder unter den Kolben geschoben wird. Hierzu ist ein Stift notwendig, der durch eine kleine Öffnung im Gehäuse geführt wird.
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Die Vorbereitung der Ventil-Betätigungseinrichtung für die Montage ist relativ umständlich. Man ist auch nicht sicher, daß nach erfolgter Montage eine Entspannung der Rückstellfeder erfolgen kann. Diese soll zwar dadurch erfolgen, daß nach dem Abheben des Kolbens vom Halteelement dieses wieder zurück in seine Ausgangsposition federt. Sollte dies nicht der Fall sein, ist ein Entfernen der Betätigungseinrichtung vom Ventil erforderlich.
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DE 201 09 952 U1 zeigt eine Steckverbindung mit Montagesicherung. Diese Steckverbindung ist für Seilzüge vorgesehen. Sie besteht aus einer Hülse mit Sicherung und einem Bolzen, der in einem zylindrischen Hohlraum der Hülse angeordnet ist. Die Hülse weist im Bereich eines Endes eine Nut auf, die mit einer entsprechenden Nut am Bolzen in Überdeckung gebracht werden kann. In die beiden Nuten kann dann eine U-formige Feder eingeschoben werden, deren dem U-förmigen Teil gegenüberliegenden Enden Begrenzungen aufweisen, die durch einwärts gebogene Abschnitte gebildet sind.
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DE 199 17 781 A1 zeigt einen Heizungsventil-Thermostataufsatz mit einem Gehäuse, in dem ein Thermostatelement angeordnet ist, das einen Druckraum aufweist, dessen Volumen sich in Abhängigkeit von der Temperatur verändert. Ein Betätigungselement, das mit dem Thermostatelement in Wirkverbindung steht, wirkt auf ein Ventil. Schließlich ist eine Sicherheitsanordnung vorgesehen, die eine Überdruckfeder aufweist. Die Überdruckfeder ist zwischen dem Thermostatelement und einem Gehäuseteil angeordnet und spannt das Thermostatelement in Richtung auf das Betätigungselement vor. Wenn nun die Temperatur im Thermostatelement ansteigt, dann wandert ein Trägerteil, in dem das Thermostatelement angeordnet ist, aus dem Gehäuse heraus. Hierbei kann man einen Bereich des Trägerteils farbig markieren, um die Überdrucksituation anzeigen zu können.
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DE 199 09 096 C2 zeigt einen Heizeinrichtungs-Thermostatventilaufsatz mit einem Thermostatelement, das bei der Drehung eines Drehgriffs relativ zum Drehgriff axial verlagerbar ist und in einem Transportelement eingesetzt ist.
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DE 195 45 226 C1 zeigt ein Sperrspannwerk für einen federbetätigten Abtrieb, wie er in der medizinischen Aerosol-Therapie eingesetzt wird, um in einem miniaturisierten Hochdruck-Erzeuger zum Zerstäuben einer kleinen Dosis eines flüssigen Medikaments verwendet zu werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Montage einer Ventil-Betätigungseinrichtung zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird bei einer Ventil-Betätigungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Montagehilfseinrichtung an einem aus dem Gehäuse herausragenden, oberen Ende des Kolbens zwischen dem Kolben und dem Gehäuse befestigt ist.
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Man nutzt also das aus dem Gehäuse herausragende Ende des Kolbens aus, um hier eine Montagehilfseinrichtung zu befestigen. Die Montagehilfseinrichtung hält den Kolben von außen in der Position, in der er aus dem Gehäuse herausragt. Dementsprechend ist auf den ersten Blick zu erkennen, ob die Montagehilfseinrichtung die Rückstellfeder noch in der komprimierten Form halt. Es ist also ohne weiteres von außen zu erkennen, ob die Betätigungseinrichtung in einem montagefertigen Zustand ist oder nicht. Auch im montierten Zustand ist zu erkennen, ob die Rückstellfeder frei arbeiten kann oder nicht. Solange die Montagehilfseinrichtung noch zwischen den Kolben und dem Gehäuse montiert ist und eine Bewegung des Kolbens gegenüber dem Gehäuse nach innen verhindert, ist die Rückstellfeder nicht betriebsbereit. Da dies für den Monteur aber ohne weiteres erkennbar ist, kann man spätestens bei der Fertigstellung einer mit einer derartigen Betätigungseinrichtung versehenen Anlage dafür sorgen, daß die Montagehilfseinrichtung entfernt wird. Schließlich ist auch das Anbringen der Montagehilfseinrichtung wesentlich einfacher. Man muß nicht mehr mit irgendwelchen Werkzeugen in das Innere des Gehäuses hineinfassen, um Elemente zu betätigen, die die Rückstellfeder in ihrer gespannten Position halten. Man kann von außen ein Element, nämlich die Montagehilfseinrichtung, an die Betätigungseinrichtung ansetzen und zwar dergestalt, daß ein Hineinschieben des aus dem Gehäuse herausgefahrenen Kolbens in das Gehäuse wirksam verhindert wird. Da das aus dem Gehäuse herausgefahrene Ende des Kolbens, das im weiteren als ”oberes” Ende bezeichnet wird, frei zugänglich ist, ergeben sich hier wesentliche Vorteile bei der Handhabung.
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Vorzugsweise weist der Kolben an seinem oberen Ende eine Nutanordnung auf, in die die Montagehilfseinrichtung eingesetzt ist. Eine Nutanordnung ist eine Vertiefung mit einer begrenzten Tiefe. Dementsprechend kann man eine Schwächung des Kolbens durch einen zur Aufnahme der Montagehilfseinrichtung notwendigen Raum klein halten. Die Montagehilfseinrichtung wird senkrecht zur Wirkrichtung der Rückstellfeder eingesetzt. Wenn die Montagehilfseinrichtung in die Nutanordnung eingesetzt ist, wird sie dementsprechend klemmend zwischen dem Kolben und dem Gehäuse gehalten und verhindert, daß der Kolben wieder zurück in das Gehäuse gedrückt werden kann. Die Nutanordnung kann verschiedene Formen haben. Beispielsweise kann sie durch punkt- oder abschnittsförmige Vertiefungen gebildet sein. Sie kann sich über einen Teil des Umfangs, beispielsweise 180 bis 270°, erstrecken.
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Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Nutanordnung durch eine umlaufende Nut gebildet ist. Man muß dann beim Einsetzen der Montagehilfseinrichtung noch nicht einmal auf eine richtungs- oder winkelmäßige Orientierung der Montagehilfseinrichtung gegenüber dem Gehäuse achten. Die Montagehilfseinrichtung kann in praktisch jeder beliebigen Winkelposition montiert werden. Es ist auch möglich, die Montagehilfseinrichtung nach erfolgter Montage um den Kolben herum zu bewegen, was bei der Demontage der Montagehilfseinrichtung von Vorteil sein kann. Man kann sich dann eine Position aussuchen, in der die Montagehilfseinrichtung in Radialrichtung leichter von dem Kolben abgezogen werden kann, weil der entsprechende Raum zur Verfügung steht.
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Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Montagehilfseinrichtung den Kolben um mehr als 180° umgreift. Dadurch wird eine zusätzliche Sicherheit für die Befestigung der Montagehilfseinrichtung geschaffen. Die Montagehilfseinrichtung ist zwar bereits in Axialrichtung zwischen dem Kolben und dem Gehäuse eingeklemmt. Wenn nun zusätzlich noch eine Sicherung gegen eine Bewegung der Montagehilfseinrichtung in Radialrichtung vorgesehen ist, dann ist die Betatigungseinrichtung noch besser an den rauhen Baustellenbetrieb angepaßt.
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Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Montagehilfseinrichtung federnd ausgebildete Haltearme aufweist, die zum Erreichen einer Montagestellung auseinander drückbar sind. Dies erleichtert das Anbringen und das Entfernen der Montagehilfseinrichtung von der Betätigungseinrichtung. Der Kolben muß gegen die Kraft der Rückstellfeder etwas aus dem Gehäuse herausgedrückt werden. Danach kann die Montagehilfseinrichtung dadurch aufgesetzt werden, daß die Haltearme unter einem gewissen Druck, der sie zum Auseinanderspreizen bewegt, über den Kolben geschoben werden. Danach halt die Montagehilfseinrichtung sozusagen aus eigener Kraft am Kolben fest.
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Vorzugsweise weist die Montagehilfseinrichtung eine Dicke auf, die der axialen Erstreckung der Nutanordnung entspricht. Dadurch wird die Montagehilfseinrichtung mit einer erhöhten Zuverlässigkeit in der Nutanordnung gehalten. Eine Axialbewegung des Kolbens gegenüber dem Gehause führt dann nicht automatisch dazu, daß die Montagehilfseinrichtung jegliche Haltekraft an der Betätigungseinrichtung verliert.
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Vorzugsweise weist die Montagehilfseinrichtung eine Handhabe auf, die radial vom Kolben weg steht. Dies erleichtert das Entfernen der Montagehilfseinrichtung von der Betätigungseinrichtung. Nach erfolgter Montage der Betätigungseinrichtung am Ventil kann man die Handhabe ergreifen und durch radiales Ziehen die Montagehilfseinrichtung von der Betätigungseinrichtung entfernen.
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Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Handhabe am radial äußeren Ende eine Greifhilfe aufweist. Die Greifhilfe erleichtert das Ergreifen der Handhabe und damit die Demontage der Montagehilfseinrichtung von der Betätigungseinrichtung.
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Hierbei ist bevorzugt, daß die Greifhilfe durch eine Verdickung gebildet ist. Eine Verdickung ist eine relativ einfache Ausgestaltung für eine Greifhilfe. Sie erleichtert das Ergreifen der Handhabe.
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Vorzugsweise weist die Montagehilfseinrichtung eine andere Farbe als das Gehause auf. Diese andere Farbe kann vorzugsweise eine Signalfarbe sein, beispielsweise Rot oder Orange. Man kann dann leichter erkennen, ob die Montagehilfseinrichtung montiert ist oder nicht. Dies ist insbesondere im montierten Zustand der Betätigungseinrichtung von einem gewissen Wert, weil man durch einen Blick überprüfen kann, ob noch weitere Montagemaßnahmen, beispielsweise die Demontage der Montagehilfseinrichtung, erforderlich sind.
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Vorzugsweise weist die Nutanordnung einen Nutgrund auf, der eine andere Farbe als der Kolben aufweist. Man kann dann die Nutanordnung für einen zweiten Zweck verwenden. Der Nutgrund erleichtert durch seine andere Farbe einem Benutzer, festzustellen, wie weit der Kolben aus dem Gehäuse herausgeschoben worden ist.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
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1 eine Draufsicht auf eine Ventil-Betätigungseinrichtung und
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2 einen Schnitt II-II nach 1.
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Eine Ventil-Betätigungseinrichtung 1 dient zur Betätigung eines in 2 nur schematisch dargestellten Ventils 2. Hierbei ist vorgesehen, daß die Betätigungseinrichtung 1 einen Stößel 3 des Ventils, der durch eine nicht näher dargestellte Feder in Öffnungsrichtung des Ventils vorgespannt ist, in der Ruhestellung so weit eindrückt, daß das Ventil 2 geschlossen ist.
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Die Betätigungseinrichtung 1 weist ein Gehäuse 4 auf, das mit einem Gehäuseteil 5 am Ventil 2 befestigt ist. Im Gehäuse 4 ist ein Dehnstoffelement 6 angeordnet, das sein Volumen bei einer steigenden Temperatur ausdehnt. Das Dehnstoffelement 6 bildet also eine Antriebseinrichtung für das Ventil 2.
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Das Dehnstoffelement 6 stützt sich an einer gehäusefesten Traverse 7 ab. Es ist von einem Heizwiderstand 8 umgeben, mit dessen Hilfe die Temperatur des Dehnstoffelements 6 geandert werden kann.
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Am der Traverse 7 gegenüberliegenden Ende des Dehnstoffelements 6 stützt sich ein Kolben 9 ab, gegebenenfalls über einen auf das Dehnstoffelement 6 zuweisenden Vorsprung 10, der gegenüber dem Gehäuse 4 beweglich ist und zwar in der Darstellung der 2 nach oben und nach unten. Diese Richtung wird auch als ”axiale” Richtung bezeichnet.
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Der Kolben 9 weist einen umlaufenden, radial nach außen weisenden Vorsprung 11 auf, der als Widerlager für eine Rückstellfeder 12 dient. Der umlaufende Vorsprung 11 kann auch durch mehrere einzelne, radial nach außen weisende Vorsprünge ersetzt sein. Die Rückstellfeder 12 stützt sich an einer inneren Stirnseite 13 des Gehäuses 4 ab.
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Die Rückstellfeder 12 sorgt dafür, daß der Kolben 9 in das Gehäuse 4 eingefahren wird, wenn das Dehnstoffelement 6 es zuläßt. Bei diesem Einfahren wirkt der Kolben auf ein Zwischenstück 14, das wiederum den Stößel 3 des Ventils 2 betätigt. Der Kolben 9 liegt hierbei über einer Druckfläche 15 am Zwischenstück 14 an. Zwischen dem Zwischenstück und dem Kolben 9 können also nur Druckkräfte, nicht jedoch Zugkräfte übertragen werden. Das Zwischenstück 14 weist einen zentrischen Führungszapfen 16 auf, mit dem es in der Traverse 7 geführt ist.
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Bei einer Montage würde die Ruckstellfeder 12 den Kolben 9 in das Gehäuse 4 hineindrucken und dadurch das Zwischenstück 14 so weit in Richtung auf das Ventil 2 verlagern, daß eine Montage nur mit einer relativ großen Kraftanstrengung möglich wäre. Man müßte beim Ansetzen des Gehäuses 4 an das Ventil 2 eine Kraft aufbringen, die erforderlich ist, um die Rückstellfeder 12 zu komprimieren oder den Stößel 3 gegen eine entsprechende Rückstellkraft in das Ventil 2 hineinzudrücken.
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Um diese Kraft bei der Montage nicht aufbringen zu müssen, ist eine Montagehilfseinrichtung 17 vorgesehen, mit der es möglich ist, den Kolben 9 gegenüber dem Gehäuse 4 in einer leicht herausgezogenen Position zu arretieren.
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Wie aus 1 zu erkennen ist, ist die Montagehilfseinrichtung 17 nach Art eines Y ausgebildet, d. h. sie weist zwei Arme 18, 19 auf, die den Kolben 9 über etwas mehr als 180° seines Umfangs umgeben. Die Arme 18, 19 sind federnd ausgebildet. Wenn die Montagehilfseinrichtung 17 auf den Kolben 9 aufgeschoben wird, dann können die Arme 18, 19 etwas auseinandergedrückt werden und federn dann wieder zusammen, wenn die Montagehilfseinrichtung ihre in 1 dargestellte Montageposition eingenommen hat.
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Die Montagehilfseinrichtung 17 greift bei der Montage in eine umlaufende Nut 20 am oberen Ende des Kolbens 9 ein. Das obere Ende des Kolbens 9 ist das Ende, das aus dem Gehäuse 4 herauskommt, wenn das Dehnstoffelement 6 beheizt wird und sich dementsprechend ausdehnt.
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Um die Montagehilfseinrichtung 17 zu montieren, ist es also erforderlich, den Kolben 9 über das Zwischenstück 14 nach oben zu schieben, also in Richtung eines Pfeils 21. Hierzu kann ein geeignetes Werkzeug an das Zwischenstück 14 angesetzt werden.
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Sobald der Kolben 9 um die erforderliche Strecke aus dem Gehäuse 4 heraus bewegt worden ist, d. h. sobald die Nut 20 freigekommen ist, kann die Montagehilfseinrichtung 17 auf den Kolben 9 aufgesteckt werden. Wenn man dann die Belastung auf das Zwischenstück 14 vermindert, wird der Kolben 9 unter der Wirkung der Rückstellfeder 12 wieder in das Gehäuse 4 hineingedrückt, allerdings nur so weit, wie die Montagehilfseinrichtung 17 dies zuläßt. Diese Stellung ist in 2 dargestellt. Eine Weiterbewegung in das Gehäuse 4 hinein ist für den Kolben 9 nicht möglich, weil die Montagehilfseinrichtung 17 zwischen dem Kolben 9 und dem Gehäuse 4 befestigt ist.
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Die Montagehilfseinrichtung 17 ist dabei etwa so dick, wie sich die Nut 20 axial erstreckt, d. h. die Montagehilfseinrichtung 17 paßt relativ genau in die Nut 20. Natürlich ist ein kleines Spiel zugelassen und im Prinzip nicht zu vermeiden.
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Dadurch, daß die Montagehilfseinrichtung 17 den Kolben 9 über etwas mehr als 180° umgibt und in dieser Länge in die Nut 20 eingreift, besteht auch nicht die Gefahr, daß die Montagehilfseinrichtung kippt und dadurch ihre Blockierwirkung zwischen dem Kolben 9 und dem Gehäuse 4 aufgibt. Der Kolben 9 wird vielmehr über einen ausreichenden Umfangsbereich am Gehäuse 4 festgehalten.
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Die Montagehilfseinrichtung 17 weist eine Handhabe 22 auf, die radial vom Kolben 9 weg steht. Diese Handhabe 22 dient sowohl zur Montage der Montagehilfseinrichtung 17 als auch zur Demontage. Die Handhabe 22 weist an ihrem radial außeren Ende eine Verdickung 23 auf, die als Greifhilfe ausgebildet ist. Sie erleichtert es einem Monteur, die Montagehilfseinrichtung 17 vom Kolben 9 abzuziehen, wenn die Betätigungseinrichtung 1 montiert worden ist.
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Die Montagehilfseinrichtung kann noch mit einem Demontagehinweis 24 versehen sein, beispielsweise mit einem entsprechend beschrifteten Pfeil. Sie kann vor allem auch eine andere Farbe als das Gehäuse 4 aufweisen. Wenn das Gehäuse beispielsweise eine graue oder beige Farbe hat, ist die Montagehilfseinrichtung 17 vorzugsweise in Rot oder Orange gehalten. Ein Monteur sieht dann auf den ersten Blick, ob er die Montagehilfseinrichtung 17 noch von der Betätigungseinrichtung 1 entfernen muß oder nicht.
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Man kann zusätzlich in der Nut 20, insbesondere am Nutgrund 25 eine andere Farbe vorsehen als am übrigen Kolben 9. Wenn der Kolben 9 beispielsweise ebenfalls grau oder beige eingefärbt ist, kann der Nutgrund 25 Orange oder Rot sein, so daß einem Benutzer später signalisiert wird, ob der Kolben 9 etwas aus dem Gehäuse 4 herausgefahren worden ist oder nicht. Eine derartige Information gestattet es dem Benutzer, zu beurteilen, ob das Dehnstoffelement 6 gearbeitet hat oder nicht. Sobald der Nutgrund 25 sichtbar ist, ist das Ventil 2 offen.
