DE1775295A1 - Ventilbetaetigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Dr. ing. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 25· Juli 1968 Sch+ Name d. Ann,. ZYROTRON INDUSTRIES, INC,

Ventilbetätigungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Ventilbetätigungsvorrichtung, die beispielsweise für ein Ventil in einer Heizfluidumsleitung geeignet ist und die ein zwischen zwei der öffnungs- und Schließstellung des Ventils entsprechenden Endstellungen bewegliches Stellglied sowie einen elektrischen Antrieb zur Bewegung dieses Stellgliedes aufweist. Die Ventilbetätigungsvorrichtung kann unmittelbar auf dem Ventil montiert werden und stellt ein kompaktes Element zur Steuerung des Ventils dar.

Die bekannten Ventilbäätigungsvorrichtungen zum öffnen und Schließen eines Ventils haben eine Reihe von Nachteilen. Vor allem sind die Ventilbetätigungsvorrichtungen ungewöhnlich groß und sperrig. Beispielsweise muß ein durch einen Elektromagneten betätigtes Ventil eine Spule aufweisen, die groß genug ist, um ein Magnetfeld zu erzeugen, mit dem das Ventil betätigt werden kann. Dadurch wird die Ventilbetätigungsvorrichtung zwangsläufig sehr groß. Weitere Nachteile der bekannten Betätigungs- und Steuermechanismen sind deren Kompliziertheit und die hierdurch bedingten hohen Kosten deraiben. Da die meisten der bekannten Betätigungsmechanismen mehrere bewegte Elemente haben, besteht außerdem dauernd die Gefahr eines Versagens derselben und auch der erforderliche Wartungsaufwand ist erheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilbetätigungsvorrichtung zu schaffen, die von kompakter Bauart ist und äußerst wenig Raum beansprucht. Zugleich soll die Ventilbetätigungsvorrichtung zuverlässig arbeiten und leicht ausgewechselt werden können, um den Wartungsaufwand zu vermeiden. Dennoch soll die Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung konstruktiv

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einfach und preiswert herstellbar sein. Sie soll äußerst wenig bewegte Elemente aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß das Stellglied die beweglichen Kontakte eines Schalters trägt, welcher zusammen mit gehäusefesten Kontakten in der ersten Endstellung des Stellgliedes den elektrischen Antrieb mit seiner Stromquelle verbindet und in der zweiten Endstellung des Stellgliedes die Verbindung der Stromquelle mit dem elektrischen Antrieb unterbricht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der elektrische Antrieb aus einer Kolben-Zylinder-Anordnung be-A steht, in deren Innerem zur Relativbewegung des Kolbens gegenüber dem Zylinder eine sich bei Erwärmung schnell und stark ausdehnende und bei Abkühlung schnell und stark zusammenziehende Substanz angeordnet ist, und aus einem elektrischen Heizwiderstand, der in Wärmeaustauschstellung mit dieser Substanz angeordnet und über den erwähnten Schalter an eine Stromquelle angeschlossen ist.

Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung also eine Vent übetätigungs- oder Ventilsteuerungsvorrichtung zum Bewegen eines Ventilkörpers zwischen einer öffnungs- und einer Schließstellung, die ein bewegliches Stellglied aufweist, das mit dem Ventilkörper zur Bewegung desselben verbunden ist. Ferner ist ein elek- w ' trisch betriebenes Betätigungsmittel zur Betätigung des Stellgliedes vorgesehen. Von einem ersten Paar nicht miteinander verbundener Kontakte ist ein Kontakt an eine Stromquelle und der andere Kontakt an das elektrisch betätigte Betätigungsmittel angeschlossen. Auf dem Stellglied ist ein zweites Kontaktpaar gelagert, das das erste Kontaktpaar verbindet, wenn das Ventil geschlossen ist, und das die Verbindung zwischen dem ersten Kontaktpaar unterbricht, wenn das Stellglied den Ventilkörper in die Öffnungsstellung bewegt hat, so daß auf diese Weise die elektrisch betätigten Betätigungsmittel abgeschaltet werden. Die Ventilbetätigungsvorrichtung schafft daher ein einfaches und wirksames Mittel zum Steuern der Tätigkeit des Ventils.

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Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 in einer perspektivischen Sprengansicht die

Zuordnung des Ventilgehäuses zum Gehäuse oder Kontaktträger der Ventilbetätigungsvorrichtung,

Pig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Ventilbetä- '

tigungsvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 einen Teilschnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3>

Fig. 5 ' ■ einen Teilschnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 3*

Fig. 6 in vergrößerter Darstellung eine Seitenansicht

der beweglichen Schaltungsanordnung,

Fig. 7 einen Detailschnitt durch einen Kontakt der

Schaltungsanordnung,

Fig. 8 eine Draufsicht auf die Schaltungsanordnung und

Fig. 9 eine Ansicht eines Hebels zur Handbetätigung %

des Ventils.

In der folgenden Beschreibung der Vent Übe tat igungs vorrichtung sei angenommen, daß die Ventilbetätigungsvorrichtung bei einem sogenannten "Schnapp-"ventil verwendet wird, wie es im USA-Patent 3 107 874 des Anmelders vom 22. 10.1963 beschrieben ist. Ein solches Ventil weist ein Ventilgehäuse mit einer Einlaß- -und einer Auslaßkammer auf, die durch eine mit einer Durchtrittsöffnung versehene Trennwand voneinander getrennt sind. Die öffnung wird nach Belieben mit einem elastischen Ventilglied verschlossen, das normalerweise unter der Wirkung einer von einer federnden Membran erzeugten Vorspannkraft in dichtem

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Sitz auf der öffnung gehalten wird. Zum Abheben des Ventilelementes, d.h. zum Öffnen des Ventils ist ein geeignetes Betätigungsglied vorgesehen. Es sei jedoch darauf hingeweisen, daß die Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung zwar zur Erläuterung in ihrer Anwendung bei einem solchen Ventil beschrieben wird, daß sie jedoch selbstverständlich auch bei anderen Ventilarten anwendbar ist. Die Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung kann in Verbindung mit irgendeiner' Ventilart zum Bewegen des Ventilelementes zwischen der Öffnungsund Schließstellung benutzt werden.

Die Figuren 1 und 2 zeigen Teile eines "Schnapp-"ventils 10 gemäß der oben erwähnten USA-Patentschrift, auf dem eine allge-A mein mit 12 bezeichnete Ventilbdätigungsvorrichtung angeordnet ist. Das Ventil 10 weist ein T-förmiges Ventilgehäuse 14 auf, dessen Einlaßende mit 16 und dessen Auslaßende mit 18 bezeichnet und an geeignete, nicht dargestellte Leitungen anschließbar sind. Der Schaft 20 des Ventilgehäuses 10 steht mit dem Einlaßende 16 in Vabindung und bildet eine Pluidumskammer 22, in der. ein Ventilglied 24hLn und her beweglich angeordnet ist, wobei in dieses Ventilglied 24 ein senkrechter Schaft ^2 eingelassen ist.

Eine nicht dargestellte Trennwand trennt normalerweise den Einlaß 16 vom Auslaß 18 des Ventils. Das Ventilglied 24 sitzt normalerweise in einer öffnung, die in der Trennwand vorges&en ist P und zur Verbindung des Einlasses und des Auslasses des Ventils dient· Mit der Ventil betätigungsvorrichtung 12,Jfann man das Ventilglied 24 von seinem Sitz abheben, um das Ventil zu öffnen. Das Ventilglied 24 wird zur öffnung durch die Vent il.be tat igungsvorrichtung 12 nach oben bewegt, so daß es sichVon der öffnung in der Trennwand abhebt. Das Fluidum kann dann vom Einlaß 16 zum Auslaß 18 durch das Ventil 10 hindurchströmen.

Das Ventilglied 24 besteht vorzugsweise aus einem elastischen Werkstoff, wie beispielsweise Gummi, Neopren oder dergleichen. Es weist einen nicht dargestellten, stopfenförmigen Endteil und einen Ventilschaft 25 auf, an dessen oberem Ende eine Membran

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oder Pedersoheibe 26 befestigt ist» Die Membran 26 soll das Ventilglied 24 elastisch derart vorspannen, daß das stopfenförmige Ende des Ventilgliedes sich immer dicht auf den Rand der Öffnung in der Trennwand aufsetzt, um diese Öffnung zu verschließen und so die Verbindung zwischen dem Einlaß 16 und dem Auslaß 18 des Ventils a 10 zu unterbrechen. Das Ventilglied 24 des Ventils 10 kann zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung hin und her bewegt werden, um die Fluidumsströmung durch das Ventilgehäuse 14 hindurch zu steuern. Weitere Einzelheiten über die Betätigung dieses Ventils können im Bedarfsfalle dem oben erwähnten USA-Patet entnommen werden.

Die Ventilbetätigungsvorrichtung 12 gemäß der Erfindung weist eine Tragplatte 28 auf, die gegen den Schaft 20 des Ventilgehäuses anliegt. Die Tragplatte 28 weist eine Mittelöffnung JO auf. Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Oberseite der Membran 26 gegen die Unterseite der Tragplatte 28 anliegt. Der Schaft J52, der in das Ventilglied 24 eingelassen ist und der das Ventilglied 24 in die Öffnungsstellung zieht, wenn er nach oben bewegt wird, tritt durch die Mittelbohrung 30 hindurch. Mittig auf der Tragplatte 28 ist ein Rohrschaft 54 angeordnet, der nach oben ragt und einen radial wegragenden Flansch 36 aufweist. Der Rohrschaft 54 kann mit der Tragplatte 28^-fest verschweißt oder auf andere Weise dauernd verbunden sein. Im Rohrschaft j4 sind diametral einander gegenüberliegend Schütze 38 ausgebildet, die bis zur Oberkante des Rohrschaftes durchgehen.

Ein Abstandshalter 40 sitzt verschieblich im Rohrschaft 34, wobei der Schaft 32 durch eine Mittelbohrung 41 des Abstandshalters 40 hindurchtritt, so daß der Schaft 32 koaxial im Rohrschaft 34 gehalten wird.

Um 'den Rohrschaft 34 herum und in gleitendem Eingriff mit diesem ist ein bewegliches Glied oder Rohr 42 angeordnet, das über das obere Ende des Rohrschaftes 34 hinausragt. Im Rohr 42, dem Abstandshalter 40 und dem Schaft 32 sind miteinander fluchtende Bohrungen vorgesehen, durch die ein seitlich vorspringender Stift 44 hindurchtritt. Der Stift 44 sitzt in den einander gegenüber-

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liegenden Schlitzen 38 des Rohrschaftes 34 und erstreckt sich gemäß der Darstellung in Pig. 2 über das Rohr 42 hinaus.

Wenn das Rohr 42 nach oben bewegt wird, bewegt sich desgleichen der Schaft 32 nach oben, weil das Rohr 42 und der Schaft 32 durch den Stift 44 miteinander verbunden sind. Durch eine Aufwärtsbewegung des Rohres 42 wird daher das Ventilglied 24 in die Öffnungsstellung bewegt. Wenn sich andererseits das Rohr 42 abwärts bewegt, kehrt auch das Ventil 24 in seine Schließstellung zurück. Die Schlitze 38 im Rohrschaft 34 verhindern eine Drehung des Stiftes 44 und folglich des Rohres 42 oder des Abstandshalters 40.-

Das Rohr 42 wird von einer Betätigungsvorrichtung bewegt, die allgemein mit 46 bezeichnet ist. Die Betätigungsvorrichtung ist ausführlicher in der USA-Patentanmeldung Serial Number 596 954 des Anmelders vom 25.11.1966 beschrieben. Im einzelnen weist die Betätigungsvorrichtung 46 einen Keramikwiderstand 48 bekannter Bauart auf, wie er im Handel erhältlich ist. Der Keramikwiderstand 48 kann mit Leitungen 50 und 52 an eine Stromquelle angeschlossen werden, Wenn der Keramikwiderstand 48 stromdurchflossen ist, erzeugt und speichert er Hitze in seiner aus keramischem Werkstoff bestehenden Umhüllung. In den Keramikwiderstand ist ein Zylinder 54 eingebettet und ragt nach unten aus dem Widerstand heraus. Ein Teil des Zylinders 54 sitzt in einem aufgeweiteten Ende des Rohres 42. Das Rohr 42 ist zweckmäßig um den Zylinder 54 herum gerändelt oder auf andere Weise mit dem Zylinder 54 verbunden, um eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder und dem Rohr zu verhüten.

Im Zylinder 54 sitzt ein Kolben 56, dessen unteres Ende gegen eine Anlagefläche 58 eines Anschlages 60 anliegt. Der Anschlag 60 weist einen unteren Teil kleineren Durchmessers auf, der im Rohrschaft 34 sitzt, und einen oberen Teil größeren Durchmessers, dessen Unterseite auf der Oberkante des Rohrschaftes 34 ruht, so daß der Anschlag 60 auf dem Rohrsohaft 34 befestigt ist.

Im Zylinder 54 sitzt ferner ein nicht dargestelltes, temperaturempfindliches Element, das gegen den Kolben 56 anliegt. Dieses

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temperaturempflndliche Element ist vorzugsweise von der im USA-Patent Nr. 2 259 896 (2 258 846 vom 21.10.1941) beschriebenen Art. Dieses Element dehnt Fleh schnell aus und zieht sich schnell zusammen, wenn die Umgebungstemperatur über einen bestimmten Wert steigt bzw. unter diesen Wert absinkt.

Die Betätigungsvorrichtung 12, so weit sie bisher beschrieben worderfist, arbeitet folgendermaßen. Wenn der Keramikwiderstand 48 über die Leitungen 50 und 52 an eine Stromquelle angeschlossen wird, steigt die Temperatur um den Zylinder 54 herum. Das temperaturempfindliche Element im Zylinder beginnt sich daher auszudehnen, so daß der Kolben 56 nach außen gedrückt wird. Da. der Zylinder 54 und das Rohr 42 miteinander" verbunden und die Stützfläche 58 unbeweglich ist, bewegen sich der Zylinder und folglich das Rohr 42 nach oben. Diese Aufwärtsbewegung des Rohres 42 bewirkt, wie oben ausgeführt wurde, eine Aufwärtsbewegung des Ventilgliedes 24 in die Öffnungsstellung. Wenn der Keramikwiderstand 48 abgeschaltet wird, kühlt sich der Widerstand ab und das temperaturempfindliche Element zieht sioh zusammen. Polglich bewegen sich der Zylinder 54 und das Rohr 42 abwärts, so daß das Ventilelement 54 in seine Schließstellung zurückkehrt.

Die Betätigungsvorrichtung 12 gemäß der Erfindung weist eine allgemein mit 62 bezeichnete Schalteranordnung auf. Die Schalteranordnung 62 dient zum Ein- und Ausschalten des Keramikwiderstandes 48 der Betätigungsvorrichtung 46. Außerdem kann man die Schalteranordnung 62 zur Steuerung eines äußeren Schaltkreises, beispielsweise für eine Umwälzpumpe in einem Heiz- oder Kühlsystem, benutzen, was weiter unten noch ausführlich erläutert wird. Die Schalteranordnung 62 weist ein Gehäuse oder einen stationären Kontaktträger 64 mit einer Mittelbohrung 66 auf. Eine Ausnehmung 68 (Fig. 2) ist im Boden des Gehäuses 64 vorgesehen, so daß sich das Gehäuse auf die Tragplatte 28 aufsetzt und hiermit die Abwärtsbewegung des Gehäuses 64 gegenüber dem Schaft 20 des Ventilgehäuses begrenzt wird. Im Gehäuse 64 sind Bohrungen 70 zur Aufnahme von Schrauben 72 vorgesehen. Diese Schrauben 72 treten durch entsprechende Ausnehmungen in der Tragplatte 28 hindurch und sind in geeignete Gewindebohrungen 74 im Schaft 20 des Vantilgehäuses

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eingeschraubt, um das Gehäuse 64 am Ventilgehäuse 14 zu befestigen. Das Gehäuse 64 weist ferner an seiner Oberseite eine Ausnehmung 76 auf, in deren Boden über den Umfang verteilt im Abstand voneinander Klemmschrauben oder Kontakte 78, 80, 82 und angeordnet sind. Unter jeder der Klemmschrauben 78-84 ist ein Teil des Gehäuses 64 weggenommen, so daß die in den Figuren 3>4 und 5 erkennbaren senkrechten Ausnehmungen 86,88,90 und 92 entstehen.

Das Rohr 42 trägt eine bewegliche Kontaktanordnung, die allgemein nit 94 bezeichnet ist. Die bewegliche Kontaktanordnung 94 weist ein elektrisch leitendes Band 96 und ein elektrisch leitendes Band 98 auf, die in einem isolierenden Kunststoffblock 100 sitzen, welcher wiederum fest auf dem Rohr 42 montiert und mit diesem beweglich ist. Der Kunststoffblock 100 isoliert die leitenden Bänder 96 und 98 vom Rohr 42. Das Band 96 weist nach außen ragende Arme 102 und 104 auf, die quer zueinander und in den Ausnehmungen 92 und 86 liegen. Desgleichen weist das leitende Band 98 nach außen ragende Arme 106 und I08 auf, die jeweils in den Ausnehmungen 90 bzw. 88 liegen. Jeder der Arme 102-108 weist an seinem Ende einen ringförmigen Teil 110 auf. In den ringförmigen Teilen 110 der Arme 102-108 sind gleitend Nieten oder Kontakte 112-118 angeordnet. Man erkennt daher, daß das leitende Band 96 die Nieten 112 und 114 elektrisch verbindet und daß das Band 98 die Nieten 116 und II8 elektrisch leitend miteinander verbindet.

Aus Pig. 5 ist zu erkennen, daß die bewegliche Kontaktanordnung 94 derart gestaltet und angeordnet ist, daß die Nieten 112 und 114 normalerweise mit den Schraubklemmen 84 und 78 in Eingriff stehen und diese elektrisch miteinander verbinden. Federn 120 und 122 treiben die Köpfe der Nieten 112 und 114 normalerweise nach oben, so daß die Nieten mit den Klemmen 84 und 78 in Berührung gehalten werden.

Die Niete 114 ist in Fig. 7 vergrößert dargestellt und weist einen Kopf 124 und einen von diesem nach unten ragenden Schaft 126 auf. Um den oberen Teil des Schaftes 126 ist eine Isolier-

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hülse 128 angeordnet. Urn den unteren Teil des Schaftes 126 ist eine elektrisch leitende Hülse 1j5Ö angeordnet, die eine elektrische Verbindung vom Kopf 124 durch den Schaft 126 zum leitenden Band 96 herstellt.

Die Leitung 52 des Widerstandes 48 ist mit der Klemme 84 der Schalteranordnung 62 verbunden. Eine nicht dargestellte Stromquelle ist einerseits an die Klemme 78 und andererseits an die Leitung 50 des Widerstandes 48 angeschlossen. Wenn ein äußerer Schalter, wie etwa ein Thermostat, geschlossen ist, ist der Stromkreis von der Stromquelle zum Widerstand 48 durch die Klemme 84, die Nite 112, das leitende Band 96, die Niete 114 und die Klemme 78 geschlossen. Die Bet&tigungsvorrichtung 46 hebt daher das Rohr 42 nach oben, so daß das Ventilglied 24 in seine öffnungsstellung gelangt.

Wenn sich das Rohr 42 aufwärts bewegt, nimmt es das leitende Band 96 mit nach oben. Die Nieten 112 und 114, die gleitend in den Ringen 110 geführt sind, bewegen sich daher gegenüber den Armen 102 und 104 des Bandes 96 nach unten. Wenn die Niete 114 sich abwärts bewegt, gleitet die gleitende Hülse I30 aus dem Ring 110 des Armes 104 heraus und die IsolierhUlse 128 tritt in den Ring 110 ein. Die Isoilierhülse 128 ist derart bemessen, daß, wenn das Ventilglied 24 sich ganz in die Öffnungsstellung bewegt hat, die leitende Hülse I30 außer Berührung mit dem Ring 110 des Bandes 96 gekommen ist, während die Isolierhülse 128 dann im Ring 110 sitzt und folglich die Niete 114 gegenüber dem leitenden Band 96 elektrisch isoliert. Weiterhin ist eine Isolierscheibe 132 zwiscxhen der Feder 122 und dem Band 96 vorgesehen, damit kein Strom vom Nietenkopf 124 über die Feder 122 zum Band 96 fließen kann.

Mari erkennt daher, daß, wenn das Ventilglied 24 in seine Öffnungsstellung bewegt worden ist, der Schaltkreis zwischen der Betätigungsvorrichtung 46 und der Stromquelle unterbrochen ist. Mit anderen Worten, die normalerweise nicht verbundenen Klemmen 84 und 78 sind mit dem Betätigungsglied 46 und einer Stromquelle durch die bewegliche Kontaktanordnung 9^ in Reihe geschaltet. D.h., die Klemmen 84 und 78 sind über die Nieten 112 und 114 sowie das

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Band 96 der beweglichen Kontaktanordnung 94 miteinander verbunden, um die Betätigungsvorrichtung mit Strom zu speisen. Wenn das Ventil jedoch ganz geöffnet ist, wird der Kontakt zwischen der Niete 114 und dem leitenden Band 96 und folglich der Stromkreis zur Betätigungsvorrichtung unterbrochen, so daß der Widerstand 48 keine weitere Hitze mehr erzeugt. Wenn sich der Widerstand jedoch abzukühlen beginnt, beginnt der Kolben 56 sich in den Zylinder 54 zurückzubewegen, so daß das Rohr 42 sich abwärts bewegt und die leitende Hülse I30 der Niete wieder mit dem Ring 110 des Armes 104 in Berührung kommt. Polglich wird der Speiseksis für die Betätigungsvorrichtung wieder geschlossen, so daß der Widerstand 48 sich wieder erhitzt und das Ventil in der öffnungsstellung*hält.

Wenn daher von einem äußeren Schaltkreis Strom zum Widerstand 48 geleitet wird, bewegt sich das Ventil in sdne Öffnungsstellung und die Schalteranordnung 62 hält das Ventil in dieser Stellung. Das Rohr 42 bewegt sich dabei jedoch geringfügig auf und ab, weil die Ni&e 114 sich dauernd in und außer elektrischen Kontakt mit dem Band 96 bewegt. Die Niete 114 ist jedoch so lang, daß das Ventil unabhängig von der geringen Auf- und Abbewegung des Rohres 42 immer ganz geöffnet bleibt.

Es wurde bereits erwähnt, daß die Nieten 116 und 118 die Klemmen 82· und 80 miteinander verbinden können. Aus Pig. 4 ist jedoch zu erkennen, daß die Niete 118 etwas kürzer ist als die Niete 116 und in einem Abstand unterhalb der Klemme 80 liegt. Die Klemmen 82 und 80 können mit einem äußeren Schaltkreis in Reihe geschaltet werden, der von der Vent übe tat igungs vorrichtung 12 gesteuert werden soll. Die Ventilbetätigungsvorrichtung 12 kann beispielsweise in einem Heiz- oder Kühlsystem angeordnet sein, das eine Umwälzpumpe oder einen Zirkulator aufwefet. Der Betätigungsmechanismus 46 kann von einem Thermostaten in der oben beschriebenen Weise gesteuert werden, um das Ventil zu öffnen, so daß ein Wärmeaustauschfluidum durch die mit dem Ventil versehene Leitung fließen kann, wenn die Temperatur einen bestimmten Wert übersteigt oder unter diesen bestimmten Wert fällt, je nachdem ob das Ventil in einem Kühl- oder Heizsystem

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verwendet wird. Die normalerweise nicht verbundenen Klemmen 80 und 82 können in di*³ Speiseleitung der Umwälzpumpe oder des Zirkulators eingeschaltet werden.

Wenn das Rohr 42 sich aufwärts bewegt, kommt die Niete 118 mit der Klemme 80 in Berührung, so daß die normalerweise unverbundenen Klemmen 82 und SOtfcer die Niete II6, das Band 98 und die Niete 118 miteinander verbunden werden. Außerdem kann man die Nieten und Klemmen so bemessen, daß dieser äußere Schaltkreis (für die Umwäzpumpe) geschlossen wird, bevor das Ventilglied am Ende seiner Öffnungsbewegung angekommen ist, d.h. bevor das Ventilglied ganz geöffnet ist. Mit anderen Worten, der äußere Schaltkreis (für die Umwälzpumpe) kann geschlossen werden, bevor das Ventil ganz geöffnet ist. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel bedeutet dies, daß die Umwälzpumpe zu laufen beginnt, sobald das Ventil 10 sich zu öffnen beginnt.

Um die Nfeten 116 und 118 sind Federn 1^4 und 1j56 angeordnet, die die gleiche Punktion wie die Federn 120 und 122 haben. Darüberhinaus tragen die Federn 120, 122, 1^4 und 136 beim Ventil gemäß der Erfindung auch zur Sicherheit bei, da sie dafür sorgen, daß im Falle des Versagens irgendeines Elementes das Ventil in . die Schließstellung zurückkehrt. Wenn nämlich das Ventil geöffnet ist und die Stromquelle zur Speisung der Betätigungsvorrichtung 46 ausfällt, kühlt sich der Widerstand 48 ab und das Rohr 42 bewegt sich abwärts, wobei das Ventilglied 24 in seine Schließstellung zurückkehrt. Es besteht jedoch die Möglichkeit, daß das Ventilglied sich nicht fest auf den Rand der öffnung in der Trennwand aufsetzt, so daß etwas Fluidum ducch das Ventil hindurch lecken kann. Die Federn 120, 122 und 1j54 übern jedoch eine abwärtsgerichtete Kraft auf das Rohr 42 aus, so daß das Rohr 42 das Ventilglied 24 ganz in die Schließstellung drückt und im Falle des Verrsagens der Betätigungsvorrichtung 12 das Ventilglied automatisch ganz geschlossen wird.

Die Erfindung schafft also eine Ventilbetätigungsvorrichtung, die von kompakter Bauart ist und äußerst wenig Raum beansprucht und die äußerst wenig bewegte Teile aufweist, so daß sie nicht

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störanfällig ist.

Die Erfindung sieht ferner Mittel vor, um das Ventil von Hand in die Öffnungsstellung bewegen zu können. Hierzu ist ein Handbetätigungsglied 158 vorgesehen (Fig. 9), das um das Rohr 42 herum liegt und auf dem Plansch 36 des Rohrschaftes 34 ruht. Das Glied I38 ist mit einer nach oben gerichteten Nockenfläche HO versehen, die mit dem Stift 44 in Eingriff steht. Das Glied 138 weist ferner einen Hebel 142 auf, der durch eine öffnung im Gehäuse 64 austritt. Die Nockenfläche 14O ist schräg nach oben geneigt, so daß, wenn der Hebel 142 von einem zum anderen Ende der öffnung oder des Schlitzes 144 bewegt wird, der Stift 44 auf der Nockenfläche aufwärts geschoben wird, wobei das Rohr 42 und folglich das Ventilglied 24 nach oben in die Öffnungsstellung gelangen.

Aus Pig. 2 ist zu erkennen, daß die Klemmen und die Betätigungsvorrichtung 46 unter einer abnehmbar auf der Oberseite des Gehäuses 64 angeordneten Haube 146 geschützt liegen können.

Das oben beschriebene und in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nur zur Erläuterung und nicht zur Abgrenzung des Erfindungsgedankens dienen und kann im Rahmen des fachmännischen Könnens auf vielfältige Weise abgewandelt werden, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Patentansprüche

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Claims (1)

1. Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

   Anlage Aktenzeichen

   zur Eingabe vom 25. Juli 1 968 Sch+. Name d. Anm. ZYROTRON INDUSTRIES, INC.

   Patentansprüche

   1. Ventilbetätigungsvorrichtung, beispielsweise für ein Ventil in einer Heizfluidumsleitung, mit einem zwischen zwei der öffnungs- und Schließstellung des Ventils entsprechenden Endstellungen beweglichen Stellglied und mit einem elektrischen Antrieb für Bewegung dieses Stellgliedes, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (94) die beweglichen Kontakte (112, 114) eines Schalters (62) trägt, welcher zusammen mit gehäusefesten Kontakten (78,84) in der ersten Endstellung des Stellgliedes den elektrischen Antrieb (46) mit seiner Stromquelle verbindet und in der zweiten Endstellung des Stellgliedes die Verbtiding der Stromquelle mit dem elektrischen Antrieb unterbricht.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gehäusefesten Kontakte (78,84) elektrisch voneinander isoliert und einer von ihnen mit der Stromquelle und der andere mit dem elektrischen Antrieb (46) verbunden ist, während die beweglichen Kontakte (112,114) elektrisch miteinander verbunden sind und in der ersten Endstellung des Stellgliedes (94) jeder der beweglichen Kontakte mit dem ihm zugeordneten gehäusefesten Kontakt in Berührung ist.

   J), Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontakte (112,114) in einem elektrisch leitenden Träger (96) gelagert sind, wobei einer der beweglichen Kontakte (114) in diesem Träger (96) zwischen einer der ersten Endstellung des Stellgliedes (94) entsprechenden ersten Stellung, in der der Kontakt (114) mit dem Träger (96) elektrisch verbunden ist, und einer der zweiten Endstellung des Stellgliedes (94)

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   entsprechenden zweiten Stellung verschieblich gelagert ist, in der der Kontakt (114) vom Träger (96) isoliert ist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Träger (96) verschiebliche, bewegliche Knntakt (114) aus einem elektrisch leitenden Schaft (126) besteht, um dessen oberen, unter dem Kontaktkopf (124) liegenden Teil herum eine elektrisch isolierende Hülse (128) angeordnet ist, während um den unteren Teil des Schaftes eine elektrisch leitende Hülse (130) angeordnet ist, wobei dieser Kontakt (114) in einer auf den Außendurchmesser der Hülsen (128,1j>0) passenden Bohrung (110) des elektrisch leitenden Trägers (96) verschieblich ist, und daß der Kopf (124) dieses Kontaktes (114) bei der Bewegung des Stellgliedes (94) von der ersten in die zweite Endsteilung mit seinem gehäusefesten Kontakt (79) in Eingriff kommt und in der Trägerbohrung (110) nach unten verschoben wird, wobei die elektrisch isolierende Hülse (128) die Verbindung mit dem Träger (96) und folglich die Verbindung des elektrischen Antriebes (46) mit der Stromquelle unterbricht.

   5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (94) einen weiteren beweglichen Kontakt (98,116,118) trägt, der mit gehäusefesten Kontakten (80,82) in Eingriff kommt, bevor das Stellglied (94) seine zweite Endstellung erreicht, und der ein weiteres elektrisches Antriebsaggregat, beispielsweise eine Umwälzpumpe, an ihre Stromquelle anschließt.

   6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb (46) aus einer Kolben-Zylinder-Anordnung (54,56) besteht, in deren Innerem zur Relativbewegung des Kolbens gegenüber dem Zylinder eine sich bei Erwärmung schnell und stark ausdehnende und bei Abkühlung schnell und stark zusammenziehende Substanz angeordnet ist, und aus einem elektrischen Heizwiderstand (48), der in Wärmeaustauschstellung mit dieser Substanz angeordnet und über den erwähnten Schalter (62) an eine Stromquelle angeschlossen ist.

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   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (56) ge^en einen festen Anschlag (58) anliegt, während das Stellglied (9¹O mit dem beweglich gelagerten Zylinder (5²O verbunden ist, '

   8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen von Hand betätigbaren Stellhebel (138), der mit dem Stellglied (94) zu dessen von dem elektrischen Antrieb (46) unabhängiger Verstellung verbunden ist.

   9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Endstellung des
   Stellgliedes (94) das Ventil (10) gesachlossen und in der zweiten Endstellung des Stellgliedes das Ventil offen ist.

   10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch ein auf dem Ventil (10) befestigtes Gehäuse (64), in dem die gehäusefesten Kontakte (78,80,82,84)
   über den beweglichen, im Gehäuse befindlichen Kontakten (112, 114,116,118) angeordnet sind.

   11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der von der Stromquelle zu dem einen gehäusefesten Kontakt (78) führenden Leitung zur Speisung des elektrischen Antriebes (46) ein Thermostatschalter angeordnet ist.

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