DE19635895A1 - Ventilbetätigungsorgan - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Betätigungsorgan für ein Ventil vom Typ eines Drehventils, das z. B. ein Drosselklappenventil sein kann, bei dem das Ventilteil im allgemeinen eine um eine Vierteldrehung zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung drehbare Scheibe ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Verbesserungen von Drehventilbetätigungsorganen, bei denen das Ventilteil von einem elektrischen Umkehrmotor zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung bewegt wird.

Ein Drehventilbetätigungsorgan von der Art, wie sie von der vorliegenden Erfindung ins Auge gefaßt wird, weist ein Gehäuse, das auf das Ventil montiert werden kann, ein Antriebssystem einschließlich eines Schneckenrads, welches zwecks Drehung in dem Gehäuse montiert ist und lösbar mit der Ventilstange verbunden werden kann, wenn das Gehäuse auf das Ventil montiert wird, um dieses mit einer Drehung zu beaufschlagen, einen eine Abtriebswelle aufweisenden elektrischen Umkehrmotor in dem Gehäuse, eine zwecks Drehung und begrenzter Hin- und Herbewegung innerhalb des Gehäuses montierte Schneckenwelle und eine Einrichtung zum Verbinden der Motorwelle mit der Schneckenwelle zwecks Drehen der Schneckenwelle und zum Verbinden der Schneckenwelle mit dem Schneckenrad zwecks Drehen des Schneckenrads auf, wodurch die Ventilstange als Reaktion auf einen Umkehrbetrieb des Motors zum Öffnen und Schließen des Ventils in entgegengesetzten Drehrichtungen gedreht wird.

Bei den meisten aus dem Stand der Technik bekannten Betätigungsorganen dieses Typs kann der elektrische Motor im Falle eines das Antriebssystem belastenden extrem großen Drehmoments abgeschaltet werden, was z B. auftritt, wenn das Ventilteil auf ein Hindernis stößt. Zu diesem Zweck ist vorgeschlagen worden, eine Schnecke zwecks Drehung mit der Schneckenwelle und einen Mitnehmer nahe an der Schnecke auf der Schneckenwelle zu montieren, um zum Ausschalten des Motors an Sensoren, die sich an den Motor steuernden Schaltern befinden, anzugreifen, wenn das Antriebssystem mit einem extrem großen Drehmoment beaufschlagt wird. Insbesondere werden die Schnecke und der Mitnehmer in neutralen Stellungen zwischen zusammengedrückten Federn, welche die Welle umgeben, angeordnet, so daß eine von ihnen als Reaktion auf einen erhöhten Widerstand gegenüber einer Drehung des Schneckenrads weiter zusammengedrückt wird, damit eine an dem Mitnehmer vorgesehene Fläche in Längsrichtung an einen Sensor angreifen kann, der einen Schalter betätigt, um den Motor zu stoppen.

Vorzugsweise werden die an dem Motor vorgesehene Welle und die Schneckenwelle mittels einem mit der Schneckenwelle drehbaren Ritzel und einem an der Motorwelle vorgesehenen Stirnrad verbunden, welches trotz begrenzter Hin- und Herbewegung der Schneckenwelle in Eingriff mit dem ersten Ritzel bleibt. Des weiteren wird die Schneckenwelle zwecks Hin- und Herbewegung sowie Drehung von beabstandeten Lagern in beabstandeten Wänden des Gehäuses aufgenommen und die Federeinrichtungen werden zwischen den Wänden und Enden der Baugruppe zusammengedrückt.

In der Vergangenheit hat diese Bewegung der Schneckenwelle und somit des Drehmomentmitnehmers zum Aktivieren der Sensoren oder Schalter komplizierte Getriebe zwischen ihnen und der Welle erforderlich gemacht. Des weiteren bestanden der Mitnehmer und die Sensoren aus komplizierten Konstruktionen und waren schwierig zu installieren sowie für verschiedene Drehmomentgrenzen schwierig einzustellen oder zu modifizieren. Darüber hinaus wurden Mechanismen dieser Art zum derartigen Abschalten des Elektromotors nicht als wahlweise Ausrüstung angeboten, d. h. das Betätigungsorgan wurde entweder mit oder ohne den Drehmomentbegrenzungsmechanismus zur Verfügung gestellt. Des weiteren war der Zugriff auf solche aus dem Stand der Technik bekannte Mechanismen zum Zwecke der Einstellung zeitraubend und schwierig.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Betätigungsorgan mit einer Drehmomentbegrenzungsvorrichtung dieser Art zu schaffen, wobei das Schneckenrad und die Schneckenwelle leicht und schnell zu verbinden und zu installieren sind und, wie im folgenden beschrieben wird, eine solche Bauweise aufweisen, die es ermöglicht, mit einem manuellen Freilaufsystem, welches ein selektiv mit der Welle verbindbares Handrad zwecks Betrieb des Ventils bei Abschaltung des Motors aufweist, zusammenzuwirken, sowie ein solches Betätigungsorgan zu schaffen, bei dem wenigstens die Sensoren oder Schalter als wahlweise Ausrüstung einfach installiert, zum Ersetzen oder Reparieren einfach zugänglich, in der Bauweise einfach und preiswert sowie zum Abschalten des Motors bei einem gewünschten Drehmomentniveau einfach einstellbar sind.

Die den manuellen Freilauf bildenden Baugruppen bei den aus dem Stand der Technik bekannten Betätigungsorganen dieses Typs waren in der Bauweise kompliziert und teuer und haben in einigen Fällen komplizierte Getriebe zwischen dem Handrad und der Schneckenwelle erforderlich gemacht, um eine Drehung des Handrads während des Betriebs des Elektromotors zu vermeiden. Es ist daher eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen manuellen Freilauf zu schaffen, der eine einzigartige Anordnung zum Einrücken in die Schneckenwelle des Antriebssystems in jeder Drehstellung der letzteren aufweist, die jedoch aus dieser ausrückbar ist, um automatisch den Motor auszuschalten, wenn der manuelle Freilauf in Richtung der in die Schneckenwelle eingerückten Stellung bewegt wird.

Es ist auch vorgeschlagen worden, den Elektromotor eines derartigen Betätigungsorgans mittels Grenzschaltern, die von Nocken, welche als Reaktion auf eine Drehung der Ventilstange zwischen der geöffneten und der geschlossenen Ventilstellung drehbar sind, angegriffen werden, automatisch an- und auszuschalten. Es ist oft notwendig, die Stellungen der Nocken einzustellen, um die geöffnete und geschlossene Stellung des Ventils einzustellen. Das US-Patent Nr. 5,305,781, das auf den Rechtsinhaber der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde, zeigt eine Anordnung von drehbaren Nocken, die mit der Ventilstange zwecks Angriff an Schalter drehbar sind, um die Stellung des Ventils an einem entfernt liegenden Ort anzuzeigen. Die Nocken können mittels Knöpfen, welche zur manuellen Handhabung an einem Ende der Nocken leicht zugänglich sind, hinsichtlich verschiedener Drehstellungen eingestellt werden. Es ist daher eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ähnliche Nockenanordnung für die Verwendung zum Einstellen der geöffneten und geschlossenen Stellung des Ventils, in denen der Motor ausgeschaltet wird, anzupassen und insbesondere ein Betätigungsorgan zu schaffen, bei dem zum Zugriff auf die zum Einstellen vorgesehenen Nocken lediglich ein Deckel entfernt werden muß, der über dem Unterbau des Betätigungsorgangehäuses installiert werden kann.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Betätigungsorganen dieses Typs ist vorgeschlagen worden, die Stellung der Klappe oder eines anderen Ventilteils mittels eines Potentiometers zu erfassen, so daß ein die Stellung repräsentierendes Signal elektrisch an einen von dem Ventil entfernten Ort übertragen werden kann. Zu diesem Zweck wird in die Zähne eines Ritzels, welches mit einem äußeren Teil der Welle des Potentiometers, an dem seine Schleiferzunge befestigt ist, drehbar ist, mittels eines Antriebszahnrads eingegriffen, das zwecks Drehung als Reaktion auf eine Drehung des Ventils zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung in dem Betätigungsorgangehäuse montiert ist. Da ein Potentiometer einen brauchbaren Meßbereich von nur 270° Drehung seiner Welle aufweist, sind die Zahnradzähne so angeordnet, daß sich die Potentiometerwelle als Reaktion auf nur eine Vierteldrehung oder auf einen anderen Bereich der Öffnungs- und Schließbewegung des Ventils in diesem Meßbereich dreht.

Der Eingriff zwischen dem Antriebszahnrad und der Potentiometerwelle erfordert jedoch eine sorgfältige Einstellung, um genaue Ergebnisse sicherzustellen und seine Beschädigung durch zwangsweises Hinauslaufen seiner Schleiferzunge über seinen brauchbaren Meßbereich in der einen oder anderen Richtung zu verhindern. In der Vergangenheit hat dies erforderlich gemacht, daß der Anwender Zugriff auf das Potentiometer innerhalb des Betätigungsorgangehäuses hat, um Einstellschrauben, welche das Antriebszahnrad in einer gewünschten Drehstellung bezüglich der Potentiometerwelle halten, einzustellen. Es ist daher eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Ventilstellungsanzeigevorrichtung zu schaffen, welche ohne das Risiko einer Beschädigung des Potentiometers einfach einzustellen ist und bei der des weiteren die gewünschte Stellung der an dem Potentiometerzahnrad der Potentiometerwelle vorgesehenen Zähne automatisch bei der Montage festgelegt wird, ohne daß Einstellschrauben und dgl. notwendig sind.

Bevorzugt wird ein derartiges Betätigungsorgan auch mit einer Einrichtung zum visuellen Anzeigen der Ventilstellung, insbesondere der geöffneten und geschlossenen Stellung, versehen, welche an oder nahe dem Ventil angeordnet ist. Es sind bekannte Anzeigevorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen ein innerer Zylinder, der in Abhängigkeit von der Ventilstange drehbar ist und der "Offen"- und "Geschlossen"- Anzeigen an seinem Umfang aufweist, welche für die Stellung des Ventils repräsentativ sind, innerhalb eines äußeren Zylinders angeordnet ist, der durchsichtige Fenster aufweist, die ein Betrachten der Anzeigen von nahezu jedem im Bereich des Ventils liegenden Ort aus ermöglichen. Bei den bekannten Betätigungsorganen sind diese Anzeigevorrichtungen jedoch schwierig zu installieren sowie schwierig zwecks Ersetzen oder Reparieren zu entfernen.

Wie dargestellt, weist das Schneckenrad, das mit der Ventilstange verbindbar ist, so daß es das Ventil zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung drehen kann, an gegenüberliegenden Enden eines Teilzahnkreises zum Eingreifen in die Schnecke Absätze auf. An dem Gehäuse sind sich in das Gehäuse erstreckende Anschläge so montiert, daß die Absätze an diese angreifen können, um zu verhindern, daß sich das Zahnrad in beiden Richtungen zu weit bewegt. Insbesondere sind die Anschläge an das Gehäuse angeschraubt, so daß sie von außerhalb des Gehäuses eingestellt werden können, um ihre Flächen so zu positionieren, daß die Absätze in verschiedenen Drehstellungen des Zahnrads an sie angreifen können.

Diejenigen Teile des Betätigungsorgans, welche selten eine Reparatur oder eine Einstellung erfordern, wie etwa der Motor, das Schneckenrad und die Schneckenwelle mit dem an ihr befindlichen Schneckenrad und dem Mitnehmer, sind innerhalb des Unterbaus des Gehäuses unterhalb der Schalterplatte montiert. Diejenigen Teile, die eine häufigere Einstellung oder Reparatur erfordern, wie etwa das Potentiometer, die Drehmomentbegrenzungstaster und die verschiedenen Schalter, sind oberhalb der Schalterplatte angeordnet, wodurch zum Zugriff auf diese Teile lediglich der Deckel entfernt werden muß. Da das Handrad und die zugehörigen Teile der Freilaufbaugruppe schnell und einfach innerhalb des Hohlraums in einer Außenwand des Gehäuses montiert werden können, kann die Baugruppe des weiteren, wie die Drehmomenterfassungstaster, ein wahlweises Merkmal sein.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile kennzeichnen, beispielhaft beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Betätigungsorgans, das gemäß der vorliegenden Erfindung gebaut wurde und das an einem Drosselklappenventil zwecks Verwendung zur Bewegung dessen Klappen zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung montiert ist;

Fig. 2 eine Ansicht des Betätigungsorgans und Ventils gemäß Fig. 1 von der rechten Seite aus gesehen;

Fig. 3 eine Aufsicht auf das Betätigungsorgan in vergrößertem Maßstab entlang der Schnittlinie 3-3 in Fig. 1, wobei der Deckel von dem Unterbau des Gehäuses entfernt wurde und wobei das Handrad gezogen wurde, um das manuelle Antriebssystem in die eingerückte Stellung zu bringen;

Fig. 4 eine andere Aufsicht ähnlich der Fig. 3, wobei jedoch die Innenwand (Schalterplatte) von oberhalb des oberen offenen Endes des Unterbaus des Gehäuses entfernt wurde;

Fig. 4A eine Schnittansicht der den manuellen Freilauf bildenden Baugruppe in vergrößertem Maßstab, wie sie entlang der Schnittlinie 4A-4A gemäß Fig. 4 zu sehen ist;

Fig. 5 eine Vertikalschnittansicht des Betätigungsorgans in vergrößertem Maßstab, wie sie entlang der Schnittlinie 5-5 gemäß Fig. 6 zu sehen ist;

Fig. 5A eine Schnittansicht des Potentiometers und des Antriebszahnrads zum Antreiben des Potentiometerzahnrads an seiner Welle in einem vergrößerten Maßstab, wie sie entlang der Schnittlinie 5A-5A gemäß Fig. 5B zu sehen ist;

Fig. 5B eine Vertikalschnittansicht des Potentiometers und des Antriebszahnrads sowie der Nocken zum Angreifen an die Grenzschalter zum Stoppen des Motors sowohl in der geöffneten als auch in der geschlossenen Ventilstellung, wie sie entlang der Schnittlinie 5B-5B gemäß Fig. 5A zu sehen ist;

Fig. 6 eine vergrößerte Vertikalschnittansicht des Betätigungsorgans, wie sie entlang der Schnittlinie 6-6 gemäß Fig. 5 zu sehen ist;

Fig. 7 eine Ansicht des Betätigungsorgans, teilweise im Grundriß und teilweise im Aufriß, wie sie im allgemeinen entlang der Schnittlinie 7-7 gemäß Fig. 5 zu sehen ist, die die Schnecke und den Freilaufmitnehmer in neutralen Stellungen, wie in Fig. 5, und somit während des Betriebs des Ventils ohne ein extrem großes Drehmoment zeigt, wobei ein eingerückter Freilauf dargestellt ist;

Fig. 8 eine Ansicht ähnlich Fig. 7, wobei jedoch ein extrem großes Drehmoment, z. B. aufgrund eines Hindernisses in der Leitung des Ventils, die Schnecke und den Mitnehmer nach rechts bewegt hat, um einen der Erfassungsfinger zu drehen und somit den Motor abzuschalten, wobei ein eingerückter Freilauf dargestellt ist;

Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht des Drehmomenterfassungsmechanismus, wie er entlang der Schnittlinie 9-9 gemäß Fig. 11 zu sehen ist, wobei seine Finger in einer herabhängenden Stellung den Mitnehmerflächen an dem Mitnehmer, der von der Schnecke getragen wird, gegenüberliegend dargestellt sind;

Fig. 10 eine Ansicht ähnlich Fig. 9, wobei jedoch der Mitnehmer mit der Schnecke nach rechts verschoben worden ist, so daß der Finger des linken Erfassungstasters angegriffen und bewegt worden ist, um den Motor abzuschalten, wie in Fig. 8 gezeigt;

Fig. 11 eine Ansicht vom Boden der Drehmomenterfassungsvorrichtung aus, wie sie entlang der Schnittlinie 11-11 gemäß Fig. 9 zu sehen ist;

Fig. 12 ein Diagramm der elektrischen Verdrahtung innerhalb des Betätigungsorgans, das seine Verbindungen mit verschiedenen Schaltern sowie eine diagrammartige Darstellung des Zeigers und der Schleifzunge des Potentiometers zeigt; und

Fig. 12A eine andere diagrammartige Darstellung des Zeigers und der Schleiferzunge, wobei der Zeiger als Reaktion auf eine Drehung des Ringzahnrads, das an der mit der Ventilstange drehbaren Welle befestigt ist, in eine andere Stellung bewegt worden ist.

Unter Bezugnahme auf die Einzelheiten der oben beschriebenen Zeichnungen wird nun das Betätigungsorgan, das in seiner Gesamtheit durch das Bezugszeichen 100 gekennzeichnet ist, in den Fig. 1 und 2 dargestellt, wobei es auf einem Drosselklappenventil montiert ist, welches als Ganzes durch das Bezugszeichen 101 gekennzeichnet ist. Wie in den Figuren ebenso gezeigt, weist das Drosselklappenventil einen Körper 102 mit einem durch diesen verlaufenden Durchgangskanal 103, der fluchtend mit einer Rohrleitung 104 oder einer anderen Durchflußleitung verbunden ist, und eine Scheibe 105 auf, die zum Zwecke einer Vierteldrehung oder einer Drehung um 90° zwischen einer geöffneten (Fig. 1) und einer geschlossenen Stellung innerhalb des Ventilkörpers montiert ist.

Eine Stange 106 zum Drehen der Scheibe ist an ihrem unteren Ende mit dieser verbunden und verläuft nach oben durch einen Ansatz 102A des Ventilkörpers hindurch, um an ihrem äußeren Ende mit einem Antriebsmechanismus innerhalb des Betätigungsorgans verbunden werden zu können, so daß die Ventilstange und die Scheibe gedreht werden können. Ein an dem Ventilkörperansatz vorgesehener Flansch 107 ist mittels Bolzen oder anderer geeigneter Elemente mit der unteren Seite eines Unterbaus 111 des Gehäuses 110 des Betätigungsorgans verbunden und ein Deckel 112 ist lösbar über dem offenen oberen Ende dem Unterbaus angeordnet.

Der Unterbau des Gehäuses ist ein Gußteil mit einem Gußauge 113 an seiner Bodenwand, an welchem ein Schneckenrad 114 des Antriebsmechanismus des Betätigungsorgans montiert ist. Das Schneckenrad wiederum weist eine Hülse 114A auf, die sich von seiner unteren Seite eng an liegend in das Gußauge erstreckt, um das obere Ende der Stange des Ventils aufzunehmen. Die Enden der Stange und der Hülse weisen zusammen passende nicht kreisförmige Oberflächen auf, die es dem Schneckenrad ermöglichen, eine Drehbewegung in entgegengesetzten Richtungen auf die Ventilstange zu übertragen. Das Schneckenrad wird mittels einer Unterlegscheibe 114B, die durch einen um das untere Ende der Hülse angeordneten Sprengring zurückgehalten wird, in seiner abgestützten Stellung an dem Gußauge gehalten.

Das Schneckenrad und somit die Ventilstange können in Abhängigkeit von einem elektrischen Umkehrmotor M, der mit dem Schneckenrad durch eine Schnecke 115 verbunden ist, die mittels einer Schneckenwelle 116, welche in dem Gehäuse zwecks Drehung und längsgerichteter Hin- und Herbewegung quer zur Drehachse des Schneckenrads abgestützt ist, getragen wird, in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden. Somit wird die Welle mit Hilfe von Lagern 118 und 119 aufgenommen und an den entgegengesetzten Enden abgestützt, wobei die Lager in in beabstandeten aufrechtstehenden Wänden an der unteren Seite des Gehäuseunterbaus vorgesehenen Öffnungen montiert sind. Die Schnecke ist mittels eines Stifts 117 mit der Welle verbunden, der durch sie hindurch verläuft.

Ein Stirnrad 120 ist, wie in Fig. 4 gezeigt, zwecks Antriebsverbindung mit einem Motorzahnrad 121, das von der Abtriebswelle des Motors angetrieben wird, lösbar mit dem Ende der Welle 116 verbunden, wobei während des Betriebs des Motors in einer Richtung wiederum die Schneckenwelle, die Schnecke und das Schneckenrad sowie dadurch die Ventilstange in einer Richtung gedreht wird, während bei Betrieb des Elektromotors in der entgegengesetzten Richtung wiederum die Ventilstange gedreht wird und somit das Ventil wahlweise zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bewegt werden kann. In einer im folgenden noch zu beschreibenden Weise sind die Schnecke und die Welle, auf der sie montiert ist, in Längsrichtung in einem beschränkten Ausmaß frei beweglich. Wie ebenso in Fig. 4 gezeigt, ist das Motorzahnrad 121 zu diesem Zweck hinreichend breit ausgebildet, um den Antriebseingriff in das Stirnrad 120 auf der Schneckenwelle während einer derartigen Bewegung aufrechtzuerhalten.

Ein manuelles Freilaufsystem für das Betätigungsorgan ist an dem Gehäuseunterbau am rechten Ende der Schneckenwelle 116 montiert und beinhaltet ein externes Handrad 125, das zwecks Schalten zwischen einer inneren Stellung (Fig. 5), in der der manuelle Freilauf ausgerückt ist, und einer äußeren Stellung (Fig. 7 und 8), in der der manuelle Freilauf eingerückt ist, am äußeren Ende einer Stange 126 montiert ist, deren inneres Ende wiederum zwecks Hin- und Herbewegung innerhalb eines Hohlraums 127 angeordnet ist, welcher im rechten Ende des Gehäuseunterbaus vorgesehen ist. Insbesondere sind das rechte Ende der Schneckenwelle und das innere Ende der Stange so gebaut, daß sich die Welle in einem begrenzten Ausmaß in Längsrichtung bewegen kann, ohne den manuellen Freilauf während der elektromotorischen Antriebsphase des Betätigungsorgans einzurücken, wie im folgenden beschrieben wird.

Wie am besten in den Fig. 5, 7 und 8 zu erkennen ist, weist das manuelle Freilaufsystem eine Buchse 130 auf, die mittels eines Sprengrings 131 lösbar innerhalb des Hohlraums 127 im rechten Bereich des Gehäuseunterbaus gehalten ist und eine Hülse 132 umgibt, die mittels eines Stifts 133 am inneren Ende der Stange montiert ist, der durch sie hindurch verläuft. Alternativ kann die Hülse integraler Teil der Stange sein. Insbesondere ist die Hülse so groß, daß sie das rechte Ende der Schneckenwelle aufnehmen kann, und die Buchse liegt an einem Absatz an einer Platte 138 an, die innerhalb des Hohlraums vorgesehen ist, um das Lager 119, durch welches das rechte Ende der Schneckenwelle verläuft, festzulegen.

Das Handrad 125 wird sowohl in seiner eingerückten als auch in seiner ausgerückten Stellung mittels einer Kugelarretierung 135 gehalten, die federbelastet in eine der in Längsrichtung beabstandeten Nuten 136 und 137 am Innendurchmesser der Buchse gedrückt wird. Am Außen- und Innendurchmesser des äußeren Endes der Buchse sind Dichtringe angeordnet, um zu verhindern, daß Schutt in das Innere des Betätigungsorgans gelangt.

Wie am besten in Fig. 4A zu erkennen, weist der Innendurchmesser der Hülse an seinem linken Ende mehrere bogenförmige Kerben 140 auf. Ein Stift 141 wird gleitbar von dem rechten Ende der Schneckenwelle aufgenommen, um seine äußeren hervorstehenden Enden so anzuordnen, daß sie in radial gegenüberliegende Kerben in der Hülse passen. Wird das Handrad nach außen gezogen, wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt, so passen die Enden des Stifts in ein Paar der Kerben, so daß eine Drehantriebsverbindung des Handrads und der Schneckenwelle zum manuellen Antrieb des Schneckenrads und somit zum Drehen der Ventilstange gegeben ist. Bei einer Einwärtsbewegung des Handrads und der Stange bewegt sich jedoch der Antriebsstift aus den Kerben, wie in Fig. 5 gezeigt, um die Schneckenwelle 116 von der Drehung durch das Handrad zu entkuppeln.

Das manuelle Freilaufsystem beinhaltet auch eine Einrichtung zum automatischen Abschalten des Elektromotors bevor der Freilauf in seine eingerückte Stellung bewegt wird. Zu diesem Zweck ist über der oberen Seite des Unterbaus des Betätigungsorgangehäuses ein Schalter 145 so angeordnet, daß er betätigt wird, wenn die Freilaufhülse 132 mittels des Handrads in die in den Fig. 7 oder 8 gezeigte Stellung bewegt wird, wodurch der Motor abgeschaltet wird. Wird die Freilaufhülse in ihre innere Stellung gebracht, also aus der Verbindung mit der Schneckenwelle ausgerückt, betätigt die Hülse 132 den Schalter, so daß er wieder zum Ausschalten des Motors eingestellt ist, falls der Bediener entscheidet, den manuellen Freilauf einzurücken. Der Schalter ist an einem Arm montiert, der wiederum an einer Innenwand 147 des Gehäuses angebracht ist, welche mittels Bolzen oder auf andere Weise an der oberen offenen Seite des Gehäuseunterbaus befestigt ist, um einen ausgesparten Bereich des Gehäuseunterbaus abzudecken. Sie dient auch als Schalterplatte und umschließt unter sich mit anderen Wänden des Gehäuseunterbaus eine untere Kammer für diejenigen Teile, auf die von dem Bediener normalerweise nicht zugegriffen werden muß, sowie mit dem Deckel 112 eine obere Kammer, welche diejenigen Teile umschließt, bei denen eine Einstellung oder eine Reparatur erforderlich sein kann, wobei lediglich der Deckel 112 entfernt werden muß.

Der Schalter selbst kann von einem Stab 148 betätigt werden, der sich durch fluchtende Löcher in der Innenwand und dem Gehäuseunterbau sowie durch die Buchse 130 erstreckt, damit sein unteres Ende an die Freilaufhülse 132 angreifen kann. Somit wird der Stab von der Freilaufhülse oben gehalten, wenn sich der manuelle Freilauf in seiner ausgerückten Stellung befindet, um den Schalter zu schließen, so daß der Motor arbeiten kann. Andererseits wird der Stab zum Öffnen des Schalters federbelastet nach unten gedrückt, wenn die Hülse durch Bewegung des Handrads nach rechts in die eingerückte Stellung geschaltet wird. Das Ende der Freilaufhülse ist abgeschrägt, um ihr Zusammenwirken mit dem inneren Ende des Stabs zu erleichtern.

Wie sich aus einem Vergleich der Fig. 7 und 8 ergibt, bleibt der Stift 141 mit einem Paar Kerben in Eingriff, obwohl als Reaktion auf ein großes Drehmoment eine begrenzte längsgerichtete Bewegung der Schneckenwelle bezüglich des Gehäuses und somit bezüglich der manuellen Freilaufhülse, die in dem Gehäuse montiert ist, auftritt, was aus der folgenden Beschreibung besser verständlich wird.

Die Schneckenwelle ist auch von einem Mitnehmer 150 umgeben, der, wie gezeigt, integral mit dem rechten Ende der Schnecke ausgebildet ist, obwohl er auch separat von dieser angeordnet werden kann, so daß er wie die Schnecke an der Welle befestigt ist. Die Schneckenwelle ist des weiteren von zwei Sätzen Tellerfedern 151 umgeben, von denen einer zwischen dem linken Ende der Schnecke und der Wand des Gehäuseunterbaus, in der das linke Lager 118 montiert ist, und der andere zwischen dem rechten Ende des Mitnehmers und dem rechten Lager 119, das in der gegenüberliegenden Wand des Gehäuseunterbaus des Betätigungsorgans montiert ist, vorgespannt sind.

Wie bereits oben beschrieben, sind diese Federn während des Normalbetriebs des Betätigungsorgans vorgespannt, um die Schnecke und den Mitnehmer sowie somit die Schneckenwelle, an der sie befestigt sind, in einer "neutralen" Stellung zu halten, wobei jeder Satz Federn gleich stark zusammengedrückt wird. Wird jedoch das Ventil mit einem extrem großen Drehmoment beaufschlagt, wie es z. B. der Fall ist, wenn sich in der Leitung eine Verstopfung befindet, wird der resultierende Widerstand gegenüber einer Drehung über die Schnecke und den Mitnehmer übertragen, um einen der Federsätze noch weiter zusammenzudrücken, wie etwa den in Fig. 8 gezeigten rechten Satz im Falle eines im Sinne einer Öffnungsbewegung des Ventils wirkenden Widerstands. Andererseits kann in dem Fall, in dem der Widerstand das Ventil schließt, der linke Federsatz zusammengedrückt werden.

Bei der Montage des Ventils sind die Schnecke und der Mitnehmer zusammen mit beiden Federsätzen bei aus dem Hohlraum in dem Unterbau des Gehäuses entferntem manuellen Freilaufsystem axial fluchtend mit den beabstandeten Lagern in dem Gehäuse ausgerichtet, so daß die Schneckenwelle 116 (wobei das Stirnrad 120 von ihrem linken Ende entfernt ist) durch den Hohlraum, das rechte Lager, die Schnecke, den Mitnehmer, die Federn und das linke Lager hindurch eingesetzt werden kann. Somit bringen die am linken Ende der Hülse angeordnete Lagerplatte 138 und die Buchse 130 bei Installation des manuellen Freilaufsystems eine Kraft auf das rechte Lager 119 auf, um die Federn zusammenzudrücken, so daß die Schnecke und der Mitnehmer bei Festlegung der Buchse in dem Hohlraum in einer neutralen Stellung gehalten werden.

All dies wird natürlich vor der Installation des Schneckenrads in Eingriff mit der Schnecke und natürlich vor der wahlweise möglichen Installation der das Drehmoment begrenzenden Sensoren (noch zu beschreiben) in die in den Fig. 5, 7 und 8 gezeigten Stellungen von oberhalb der Innenwand des Gehäuses aus durchgeführt. Ebenso würde natürlich das Stirnrad 120 zwecks Antriebseingriff in das Zahnrad des Motors mit dem linken Ende der Schneckenwelle verbunden werden.

Die Einrichtung zum Abschalten des Motors und somit zum Verhindern einer Zerstörung der blockierten Ventilscheibe in Abhängigkeit von einem vorher festgelegten Drehmoment weist konisch zu laufende Mitnehmerflächen 155A und 155B (siehe Fig. 9 bis 11) am Mitnehmer und ein Paar Taster 160A und 160B auf, die an einem an der Innenwand des Gehäuses befestigten Träger B montiert sind. Somit ist ein Finger eines Tasters in einer Stellung angeordnet, in der er im Falle eines extrem großen Drehmoments während der Bewegung der Ventilstange in einer Richtung von einer Mitnehmerfläche berührt wird, und der andere wird von der anderen Mitnehmerfläche im Falle eines extrem großen Drehmoments während der Bewegung der Ventilstange in der entgegengesetzten Richtung berührt. Insbesondere ist auch ein Paar von Schaltern 161A und 161B an dem Träger montiert, wobei jeder so angeordnet ist, daß er von einem der Taster angegriffen werden kann, so daß der Motor abgeschaltet wird, wenn der Finger dieses Tasters aufgrund einer Berührung mit einer der Mitnehmerflächen in einem vorgegebenen Ausmaß geschwenkt wird.

Auf diese Weise ist der Träger B über einer in der Innenwand des Unterbaus des Gehäuses ausgebildeten Öffnung 162 angeordnet, so daß die Finger der Taster durch diese hindurch in Stellungen zwischen den Mitnehmerflächen an dem Mitnehmer herabhängen können, wie in den Fig. 9 bis 11 gezeigt. Insbesondere ist jeder Taster mittels eines Stifts 163, der durch ihn hindurchverläuft und der an gegenüberliegenden Enden in gegenüberliegenden Wänden 164 des Trägers montiert ist, schwenkbar an dem Träger angebracht. Die Schalter sind mittels eines Stifts 165, der durch sie und die gegenüberliegenden Wände des Trägers hindurch verläuft, fest an dem Träger montiert, wobei jeder einen Knopf 166 aufweist, der zwecks Berührung mit einem Taster angeordnet ist, wenn der Taster in einem vorgegebenen Ausmaß von einer der Mitnehmerflächen geschwenkt wird.

Somit sind die Taster und Schalter seitlich beabstandet, wobei jeder benachbart zu einer Seitenwand des Trägers liegt, wie in Fig. 11 gezeigt. Zwischen den Tastern und Schaltern sind um die Tasterachsen herum Hebelarme 167A und 167B angeordnet, so daß ein freies Ende dieser, wie in Fig. 9 gezeigt, unterhalb eines Schalterknopfs angeordnet ist, wenn der Arm unbelastet ist, so daß sich der Finger lediglich in der Stellung befindet, in der er von einer Mitnehmerfläche berührt werden kann. Wird jedoch der Taster bei Angriff der Mitnehmerfläche an seinen Finger geschwenkt, so bewegt sich das freie Ende des Arms nach oben, um den Schalterknopf zu drücken, somit den Schalter zu betätigen und dadurch den Motor abzuschalten, sofern der Taster durch die Längsbewegung der Mitnehmerfläche mit der Schneckenwelle in einem vorgegebenen Maß geschwenkt worden ist. Wie dargestellt, sind die Arme fluchtend ausgerichtet, so daß die Breite des Trägers minimiert wird.

Wie ebenso gezeigt, ist das Ende eines jeden Hebelarms gegenüber einer an jedem Taster montierten Schraube 168 angeordnet, wobei die Schraube eingestellt werden kann, um die Kraft, bei der der von dem Arm angegriffene Schalter betätigt wird, einzustellen.

Eines der neuen Merkmale der vorliegenden Erfindung ist die für den Benutzer des Betätigungsorgans vorgesehene Möglichkeit, entweder den oben beschriebenen Mechanismus zum Abschalten des Motors im Falle eines extrem großen Drehmoments einzubauen oder das Betätigungsorgan ohne diesen zu betreiben. Wenn er verwendet werden soll, ist es somit lediglich notwendig, den Trager in der gezeigten Stellung zu montieren und ihn mittels Schrauben lösbar mit der Innenwand zu verbinden, wodurch die herabhängenden Finger der Taster durch das Loch in der Innenwand in den Mitnehmerflächen gegenüberliegende Stellungen bewegt werden. Wird dieses das Drehmoment begrenzende Merkmal nicht verwendet, so könnte der mit der Schnecke kombinierte Mitnehmer durch eine Schnecke ersetzt werden und der Träger mit den Tastfingern würde nicht installiert werden. Ein Leerträger könnte zum Abdecken der Öffnung in der Schalterplatte verwendet werden. Wie gezeigt, ist die Stütze für den Abstellschalter 145 des manuellen Freilaufmechanismus ebenso an dem an demselben Träger vorgesehenen Flansch montiert.

Wie am besten in Fig. 4 zu erkennen ist, sind Zahnradzähne nur in dem Bereich des Schneckenrads 114 angeordnet, in den während des Betriebs des Betätigungsorgans von der auf der Schneckenwelle sitzenden Schnecke eingegriffen wird. An in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen des verbleibenden - Umfangs des Schneckenrads sind an gegenüberliegenden Enden der Zähne Absätze 170 und 171 so angeordnet, daß an sie von den inneren Enden der Bolzen 172 und 173, die mittels einer Gewindeverbindung in Löchern in einer Seite des Unterbaus des Betätigungsorgangehäuses angeordnet sind, angegriffen werden kann. Wie in Fig. 4 gezeigt, werden diese Bolzen mittels Muttern in ihrer Position gehalten, welche es dem Benutzer des Betätigungsorgans ermöglichen, die inneren Enden der Schrauben und somit die Stellungen, in denen das Schneckenrad und somit die Stange des Ventils in einer Notfallsituation gestoppt werden würde, einzustellen. Eine Notfallsituation liegt z. B. dann vor, wenn das Betätigungsorgan auf andere Weise frei ist, die Drehung der Ventilstange über die gewünschte geöffnete oder geschlossene Stellung hinaus fortzusetzen.

Innerhalb des Betätigungsorgans sind Schalter derart angeordnet, daß sie in Abhängigkeit der Drehung der Ventilstange und somit der Ventilklappe in eine ihrer Stellungen betätigt werden können, so daß der Motor abgeschaltet wird. Insbesondere sind, wie am besten in den Fig. 3 und 5 zu erkennen ist, ein oberer und ein unterer Grenzschalter 175 und 176 in vertikal beabstandeter Anordnung an der Innenwand des Unterbaus des Gehäuses montiert. An diesen Schaltern sind Sensoren vorgesehen, die gegenüber ähnlich beabstandeten oberen bzw. unteren Nockenringen 177 bzw. 178 angeordnet sind, welche eine obere Welle 180, die sich mit dem Schneckenrad 114 des Antriebsmechanismus und somit in direkter Abhängigkeit von der Drehung der Ventilstange drehen kann, umgeben und sich mit dieser drehen können. Wie in Fig. 5B gezeigt ist, verläuft diese Nockenwelle zwecks lösbarer Verbindung an ihrem unteren Ende mit dem Schneckenrad eng an liegend durch eine Hülse 181 in der Innenwand 147. Somit weist die obere Seite des Schneckenrads einen Schlitz 182 auf, der eine Zunge 183 am unteren Ende der Nockenwelle eng anliegend aufnehmen kann, so daß die Welle und die an ihr montierten Nockenringe innerhalb der oberen Gehäusekammer entfernt oder ersetzt werden können, ohne die Innenwand zu entfernen.

Wie dargestellt, weist jeder der Nockenringe eine Nockenfläche 177A und 178A auf, die an seinem Umfang gegenüber von einem der Grenzschalter ausgebildet sind. Bei einem um eine Vierteldrehung drehbaren Ventil weisen diese Nocken um 90° drehversetzte Hochseiten auf. Es sei nun angenommen, daß der obere Nockenring 177 die das Ventil schließende Nocke trägt und, wie in Fig. 5 gezeigt, sein Hochpunkt den oberen Grenzschalter 175 aktiviert, wenn das Ventil als Reaktion auf eine Drehung des Schneckenrads mit der Ventilstange in eine Drehrichtung in die geöffnete Stellung bewegt wird. Dann wird sich bei Zurückbewegung des Ventils in seine geschlossene Stellung der Hochpunkt an dem unteren Nockenring 178 um ungefähr 90° bewegen, so daß der untere Schalter 176 zum Ausschalten des Motors betätigt wird, wenn das Ventil als Reaktion auf eine Drehung des Schneckenrads mit der Ventilstange in die entgegengesetzte Drehrichtung seine geschlossene Stellung erreicht. Wie in dem Diagramm gezeigt, können die Schalter zum erneuten Betätigen des Motors und somit zum Zurückdrehen des Ventils in die geöffnete oder geschossene Stellung mittels von außerhalb des Betätigungsorgans betätigter Schalter geschlossen werden.

Wie bereits vorangehend beschrieben, ist diese Baugruppe zur Betätigung der Grenzschalter in der Bauweise ähnlich derjenigen, die in dem vorgenannten US- Patent Nr. 5,305,781 dargestellt ist, gemäß der ähnliche Nockenringe verwendet werden, um eine Anzeige der Stellung des Ventils an einem entfernten Ort zu bewerkstelligen. Wie in dem früheren Patent wird also eine einzigartige Anordnung zum unabhängigen Einstellen der Drehstellung eines jeden Nockenrings geschaffen, wenn dies erforderlich ist, wobei lediglich der Deckel des Gehäuses von dessen Unterbau entfernt werden muß. Somit werden die Nockenringe von der Nockenwelle 180 getragen, sind mit dieser drehbar und weisen Zahnradzähne 190A und 190B an ihrem Innenumfang auf, in welche Ritzel eingreifen, die an sich nach oben bis zu den Knöpfen 192A und 192B am oberen Ende der Baugruppe erstreckenden Stangen 191A und 191B montiert sind, wobei die Knöpfe somit eine Einrichtung darstellen, mit der die Nockenringe manuell eingestellt werden können. Die Stangen verlaufen auch durch Platten 193A und 193B, die mittels Stiften 194A und 194B an der Welle befestigt sind und durch welche die Stangen verlaufen. Insbesondere sind diese Platten oberhalb und unterhalb eines jeden Nocken rings angeordnet und werden von Aussparungen in Abstandsplatten, die zwischen den anderen Platten angeordnet sind, aufgenommen.

Die Lage des Ventils kann aus der Entfernung mittels einer Einrichtung beobachtet werden, die ein Potentiometer 200, welches mittels eines lösbar mit der Innenwand verbundenen Trägers 201 an der Innenwand 147 des Unterbaus des Gehäuses montiert ist, und ein Potentiometerzahnrad 202 aufweist, das zwecks Bewegung durch ein Antriebszahnrad 204, welches diesem gegenüberliegend angeordnet und in Abhängigkeit von der Ventilstange drehbar ist, mit dem äußeren unteren Ende der Potentiometerwelle 203 drehbar ist. Gemäß eines weiteren neuen Aspekts der Erfindung ist dieses Antriebszahnrad 204 insbesondere an derselben Welle 180, an der die Nockenringe montiert sind, mittels einer Platte 205 montiert, die es eng an liegend umgibt und die mittels eines Stifts 207 an der Welle befestigt ist. An dem inneren Umfang des Antriebszahnrads 204 ausgebildete Zähne greifen in ein Ritzel 208 ein, welches am unteren Ende einer Stange 209 montiert ist, die, wie die Einstellstangen der Nockenringe, zwischen einem Knopf 210 an ihrem oberen Ende und dem Ritzel verläuft, welches sich innerhalb einer Aussparung in einer Abstandsplatte dreht, welche sich oberhalb der Montageplatte 205 sowie unterhalb der Abstandsplatte für den unteren Nockenring 178 befindet. Dies ermöglicht es nun, daß das Ringzahnrad in jeder Richtung von einer einfach zugänglichen Stelle oberhalb der Innenwand des Unterbaus des Gehäuses aus gedreht und somit irgendeine Dejustierung des Potentiometers ohne die Notwendigkeit eines Zugriffs auf und der Handhabung von Einstellschrauben und dgl., was beim Stand der Technik der Fall war, korrigiert werden kann.

Der Behälter für das Potentiometer, der an dem Träger mittels eines an seiner Seite vorgesehenen Dorns oder Steckers, der eng anliegend in einen Schlitz in dem Träger paßt, richtig orientiert ist, kann die konventionelle Bauweise aufweisen, die, wie diagrammartig in Fig. 12 und 12A gezeigt, eine Schleiffeder 220 vorsieht, über der sich ein an der Potentiometerwelle 203 montierter Zeiger 221 bewegen kann, um das Ausgangssignal des Potentiometers zu variieren und somit die Stellung des Ventils in der Entfernung anzuzeigen. Zu diesem letzteren Zweck weist das Ende der Potentiometerwelle eine eine unrunde Konfiguration bildende Flachseite 222 (Fig. 5A) auf, die eng an liegend in ein Loch in dem mit der Welle drehbaren Potentiometerzahnrad paßt, so daß es dem Zeiger möglich ist, die Schleiffeder richtig mit der Drehstellung des Ventils in Beziehung zu setzen.

Wie bereits erwähnt, und wie in diesem Gebiet der Technik bekannt, weist ein Potentiometer einen brauchbaren Meßbereich von nur 270° auf. Somit wird der Zeiger als Reaktion auf eine Drehung des Ventils um 90° zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung um ungefähr 270° schwingen. Dies wird natürlich mittels einem geeigneten Verhältnis zwischen der Zähnezahl des Ringzahnrades und derjenigen des Ritzels auf der Welle des Potentiometers erreicht.

Gemäß einem anderen neuen Aspekt der Erfindung ist, die Seite F des Teilzahnrads auf der Potentiometerwelle zwischen den an diesem vorgesehenen Zähnen, die während der Drehung des Zeigers im aktiven Bereich des Potentiometers in das Ringzahnrad eingreifen, flach ausgebildet. Als Ergebnis davon kann das Teilzahnrad das Potentiometer nicht aus seinem aktiven Bereich drehen, da sich seine Zähne vorher aus dem Eingriff in das Potentiometerzahnrad bewegen werden. Dies trifft natürlich auf die Drehung des Teilzahnrads sowohl während des Öffnens als auch während des Schließens des Ventils zu. Wie bereits beschrieben, eliminiert dies die Möglichkeit eines falschen von dem Ventilbetätigungsorgan ausgehenden Signals.

Die Einrichtung zur Anzeige der Stellung des Ventils an oder in der Nähe seines Verwendungsortes weist einen inneren Zylinder 230 mit "Offen"- und "Geschlossen"- Anzeigen auf, die an seinem Umfang und an seinem oberen konischen Ende angebracht sind, und ist lösbar am oberen Ende der Welle 180 angebracht, an der die oben beschriebenen Nockenringe montiert sind. Ein äußerer Zylinder 231 ist auf der oberen Wand des Deckels des Gehäuses so angeordnet, daß er den inneren Zylinder umgibt, um das Betrachten der Anzeigen auf dem inneren Zylinder zu ermöglichen. Wie dargestellt, weist somit der äußere Zylinder Fenster auf, die derart an seinem Umfang sowie an seinem konischen oberen Ende angeordnet sind, daß der Beobachter die Stellung des Ventils wahrnehmen kann, wie sie in Abhängigkeit von der Drehung der Welle durch die Stellung dieser Anzeigen angezeigt wird, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt.

Insbesondere weist der innere Zylinder eine Stange 232 auf, die an ihrem unteren Ende mit Querschlitzen versehen ist, die eng an liegend Quervorsprünge am oberen Ende der Welle 180 aufnehmen können, an der die Nockenringe und das Ringzahnrad montiert sind, um zu bewirken, daß er mit der Welle und somit mit der Ventilstange rotiert. Somit kann lediglich das untere Ende des inneren Zylinders nach unten durch eine Öffnung 233 bewegt werden, um an das obere Ende der Welle anzugreifen, die automatisch die an diesem befindlichen "Offen"- oder "Geschlossen"-Anzeigen mit den entsprechenden Stellungen des Ventils koordiniert. Selbstverständlich können auch andere Anzeigen zur Anzeige der geöffneten oder geschlossenen Stellung verwendet werden. Der zylindrische und der obere konische Bereich des äußeren Gehäuses paßt eng an die entsprechenden Bereiche des inneren Zylinders, wenn der äußere Zylinder lösbar und mit den Fenstern den Anzeigen gegenüberliegend angeordnet an dem Deckel des Gehäuses montiert wird. Für diesen letzteren Zweck weist das untere Ende des äußeren Gehäuses Federfinger 240 oder Feststellvorrichtungen auf, die eng an liegend durch die Öffnung in dem Deckel passen, damit ihre unteren Enden 241 unter die innere Seite des Deckels schnappen können, während sie sich durch die Öffnung des Deckels bewegen. Insbesondere ist ein Flansch 242 am äußeren Gehäuse vorgesehen, der an dessen oberer Seite angreift, wenn sich die Feststellvorrichtungen in ihre Sollstellung bewegen.

Es ist ein Flansch vorgesehen, der einen elastischen Dichtring 243 von einer solchen Größe enthält, daß er normalerweise aus der unteren Seite des Flansches hervorsteht. Somit dient er nicht nur zur Bildung einer Dichtung oder wenigstens einer Schuttbarriere zwischen dem äußeren Zylinder und dem Deckel, sondern auch dazu, den äußeren Zylinder nachgebend nach oben zu drücken und somit die Feststellvorrichtungen in festem Eingriff mit der inneren Seite des Deckels zu halten.

Wie in Fig. 3 gezeigt, weist der Unterbau des Gehäuses eine zweite Innenwand 244 auf, die über der unteren Kammer des Unterbaus angeordnet ist, welche nicht von der ersten Innenwand abgedeckt wird. Diese Wand kann, wie die erste Wand, am offenen oberen Ende des Unterbaus befestigt werden. Sie weist auf ihr montierte Schalterreihen auf und dient zusammen mit der anderen Innenwand dazu, die obere und untere Kammer des Gehäuses voneinander zu trennen, sowie insbesondere gewisse, eher dauerhaft vorgesehene Komponenten des Betätigungsorgans einschließlich des Motors und der zugehörigen Verdrahtung einzuschließen. Die Wand 147 bedeckt, wenn sie montiert ist, andere Teile, die ein häufiges Ersetzen nicht erfordern, wie etwa die Schneckenwelle, die Schnecke und der Mitnehmer, die an der Welle montierten Tellerfedern, das Schneckenrad und die Anschläge. Andererseits sind diejenigen Teile des Betätigungsorgans, die eine Einstellung erfordern, für diesen Zweck oberhalb der Innenwände zugänglich, wenn der Deckel von dem Gehäuseunterbau entfernt wird. Dies betrifft natürlich die Knöpfe an den oberen Enden der zu den Nockenringen sowie dem Antriebszahnrad zum Einstellen des Potentiometers führenden Stangen, die Drehmomenterfassungsvorrichtung, das Potentiometer selbst sowie die Sicherheitsschalter und die Grenzschalter.

Das Verdrahtungsdiagramm gemäß Fig. 12 enthält eine diagrammartige Darstellung des Teilzahnrads an der Potentiometerwelle und des Antriebszahnrads zum Einstellen des Potentiometers sowie der auf die Öffnungs- und Schließnocken ansprechenden Näherungsschalter und der auf die Drehmomentreaktionstaster ansprechenden Schalter. Fig. 12A zeigt das Teilzahnrad der Potentiometerwelle in einer aus der Stellung gemäß Fig. 12 herausbewegten Stellung. Eine Verdrahtung zur Verbindung des Potentiometers mit einem entfernt liegenden Stellungsanzeigeanbau des Gehäuses wird ebenso gezeigt.

Claims (24)

1. Betätigungsorgan für ein Drehventil, umfassend

• - ein auf das Ventil montierbares Gehäuse,
• - ein Schneckenrad, das zwecks Drehung in dem Gehäuse montiert ist und mit der Ventilstange verbunden werden kann, wenn das Gehäuse zum Beaufschlagen des Ventils mit einer Drehung auf dem Ventil montiert wird,
• - einen elektrischen Umkehrmotor in dem Gehäuse mit einer Abtriebswelle,
• - eine Schneckenwelle, die zwecks Drehung und begrenzter Axialbewegung innerhalb des Gehäuses montiert ist,
• - eine Einrichtung zum Verbinden des Motors mit der Schneckenwelle zum Drehen der Schneckenwelle in entgegengesetzten Drehrichtungen in Reaktion auf einen Umkehrbetrieb des Motors,
• - eine Baugruppe, die eine Schnecke und einen Mitnehmer enthält, die auf der Schneckenwelle zwecks Drehung und axialer Bewegung mit dieser montiert sind, wobei die Schneckenwelle in die Schnecke eingreift, um das Schneckenrad und somit die Ventilstange zu drehen,
• - eine Federeinrichtung, die die Schneckenwelle umgibt und die zwischen dem Gehäuse und jedem Ende der Baugruppe zusammengedrückt wird, und
• - eine Einrichtung an dem Gehäuse, an die der Mitnehmer angreifen kann, wenn eine der Federeinrichtungen zusammengedrückt wird, um der Schneckenwelle und dem Mitnehmer eine Längsbewegung in einem vorgegebenen Ausmaß als Reaktion auf ein vorgegebenes Drehmoment aufgrund einer Behinderung der Drehbewegung der Ventilstange zu ermöglichen.

2. Betätigungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung

• - ein Stirnrad an der Abriebswelle des Motors, und
• - ein Gegenrad an der Welle aufweist, welches trotz der begrenzten Längsbewegung der Schneckenwelle in Eingriff bleibt.

3. Betätigungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Schneckenwelle innerhalb von in beabstandeten Wänden des Gehäuses vorgesehenen Lagern aufgenommen wird, und
• - die Federeinrichtungen zwischen den Wänden und den Enden der Baugruppe zusammengedrückt werden.

4. Betätigungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einen manuellen Freilauf bildende Baugruppe vorgesehen ist, die

• - ein Handrad mit einer Stange aufweist, welche an dem Gehäuse mit der Schneckenwelle fluchtend zwecks Drehung bezüglich dieser sowie Hin- und Herbewegung zwischen einer ersten und einer zweiten Längsstellung montiert ist,
• - eine Einrichtung zum Verbinden der Stange mit der Schneckenwelle, um die Schneckenwelle zu drehen, wenn sich die Stange in der ersten Stellung befindet, und die Stange von der Schneckenwelle zu entkuppeln, wenn sie sich in der zweiten Stellung befindet, und
• - eine Einrichtung aufweist, die als Reaktion auf eine Verschiebung der Stange in Richtung ihrer ersten Stellung den Motor automatisch abschaltet.

5. Betätigungsorgan nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Gehäuse eine interne Hohlraumöffnung an einem Ende aufweist,
• - die den manuellen Freilauf bildende Baugruppe des weiteren eine Buchse aufweist, in der die Stange getragen wird, und die lösbar innerhalb des Hohlraums angeordnet ist, und
• - die Federn als Reaktion auf eine Bewegung der Buchse in den Hohlraum zusammengedrückt werden.

6. Betätigungsorgan für ein Drehventil, umfassend

• - ein auf das Ventil montierbares Gehäuse,
• - einen in dem Gehäuse montierten elektrischen Umkehrmotor,
• - eine Einrichtung, die eine drehbare Welle beinhaltet, welche den Motor mit der Ventilstange verbindet, wenn das Gehäuse an dem Ventil montiert ist, so daß die Stange als Reaktion auf den Betrieb des Motors in entgegengesetzten Drehrichtungen gedreht werden kann, und
• - ein manuelles Freilaufsystem, das
• - ein externes Handrad mit einer Stange, die innerhalb eines Hohlraums in dem Gehäuse zwecks Drehung in diesem sowie Hin- und Herbewegung zwischen einer ersten und einer zweiten Längsstellung montiert ist,
• - eine Hülse am inneren Ende der Stange mit an ihr befindlichen Längskerben, wobei
• - das innere Ende der Welle wenigstens einen Vorsprung aufweist, der in eine Kerbe paßt, wenn das Handrad und die Stange in die erste Stellung bewegt werden, und der aus der Kerbe heraus gleitet, wenn sie in die zweite Stellung bewegt werden, so daß die Welle zwecks Relativdrehung bezüglich der Stange freigegeben ist, und
• - eine Einrichtung zum lösbaren Halten der Stange in jeder ihrer Stellungen aufweist.

7. Betätigungsorgan nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stift vorgesehen ist, der sich verschiebbar durch ein Ende der drehbaren Welle erstreckt, um ein Paar von Vorsprüngen zu bilden, wobei sich jeder in eine der Kerben bewegen kann.

8. Betätigungsorgan nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Abschalten des Motors vorgesehen ist, die

• - einen an dem Gehäuse montierten Schalter und
• - einen Stab aufweist, der in dem Gehäuse montiert ist, um in einer seiner Stellungen sein inneres Ende in die Bahn der Hülse zu halten, um den Schalter dazu zu veranlassen, den Motor abzuschalten, und der aus dieser Stellung ausrückbar ist, wenn sich die Hülse in ihre andere Stellung bewegt, um den Motor anzuschalten.

9. Betätigungsorgan nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

• - eine Buchse lösbar in dem Gehäusehohlraum montiert ist und die Hülse zwecks Drehung und Hin- und Herbewegung in der Buchse angeordnet ist,
• - die Buchse ein Loch aufweist, um den Stab aufzunehmen, und
• - der Stab zusammen mit dem Schalter entfernbar ist, damit die Buchse innerhalb des Gehäusehohlraums installiert oder entfernt werden kann.

10. Betätigungsorgan nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Einrichtung zum lösbaren Halten der Stange in Längsrichtung beabstandete Nuten am Gehäuse aufweist und
• - Feststellvorrichtungen vorgesehen sind, die von der Hülse getragen und federbelastet nach außen gedrückt werden, um in jeder Stellung der Stange lösbar in eine der Nuten zu passen.

11. Betätigungsorgan für ein Drehventil, umfassend

• - ein an dem Ventilkörper montierbares Gehäuse,
• - einen in dem Gehäuse montierten elektrischen Umkehrmotor,
• - ein Schneckenrad, das zwecks Drehung in dem Gehäuse montiert ist und das mit der Ventilstange verbunden werden kann, wenn das Gehäuse an dem Ventil montiert ist,
• - eine Schneckenwelle, die zwecks Drehung sowie Hin- und Herbewegung in dem Gehäuse montiert ist,
• - eine Schnecke, die an der Welle zwecks Eingriff in das Schneckenrad montiert ist, so daß die Stange in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden kann, um das Ventil in Abhängigkeit des entgegengesetzten Umkehrbetriebs des Motors zu öffnen und zu schließen,
• - einen Mitnehmer, der an der Schneckenwelle zwecks Längsbewegung mit dieser montiert ist und der ein Paar axial beabstandeter Mitnehmerflächen aufweist,
• - Federeinrichtungen, die die Schneckenwelle und somit den Mitnehmer nachgebend in eine neutrale Stellung drücken,
• - ein Paar von Tastern, von denen jeder schwenkbar an dem Gehäuse montiert ist und einen Finger aufweist, der eine einer Mitnehmerfläche gegenüberliegende Stellung einnimmt, und
• - ein Paar von Schaltern, von denen jeder so in dem Gehäuse montiert ist, daß an ihn von einem der Taster angegriffen werden kann, um den Motor abzuschalten, wenn der Taster von der Mitnehmerfläche bei einer Längsbewegung der Welle in entgegengesetzte Längsrichtungen aufgrund eines Drehmoments ausreichender Größe zum Überschreiten einer vorgegebenen Kraft der Federeinrichtungen und somit zum Verschieben seines Mitnehmers auf eine Seite seiner neutralen Stellung bewegt wird.

12. Betätigungsorgan nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß

• - an jedem Taster ein Arm vorgesehen ist, der an einen der Schalter angreifen kann,
• - die Taster axial fluchtend angeordnet sind, und
• - die Schalter und Arme auf gegenüberliegenden Seiten der Taster liegen.

13. Betätigungsorgan nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Einstellen der Stellung eines jeden Tasters und somit zum Einstellen des Drehmoments, bei dem der Motor abgeschaltet wird, vorgesehen ist.

14. Betätigungsorgan nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Gehäuse einen Unterbau aufweist,
• - ein lösbar auf der oberen offenen Seite des Gehäuses montierter Deckel vorgesehen ist,
• - eine Innenwand vorgesehen ist, die lösbar mit dem Unterbau des Gehäuses verbunden ist, um eine Kammer zu bilden, in der die Schneckenwelle und der Mitnehmer angeordnet sind, und
• - die Taster und Schalter an einem Träger montiert sind, der lösbar mit der Wand verbindbar ist, um die Finger zwecks Erstreckung durch ein Loch in der Wand in einer Stellung zum Angriff durch den Mitnehmer zu halten.

15. Betätigungsorgan für ein Drehventil, umfassend

• - ein Gehäuse, das an einem Ventil montiert werden kann und das eine Öffnung in einer seiner Außenwände aufweist,
• - eine Einrichtung innerhalb des Gehäuses zum Drehen der Ventilstange zwischen einer Öffnungs- und Schließstellung des Ventils, die
• - eine Welle, deren eines Ende im Bereich der Gehäuseöffnung liegt und die in Abhängigkeit von der Drehung der Stange drehbar ist,
• - einen äußeren Zylinder, der Rastfinger zum nachgiebigen Passieren durch die Öffnung und eine an ihm befindliche Einrichtung aufweist, die an der Außenseite der Außenwand an liegen kann, wenn die Rastfinger um die Öffnung herum an deren Innenseite angreifen, und
• - einen innerhalb des äußeren Zylinders angeordneten inneren Zylinder aufweist, der lösbar mit dem einen Ende der Welle zwecks Drehung mit dieser in Eingriff steht, wobei
• - der äußere Zylinder Fenster und der innere Zylinder an ihm verteilte Anzeigen aufweist, welche durch die Fenster hindurch zur Anzeige der Öffnungs- und Schließstellung des Ventils betrachtbar sind.

16. Betätigungsorgan nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Einrichtung, die an die Außenseite der Außenwand angreifen kann, einen Flansch am äußeren Zylinder aufweist und
• - eine Dichtung aus elastischem Material hervorsteht, um an der Außenseite der Außenwand des Gehäuses eine Dichtung zu bilden und die Rastfinger fest gegen die Innenseite der Wand zu halten.

17. Betätigungsorgan für ein Drehventil, umfassend

• - ein an dem Ventil montierbares Gehäuse,
• - eine Einrichtung innerhalb des Gehäuses zum Drehen der Ventilstange zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung,
• - eine mit der Stange drehbare Welle, die ein Antriebszahnrad aufweist, und
• - eine Einrichtung zum Anzeigen der Stellung der Ventilstange, die
• - ein Potentiometer mit einer Welle zum Drehen eines Zeigers entlang einem Schleifring in seinem brauchbaren Meßbereich und
• - ein Potentiometerzahnrad aufweist, das symmetrisch über einen Teil der Potentiometerwelle zwecks Drehung mit dieser angeordnet ist und das Zähne zum Eingreifen in das Antriebszahnrad an der Welle aufweist, so daß der Zeiger in Abhängigkeit von der Drehung der Welle gedreht werden kann, wobei
• - der verbleibende Umfang des Potentiometerzahnrads frei von Zähnen ist, so daß es nicht über den brauchbaren Meßbereich des Potentiometers hinaus von dem Antriebszahnrad gedreht werden wird.

18. Betätigungsorgan nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiometerwelle unrund ist, um eng an liegend in ein unrundes Loch in dem Potentiometerzahnrad zu passen, so daß ihre Drehstellungen zueinander festgelegt sind.

19. Betätigungsorgan nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Einstellen der Drehstellung des Potentiometerzahnrads bezüglich der Welle vorgesehen ist.

20. Betätigungsorgan für ein Drehventil, umfassend

• - ein Gehäuse mit einem Unterbau, der an einem Ventil montiert werden kann,
• - einen elektrischen Umkehrmotor, der zwecks Drehung in dem Gehäuseunterbau montiert ist,
• - eine Einrichtung zum Drehen der Ventilstange zwischen einer Ventilöffnungs- und Schließstellung in Abhängigkeit vom Betrieb des Motors in entgegengesetzten Richtungen, und
• - eine Einrichtung zum Starten und Stoppen des Motors in der geöffneten und geschlossenen Stellung des Ventils, die
• - eine mit der Stange drehbare Welle,
• - eine erste und eine zweite Platte, die die Welle in axial beabstandeter Anordnung umgeben und an dieser lösbar befestigt sind,
• - einen ersten Ring, der die erste Platte zwecks Drehung bezüglich dieser eng umgibt und der einen in seinem Inneren ausgebildeten Zahnkreis aufweist,
• - einen zweiten Ring, der die zweite Platte zwecks Drehung bezüglich dieser eng umgibt und an dem ein Zahnkreis ausgebildet ist, wobei
• - jeder Ring eine äußere Nockenfläche aufweist, die exzentrisch zu seiner Drehachse ist,
• - einen ersten und einen zweiten Schalter, die so in dem Gehäuse montiert sind, daß sie während der Drehung der Welle von den Mitnehmerflächen an dem ersten bzw. dem zweiten Ring angegriffen und betätigt werden können, so daß der Motor in der geöffneten und der geschlossenen Stellung des Ventils gestoppt wird,
• - eine erste und eine zweite Stange, die an den Platten zwecks Drehung um zu der Drehachse der Welle parallele Achsen montiert sind,
• - ein Ritzel an der ersten Stange, das in den Zahnkreis des ersten Rings eingreift,
• - ein Ritzel an der zweiten Stange, das in dem Zahnkreis des zweiten Rings eingreift, und
• - eine manuell bedienbare Einrichtung an den Enden der Stangen aufweist, die außerhalb einer der Platten liegen, so daß die Einstellung der Drehstellung der Nockenflächen an den Ringen möglich ist.

21. Betätigungsorgan nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Welle ein Paar durch sie hindurch verlaufende Löcher aufweist,
• - die Platten durch sie hindurchgehende Löcher aufweisen, die mit den Löchern in der Welle fluchten, und
• - Stifte in den Löchern aufgenommen werden, um die Platten an der Welle zu befestigen.

22. Betätigungsorgan nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Anzeigen der Stellung des Ventils vorgesehen ist, die

• - eine dritte Platte, die die Welle in axial beabstandeter Anordnung sowohl zur ersten als auch zur zweiten Platte umgibt und die an dieser befestigt ist,
• - einen dritten Ring, der die dritte Platte zwecks Drehung bezüglich dieser umgibt und der einen in seinem Inneren ausgebildeten Zahnkreis aufweist,
• - ein Potentiometer, das in dem Gehäuse montiert ist und Zähne um seine Welle herum aufweist, die in die Zähne an dem dritten Ring eingreifen, so daß ein an der Welle befindlicher Zeiger entlang einem Schleifring um eine Distanz gedreht wird, welche die Stellung des Ventils angibt,
• - eine dritte Stange, die an den Platten zwecks Drehung um eine zu der Drehachse der Welle parallele Achse montiert ist,
• - ein Ritzel an der dritten Stange, das in den Zahnkreis des dritten Rings eingreift, und
• - eine manuell bedienbare Einrichtung an dem Ende der dritten Stange aufweist, das sich außerhalb der einen Platte befindet, so daß eine Einstellung der Stellung des Zeigers relativ zum Schleifring möglich ist.

23. Betätigungsorgan für ein Drehventil, umfassend

• - ein an einem Ventil montierbares Gehäuse,
• - einen elektrischen Umkehrmotor in dem Gehäuse,
• - eine Schnecke, die in dem Gehäuse zwecks Drehung in entgegengesetzten Richtungen in Abhängigkeit von dem Umkehrbetrieb des Motors montiert ist,
• - ein Kegelrad, das in dem Gehäuse zwecks Verbindung mit der Ventilstange montiert ist, an dem in die Schnecke eingreifende Zähne vorgesehen sind, daß das Ventil zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung gedreht werden kann, und das Absätze an den gegenüberliegenden Enden der Zähne aufweist,
• - Anschläge, die an dem Gehäuse montiert sind und sich in dieses hinein erstrecken, um dort Flächen in Stellung zu bringen, an die von den Absätzen angegriffen wird, um ein Weiterbewegen des Kegelrads in beiden Richtungen zu vermeiden, und
• - eine Einrichtung, mittels der die Anschläge von außerhalb des Gehäuses in Angriffsstellungen für die Absätze bewegt werden können, die verschiedenen Drehstellungen des Kegelrads entsprechen.

24. Betätigungsorgan für ein Drehventil, umfassend

• - ein Gehäuse mit
• - einem an dem Ventil montierbaren Unterbau,
• - einer Innenwand, die über einem offenem Ende das Unterbaus angeordnet werden kann,
• - einem Deckel, der auf dem Unterbau entfernbar montiert ist, um einen Zugriff in das oberhalb der Innenwand gelegene Gehäuse zu ermöglichen,
• - einen elektrischen Umkehrmotor und eine Antriebsbaugruppe innerhalb des Gehäuseunterbaus und unterhalb der Innenwand zum Verbinden des Motors mit der Ventilstange,
• - eine Einrichtung, die ein Potentiometer zum Anzeigen der Stellung des Ventils aufweist,
• - eine Einrichtung zum Einstellen des Meßbereichs, in dem das Potentiometer arbeiten soll,
• - eine Einrichtung zum Abschalten des Motors, wenn die Ventilstange ihre geöffnete und geschlossene Stellung erreicht,
• - eine Einrichtung zum Einstellen der Stellungen, in denen der Motor als Reaktion auf ein extrem großes Drehmoment abgeschaltet werden soll, wobei
• - sowohl das Potentiometer als auch die Motorabschalteinrichtung und die Einstelleinrichtung auf der Oberseite der Innenwand angeordnet sind, um einen Zugriff bei Entfernung des Deckels zu ermöglichen.