DE2631100A1

DE2631100A1 - Vorrichtung zur stellungsanzeige an einem ventil

Info

Publication number: DE2631100A1
Application number: DE19762631100
Authority: DE
Inventors: Reinhard Reuss; Friedrich Schittek
Original assignee: Gustav F Gerdts KG
Current assignee: Gustav F Gerdts KG
Priority date: 1976-07-10
Filing date: 1976-07-10
Publication date: 1978-01-12

Description

GUSTAV F. GERDTS KG

BREMEN BREMEN, ?· Juli 1976

Vorrichtung zur Stellungsanzeige an einem l/entil

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Stellungsanzeige an einem ein hubbeuegliches Verschlußteil aufweisenden Ventil, wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruches spezifiziert angegeben ist.

Bei einer bekannten derartigen Vorrichtung (FR-PS 2 UkZ 023) ist der Fühlerhebel als Kipphebel ausgebildet, der mit seinem einen Ende die Stellung des VerschluBteiles abfühlt, während das andere Hebelende im einen Fall einen Schalter betätigt zur Auslösung einer elektrischen Fernanzeige. Im anderen Fall dient besagtes Hebelende als Zeiger für eine mechanische Nahanzeige und führt einen seitlichen Hub aus. Die Größe dieses Hubes hängt u. a. entscheidend von der Länge des Zeigers, sprich Hebelendes, ab, d. h. für einen großen Anzeigehub und damit für eine gut erkennbare Anzeige ist häufig ein besonders langer Zeiger vorzusehen. Dies bedingt jedoch ein unvorteilhaft hohes Gehäuse der Anzeigevorrichtung. Auch meist die bekannte Vorrichtung keinen üJeg für eine gleichzeitige mechanische und elektrische Anzeige auf. Außerdem erweist sich eine druckdichte Durchführung des Kipphebels durch die Wand des Ventil- resp. Vorrichtungsgehäuses als schwierig und aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche im Falle einer mechanischen Anzeige bei einfachem konstruktiven Aufbau und klein-, insbesondere flachbauender Ausführung des Vorrichtungsgehäuses ein deutlich erkennbares Anzeigesignal abgibt. Ein weiteres Ziel ist es, neben der Möglichkeit der elektrischen Fernanzeige als Alternative zur mechanischen Nahanzeige eine gleichzeitige mechanische Nah- und elektrische Fernanzeige zu ermöglichen. Zugleich sollen die Voraussetzungen für eine einfache und zuverlässige Abdichtung der Gehäusedurchführung des Fühlerhebels geschaffen sein.

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Die gestellte Aufgabe ujird durch Anuiendung der im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Erfindungsmerkmale gelöst.

Der Fühlerhebel führt statt der Kippbewegung, wie sie bei den bisherigen Hebeln erfolgt, eine Drehbewegung aus. Hierbei ist der eine Kurbelzapfen des Fühlerhebels im Gehäuse der Anzeigevorrichtung drehbeweglich gelagert. Diese Lagerung ist gegenüber einem Kipplager baulich und fertigungstechnisch bedeutend einfacher. Zudem bereitet es keinerlei Schwierigkeiten, ein Drehlager mit einer druckdichten Abdichtung zu versehen. Beispielsweise könnte dies schon durch einen einfachen G-Ring geschehen. Ferner hat die Länge des drehgelagerten Kurbelzapfens auf den Ausschlag eines vom Kurbelzapfen drehverstellten Zeigers für die mechanische Nahanzeige und mithin auf die Erkennbarkeit der Anzeige keinerlei Einfluß, so daß besagter Kurbelzapfen und damit auch das Gehäuse der Anzeigevorrichtung besonders kurz bzw. flach gehalten werden können. Ein ausreichend großer Zeigerausschlag und damit ein deutlich erkennbares Anzeigesignal kann in einfacher Weise durch entsprechende Abstimmung der Armlänge der Kurbel auf den Hub des Verschlußteiles realisiert werden.

Alternativ oder auch gleichzeitig zur mechanischen Nahanzeige kann die Drehbewegung des drehgelagerten Kurbelzapfens zur elektrischen Fernanzeige benutzt werden. Eine Signalgabe kann beispielsweise über einen am Kurbelzapfen vorgesehenen permanentmagnetischen Läuferfinger als Auslöser und radial zu dessen Schwenkbahn am l/orrichtungsgehäuse angeordneten Reedkontakten erfolgen. Es ist ersichtlich, daß die Teile zur Fernanzeige axial zwischen dem Stellungsanzeiger am Kurbelzapfen und dem Ventilgehäuse gelegen angeordnet werden können und somit ohne weiteres eine gleichzeitige mechanische Nah- und elektrische Fernanzeige ermöglicht ist.

Eine stetige Fernanzeige als besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung hat der Anspruch 2 zum Gegenstand. Die Ausführungsform gemäß Anspruch 3 bietet dabei die Möglichkeit,

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die vorgesehenen elektrischen Spulen an eine Brückenschaltung anzuschließen und dabei in den Brückenzweigen gegenläufige Spannungsänderungen zu bewirken. Hierdurch können vorteilhaft große Verstimmungen in der Brückendiagonale erzielt werden, so daß eine Verstärkung des Meßsignals entbehrlich ist.

Eine besonders günstige Ausbildung der Spulenanordnung zu einem im Bedarfsfall lediglich auf das Vorrichtungsgehäuse aufzuschiebenden Bauteil haben die Ansprüche k bis 6 zum Gegenstand.

Mit den Merkmalen des Anspruches 7 wie auch B ist stets eine einwandfreie Anlage der Kurbel am Verschlußteil sichergestellt, ohne daß es hierzu am Verschlußteil formschlüssiger und damit aufwendiger Führungsmittel für den Kurbelzapfen bedarf. Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 9 hat darüberhinaus eine gegen den Mediumstrom geschützte Anordnung der Schenkelfeder zum Gegenstand. Außerdem bietet diese Lösung beispielsweise bei einer Einschraubbefestigung des Vorrichtungsgehäuses am Ventilgehäuse den zusätzlichen Vorteil, daß das erst nach Einschrauben des Vorrichtungsgehäuses erforderliche Einsetzen der Schenkelfeder bequem von oben in das Vorrichtungsgehäuse erfolgen kann. Eines Eingriffes in das Ventilgehäuse bedarf es nicht.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ausschnittsweise und im Längsschnitt · ein Rückschlagventil mit daran vorge

sehener Anzeigevorrichtung,

Fig. 2 ausschnittsweise das Rückschlagventil und die Anzeigevorrichtung aus Fig. 1 in Draufsicht, bei Ventiloffenstellung, Fig. 3 die Darstellung aus Fig. 2 bei Ventil

schließstellung ,

Fig. h eine andere Ausführungsfarm der Anzeigevorrichtung im Längsschnitt und Fig. 5 die Anzeigevorrichtung aus Fig. k im Schnitt 5-5.

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In einem Ventilgehäuse 1 ist hubbeweglich geführt ein VerschluBteil 2 angeordnet, dessen jeweilige Hubstellung durch eine Vorrichtung 3 angezeigt werden soll.

Die Anzeigevorrichtung 3 weist ein flaches Gehäuse k auf, welches mittels eines Gewindestutzens 5 in eine radial zum Verschlußteil 2 angeordnete Gewindebahrung 6 des Ventilgehäuses eingeschraubt ist. Ferner umfaßt die Vorrichtung 3 als Fühlerhebel eine Kurbel 7, deren einer Kurbelzapfen 8 im Gehäuse k drehbeweglich gelagert ist und an seinem freien Ende einen Stel-1D lungsanzeiger 9 trägt, während der andere Kurbelzapfen 10 radial an der rückwärtigen Axial- oder Stirnfläche 11 des Verschlußteiles 2 tastend anliegt. Hierzu umgibt innerhalb des Gehäuses k eine Schenkelfeder mit ihren Windungen 12 das ventilinnenseitige Ende des Kurbelzapfens 8, wobei der eine Federschenkel am Vorrichtungsgehäuse k als Widerlager gehalten ist, während der andere Federschenkel 14 drehverstellend am Kurbelzapfen 8 angreift. Ein O-Ring 15 bewirkt eine druckdichte Durchführung des Kurbelzapfens 8 durch das Vorrichtungsgehäuse k, und ein abgedichtet in letzterem angeordnetes, druckfestes Schauglas 16 ge-2D währleistet darüber hinaus ein Abdichten bei einem evtl. Undichtwerden des D-Ringes 15.

Das Anbauen der Vorrichtung 3 an das Ventilgehäuse 1 geschieht, indem das Gehäuse k mit eingesetzter Kurbel 7, jedoch ohne Schenkelfeder 12 - 1**, in die Gewindebohrung G eingeschraubt wird. Das Fehlen der Schenkelfeder erlaubt eine unbegrenzte Relativdrehung zwischen der Kurbel 7 und dem Gehäuse k, so daß ein ungehindertes Einschrauben des Gewindestutzens 5 in die Gewindebohrung 6 möglich ist. Sodann wird die Schenkelfeder auf den Kurbelzapfen 8 aufgesetzt und mit ihren Schenkeln 13, 1U am Ge-3D häuse 3 resp. am Kurbelzapfen 8 fixiert. Abschließend erfolgt eine Montage des Stellungsanzeigers 9 und des Schauglases 16.

Wie bereits erwähnt, wird der Kurbelzapfen 10 der Kurbel 7 durch die Schenkelfeder 12 - "\h stets in Anlage an der Axialfläche 11 des Verschlußteiles 2 gehalten. Demzufolge führt die Kurbel 7 bei einer Hubbewegung des VerschluBteiles 2 eine

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Schwenk- ader Drehbewegung um ihren Kurbelzapfen 8 aus, wie auch aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist. Anhand des Stellungsanzeigers 9 kann somit jederzeit die jeweilige Hubstellung des Verschlußteiles 2 an der Anzeigevorrichtung 3 abgelesen werden.

Dadurch, daß der Zeiger 9 seinen Ausschlag als Drehbewegung ausführt, wird die Übersichtlichkeit bzw. Erkennbarkeit der Anzeige positiv beeinflußt. Es besteht die Möglichkeit, den Zeiger bei Ventilaffenstellung in der vorgesehenen Strömungsrich-

1G tung des Mediums verlaufend anzuordnen (Fig. 2), während er in Ventilschließstellung (Fig. 3) gleichsam als Barriere quer zur Strömungsrichtung verlaufen kann. Damit wird die jeweilige Funktion des Rückschlagventiles besonders prägnant angezeigt.

Bei der Vorrichtung gemäß den Figuren h und 5 ist neben der durch den Stellungsanzeiger 9 gegebenen mechanischen Nahanzeige zugleich noch eine elektrische Fernanzeige ermöglicht. Hierzu besteht das Gehäuse k aus magnetisch nichtleitendem Material und weist zwischen seinem oberen, das Schauglas 16 und den Stellungsanzeiger 9 enthaltenden Teil und dem Gewindestutzen 5 einen Aufnahmehals 17 auf. Im Bereich des letzteren trägt der Kurbelzapfen θ einen als Ex^nterscheibe ausgebildeten Nocken 18 aus magnetisch leitendem Material. Außen puf den Aufnahmehals 17 ist ein scheibenförmiges Bauteil aufgesetzt, das einen magnetisch leitenden Mantelring 19 aufweist, in dem in winkelgleicher Umfangsteilung vier elektrische Spulen 2D mit Kernen 21 angeordnet sind. Die Kerne 21 erstrecken sich in Höhe des Nockens 18 radial zu diesem und sind mit ihren äußeren Enden mit dem Mantelring 19 verbunden, während sie mit ihren innenliegenden Enden an den Aufnahmehals 17 heran-reichen. Im übrigen ist der Innenraum des

3G Mantelringes 19 mit Vergußmasse 22 ausgefüllt, welche die Spulen 2D umschließt und lediglich eine zentrale Durchgangsbührung 23 für den Aufnahmehals 17 aufweist.

Für eine elektrische Fernanzeige wird an zwei der Spulen 2G eine Speisespannun-g angelegt. Über die Kerne 21, den Nocken 18 sowie den Mantelring 19 bilden sich von den spannungsgespeisten

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zu den benachbarten nicht spannungsgespeisten Spulen 20 und zurück Magnetfelder aus. üJie der Stellungsanzeiger 9, so führt auch der Nocken 1Θ bei einem Hub des Ventil-VerschluSteiles 2 eine Drehbewegung aus. Hierdurch ändert sich die Breite des Luftspaltes zwischen dem Nocken 1fl und den Kernen 21, was eine Veränderung der Magnetfelder zur Folge hat. Diese Änderung kann beispielsweise über eine Brückenschaltung als Signal für die Stellungsanzeige gemessen werden.

LJie Fig. k ferner noch zeigt, kann die Kurbel 7 zweiteilig ausgebildet sein, wobei der eine Kurbelteil den drehgelagerten Kurbelzapfen 8 umfaßt, an dem der übrige Kurbelteil lösbar befestigt ist. Durch Austausch dieses lösbaren Kurbelteiles kann die Vorrichtung 3 mit geringem Aufwand den jeweiligen Ventilabmessungen angepaßt werden.

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Bezugszeichenliste

1	Ventilgehäuse
2	UerschluBteil
3	Anzeigevorrichtung
it	Gehäuse der Vorrichtung
5	Geujindestutzen
6	Geuiindebohrung
7	Kurbel
a	Kurbelzapfen
9	Stellungsanzeiger
1D	Kurbelzapfen
11	Axialfläche
12	Schenkelfeder-lüindungen
13,14	Federschenkel
15	D-Ring
16	Schauglas
17	Aufnahmehals
1B	Nocken
19	Mantelring
2D	elektrische Spulen
21	Kerne
22	Vergußmasse
23	Durchgangsbohrung

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Claims

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Patentansprüche

Vorrichtung zur Stellungsanzeige an einem ein hubbewegliches Verschlußteil aufweisenden Ventil, mit einem die Wandung des VentilgehäusES qusr zur Hubrichtung des Verschlußteilss durchsetzenden FühlerhsbEl, wslcher mit seinem vEntilinnEren Ende tastend an einer Axialfläche des Verschlußteiles anliegt, während der Fühlerhebel mit seinem andßren Ende die Stellungsanzeige bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der FühlerhebBl als Kurbel (7) ausgebildet ist, deren einer Kurbelzapfen (10) radial an der Axialfläche (11) dßs Verschlußteiles (2) anliegt, während dar andEre Kurbelzapfen (8) drehbeweglich im Gehäuse (^) der Vorrichtung (3) gelagert ist sowie an seinem freien Ende einen Stellungsanzeiger (9) trägt und / oder einen drehbetätigten Auslöser (18) zur elektrischen Signalgabe aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöser aus einem magnetisch leitenden Nocken (18) am drehgelagerten Kurbelzapfen (8) besteht und daß am Vorrichtungsgehäuse Ct) elektrische Spulen (20) angeordnet sind, die in Höhe des Nockens (18) und radial zu diesem angeordnete Kerne (21) aufweisen, welche an ihren äußeren Enden magnetisch leitend miteinander verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g B kennzeichnßt , daß in winkelgleicher Umfangteilung vier Spulen (20) am Vorrichtungsgehäuse (^) angeordnst sind.
k. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Spulen (20) in seinem Innenraum aufnehmender, magnetisch leitender Mantelring (19) vorgesehen ist, mit dem die äußeren Enden der Kerne (21) verbunden sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelring (19) unter Belassung einer zentralen Durchgangsbohrung (23) mit einer die Spulen (20) umschließenden Vergußmasse (22) ausgefüllt ist.

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6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das l/Drrichtungsgehäuse (4) im Bereich des Nockens (18) einen magnetisch nicht leitenden Aufnahmehals (17) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine an der Kurbel (7) angreifende, den verschluBteilseitigen Kurbelzapfen (1D) mit der Axialfläche (11) des Verschlußteiles (2) in Kontakt haltende Andrückfeder (12 - 14).

1D
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Andrückfeder als Schenkelfeder (12 - 14) mit zujei über Federuiindungen (12) miteinander verbundenen Schenkeln (13, 14) ausgebildet ist, uobei der eine Schenkel (13) am Vorrichtungsgehäuse (4) als Widerlager gehalten ist, mährend der andere Schenkel (14) drehverstellend an der Kurbel (7) angreift.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkelfeder (12 - 14) innerhalb des Vorrichtungsgehäuses (4) angeordnet ist.

1G. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (7) zweiteilig ausgeführt ist, wobei der eine Kurbelteil den drehgelagerten Kurbelzapfen (8) umfaßt, an welchem der restliche Kurbelteil lösbar befestigt ist.

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