DE3432953C2 - Vorrichtung zur Anordnung und Justierung von Stellungsmeldern oder- gebern für Ventilantriebe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Anordnung und Justierung von Stellungsmeldern oder -gebern für Antriebe, die zur Steuerung von Ventilen eingesetzt werden. Durch die Erfindung ist es möglich, Stellungsmeldereinrichtungen von derartigen Ventilen so anzuordnen, daß der die Rückmeldegenauigkeit bestimmende Abstand zwischen Stellungsmelder und -geber selbst unter Temperatureinflüssen und/oder Veränderungen in der Geradheit der Ventilstange unveränderlich äquidistant ist. Diese Vorteile werden u. a. dadurch erreicht, daß eine von der Schaltstange durchdrungene und geführte Halterung vorgesehen ist, die auf ihrer einen Seite an ortsfesten Gehäuseteilen des Ventils form- und/oder kraftschlüssig befestigt ist, und daß die Halterung der jeweils zweiseitigen Lagerung von schaltstangenparallelen Führungsstangen und einer Verstellstange dient, wobei ein Träger für Stellungsmelder bzw. -geber durch die Führungsstangen geführt und durch die Verstellstange justiert wird (Figur).

Description

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lungsmelder oder -geber, die eine Rückmeldeungenau- Vorrichtung bleibt bezüglich ihrer Auswirkungen auf

igkeit ergibt, die aus sicherheitstechnischen Gründen die Schaltpunkte des Ventils unabhängig von äußeren

weder tolerierbar ist noch durch besonders steife Aus- Einflüssen und damit praktisch unverändert Die Repro-

bildung aller an der Deformation teilnehmenden Bautei- duzierbarKeit der Zuordnung zwischen der Lage des

Ie verhindert werden kann. 5 Stellungsmelders und den Schaltungsendlagen des Ven-

Auch bei den vorstehend erwähnten berührungslos tils am selben Ventil ist gegenüber bekannten Anord-

arbeitenden Stellungsmeld^einrichtungen bewirken nungen wesentlich verbessert.

Deformationen und die damit verbundenen Lageverän- Die bisher beschriebene erfindungsgemäße Vorrich-

derungen zwischen Stellungsmelder und -geber Rück- tung und ihre vorteilhaften Ausgestaltungen schreiben meldeungenauiskeiten. io keine bestimmte Anordnung von Stellungsmelder und

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, -geber vor. Eine ortsfeste Anordnung des Stellungsmel-Stellungsmeldeeinrichtungen von Ventilen so anzuord- ders reit seinen elektrischen Anschlüssen vermeidet jenen, daß der die Rückmeldegenauigkeit bestimmende doch eine mechanische Beanspruchung der elektrischen Abstand zwischen Stellungsmelder und -geber unverän- Anschlußleitungen durch die Schaltbewegung des Venderlich äquidistant ist Dies soll selbst dann sicherge- is tils. Bei umgekehrter Anordnung des Stellungsmelders, stellt sein, wenn einerseits Temperatureinflüsse und/ also an der Schaltstange, müssen die Anschlußleitungen oder andererseits Veränderunges in der Gesundheit der die Schaltbewegung des Ventils mitmachen, wodurch in Ventilstange als Folge von Schaltkräften oder anderen der Regel lebensdauerverkürzende Beanspruchungen Kräften auftreten. gegeben sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch im 20 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

Kennzeichen des Hauptanspruchs aufgeführten Merk- Zeichnung dargestellt und wird im 'Agenden in einer

male geiöst. einzigen Figur näher beschrieben.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile begehen ins- Es handelt sich bei dem dargestellten Ausführungsbesondere darin, daß keine von der Schaltstange Iosge- beispiel um eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der löste Eigenbewegungen der Führungs- bzw. Verstell- 25 eine Schaltstange 2, die die Verlängerung einei nicht stangen und damit des Stellungsmelders bzw. -gebers dargestellten Ventilstange darstellt in ein eigenständimöglich sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung sorgt ges, am ebenfalls nicht dargestellten Ventilgehäuse oder dafür, unabhängig von den ursächlichen Kraftwirkun- dem Antriebsgehäuse angeordnetes Gehäuse 1, das der gen oder Formänderungen, daß die Achsen der Füh- Aufnahme einer Stellungsmeldeeinrichtung dient hinrungs- bzw. Verstellstangen und die Achse der Schalt- 30 eingeführt ist

stange unveränderlich äquidistant bleiben. Zwar bilden Das Gehäuse 1 ist im Bereich seines Gehäusebodens

die vorgenannten Achsen im Verformungszustand die la über nicht näher dargestellte Verbindungsmittel mit

parallelen Seiten eines Parallelogramms, jedoch sind die dem Ventilgehäuse oder dem Antriebsgehäuse des Ven-

dadurch bedingten Achsabstandsänderungen praktisch tils verbunden und kann über eine strichpunktiert ange-

ohne Bedeutung. 35 deutete Haube 16 verschlossen werden. Eine Halterung

Um eine sichere Führung und ggf. eindeutige Mitnah- 3, bestehend aus einem ebenflächigen Fußteil 3a, einem me der Halterang durch die SchaStstange unter allen ebensolchen Kopfteil 36 und einem diese beiden miteindenkbaren Betriebsbedingungen zu gewährleisten, ist ander verbindenden Verbindungsteil 3c ist derart innernach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung halb des Gehäuses! auf dessen Gehäusebeden Ls angevorgesehen, daß das Verbindungsteil auf seiner gesam- 40 ordnet daß die Schaltstange 2 sowohl Fuß- als auch ten Länge zwischen Fuß- und Kopfteil die Schaltstange Kopfteil 3a bzw. 3b durchdringt und von dem Verbinwenigstens auf deren halbem Umfang umschließt dur.gsteil 3c auf wenigstens seinem halben Umfang um·

Bei Stellungsmeldeeinrichtungen, die beiührend ar- schlossen wird. Der Fußteil 3a weist auf seiner dem beiten. ist es von Vorteil, wenn nach einer anderen Aus- Gehäuseboden la zugewandten Seite und konzentrisch gestaltung der Erfindung wenigstens ein Steüungsmel- 45 zur Schaltstange 2 einen nicht dargestellten kegelförmider bzw. -geber im Bereich der nicht von dem Verbin- gen Ansatz auf. Dieser Ansatz dient der Zentrierung der dungsteil umschlossenen Ventilslange angeordnet ist Halterung 3 innerhalb des Gehäusebodens la in Bezug Dadurch werden zusätzliche Aussparungen, wie bei- auf die Schaltstange Z Die Befestigung des Fußteils 3a spielsweise Schütte im Bereich des Verbindungsteils, am Gehäuseboden la wird über vier als Durchgangsüberflüssig. 50 bohrungen für Verbindungsmittel ausgebildete Befesti-

Eine sehr einfache Befestigung der Führungsstangen gungsbohrungen 3d sichergestellt. Fuß- und Kopfteil 3a

und der Verstellstange innerhalb der Halterung wird bzw. 36 weisen auf jeder ihrer beiden auskragenden

erreicht wenn nach einer weiteren Ausgestaltung der Seiten jeweils drei Durchgangsbohrungen auf. Die im

Erfindung die Führungsstangen und die Verstellstange Fuß- ur.d Kopfteil 3a bzw. 36 jeweils außenliegenden

durch formschlüssig wirksame Vorkehrungen im Be- 55 Lagerbohrungen 3e bzw. 3/ korrespondieren miteinan-

reich zwischen dem Fußteil der Halterung und dem Ge- der. Das gleiche gi-'i fOr die jeweils zwischen den vorge-

häuseboden axial unverschiebbar gesichert sind. nannten Lagerbohrungen angeordnete Lagerbohrung

Eine weitere Vereinfachung der erfindungsgemäßen 3g bzw. 3h.

Vorrichtung erzielt man, wenn nach einer anderen Aus- Die Lagerbohrungen 3e und 3/dienen der zweiseitt-

gestaltung die Verstellbohrung im Träger so bemessen 60 gen Lagerung von Führungsstangen 4a und 46. In den

ist, daß sich dessen Muttergewinde beim Eindrehen der jeweils einander zugeordneten Lagerbohrungen 3g und

Verstellstange spanlos ausformt 3Λ ist eine Verstellstange 5 zweiseitig gelagert. Zwi-

Neben der verbesserten Rückmeldegenauigkeit unter sehen dem Fußteil 3a und dem Gehäuseboden 1 a weisen

den verschiedensten Betriebsbedingungen wird durch sowohl die Führungsstangen 4a, 46 als auch die Verstell-

die erfindungsgemäße Vorrichtung gegenüber bekann- 65 stange 5 nicht näher dargestellte formschlüssig wirksa-

ten Anordnungeii d^;e Einstellbarkeit der Schaltpunkte me Vorkehrungen auf, die die Stangen axial unver-

des Ventils vereinfacht. Eine an einem Ventil einmal schiebbar sichern. Ein Träger 6 wird in zwei Führungs-

vorgenommene Einsteßung der erfindungsgemäßen bohrungen 66 von den beiden Führungsstangen 4a, 46

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geführt und ist in einer Verstellbohrung 6a über die Verstellstange 5, weiche auf ihrer ganzen Länge mit einem Gewinde versehen ist, feinfühlig verstellbar.

Ihre Verdrehung erfolgt über eine geeignete Vorkehrung (beispielsweise einen Schlitz), die vom Kopfteil 36 her zugänglich ist. Auf dem Träger 6 ist ein als Mikroschalter ausgebildeter Stellungsmelder 7 befestigt, der Ober seinen Rollenfederhebel Ta die Schaltstange 2 berührend abtastet Eine in der Schaltstange 2 ausgebildete Schaltrille 2a dient als Stellungsgeber für den Stel- kingsmelder 7. Die Verstellbohrung 6a im Träger 6 ist so bemessen, daß sich dessen Muttergewinde beim Eindrehen der Verstellstange 5 spanlos ausformt

Die Wirkungsweise des mit einem Rollenfederhebel 7a ausgestatteten Mikroschalters 7 in Verbindung mit der an der Schaltstange 2 ausgebildeten Schaltrille 2a ist hinlänglich bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung. Bei Veränderungen in der Geradheit der Ventilstange infolge von Schaltkräften oder anderen Kräften oder durch Temperatureinflüsse wird der die Schaltstange 2 teilweise umschließende Verbindungsteil 3c von letzterer adäquat in die jeweils neue Lage mitgenommen. Da die Obergänge zwischen dem Verbindungsteil 3c und dem benachbarten Fuß- bzw. Kopfteil 3a bzw. 36 relativ biegeweich ausgebildet sind, bleiben die Achsen der Führungsstangen Aa, Ab und der Verstellstange 5 zueinander parallel und gleichzeitig auch parallel zur Achse der Schaltstange Z Es ergibt sich eine parallelogrammartige Formänderung der Halterung 3, die zusammen mit den Führungsstangen 4a, Ab und der Verstellstange S einen Rahmen bildet, wobei die einzelnen Achsen jeweils die parallelen Seiten des Parallelogramms bilden. Die Abstände der Achsen zueinander

bleiben praktisch äquidistant, da die auftretenden Form- L

änderungen letztlich verhältnismäßig klein sind. Die 35 [

Führungsstangen 4a und Ab sind beispielsweise so ange- j

ordnet, daß der Stellungsmelder 7 mit seinem Rollenfe- [

derhebel 7a die Schaltstange 2 in ihrem nicht von dem Verbindung: teil 3c umschlossenen Bereich abtasten kann. Die Halterung 3 ist für die Aufnahme von wenigstens einem Stellungsmelder 7 ausgebildet, wodurch die Erfassung aller Schaltpunkte des Ventils sichergestellt ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

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werden. Die Kenntnis des jeweiligen Schaltzustandes

Patentansprüche: dieser Ventile bzw. die Information über den Vollzug

einer Schaltbewegung ist heute vor allen Dingen ein

!.Vorrichtung zur Anordnung und Justierung von sicherheitstechnisches Erfordernis. Daraus ergibt sich Stellungsmeldern oder -gebern für Antriebe, die znr 5 für die Praxis die Notwendigkeit, das Einrichtungen zur Steuerung von Ventilen eingesetzt werden, deren Stellungsmeldung an Ventilen stets zuverlässig und da-Ventilstange als Schaltstange ausgebildet ist oder bei vor allem über lange Zeiträume arbeiten müssen, sich in eine Schaltstange verlängert und auf Stel- Abhängig von den ihnen zugrunde liegenden Wirklungsmelder oder -geber einwirkt, mit einer Halte- mechanismen gibt es verschiedene StellungsnHdeeinrung, die zwei im Abstand angeordnete, von der io richtungen, die alle hinlänglich bekannt sind. Auf elek-Schaltstange durchsetzte Flansche aufweist, die an tro-mechanisch arbeitender Basis sind es beispielsweise ihrem einen Ende an einem ortsfesten Gehäuseteil Mikroschalter, die mittels Schaltrillen oder Schaltnokdes Ventils befestigt ist und die der zweiseitigen La- ken betätigt werden. Darüber hinaus haben sich indukgerung von Säulen dient, welche parallel zur Schalt- tiv oder nach dem sogenannten »Halleffekt« arbeitende stange angeordnet und auf denen die Stellungsmel- i5 Stellungsmelder durchgesetzt, die berührungsfrei arbeider oder -geber verstellbar montiert sind, da- ten. Während bei den elektro-mechanisch arbeitenden durch gekennzeichnet, Stellungsmeldereinrichtungen der sog. Stellungsgeber daß die Halterung (3) von der Schaltstange (2) ge- (Schaltrille oder Schaltnocken) den Mikroschalter beführt wird, wobei letztere von einem Verbindungs- rührt und dadurch betätigt, wird bei den anderen vorgeteil (3c). das ein Fuß- und Kopfteil (3a bzw. 3b) der 20 nannten Meldeeinrichtungen ein geeigneter Stellungs-Halterung {3i miteinander verbindet, umschlossen geber am jeweiligen Stellungsmelder berührungslos ist. vorbeibewegt. Grundsätzlich kann der Stellungsgeber daß die Obergänge zwischen dem Verbindungsteil an der bewegten Ventil- oder Schaltstange oder aber (3c; und dem benachbarten Fuß- bzw. Kopfteil (3a auch ortsfest am Ventilgehäuse oder an anderen mit bzw. 3b) relativ biegeweich ausgebildet sind, 25 diesem verbundenen Bauteilen angeordnet sein. Für den daß Fuß- und Kopfteil (3a bzw. 3b) der jeweils zwei- jeweils zugeordneten Stellungsmelder ergibt sich darseitigen Lagerung von schaltstgigenparallelen Füh- aus die gegensätzliche Anordnung. So ist beispielsweise rungsstangen (4a, 4b) und einer dazu parallelen Ver- aus der DE-OS 30 14 959 eine Vorrichtung der einleistellstange (5) dienen, wobei ein Träger (6) für Stel- tend gekennzeichneten Gattung bekannt, bei der die lungsmelder(7)bzw.-geber(2a;durchdieFührungs- 30 Stellungsmelder (elektro-mechanisch arbeitende Endstangen (4a. 4b) geführt und durch die Verstellstange schalter) verstellbar auf einer Säule montiert sind, die (5) justiert wir,¹, und ihrerseits auf einem ortsfesten Gehäuseteil des Ventils daß die Halterung (3) zusamme*· mit den Führungs- befestigt ist

stangen (4a, 4b) und der Verstellstange (5) einen Elektro-mechanisch arbeitende Stellungsmelderein-

Rahmen bilden, der sich unter aü$n Betriebsbedin- 35 richtungen zeichnen sich durch besonders große Zuver-

gungen parallelogrammartig verformt. lässigkeit aus und werden daher heute in der Praxis

2. Vorrichtung nach .Anspruch 1, dadurch gekenn- vorzugsweise eingesetzt Es ist weiterhin eine Anordzeichnet, daß das Verbindungsteil (3c) auf seiner ge- nung bekannt, bei der der Stellungsmelder, ein Mikrosamten Länge zwischen Fuß- und Kopfteil (3a bzw. schalter, in einem eigenständigen Gehäuse angeordnet 36^ die Schaltstange (2) wenigstens auf deren halbem 40 und befestigt ist und dort über einen «tollenfederhebel Umfang umschließt eine in das Gehäuse hineingeführte Schaltstange, die mit

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder der Ventilstange verbunden ist, abtastet Als Stellungs-2. dadurch gekennzeichnet daß wenigstens ein Stel- geber fungiert in diesem Fall eine in die Schaltstange lungsmelder (7) bzw.-geber (2a; im Bereich der nicht eingearbeitete Schaltrille. Der Mikroschalter ist über von dem Verbindungsteil (3c; umschlossenen Schalt- 45 einen Schalterträger zum Zwecke seiner axialen Justiestange (2) angeordnet ist rung verschiebbar auf einer Konsole angeordnet, die

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ihrerseits fest mit dem Gehäuseboden verbunden ist dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstangen Die Anordnung eines einen Stellungsmelder oder-ge-(4a. 4b) und die Verstellstange (5) durch formschlüs- ber aufnehmenden Sihalterträgers, der mit einer Fühsig wirksame Vorkehrungen im Bereich zwischen 50 rungs- und einer Ventilstange eine Einheit bildet, ist dem Fußteil (3a; der Halterung (3) und dem Gehäu- beispielsweise auch aus der DE-AS-12 47 795 bekannt seboden( la; axial im verschiebbar gesichert sind. Mit dieser Anordnung läßt sich der Schalterträger in

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Bezug auf das die Einheit aufnehmende Gehäuseteil dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstellbohrung führen und justieren.

(Sa) im Träger (6) so bemessen ist daß sich dessen 55 Die bekannten Anordnungen können dann nicht voll Muttergewinde beim Eindrehen der Verstellstange befriedigen, wenn erhöhte Anforderungen an die Ge-(5) spanlos ausformt. nauigkeit der Stellungsmeldung insbesondere unter ex

tremen Betriebsbedingungen gestellt werden müssen.

Beim Schaltvorgang des Ventils treten einerseits Kräfte

60 auf, die die Ventilstange und die mit ihr verbundene Schaltstange deformieren bzw. ihre Geradheit verän-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anord- dem, andererseits bewirken äußere und/oder auch aus nung und Justierung von Stelliingsmeldern oder -gebern dem Ventilinnern resultierende Temperatureinflüsse eifür Ventilantriebe, nach dem Oberbegriff des Hauptan- ne Deformation des Gehäusebodens und der mit diesem Spruchs. 65 verbundenen Säule, der Konsole oder der Einheit aus

Die Stellungsmeldung von Ventilen der einleitend ge- Führung- und Verstellstange. Als Folge dieser sich im kennzeichneten Gattung ist insbesondere dann von Be- ungünstigsten Fall addierenden Deformationen entsteht deutung, wenn derartige Ventile automatisch gesteuert eine Lageveränderung zwischen Schaltstange und Stel-