DE4225929A1 - Steuerventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil nach dem Oberbe­ griff des Anspruches 1.

In der Getränkeindustrie im allgemeinen und in der Gastro­ nomie im besonderen nimmt der Automatisierungsgrad zu. Beim Ausschenken und Abzapfen von in einem Container be­ findlichen Getränken sollen die Arbeiten durch Einsatz technischer Hilfseinrichtungen unterstützt und dadurch weitgehend selbsttätig und automatisch kontrolliert durch­ geführt werden.

Es sind vom Bedienungspersonal wie aber auch von Kunden bedien- und auslösbare Getränkezapfstellen bekannt, die nach Betätigen des Auslöseknopfes ein darunter gestelltes Glas oder eine Tasse automatisch befüllen und nach Durch­ lauf einer vorher eingestellten Menge automatisch wieder in Sperrstellung geschaltet werden. Dies kann beispiels­ weise durch Exzenternocken erfolgen, die einen gummiarti­ gen Schlauch abklemmen. Diese Einrichtungen sind aber durchaus störanfällig, insbesondere auch deshalb, weil im Lauf der Zeit an dem gummielastischen Schlauch durch die mechanische Beanspruchung Veränderungen feststellbar sind, die von Zeit zu Zeit eine Auswechslung erfordern.

Darüber hinaus sind seit jeher die manuell betätigbaren Zapfhähne bekannt.

Schließlich muß auch noch bedacht werden, daß insbesondere in der Lebensmittel- und insbesondere in der Getränkein­ dustrie die Anforderung besteht, daß bei den verwandten Ventilverschlüssen keine Hohlräume vorhanden sind, um aus hygienischer Sicht den gesetzten Normen und Ansprüchen gerecht zu werden. Dadurch soll verhindert werden, daß sich Keime und Bakterien an unzugänglichen Stellen abset­ zen können und die Lebensmittelproben, im vorliegenden Fall also die Getränke beeinträchtigen.

In der Praxis haben sich hier seit langem Kugelventile bewährt, wie beispielsweise eine Schaltkugel mit einer durch die Schaltkugel diametral hindurchlaufenden Bohrung versehen sind, und die zwischen zwei bevorzugt aus Teflon bestehenden Halbschalen angeordnet ist. Die Schaltkugel wird über eine mit ihr in Verbindung stehende Welle zwi­ schen ihrer Schließ- und ihrer Öffnungsstellung verschwenkt, wobei in Öffnungsstellung die durch die Schaltkugel hindurchverlaufende Bohrung eine Verbindung von einem Zulauf- zu einem Ablaufstutzen in dem Ventilkör­ per herstellt und in Verschlußstellung quer dazu ausge­ richtet wird, also eine Verbindung von Zu- und Ablauf unterbindet.

Um unter Verwendung derartiger sich in der Praxis bewähr­ ter Kugelventilverschlüsse eine gewisse Automatisierung vornehmen zu können, ist bereits vorgeschlagen worden, auf dem manuell betätigbaren das Kugelventil zwischen seiner Verschluß- und seiner Öffnungsstellung verschwenkbaren Betätigungswelle, d. h. dem eigentlichen an der Betätigungswelle sitzenden Handgriff einen Betätigungs­ mechanismus aufzusetzen, um dann über eine pneumatische Steuerungsanlage den Handhebel und damit über die Welle die Schaltkugel zwischen Verschluß und Öffnungsstellung hin und her zu schwenken.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltven­ tilanordnung zu schaffen, die unter Verwendung eines Rota­ tionskörpers, insbesondere einer Rotationskugel automa­ tisch gesteuert zwischen Verschluß- und Öffnungsstellung verschwenkbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im An­ spruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Aus­ gestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit dem erfindungsgemäßen Schaltventil läßt sich nunmehr elektrisch gesteuert, eine einwandfreie Umschaltung zwi­ schen Öffnungs- und Verschlußstellung durchführen. Dies kann unter Verwendung eines Rotationskörpers erfolgen, der so in einem Ventilsitz angeordnet ist, daß jegliche Hohl­ räume vermieden werden.

Die gesamte Anordnung ist höchst kompakt und arbeitet sicher. Dazu ist ferner ein Endtaster vorgesehen, um das Steuerventil während des Umschaltvorganges jeweils in seiner Öffnungs- wie seiner Verschlußstellung dann sicher stillzusetzen.

Um eine sichere Umschaltung und Stillsetzung des Motors jeweils nach Erreichen der optimalen Öffnungsstellung zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß der Elektromotor in dieser Stellung kurzgeschlossen wird.

Die Schaltungsanordnung kann vom Prinzip her zumindest mit zwei elektrischen Versorgungsleitungen und zwei Steuerlei­ tungen arbeiten. Über die eine Steuerleitung können die Impulse für ein Verdrehen von der Verschluß- in die Öff­ nungsstellung und über die zweite Steuerleitung Impulse für die Verdrehung von der Öffnungs- in die Verschlußstel­ lung weitergeleitet werden.

Natürlich können unterschiedliche Steuer- und Impulsfolgen auch über eine Leitung zum jeweiligen Umschalten übertra­ gen werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist ledi­ glich eine Steuerleitung vorgesehen, bei der beispiels­ weise in der Stellung "High" eine Umsteuerung in Öffnungsstellung und bei Vorliegen eines Steuerimpulses "Low" eine automatische Umschaltung in Verschlußstellung vorgenommen wird.

Schließlich können insbesondere bei der zuletzt genannten Ausführungsform bevorzugt ein einen oder mehrere Kondensa­ toren umfassender Energiespeicher vorgesehen sein, welcher bei einem Stromausfall stets noch eine Umschaltung in die Verschlußstellung gewährleistet. Diese Umschaltung erfolgt stets dann automatisch, wenn beispielsweise die Umschal­ tung auf "Low" in der einzigen Steuerleitung erfolgt, also selbst bei Stromausfall.

Schließlich können in einer Weiterbildung der Erfindung zwischen der Elektromotor-Antriebswelle und dem Schalt- Rotationskörper, vorzugsweise der Schaltkugel, eine Zwi­ schenwelle vorgesehen sein, die entweder durch den Elek­ tromotor bzw. dessen Abtriebswelle oder das vorgesehene Gehäuse gegen eine nicht erwünschte axiale Verschiebeebene gesichert ist, um selbst bei Verwendung stirnseitiger schlüssenflächenartiger bzw. Feder-Nut-Eingriffe eine ge­ sicherte Rotationsverbindung zwischen Schalt-Rotations­ körper, zwischen Welle und/oder elektromotorische Antriebswelle zu gewährleisten.

Die gesamte Elektronik und die bevorzugt vorgesehene End­ taste zum Abschalten des Elektromotors jeweils nach Er­ reichen einer bevorzugten Durchfluß- wie Sperrstellung können bevorzugt in Axialhöhe der Zwischenwelle unterge­ bracht sein.

Die Endtaster können in einer Weiterbildung der Erfindung mit einer Nocken- bzw. Schaltkurve zusammenarbeiten. Wei­ tere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich nachfolgend aus dem anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Dabei zeigt im einzelnen

Fig. 1 eine schematische axiale Vertikalschnitt­ darstellung durch das erfindungsgemäße Steuerventil;

Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstel­ lung eines Ausschnitts der Zwischenwelle mit darin vorgesehener Schaltkurve zur Betätigung der Endschalter;

Fig. 3a-3d jeweils ein Schema der unterschiedlichen Schaltstellung, wie sie von der Verwendung der Endtaster auf Grund der Schaltkurve erzielbar sind;

Fig. 4a bis 4b Abwandlung zu den Fig. 3a bis 3d und

Fig. 5 ein Schaltschema für eine abgewandelte Ausführungsform.

Das Schaltventil nach Fig. 1 umfaßt einen Leitungsab­ schnitt 1 mit zwei Stutzen, nämlich einem Zulauf 3 und einen Ablauf 5. Zwischen beiden ist im gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel 2 als Ventilkörper ein Schalt-Rotationskör­ per 7 mit einer diametral quer zu dessen Rotationsachse 9 hindurchlaufenden Bohrung 11 vorgesehen. Im gezeigten Aus­ führungsbeispiel wird als Schalt-Rotationskörper 7 eine Schalt-Kugel verwandt, die beispielsweise aus Edelstahl bestehen kann. Der Schalt-Rotationskörper 7 sitzt zwischen zwei den jeweiligen Stutzen 3 bzw. 5 zugewandt liegenden Halbschalen 13, bevorzugt aus Teflon, und zwar im festen Sitz, so daß die auf der Rotations-Mantelfläche zwischen den Halbschalen 13 und dem Schalt-Rotationskörper 7 Preß­ kräfte wirken. Die Halbschalen 13 weisen ebenfalls Bohrun­ gen in unmittelbarer axialer Verlängerung zu dem Zulauf­ bzw. Ablaufstutzen 3, 5 auf.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Einlaufstutzen 3 über einen Außengewindeabschnitt 15 in einer entsprechen­ den mit einem Innengewinde versehenen Bohrung 17 im Lei­ tungsabschnitt 1 eingedreht, und zwar unter Verwendung eines stirnseitig zwischen der zugewandt liegenden Halb­ schale 13 und dem Zulauf-Stutzen 3 eingelegten O-förmigen Dichtungsringes 10. Bei herausgedrehtem Zulauf-Stutzen 3 kann über dessen erweiterte Bohrung die Schalt-Kugel 7 mit den beiden Halbschalen 13 in den Leitungsabschnitt 1 ein­ gesetzt werden. Der Ablauf-Stutzen 5 ist ebenfalls über einen Gewindeeingriff in den Leitungsabschnitt 1 einge­ dreht. Er sitzt hier in einer entsprechenden Sackbohrung des Leitungsabschnittes, in deren Boden eine axial zur Ab­ laufbohrung im Ablaufstutzen 5 sitzende und zum Schalt- Rotationskörper 7 führende Bohrung eingebracht ist.

In Verlängerung der Rotationsachse 9 schließt sich an den Schalt-Rotationskörper 7 eine Zwischen- oder Schaltwelle 21 mit einer Steuer- oder Nockenkurve 23 und darauffol­ gend ein Elektromotor 25 mit Motorausgangswelle 27 an.

Durch diesen konstruktiven Aufbau wird eine auch in le­ bensmittelhygienischer Sicht optimale Trennung zwischen dem Schalt- und Betätigungsbereich des Schaltventils und dem eigentlichen Leitungs-Abschnitt 1 gewährleistet, durch welchen hindurch die Getränkeflüssigkeit fließt.

Der Elektromotor 25 ist in einem durch einen oberen Deckel 29 verschlossenen Gehäuseoberteil 31 untergebracht und ist über eine Steckverbindung 33 über die benötigten Energie­ versorgungs- und Steuerleitungen 35 bis 38 mit einer nicht näher gezeigten elektronischen Steuereinrichtung, bevor­ zugt in Form eines Computers oder Mikrocomputers verbun­ den.

Das Gehäuseoberteil 31 ist mit einem unteren Bodenab­ schnitt 31′ verbunden, welches mit einer abgestuften Axi­ al-Bohrung 41 versehen ist, in welches die Motor-Ausgangs­ welle 27 eingreift, die stirnseitig mit der sich in Axi­ alrichtung daran anschließenden Zwischenwelle 21 gekoppelt ist. Die Triebverbindung erfolgt über eine Feder-Nut- oder sonstige Schlüsselflächen-Verbindung.

Die Zwischenwelle 21 ist zumindest zum Teil in einem Ge­ häuseunterteil 43 gelagert, worüber das Gehäuseoberteil 31 mit dem Leitungsabschnitt 1 in fester Verbindung bei spielsweise über eine nicht näher gezeigte Schraubverbin­ dung steht.

Auch die Zwischen- oder Schaltwelle 21 ist schalt-rota­ tionskörperseitig über einen weiteren Feder-Nut- oder sonstigen Schlüsselflächeneingriff mit dem Schalt-Rota­ tionskörper 7 in Rotationsrichtung gekoppelt verbunden.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Zwischen- oder Schaltwelle 21 einen größeren Axialdurchmesser als der angrenzende Abschnitt der Motorausgangswelle 27 auf, so daß sich die überstehende Ringschulter 21′ der Zwischen- oder Schaltwelle 21 an einer entsprechenden ringförmigen Anschlag 31′′ des Gehäuseoberteils 31 abstützen kann. Dadurch ist ein axiales Verschieben der Zwischenwelle unterbunden, so daß einerseits die Montage durch axiales Aufeinandersetzen des Schalt-Rotationskörpers 7, der Zwi­ schenwelle 21 und des Elektromotors mit der Motorausgangs­ welle 27 erfolgen kann, und daß im montierten Zustand gleichwohl eine stete sichere Rotationsverbindung zwischen den genannten Teilen besteht.

Schließlich ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel im Bodenabschnitt 31′ ein Schaltraum 51 gebildet, in welchem einmal die für die Steuerung erforderliche Platine 53 mit der elektrischen Steuerung 54 um die Zwischenwelle 21 herum verlaufend sowie im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Endschalter 55a und 55b untergebracht sind. Im Schal­ traum 51 können ferner auch noch bei Bedarf der Funkenlö­ schung dienende Kondensatoren 55 vorgesehen sein. Diverse O-Ringe sind mit Bezugszeichen 80 versehen.

Im Betrieb über die Energieversorgungs- und Steuerleitung 35 bis 38 wird der Elektromotor 25 in geeigneter Weise betätigt, so daß dessen Motor-Ausgangswelle 27 und die sich in Axialrichtung anschließende Zwischen- oder Schalt­ welle 21 der Schalt-Rotationskörper 7 jeweils um 90° so verdreht wird, daß über dessen Bohrung a einmal eine Ver­ bindung zwischen dem Zulauf- zum Ablaufstutzen 3, 5 her­ gestellt wird und er im andern Fall quer dazu zu liegen kommt und die Verbindung zwischen Zu- und Ablaufstutzen vollständig unterbricht und sperrt.

Nachfolgend wird der vorstehend genannte Schaltmechanismus näher erläutert.

In Fig. 2 ist ein Ausschnitt der Zwischen- oder der Schalt-Welle 21 mit einer topfförmigen Erweiterung ge­ zeigt, dessen umlaufender Topfrand die erwähnte Steuer- oder Nockenkurve 23 bildet, kurz auch Steuernocke ge­ nannt.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist in einem Sektorab­ schnitt von 90° der oben in gleicher Höhe ansonsten um­ laufende Rand 23′ mit einer tieferliegenden Ausnehmung 23′′ versehen, und zwar über einen steilen rampenförmigen Übergang 24. Auf diesem Rand laufen die beiden Rollen 57 der beiden um 180° zur Rotationsachse 9 versetzt liegenden Endtaster 59 ab. Über eine nicht näher gezeigte Federn­ anordnung werden die Rollen 57 stets am oberen Umlaufrand gehalten und können bei Erreichen des rampenförmigen Über­ ganges vom oberen Rand 23 auf den tieferliegenden Ab­ schnitt 23′′ herunterlaufen und werden beim Erreichen des rampenförmigen Anstieges 24 wieder auf den oberen Umlaufrand 23 gehoben.

In Fig. 2 befindet sich die Rolle 57 des dort links lie­ gend gezeigten Endtasters 55a in dem tieferliegenden Ab­ schnitt 23′′, wohingegen die Rolle 57 des in Fig. 1 rechts liegend gezeigten Endtasters 55b auf dem höherliegenden Rand 23′ abrollt.

Die Funktionsweise wird nachfolgend anhand der Fig. 3a bis 3d erläutert, wobei der Klarheit wegen die Nockenkurve 23 am Umfangsrand liegend gezeichnet ist, und hier die Rollen 57 der Endtaster 55a und 55b in radialer Anlage ablaufen.

In den Fig. 3a bis 3d ist in schematischer Ansicht jeweils der Zulauf- und Ablaufstutzen 3, 5 sowie dazwi­ schenliegend die in seiner diametral durch den Schalt- Rotationskörper 7 hindurchlaufenden Bohrung 11 gezeigt. Darüber hinaus ist konzentrisch umlaufend dazu die Steuer­ bzw. Nockenkurve 23 dargestellt, wobei der einen 90°-brei­ ten Bereich abdeckende tieferliegende Abschnitt 23′′ tie­ ferliegend dargestellt ist. Schließlich sind in diametra­ ler Lage gegenüberliegend schematisch auch noch die beiden Rollen 57 einmal des Endtasters 55a bzw. 55b dargestellt, und zwar zur besseren Verständlichkeit neben der Steuer- bzw. Nockenkurve 23, obgleich die Rollen natürlich auf dieser Steuer- bzw. Nockenkurve 23 ablaufen.

In Fig. 3a befindet sich das Steuerventil in seiner Verschlußstellung. Die Rolle 57 des Endtasters 55a steht in der Vertiefung 23′′ unmittelbar neben dem rampenförmi­ gen Übergang 24 vom oberen Rand 23 zum tieferliegenden Ab­ schnitt 23′′. Die zweite Rolle 57 des zweiten Endtasters 55b liegt auf dem oberen Rand 23′.

Erhält nunmehr der Motor ein Startsignal, wird eine Ver­ drehbewegung in im gezeigten Ausführungsbeispiel in Pfeil­ richtung 61, also im Uhrzeigersinn ausgelöst. Die Verdreh­ bewegung hält nunmehr so lange stand, bis über den Endta­ ster 55a eine Selbstabschaltung des Motors erfolgt. Diese wird dadurch ausgelöst, daß die Rolle 57 des Endtasters 55a bei Erreichen des rampenförmigen Überganges 24 von dem tieferliegenden Abschnitt 23′′ auf den oberen Rand 23′ des Steuer- bzw. Nockenkurve 23 angehoben wird und damit den Motor stillsetzt. Um ein exaktes und schnelles Stillsetzen zu gewährleisten wird in diesem Augenblick der Elektromo­ tor kurz geschlossen, wodurch eine weitere Drehbewegung abrupt gestoppt wird, ohne daß es zu einem Nachlaufen kommt. Da die Länge des vertieften Abschnittes 90° in Umfangsrichtung beträgt, bzw. so abgestimmt ist, daß eine 90°-Drehung möglich wird, hat das Ventil dann gemäß Fig. 3b seine Öffnungsstellung erreicht, in der die Bohrung 11 den Zulauf- mit dem Ablaufstutzen 3,5 verbindet. In dieser Stellung liegen nunmehr beide Rollen 57 beider Endtaster 55a, 55b in ihrer gehobenen Stellung.

Wird ein erneuter Schaltimpuls ausgelöst, wodurch der Motor erneut in Gang gesetzt wird, und zwar in gleicher Rotationsrichtung gemäß Pfeildarstellung 61, so wird nun­ mehr der Schalt-Rotationskörper 7 solange weiterverdreht, bis gemäß Fig. 3c die Rolle 57 des Endtasters 55b über den rampenförmigen Übergang 24 auf den tieferliegenden Ab­ schnitt 23′′ herunterläuft und nunmehr bei Erreichen die­ ses Zustandes den Elektromotor wieder selbst abschaltet, und zwar ebenfalls wieder unter Bewirkung eines Kurz­ schlusses.

Bei erneuter Ingangsetzung des Elektromotors rotiert die­ ser wieder solange, bis die Rolle 57 des Endtasters 55b über den auf sie auflaufenden rampenförmigen Übergang 24 wieder auf dem oberen Rand 23′ der Steuer- bzw. Nockenkur­ ve 23 angehoben wird und bei Erreichen des oberen Randes sofort wieder durch die erläuterte Kurzschlußverbindung dem Elektromotor selbsttätig stillsetzt. Das Ventil ist gemäß Fig. 3d dann wieder in Öffnungsstellung verstellt.

Aus dieser Schaltstellung ist ersichtlich, daß eine Um­ steuerung von Verschluß- in Öffnungsstellung und umgekehrt stets durch Rotation des Elektromotors in gleicher Rich­ tung ohne Richtungsumkehr bewirkt werden kann, wobei eine Selbstabschaltung in Verschlußstellung stets dann erzielt wird, wenn eine der beiden Taster 55a, 55b, d. h. eine der beiden zugehörigen Rollen 57 in dem tieferliegenden Ab­ schnitt 23′′ zu liegen kommt, und zwar jeweils unmittelbar nach Erreichen des tieferliegenden Abschnittes 23′′. Nach Ingangsetzen des Elektromotors wird ein Stillsetzen in Öffnungsstellung dann gewährleistet, wenn beide Rollen 57 beider Endtaster 55a, 55b auf dem höherliegenden Rand 23′ zu liegen kommen, wie dies in Fig. 3b und 3d dargestellt ist.

Schließlich könnte in einer weiteren Abwandlung auch le­ diglich ein Endtaster verwandt werden, wenn beispielsweise der Elektromotor zum Umstellen von Verschluß- und Öff­ nungsstellung jeweils in unterschiedlicher Rotationsstel­ lung bewegt wird, so daß der Endtaster den Elektromotor jeweils dann abschaltet, wenn er den etwa 90°-langen Ver­ tiefungsabschnitt überwunden und wieder auf den nachfol­ genden Rand angehoben ist. Die Länge der Nockenkurve muß also so abgestimmt werden, daß die Öffnungs- und Ver­ schlußstellung möglichst exakt eingehalten werden.

Die Steuerung kann in einer vereinfachten Ausführungsform über zwei Energieversorgungsleitungen 35 und 36 und zwei Steuerleitungen 37 und 38 erfolgen. In einer vereinfachten Ausführungsform genügt eine Steuerleitung. Jeweils ein neuer Startimpuls kann von der auf der Platine 53 sitzen­ den Elektronik so verarbeitet werden, daß der Elektromotor in Gang gesetzt wird, wobei die Abschaltung allein nur durch die erläuterten Endtaster erfolgt. Aus Sicherheits­ gründen könnte die Steuerung derart erfolgen, daß, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, daß eine Umsteuerung des Steuerventils in Öffnungsstellung stets nur bei einem auf "High" stehenden Impuls ausgelöst, und zwar beispielsweise über die ansteigende Flanke 65 (wobei die Längsimpulse in weiten Bereichen beliebig einstellbar sind, da die Ab­ schaltung allein durch die Endtaster erfolgt) und eine Umschaltung von Öffnungs- in Verschlußstellung durch eine negative Flanke 67 beim Übergang zum Signalzustand "Low". Würde man bei diesem Schaltvorgang zusätzlich noch - wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist - eine weitere integrierte Energieversorgung beispielsweise von während der Energieversorgung stets aufladbaren Elektrolytkonden­ satoren 69 vorsehen, wo wäre über diesen Schaltungsmecha­ nismus gewährleistet, daß selbst bei Stromausfall, also beim Übergang vom Signal "High" in den Signalzustand "Low" durch die negative Flanke 67 das Steuerventil automatisch in Verschlußstellung zurückverstellt wird.

Dies wird nachfolgend anhand der Fig. 4a bis 5 noch näher erläutert. In Fig. 4a und 4b ist in einer Abwandlung zu den Fig. 3a bis 3d gezeigt, daß hier der Motor je­ weils nach einer entsprechenden Umpolung um 90° in ent­ gegengesetzter Richtung verdreht wird, um das Ventil von seiner Öffnungs- in Verschlußstellung umgekehrt zu brin­ gen.

Auch diese Schaltung erfolgt unter Verwendung zweier Ta­ ster 55a und 55b und einem vertieften Nocken-Kurven-Ab­ schnitt 23′′ von etwas mehr als 90°.

Nach Auslösung und Ingangsetzung des Elektromotors wird eine Verdrehung ausgehend von Fig. 4a um 90° im Uhrzei­ gersinn dergestalt solange bewirkt, bis der links liegende Taster 55a neben der abfallenden Flanke 24 in den tiefer­ liegenden Abschnitt 23′′ eintaucht (Fig. 4b). Nach erneu­ tem Start wird der Motor umgepolt und eine Drehbewegung in entgegengesetzter Richtung im Gegenuhrzeigersinn bewirkt, wobei bei Beginn der Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn die Taste 55a wieder in ihre obere Stellung angehoben wird. Eine Stillsetzung erfolgt erst, wenn der rechtslie­ gende Taster 55b mit seiner Rolle 57 über die abfallende Flanke 24 auf den tieferliegenden Abschnitt 23′ herabläuft (Fig. 4a).

Eine zugehörige Schaltungsanordnung ist in Fig. 5 gezeigt. Hier erfolgt die Umschaltung über ein Relais 75, wobei die Abschaltung jeweils durch Schalten eines der Endtaster erfolgt. In Fig. 5 ist der linke Endtaster 55a beispiels­ weise eben an der Flanke 24 in den tieferliegenden Ab­ schnitt 23′′ herabgelaufen und hat somit umgeschaltet, wobei bei dieser Schaltstellung automatisch der Elektromo­ tor 25 kurzgeschlossen wird.

Durch Umschaltung des Relais 75 wird eine neue Drehbewe­ gung des Motors unter Richtungsumkehr auf Grund der Umpo­ lung bewirkt, wobei durch das Abfallen des jeweils anderen Endtasters dann am Ende der Verschwenkbewegung um 90° wieder eine Abschaltung und Kurzschließung des Elektromo­ tors durch Umschaltung des Relais erfolgt.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß eine Schalt- oder Steue­ reinheit 81 über zwei elektrische Versorgungsleitungen 35, 36 und das Relais 75 sowie den Endtaster 55 mit dem Gleichstrom-Elektromotor 25 in Verbindung stehen, solange jedenfalls kein Endtaster abgefallen ist, wie der Endta­ ster 55a in Fig. 5. Jeweils eine Zweigleitung 35a bzw. 36a führt zu dem betreffenden Endtaster 55a bzw. 55b. Im Re­ lais 75 sind zwei mit den Energieversorgungsleitungen 35 und 36 eingangsseitig verbundene Schalter S1, S2 vorgese­ hen, die ausgangsseitig in der einen Schaltstellung wech­ selweise eine Verbindung herstellen zu einer zu dem be­ treffenden Endtaster führenden Zwischenleitung 83a bzw. 83b oder aber zu der Motoranschlußleitung 85. Die andere Motoranschlußleitung 87 ist über eine Verzweigung jeweils permanent mit dem Schalterausgang der Endschalter 55a und 55b verbunden.

Die gezeigte Schaltstellung entspricht der Einstellung gemäß Fig. 4b.

Um eine neue Ventil-Umschaltung vorzunehmen, wird von der Steuer- und Schalteinheit 81 ein High-Impuls (oder Low- Impuls) abgegeben. Dieser führt zu einer Relaisumschal­ tung, bei der der Schalter S1 nunmehr eine Verbindung der Energieversorgungsleitung 36 über die Motoreingangsleitung 85 zum Elektromotor herstellt. Die andere Energieversor­ gungsleitung 35 wird über den Schalter S2 und die Zwi­ schenleitung 83b über den Endtaster 55b in der gezeigten Schaltstellung mit der anderen Motor-Leitung 87 verbunden, so daß der Elektromotor in Gang gesetzt wird.

Sofort nach Ingangsetzung wird der linke Endschalter 57 (da dessen Rolle auf dem halben Nockenabschnitt aufläuft) umgeschaltet. Dies ist ansonsten ohne weitere Bedeutung, daß die Energieversorgungsleitung 35 über den Relaisschal­ ter S2 und den Endtaster 55b der gezeigten Schaltstellung ohnehin mit der Motor-Eingangsleitung 87 in Verbindung steht. Die Drehbewegung wird solange fortgeführt, bis der Endtaster 55b in den Vertiefungsabschnitt 23′′ abfällt. Dies führt zu einer Umschaltung des Endtasters 55b, mit der Folge, daß zum einen durch den Abfall dieses Schalters der Elektromotor 25 nicht mehr mit Strom versorgt wird, und daß der Elektromotor 25 kurzgeschlossen wird. Denn es besteht von der einen Motoreingangsleitung 87 über den umgeschalteten Endtaster 55b eine Verbindung mit der Lei­ tung 36a, der Leitung 36 und über den Schalter S1 des Re­ lais 75 mit der zweiten Motor-Versorgungsleitung 85. Durch diese Umschaltung kann der Elektromotor und die zusätzlich bei einem Elektromotor vorgesehene hohe Getriebeunterset­ zung, die ansonsten zu einem langen Nachlaufführen würde, sofort und abrupt gestoppt werden.

Durch den Schaltungsaufbau ist auch ersichtlich, daß nun­ mehr bei erneuter Abgabe eines einzigen Schaltimpulses eine erneute Umschaltung des Relais erfolgt, wodurch gleichzeitig wieder eine Umpolung und Richtungsumkehr des Elektromotors bewirkt wird.

Die Trennung in elektrische Versorgungsleitungen 35, 36 und eine davon separate Steuerleitung 37 hat zudem den Vorteil, daß nur geringe Schaltleistungen benötigt werden. Mit anderen Worten kann problemlos eine derartige Schal­ tung auch über einen Mikroprozessor (Computer) erfolgen.

Claims (18)

1. Steuerventil für flüssige oder gasförmige Medien ins­ besondere Getränke, bestehend aus

• - einem Zu- und einem Ablauf (3, 5),
• - einem zwischen dem Zu- bzw. Ablauf (3, 5) vorgesehenen Ventil in Form eines Schalt-Rotationskörpers (7)
• - der mit einer Durchlaßbohrung (11) versehen ist,
• - worüber in Durchflußstellung des Schalt-Rotationskör­ pers (7) eine Verbindung von Zulauf (3) zum Ablauf (5) herstellbar und in Verschlußstellung wieder trennbar ist,
• - und mit einer den Schalt-Rotationskörper (7) zwischen der Verschluß- und der Öffnungsstellung ver­ stellbaren Schaltwelle (21), gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale
• - es ist ein Elektromotor (25) zum Antrieb des Schalt- Rotationskörpers (7) vorgesehen,
• - es ist zumindest ein Endtaster (55a, 55b) zur Selbst­ abschaltung des Elektromotors nach Erreichen der Öff­ nungs- bzw. Verschlußstellung nach entsprechender Auslösung einer Umschaltung vorgesehen,
• - nach Erreichen der jeweiligen Endstellung ist der Elektromotor (25) zur zumindest weitgehend nachlauf­ freien Stillsetzung kurzgeschlossen.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Ausgangswelle (27) des Elektromotors (25) und dem Schalt-Rotationskörper (7) eine Schaltwelle (21) als Zwischenwelle vorgesehen ist.

3. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (21) in axialer Richtung an der Aus­ gangswelle (27) des Elektromotors (25) axial unver­ schieblich abgestützt bzw. unter Aufrechterhaltung eines steten Rotationseingriffes abgestützt ist.

4. Steuerventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltwelle (21) in Axialrichtung an einem den Elektromotor (25) umgebenden Gehäuseoberteil (21) direkt oder mittelbar abgestützt ist.

5. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle (27) des Elektro­ motors (25) mit der Schaltwelle (21) und/oder die Schaltwelle (21) mit dem Schalt-Rotationskörper (7) über eine Feder-Nut- oder eine Schlüsselflächen-Verbindung im Rotationseingriff steht bzw. stehen.

6. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Endschalter (55a, 55b) in einen von der Schaltwelle (21) zumindest teilweise durchsetzten Schaltraum (51) sitzt.

7. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die elektronische Schaltung überwachende und durchführende Elektronik (543) in einem von der Schaltwelle (21) zumindest teilweise durchsetzten Schaltraum (51) untergebracht ist.

8. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (21), der Schalt-Ro­ tationskörper (7) oder ein damit in Verbindung stehender Ansatz und/oder die Motor-Ausgangswelle (27) mit einer Steuernocke (23) in Verbindung steht bzw. daran ausge­ bildet ist, die mit dem zumindest einen Endtaster (55a, 55b) in Verbindung steht.

9. Steuerventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltnocken (21) in Rotationsrichtung einen im wesentlichen 90°-breiten Sektor aufweisen, der mit einem zum verbleibenden Abstand tiefer- oder höherliegenden Schaltnockenabschnitt (23′′) zu versehen ist.

10. Steuerventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei um 180° versetzt zueinander liegende Endschalter (55a, 55b) vorgesehen sind.

11. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß nach erfolgter Einleitung einer Rotationsbewegung des Schalt-Rotationskörpers (7) nach erfolgter Betätigung des Elektromotors (25) nach Art einer Selbstabschaltung durch den zumindest einen Endtaster (55a, 55b) erfolgt.

12. Steuerventil nach einem der Ansprüche 8 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Selbstabschaltung des Elektromotors (25) durch den zumindest einen Endtaster (55a, 55b) stets unmittelbar nach Überschreiten eines rampenförmigen Übergangs (24) zwischen einem erhabenen oder vertieft liegenden Abschnittes (23′′) zum verbleiben­ den Abschnitt (23′) erfolgt.

13. Steuerventil nach einem der Ansprüche 8 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß in der einen Schaltstellung des Schalt-Rotationskörpers (7) beide Endtaster (55a, 55b) bezogen auf die Schaltnocke (21) eine gleiche und in der anderen Schaltstellung eine unterschiedliche Auslöselage einnehmen.

14. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Steuerleitungen (37 oder 38) für die Auslösung der Umschaltung von Ver­ schluß- in Öffnungsstellung und umgekehrt vorgesehen sind.

15. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß lediglich eine Steuerleitung vorgesehen ist.

16. Steuerventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auslösung einer Ingangsetzung des Elektromotors (25) über eine Steuerleitung (37 oder 38) über einen über eine ansteigende bzw. abfallende Flanke bzw. durch ein Dauer-Schaltsignal "High" oder "Low" erfolgt.

17. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß ferner noch eine integrierte Stromversorgung vorzugsweise in Form von Elektrolyt-Kon­ densatoren (69) zur Betätigung des Elektromotors (25) zumindest in Richtung eines Schaltzustandes, bevorzugt in Richtung Verschlußstellung vorgesehen ist.

18. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß ferner noch eine Funkenlöschung (21) integriert ist.