Die Erfindung betrifft einen Ventilstellantrieb gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein Ventilstellantrieb gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der DE 197 05 721 A1 bekannt.

Der bekannte Ventilstellantrieb wird mit einer Überwurfmutter an einem Ventil angeschlossen. Die Überwurfmutter stellt eine feste Verbindung zwischen dem durch den Ventilstellantrieb zu verstellendem Ventil und dem Ventilstellantrieb her. Dadurch wird die relative Lage der Abstützstelle zu dem Betätigungselement von dem Ventil vorgegeben. Auf dem Markt gibt es verschiedene Ventile, die alle einen maximalen Hub von ca. 4 bis 4,5 mm aufweisen. Bei den Ventile ist das durch die Abstützstelle zur Betätigung zu beaufschlagende Betätigungselement einen bestimmten Abstand von der Anschlussstelle für die Überwurfmutter des Ventilstellantriebs angeordnet. Dieser bestimmte Abstand variiert bei den Ventilen verschiedener Hersteller. Damit der Ventilstellantrieb zu einem bestimmten Ventil passt, muss daher die relative Lage der Abstützstelle zu der Überwurfmutter angepasst sein. Dazu ist es bekannt, die Länge des die Überwurfmutter tragenden Teils des Ventilstellantriebs unterschiedlich lang auszubilden. Das hat den Nachteil, dass teure und aufwendige Werkzeuge zur Herstellung dieses Teils für jede einzelne Ventilsorte angefertigt werden müssen, die einen eigenen Abstand aufweist. Es besteht somit der Bedarf für eine Konstruktion, bei der der relative Abstand zwischen Abstützstelle und Überwurfmutter leicht und kostengünstig an bestehende Ventile angepasst werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventilstellantrieb gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 anzugeben, der leicht und kostengünstig an bestehende Ventile anpassbar ist.

Gemäß einer Ausführung der Erfindung umfasst ein Ventilstellantrieb ein Aussengehäuse, ein thermomechanisches Arbeitselement, das ein Gehäuse und einen aus dem Gehäuse ausfahrbaren Arbeitskolben aufweist, eine Rückstellfeder, und ein Übertragungsglied, das eine Angriffstelle für den Arbeitskolben, eine Angriffstelle für die Rückstellfeder und eine Abstützstelle für ein durch den Ventilstellantrieb zu verstellendes Ventil aufweist, wobei das Übertragungsglied in dem Ventilstellantrieb entlang der Achse des Arbeitskolbens und/oder der Rückstellfeder verschiebbar angeordnet ist, wobei das Übertragungsglied einen Hauptteil und ein daran befestigtes Betätigungsteil aufweist, an dem die Abstützstelle ausgebildet ist.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Abstand zwischen der Angriffstelle für den Arbeitskolben und der Abstützstelle für das durch den Stellantrieb zu verstellende Element an das zu verstellende Ventil angepasst werden kann. Dazu muss lediglich das Betätigungsteil unterschiedlich lang ausgebildet werden, damit die relative Lage zwischen Abstützstelle und Überwurfmutter zu dem zu verstellenden Ventil passt. Das Betätigungsteil ist klein und einfach aufgebaut, weshalb die Werkzeugkosten erheblich geringer sind, als wenn das ganze Übertragungsteil oder das die Überwurfmutter aufnehmende Teil in unterschiedlichen Ausführungen gefertigt werden müsste.

Vorzugsweise kann das Betätigungsteil mittels einer Presspassung an dem Hauptteil befestigt sein. Damit läßt sich eine schnelle, präzise und kostengünstige Fertigung realisieren.

Das Betätigungsteil kann erfindungsgemäß mittels einer Schweißverbindung, Klebeverbindung oder einer anderen kraftschlüssigen, formschlüssigen oder stoffschlüssigen Fügeverbindung an dem Hauptteil befestigt sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Betätigungsteil ein Stift sein, der an seiner der Abstützstelle gegenüberliegenden Seite an dem Hauptteil befestigt ist. Dadurch läßt sich eine besonders kostengünstige Fertigung realisieren.

Erfindungsgemäß kann das thermomechanische Arbeitselement einen mittels eines elektrischen Heizlelements beheizbaren Dehnstoff aufweisen. Derartige Arbeitselemente sind dem Fachmann bekannt.

Erfindungsgemäß kann der Ventilstellantrieb ein Aussengehäuse aufweisen, in dem das Übertragungsglied verschiebbar gelagert ist, wobei das Übertragungsglied mittels einer Dichtung gegen das Aussengehäuse abgedichtet ist.

Erfindungsgemäß kann eine Lichtquelle im Innenraum des Ventilstellantriebs vorgesehen sein, die in Reihe zu der für das thermomechanische Arbeitselement vorgesehenen Heizeinrichtung geschaltet ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass von aussen sichtbar ist, wann die Heizeinrichtung unter Strom gesetzt ist, und somit das Ventil durch den Ventilstellantrieb geöffnet wird.

Bei Ventilstellantrieben ist es weiterhin bekannt, ein mechanisches Anzeigeelement vorzusehen, das die Stellung des Ventilstellantriebs anzeigt, d.h. die anzeigt, ob der Arbeitskolben des thermomechanischen Arbeitselement aus dessen Gehäuse ausgefahren oder in das Gehäuse eingefahren ist. Es besteht ein Bedarf an Ventilstellantrieben mit derartigen Anzeigeelementen, weil die Anzeige der Stellung mit einer Lichtquelle beim Ausfall der Lichtquelle keine Information über die Stellung liefern kann. Außerdem kann bei einem Ausfall des thermomechanischen Arbeitselements dessen Heizelement und damit die Lichtquelle noch funktionieren, obwohl der Stellantrieb wegen des Ausfall des Arbeitslements nicht mehr funktioniert. Die bekannten mechanische Anzeigeelemente haben jedoch den Nachteil, dass sie nur aus einer bestimmten Richtung abgelesen werden können. Der Erfindung liegt daher auch die Aufgabe zugrunde einen bekannten Ventilstellantrieb derart weiterzubilden, dass das Anzeigeelement von möglichst allen seiten gut ablesbar ist.

Diese Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäß einer Ausführung der Erfindung umfasst ein Ventilstellantrieb ein Aussengehäuse, ein thermomechanisches Arbeitselement, das ein Gehäuse und einen aus dem Gehäuse ausfahrbaren Arbeitskolben aufweist, eine Rückstellfeder, und ein Übertragungsglied, das eine Angriffsstelle für den Arbeitskolben, eine Angriffstelle für die Rückstellfeder und eine Abstützstelle für ein durch den Ventilstellantrieb zu verstellendes Ventil aufweist, wobei das Übertragungsglied in dem Ventilstellantrieb entlang der Achse des Arbeitskolbens und/oder der Rückstellfeder verschiebbar angeordnet ist, und wobei an dem Übertragungsglied ein Anzeigeelement vorgesehen ist, das die Stellung des Ventilstellantriebs anzeigt, und das derart ausgebildet ist, dass es von allen Seiten des Ventilstellantriebs durch das Aussengehäuse sichtbar ist.

Erfindungsgemäß kann der Ventilstellantrieb gemäß der oben genannten Merkmale weitergebildet sein.

Vorzugsweise kann das Anzeigeelement ein Flansch sein, der an dem Übertragungselement ausgebildet ist. Dabei kann der Flansch bevorzugt umlaufend ausgebildet sein. Weiter kann der Flansch auch teilweise unterbrochen ausgebildet sein.

Erfindungsgemäß kann Aussengehäuse zumindest teilweise transparent oder transluzent ausgebildet sein. Bevorzugt kann das Aussengehäuse vollständig transparent oder transluzent ausgebildet sein.

Erfindungsgemäß kann das Aussengehäuse zumindest eine Markierung aufweisen, deren relative Stellung zu einem Teil des Übertragungsglieds (d.h. zu dem Anzeigeelement) die Stellung des Ventilstellantriebs anzeigt. Vorzugsweise kann die Markierung als umlaufender Ring ausgebildet sein. Erfindungsgemäß kann die Markierung dabei als Aufdruck, Erhebung und/oder Vertiefung ausgebildet sein, die an der Aussenseite und/oder Innenseite des Aussengehäuses angeordnet ist (sind).

Erfindungsgemäß kann das die Stellung des Ventilstellantriebs anzeigende Teil des Übertragungsglieds bei einer geschlossenen Stellung des zu verstellenden Ventils unterhalb der Markierung angeordnet sein, und bei einer offenen Stellung des zu verstellenden Ventils oberhalb der Markierung angeordnet sein.

Alternativ oder zusätzlich können zumindest zwei übereinander angeordnete Markierungen vorgesehen sein, wobei vorzugsweise das die Stellung des Ventilstellantriebs anzeigende Teil des Übertragungsglieds bei einer geschlossenen Stellung des zu verstellenden Ventils in der Nähe der unteren Markierung angeordnet ist, und bei einer offenen Stellung des zu verstellenden Ventils in der Nähe der oberen Markierung angeordnet ist.

Bekannte Ventilstellantriebe haben den Nachteil, dass sie für einen Notbetrieb von dem Ventil abmontiert werden müssen, damit sie beispielsweise bei einem Stromausfall einen Notbetrieb mit geöffneten Ventil sicherstellen können. Zur Lösung dieses Problems wurde ein separater Verstellmechanismus vorgesehen, der beispielsweise durch ein seitlich an dem Aussengehäuse angeordnete Drehverstellvorrichtung betätigbar ist. Der Nachteil an dieser Lösung besteht darin, dass der Ventilstellantrieb relativ großbauend ist.

Der Erfindung liegt daher auch die Aufgabe zugrunde, einen Ventilstellantrieb anzugeben, der eine Notbetriebstellung aufweist, und relativ kleinbauend ausgebildet ist.

Diese Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 19 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäß einer Ausführung der Erfindung umfasst ein Ventilstellantrieb ein Aussengehäuse, ein thermomechanisches Arbeitselement, das ein Gehäuse und einen aus dem Gehäuse ausfahrbaren Arbeitskolben aufweist, eine Rückstellfeder, und ein Übertragungsglied, das eine Angriffsstelle für den Arbeitskolben, eine Angriffstelle für die Rückstellfeder und eine Abstützstelle für ein durch den Ventilstellantrieb zu verstellendes Ventil aufweist, wobei das Übertragungsglied in dem Ventilstellantrieb entlang der Achse des Arbeitskolbens und/oder der Rückstellfeder verschiebbar angeordnet ist, wobei das Aussengehäuse ein Oberteil und ein Unterteil aufweist, wobei das Oberteil in dem Unterteil von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung entlang der Achse des Arbeitskolbens und/oder der Rückstellfeder verschiebbar angeordnet ist.

Durch die Doppelfunktion des Oberteil, d.h. einerseits die Funktion als Aussengehäuse und andererseits die Funktion als Betätigungselement der Verstelleinrichtung, kann eine besonders kleinbauende und teilearme Lösung realisiert werden.

Erfindungsgemäß kann der Ventilstellantrieb gemäß der oben genannten Merkmale weitergebildet sein.

Vorteilhafterweise kann das Oberteil in dem Unterteil von der ersten Stellung in die zweite Stellung verdrehbar angeordnet sein.

Erfindungsgemäß kann in der ersten Stellung das zu verstellende Ventil durch die Verschiebung des Übertragungsglieds verstellbar sein, und in der zweiten Stellung das zu verstellende Ventil in einer geöffneten Stellung sein. Dadurch ist der Notbetrieb in der zweiten Stellung gewährleistet.

Erfindungsgemäß kann der Ventilstellantrieb bevorzugt ein Heizkreisventilstellantrieb sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

1 zeigt eine Schnittansicht durch einen Ventilstellantriebs gemäß einer Ausführung der Erfindung.

2A zeigt eine schematische Seitenansicht eines Betätigungsteil für einen Ventilstellantrieb von 1.

2B zeigt eine schematische Seitenansicht eines alternativen Betätigungsteil für einen Ventilstellantrieb von 1.

2C zeigt eine schematische Seitenansicht eines alternativen Betätigungsteil für einen Ventilstellantrieb von 1.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Oberteils des Aussengehäuses des Ventilstellantriebs von 1.

4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Unterteils des Aussengehäuses des Ventilstellantriebs von 1.

Folgende Bezugszeichen werden in der Anmeldung zur Beschreibung des Ausführungsbeispiels verwendet:

1

Übertragungsglied

2

Aussengehäuse

3

Überwurfmutter

10, 10A, 10B, 10C

Betätigungsteil

11

Befestigungsabschnitt

12, 12A, 12B, 12C

Stift

13

Abstützstelle

20

Klemmteil

21

Bein

30

Haubenteil

31

Aufnahme

32

Anzeigeelement

33

Angriffsstelle für den Arbeitskolben

34

Angriffstelle für die Rückstellfeder

40

Grundkörper

50

Oberteil

51

Vorsprung

52

Markierung

53

Markierung

54

Rippe

60

Unterteil

61

Aussparung

62

Raste

63

Raste

64

Öffnung

70

Rückstellfeder

80

thermomechanisches Arbeitselement

81

Arbeitskolben

1 zeigt eine Schnittansicht durch einen Ventilstellantriebs gemäß einer Ausführung der Erfindung. Der Ventilstellantrieb weist eine Überwurfmutter 3 auf, mit der der Ventilstellantrieb auf bekannte Weise an dem zu verstellenden Ventil befestigt werden kann.

Der Ventilstellantrieb weist ein Aussengehäuse 2 auf, das ein Oberteil 50 und ein Unterteil 60 umfasst. Weitere Details werden unten in Zusammenhang mit den 3 und 4 beschrieben.

In dem Ventilstellantrieb ist ein Grundkörper 40 vorgesehen, in dem auf bekannte Weise ein thermomechanisches Arbeitselement 80 aufgenommen ist. Das thermomechanisches Arbeitselement 80 weist einen Arbeitskolben 81 auf, der bei Erwärmung des mit einem thermischen Dehnstoff gefüllten thermomechanischen Arbeitselements 80 ausfährt. Dazu ist ein Heizelement vorsehen, dass mit einer Feder gegen die Unterseite des thermomechanischen Arbeitselements 80 gespannt ist. Das Heizelement ist auf bekannte Weise angeschlossen.

In dem Aussengehäuse ist ferner ein Übertragungsglied 1 vorgesehen, das einen Haubenteil 30 und einen Klemmteil 20 umfasst. Das Klemmteil 20 weist mehrere Beine 21 auf, mit denen es in entsprechende Aufnahmen 31 in dem Haubenteil 30 eingreift.

Das Übertragungsglied 1 ist mittels einer Rückstellfeder 70 gegen den Arbeitskolben vorgespannt und in dem Ventilstellantrieb entlang der Achse des Arbeitskolbens 81 und/oder der Rückstellfeder 70 verschiebbar angeordnet.

Eine Angriffsstelle 33 für den Arbeitskolben 81 und eine Angriffstelle 34 für die Rückstellfeder 70 sind an dem Haubenteil vorgesehen. Das andere Ende der Rückstellfeder liegt an der Innenseite des Aussengehäuses 2 an.

An dem Haubenteil ist ein Anzeigeelement 32 vorgesehen, das die Stellung des Ventilstellantriebs anzeigt, und das derart ausgebildet ist, dass es von allen Seiten des Ventilstellantriebs durch das Aussengehäuse sichtbar ist. Das Anzeigeelement 32 ist ein umlaufender Flansch, der an dem Übertragungselement 1 (Haubenteil 30) ausgebildet ist. Der Flansch hat die Doppelfunktion, das er gleichzeitig als die Angriffstelle 34 dient. Der Flansch ist vorzugsweise ununterbrochen ausgebildet, kann aber auch unterbrochen ausgebildet sein.

Eine Abstützstelle 13 für das durch den Ventilstellantrieb zu verstellende Ventil ist an dem Betätigungsteil 10 vorgesehen. Das Betätigungsteil 10 ist Teil des Übertragungsglieds 1 und an dem Klemmteil 20 mittels einer Presspassung befestigt. Das Betätigungsteil 10 weist einen Befestigungsabschnitt 11 auf mit dem es an dem Klemmteil befestigt ist. Es weist ferner einen Stift 12 auf, an dessen dem Klemmteil 20 abgewandten Ende die Abstützstelle 13 ausgebildet ist.

Die 2A, 2B und 2C zeigen beispielhaft verschiedene Ausführungen des Betätigungsteils 10A, 10B und 10C, die jeweils unterschiedlich lange Stifte 12A, 12B und 12C aufweisen. Durch die Verwendung unterschiedlicher Betätigungsteile kann der Ventilstellantrieb an Ventile mit verschiedenen Abständen ihrer Betätigungsglieds, das an der Abstützstelle anliegt, angepasst werden. Vorteilhafterweise sind die verschiedenen Betätigungsteile mit einem Farbcode versehen (beispielsweise aus Kunststoff bestimmter Farbe ausgebildet), um eine schnelle und zuverlässige Angabe der Länge des Betätigungsteils zu erhalten.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Oberteils 50 und 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Aussengehäuses 2 des Ventilstellantriebs von 1. Das Oberteil ist becherförmig ausgebildet und weist an seinem unteren Ende mehrere Vorsprünge 51 auf mit denen es in entsprechende Aussparungen 61 des Unterteils 60 eingreift. Das Unterteil 60 umschließt mit seinem größeren Durchmesser das untere Ende des Oberteils 50.

Das Oberteil 50 ist durch eine kombinierte Dreh-Schiebe-Bewegung in dem Unterteil 60 aus ersten Rasten 62 in zweite Rasten 63 verschiebbar. In der ersten Stellung, in der die Vorsprünge 51 in den ersten Rasten 62 angeordnet sind, befindet sich der Ventilstellantrieb in einem Normalbetrieb, in dem durch die Ansteuerung des thermomechanischen Arbeitselements 80 über das Heizlelement das Ventil entsprechend des Bedarfs für die Temperaturregelung auf und zugemacht werden kann. In der zweiten Stellung, in der die Vorsprünge 51 in den zweiten Rasten 63 angeordnet sind, befindet sich der Ventilstellantrieb in einem Notbetrieb, in dem das Ventil immer offen ist.

Das Oberteil weist an seiner Aussenseite eine erste Markierung 52 und eine zweite Markierung 53 auf. Die relative Stellung der Markierungen zu dem Anzeigeelement 32 des Übertragungsglieds 1 zeigen die Stellung des Ventilstellantriebs an. Ist das Anzeigeelement 32 in der Nähe der oberen Markierung 53, ist das Heizelement mit Leistung versorgt, der Arbeitskolben 81 ausgefahren und das Übertragungsglied 2 und damit sein das Anzeigeelement 32 aufweisende Haubenteil 30 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 70 in dem Aussengehäuse 2 nach oben verschoben. Als Teil der Übertragungsglieds 1 wird das Klemmteil 20 und das Betätigungsteil 10 und damit die Abstützstelle nach oben verschoben, das Ventil öffnet. Ist das das Anzeigeelement 32 in der Nähe der unteren Markierung 52, ist der Arbeitskolben 81 eingefahren und das Ventil geschlossen.

Das Oberteil weist an seiner Aussenseite im oberen Bereich mehrere Rippen 54 auf, um eine Drehbewegung des Oberteils in dem drehfest an dem Ventil befestigten Unterteil zu erleichtern.

Das Unterteil weist an seinem flachen flanschartigen Abschnitt eine Öffnung 64 auf, durch die das Anschlusskabel für das Heizelement geführt werden kann.

Es ist klar, dass dem Fachmann beim Studium der Unterlagen naheliegende Alternativen und äquivalente Lösungen auch in den Schutzbereich der folgenden Schutzansprüche fallen sollen.