Die Erfindung betrifft einen Deckel für ein Gehäuse für Feldgeräte, Antriebe oder Steuerungen für Stellventile gemäß der im Oberbegriff des Schutzanspruches 1 angegebenen Art sowie ein Gehäuse mit einem solchen Deckel.

Die DE 20 2020 105 933 U1 offenbart einen Deckel zur Verbindung mit einem Gehäuse, umfassend einen Deckelverschluss, der einen im Wesentlichen zylindrischen Drehstift aufweist, wobei das als Drehstift ausgebildete Verbindungselement in einer Einsetzrichtung in eine im Wesentlichen zylindrische Aufnahme im Deckel bis zu einer Einsetzposition einbringbar ist. Dabei ist der Deckelverschluss mit einer Arretier- und einer Sperr-Vorrichtung ausgestattet, die es ermöglicht eine geschlossene und eine offene Position des Deckel Verschlusses mittels Drehung zu realisieren. Der Deckel ist mit einer Radialdichtung versehen, also einer Dichtung, welche am Umfang angeordnet ist und zwischen Deckel und Gehäuse wirkt. Beim Aufsetzen des Deckels auf das Gehäuse, muss der Deckel mit der Radialdichtung in das Gehäuse verschoben werden. Da die Radialdichtung bereits von Beginn an abdichtet und die im Gehäuse gefangene Luft dann nicht mehr aus dem Gehäuse gelangt, ist ein Weiterschieben des Deckels bis zur Endposition im Gehäuse nicht mehr möglich. Auch wenn mit großer Kraft der Deckel vollständig ins Gehäuse gedrückt wird, wird die Luft komprimiert und bewirkt ein Aufschieben des Deckels. Gelingt es trotzdem den Deckel und das Gehäuse mittels des Drehbefestigungsstiftes zu fixieren, wirken sehr starke Kräfte auf den Deckel Verschluss. Dies kann zum Zerstören des Drehstifts, insbesondere seines Profils, führen.

Die Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, einen Deckel mit Deckelverschluss gemäß der im Oberbegriff des Schutzanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass unter Vermeidung der genannten Nachteile ein Überdruck im Gehäuse zumindest während des Verschließens vermieden wird. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen gelöst.

Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass durch Vorsehen einer Entlüftungseinrichtung gegenüber der Atmosphäre vorherrschende Überdrücke im Gehäuse ausgeglichen werden können und dass dies am einfachsten in dem Deckelverschluss realisiert wird.

Erfindungsgemäß kann die im Gehäuse befindliche Luft während des Verschließens durch eine im Deckel vorgesehene Entlüftungseinrichtung entweichen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Entlüftungseinrichtung in den Deckelverschluss zwischen Deckel und Gehäuse, bestehend aus einem Verbindungselement und einer zugehörigen Verbindungsaufnahme integriert. Vorzugsweise kann dabei mit dem Aktivieren des Deckelverschlusses die Entlüftungseinrichtung geschlossen und mit Deaktivieren des Deckelverschlusses die Entlüftungseinrichtung geöffnet werden.

Insbesondere ist in den Deckelverschluss eine Dichtung eingebracht, die zwischen dem Verbindungselement und der Verbindungsaufnahme wirkt. Dadurch wird der Innenraum des Gehäuses auch im Bereich des Deckelverschlusses abgedichtet und so vor äußeren Einflüssen geschützt.

Vorzugsweise ist die Dichtung Teil der Entlüftungseinrichtung, da die Wirksamkeit der Dichtung für die Funktionalität der Entlüftungseinrichtung genutzt werden kann.

Um eine Entlüftungsfunktion einfach bedarfsweise aktivieren und deaktivieren zu können, ist das Verbindungselement in der Verbindungsaufnahme um eine Drehachse drehbar gelagert. Hierdurch kann eine geöffnete und eine geschlossene Stellung der Entlüftungseinrichtung durch eine Drehung des Verbindungselements realisiert werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Verbindungselement und die Verbindungsaufnahme im Wesentlichen zylindrisch aufgebaut. Entscheidend ist hierbei der Bereich, in dem die Dichtung angeordnet ist, sodass es ausreichend sein kann nur diesen Bereich zylindrisch auszubilden. Bevorzugt weist das Verbindungselement einen Vorsprung und die Verbindungsaufnahme eine formkomplementäre Aussparung auf. Die geschlossene Stellung wird somit bei Ineinandergreifen des Vorsprungs in die Aussparung in Zusammenwirkung mit der Dichtung, umgesetzt. Wenn der Vorsprung nicht in die Aussparung greift, ergibt sich die geöffnete Stellung der Entlüftungseinrichtung, da die Dichtung dann in der Aussparung anliegt und somit im Bereich der Aussparung nicht wirksam ist.

Insbesondere weisen der Vorsprung und die Aussparung im Bereich der Dichtung eine runde Form auf, um eine sichere Abdichtung mit der elastischen Dichtung ermöglichen zu können.

Vorzugsweise erstreckt sich der Vorsprung des Verbindungselement und die Aussparung der Verbindungsaufnahme entlang der Drehachse. Entscheidend ist hier der Bereich, in dem die Dichtung angeordnet ist.

Um eine Verminderung der Reibung zwischen Verbindungselement und Dichtung sowie Verbindungsaufnahme und Dichtung zu erreichen und somit die Lebensdauer der Dichtung zu erhöhen, wird die Dichtung mit einer PTFE Beschichtung versehen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Verbindungselement in der Verbindungsaufnahme um 90° drehbar gelagert. Durch eine Drehung des Verbindungselements um 90° kann von einer geöffneten Stellung in eine geschlossene Stellung und vice versa gewechselt werden. Neben der Entlüftungsfunktion wird auch einen Schutz vor äußeren Umwelteinflüssen des Gehäuseinnenraums erreicht.

Vorzugsweise weist das Gehäuse einen Arretier-Vorsprung auf, mit dem das Verbindungselement in der geschlossenen Stellung der Entlüftungseinrichtung sowie dem Deckelverschluss so zusammenwirkt, dass der Deckel in eine Entnahmerichtung gesichert ist.

Zudem kann eine Rasteinrichtung vorgesehen sein, welche zwischen Gehäuse und Verbindungselement so wirkt, dass in der geschlossenen Stellung des Deckelverschlusses die Rasteinrichtung aktiv ist und ein unbeabsichtigtes Lösen des Verbindungselements verhindert wird.

Insbesondere wird das Gehäuse für Stellventile als Steuerungs- und/oder Antriebsgehäuse verwendet. Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Deckelverschluss mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:

Fig. 1 eine Komplettansicht eines Gehäuses mit einem Deckel und einem eingebrachten Verbindungselement;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Deckels nach der Erfindung, wenn die Dichtungen am Gehäuse angreifen;

Fig. 3 eine Schnittansicht eines in das Gehäuse eingebrachten und gesicherten Deckels nach Fig. 2;

Fig. 4 eine Detailansicht der Verbindung von Deckel und Gehäuse nach Fig. 2;

Fig. 5 eine Detailansicht der Verbindung von Deckel und Gehäuse nach Fig. 3;

Fig. 6 eine Schnittansicht der Verbindung durch das Verbindungselement und die Verbindungsaufnahme im Bereich der Dichtung in der geschlossenen Stellung, und

Fig. 7 eine Schnittansicht der Verbindung durch das Verbindungselement und die Verbindungsaufnahme im Bereich der Dichtung in der geöffneten Stellung.

Fig. 1 bis Fig. 5 zeigen jeweils ein Gehäuse 12 für ein pneumatisches Stellventil mit einem Deckel 10 einer Ausführungsform der Erfindung. Der Deckel 10 umfasst eine Verbindungsaufnahme 16 und ein in der Verbindungsaufnahme 16 drehbar gelagertes Verbindungselement 14. Das Verbindungselement 14 und die Verbindungsaufnahme 16 bilden zusammen eine Verbindung.

In Fig.1 ist das Gehäuse 12 mit dem Deckel 10 und dem in der Verbindungsaufnahme 16 eingebrachten Verbindungselement 14 dargestellt, wobei der Deckel 10 fest mit dem Gehäuse 12 verbunden ist. Das Gehäuse 12 dient als ein Steuerungs- und Antriebsgehäuse für das pneumatische Stellventil. Das nicht dargestellte Stellventil wird mittels des Anschlusses 12a mit dem Gehäuse 12 verbunden.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht A-A von Fig. 1 des Deckels 10, des Gehäuses 12 und des Deckelanschlusses, umfassend das Verbindungselement 14, die Verbindungsaufnahme 16 und die im oberen Bereich des Verbindungselements 14 angeordnete, umlaufende Dichtung 18. Die Dichtung 18 ist auf der Oberfläche mit einer PTFE Beschichtung versehen, um eine Verminderung der Reibung im Betrieb zu bewirken. Des Weiteren ist an den Seitenflächen im Deckel 10 eine umlaufende Gehäusedichtung 20 angeordnet, die dem oberen Randbereich 12b des Gehäuses 12 zugeordnet ist.

In den Fig. 2 bis 5 sind Schnittansichten A-A aus Fig. 1 dargestellt. Die Verbindungsaufnahme 16 im Deckel 10 weist demnach eine Profilstruktur im Schnitt auf, die teilweise komplementär zum Verbindungselement 14 ist. Diese Profilstruktur im Schnitt der Verbindungsaufnahme 16 ist mit einem rückfedernden Element 24 und einem Sperr-Vorsprung 28 versehen.

Dem rückfedernden Element 24 ist in dem Verbindungselement 14 eine Eingriffsnut 23 zugeordnet. Die Eingriffsnut 23 und das rückfedernde Element 24 bilden eine Sicherungseinrichtung 22 für das Verbindungselement 14 gegenüber der Verbindungsaufnahme 16. Greift das rückfedernde Element in die Eingriffsnut 23 ein, ist das Verbindungselement 14 in der Verbindungsaufnahme 16 gesichert.

Dem Sperr-Vorsprung 28 ist in dem Verbindungselement 14 eine in Einbringrichtung 32 mit dem Sperr- Absatz 30 abschließende Sperr-Vertiefung 29 zugeordnet, welcher in einer vorbestimmten Drehstellung des Verbindungselements 14 dieses in der Verbindungsaufnahme 16 in axialer Richtung entgegen der Einbringrichtung 32 sperrt. Die Sperr-Vertiefung 29 erstreckt sich um ca. 90° in Umfangsrichtung und ist in axialer Richtung leicht größer als der Sperr-Vorsprung 28. Der Sperr-Absatz 30 erstreckt sich in Umfangsrichtung um weniger als 90°. Dadurch weist das in Umfangsrichtung gesehene Ende des Sperr-Absatzes 30 eine weniger als 90° umlaufende und in axialer Richtung mit der Unterseite des Verbindungselements 14 abschließende und zum Sperr-Vorsprung 28 in axialer Richtung formkomplementären Einbringnut auf. In der geschlossenen Stellung liegt der Sperr-Absatz 30 mit seiner Oberseite an der zugeordneten unteren Seite des Sperr-Vorsprungs 29 an.

Am in Einbringrichtung 32 unteren Ende der Verbindungsaufnahme 16 weist das Gehäuse 12 einen Arretier-Vorsprung 26 auf. Dem Arretier-Vorsprung 26 ist in dem Verbindungselement 14 ein Arretier- Absatz 34 zugeordnet, deren Funktion weiter unten beschrieben wird. Das Verbindungselement 14 ist vom Deckel 10 lösbar. Das Verbindungselement 14 ist in Einbringrichtung 32 in die Verbindungsaufnahme 16 einbringbar.

Aus Fig. 2 ist zu entnehmen, dass bei in die Verbindungsaufnahme 16 eingebrachtem Verbindungselement 14 das rückfedernde Element 24 der Sicherungseinrichtung 22 formschlüssig in die zugeordnete Eingriffsnut 23 im Verbindungselement 14 eingerastet und so gegen axiale Kräfte entgegen der Einbringrichtung 32 abgesichert ist.

Eine weitere Absicherung gegen ein ungewolltes Lösen des Verbindungselements 14 aus der Verbindungsaufnahme des Deckels 10 stellt das Zusammenwirken der Sperr-Vertiefung 29 mit der in der Verbindungsaufnahme 16 angeordnete Sperr-Vorsprung 28 dar. In Umfangsrichtung befindet sich im Bereich der Sperr-Vertiefung 29 auf dem Verbindungselement 14 eine Rasteinrichtung mit einer Raststruktur, in die der Sperr-Absatz 30 bereichsweise durch eine komplementäre Struktur einrastet. Die Rasteinrichtung ist in den Figuren aus Gründen der besseren Übersicht nicht dargestellt. Die Rasteinrichtung sichert bei geschlossener Stellung das Verbindungselement 14 gegen ein ungewolltes Lösen.

Die Fig. 2 und 4 zeigen eine geöffnete Stellung des Deckelverschlusses zwischen Deckel 10 und Gehäuse 12. Da der Arretier-Absatz 34 nicht, wie in Fig. 3 dargestellt ist, mit dem Arretier-Vorsprung 26 zusammenwirkt, befindet sich der Deckel 10 und das Gehäuse 12 in einer geöffneten Stellung. Auch in der geöffneten Stellung dichtet die Gehäusedichtung 20 ab. Weiterhin liegt der Deckel 10 mit seiner Gehäusedichtung 20 gerade an dem oberen Randbereich 12b an und dichtet bereits den Deckel 10 und das Gehäuse 12 in diesem Bereich ab. Nachdem der Deckelverschluss noch geöffnet ist, kann die im Gehäuse 12 befindliche Luft über die in den Deckelverschluss eingebrachte Entlüftungseinrichtung entweichen, wie weiter unten noch erläutert wird.

In der geschlossenen Stellung untergreift der Arretier-Vorsprung 26 den Arretier-Absatz 34. Dabei ist der Deckel 10 und das Gehäuse 12 fest miteinander verbunden, wie dies in Fig. 3 und 5 dargestellt ist. Im Bereich der Gehäusedichtung 20 liegt der Deckel 10 nun auf dem oberen Randbereich 12b auf. Weiterhin wirkt die Sicherungseinrichtung 22 mit dem rückfedernden Element 24 und der Sperr- Vorsprung 28 mit dem Sperr-Absatz 30 gegen axiale Kräfte auf das Verbindungselement 14 entgegen der Einbringrichtung 32. Der Arretier-Absatz 34 weist in Umfangsrichtung ein geringeres Bogenmaß auf als der Sperr-Absatz 30. Dadurch weist das in Umfangsrichtung gesehene Ende des Arretier-Absatzes 34 ein weniger als 90° umlaufende und in axialer Richtung mit der Unterseite des Verbindungselements 14 abschließende und zum Arretier-Vorsprung 26 in axialer Richtung formkomplementären Einbringnut auf. Die unterschiedlichen Längen in Umfangsrichtung führen dazu, dass bei Schließen des Verbindungselements 14 in der Verbindungsaufnahme 16 zuerst eine wirksame axiale Sicherung des Verbindungselements 14 entgegen der Einbringrichtung 32 durch den Sperr-Absatz 30 und Sperr- Vorsprung 28 gegeben ist. Anschließend erst wirken der Arretier-Absatz 34 mit dem Arretier-Vorsprung 26 Zusammenwirken und verbinden den Deckel 10 fest mit dem Gehäuse 12.

Fig. 4 zeigt eine Detailansicht der Verbindung von Deckel 10 und Gehäuse 12 nach Fig. 2 und somit die geöffnete Stellung des Deckelverschlusses. In dieser Stellung schließt die Dichtung 18 nicht radial zur Einbringrichtung 32 bereichsweise mit der Verbindungsaufnahme 16 wirksam ab. Eine Entlüftung hierüber ist möglich.

Die geschlossene Stellung des Deckelverschlusses in gleicher Detailansicht nach Fig. 3 ist in Fig. 5 zu erkennen. Der Deckelverschluss zwischen Deckel 10 und Gehäuse 12 befindet sich in einer geschlossenen Stellung. Die Dichtung 18 zwischen Verbindungselement 14 und Verbindungsaufnahme 16 ist wirksam abgedichtet. Eine Entlüftung hierüber ist nicht mehr möglich.

Eine Schnittansicht des Deckelverschlusses durch das Verbindungselement 14 und die Verbindungsaufnahme 16 im Bereich der Dichtung 18 ist in Fig. 6 und Fig. 7 dargestellt. Daraus wird die Funktionsweise der Entlüftungseinrichtung verdeutlicht. Die Dichtung 18 ist zwischen dem im Wesentlichen zylindrischen Verbindungselement 14 und der im Wesentlichen zylindrischen Verbindungsaufnahme 16 vorgesehen. Das Verbindungselement 14 weist bereichsweise einen teilzylindrischen Vorsprung 36 und die Verbindungsaufnahme 16 einen formkomplementären dem teilzylindrischen Vorsprung 36 in der geschlossenen Stellung des Deckelverschlusses zugeordneten Rücksprung 38 auf. Der Vorsprung 36 und der Rücksprung 38 erstrecken sich jeweils in axialer Richtung entlang der Einbringungsrichtung 32 in etwa über die Höhe der Dichtung 18.

Fig. 6 zeigt die geschlossene Stellung des Deckelverschlusses und der darin integrierten Entlüftungseinrichtung. Das Verbindungselement 14 hat in der geschlossenen Stellung gegenüber der Verbindungsaufnahem eine solche Drehstellung, dass der Vorsprung 36 sich im Bereich des Rücksprungs 38 befindet. Die radiale Orientierung und Form des Vorsprungs 36 ist mit der des Rücksprungs 38 identisch ist. In dieser geschlossenen Stellung schließt die Dichtung 18 wirksam zwischen Verbindungselement 14 und Verbindungsaufnahme 16 ab. Der Deckelverschluss ist aktiviert, also der Deckel 10 mit dem Gehäuse 12 fest verbunden und die Entlüftungseinrichtung ist deaktiviert, also geschlossen. Der Gehäuseinnenraum 12c ist vollständig abgedichtet.

Fig. 7 zeigt die geöffnete Stellung des Deckelverschlusses und der Entlüftungseinrichtung. Hierfür ist das Verbindungselement 14 um 90° gedreht. Die radiale Orientierung des Vorsprungs 36 des Verbindungselements 14 ist ebenfalls um 90° gegenüber der radialen Orientierung des Rücksprungs 38 versetzt. Daraus resultiert, dass die Dichtung 18 im Bereich des Rücksprungs 38 aufgrund ihrer elastischen Eigenschaft weiter am Verbindungselement 14 anliegt, jedoch nicht mehr am Rücksprung 38 der Verbindungsaufnahme 16. Somit ist die Dichtung 18 im Bereich des Rücksprungs 38 nicht wirksam und eine Entlüftungseinrichtung ist realisiert.

Mit dieser in den Deckelverschluss integrierten Entlüftungseinrichtung ist es nunmehr möglich, während des Aufsetzens des Deckels 10 einen Überdruck zu verhindern. Da die Gehäusedichtung 20 über eine bestimmte Höhe ausgebildet ist, diese bereits mit der ersten Berührung des oberen Randbereichs 12b des Gehäuses 12 wirksam ist und somit hierüber bei einem weiteren Verschieben des Deckels 10 auf das Gehäuse 12 keine Luft mehr hierüber entweichen kann, entweicht die Luft nunmehr über den Bereich zwischen Dichtung 18 und Rücksprung 38 der Verbindungsaufnahme 16, also die Entlüftungseinrichtung. Ist der Deckel 10 vollständig auf das Gehäuse 12 aufgebracht, wird der Deckelverschluss aktiviert, indem das Verbindungselement 14 gegenüber der Verbindungsaufnahme 16 und ca. 90° gedreht wird. Dabei wird nicht nur der Deckel 10 fest mit dem Gehäuse 12 verbunden, indem der Arretier-Absatz 34 unter den Arretier-Vorsprung 26 verfahren wird, sondern gleichzeitig auch die Entlüftungseinrichtung geschlossen, in dem der Vorsprung 36 des Verbindungselements 14 in dem Bereich des Rücksprungs 38 der Verbindungsaufnahme 16 verfahren wird. Hierdurch wird auf einfache Weise gewährleistet, dass mit dem Aufsetzen des Deckels 10 Luft entweichen kann und mit dem Verschließen des Deckels 10 der Gehäuseinnenraum 12c luftdicht abgedichtet ist. Bezugszeichen liste

10 Deckel

12 Gehäuse

12a Anschluss

12b oberer Randbereich

12c Gehäuseinnenraum

14 Verbindungselement

16 Verbindungsaufnahme

18 Dichtung

20 Gehäusedichtung

22 Sicherungseinrichtung

23 Eingriffsnut

24 rückfederndes Element

26 Arretier-Vorsprung

28 Sperr-Vorrichtung

29 Sperr-Vertiefung

30 Sperr-Absatz

32 Einbringrichtung

34 Arretier-Absatz

36 Vorsprung

38 Rücksprung