Die Erfindung betrifft ein Ventilbetätigungssystem, mit einer eine axiale Erstreckung aufweisenden Antriebseinrichtung, die einen Stellantrieb mit einer zur Kopplung mit einem Ventil vorgesehenen axialen Antriebsseite und einer diesbezüglich entgegengesetzten axialen Rückseite aufweist, wobei der

Stellantrieb an seiner axialen Rückseite eine Anbauschnittstelle für den Anbau eines mit dem Stellantrieb interagieren- den Zusatzgerätes wie z.B. einem Anzeigemodul, einem Steuerkopf, einem Stellungsregler oder einem Hubbegrenzungsmodul aufweist, wobei die Anbauschnittstelle eine Abschnittfläche aufweist, auf die das Zusatzgerät mittels einer Axialverriegelungseinrichtung spannbar ist, wobei die Axialverriegelungseinrichtung einen Hauptkörper und einen Kragen mit einer Verriegelungsflanke aufweist, an die wenigstens ein Verriegelungselement auf der dem Stellantrieb zugewandten Seite zum Spannen des Zusatzgeräts auf die Abschnittsfläche in Anlage liegt .

Eine aus der EP 1 463 175 Bl bekanntes Ventilbetätigungssystem dieser Art verfügt über eine längliche Antriebseinrichtung, die mit einer axialen Abtriebsseite voraus an einem insbesondere als Prozessventil ausgebildeten Ventil montiert ist. Das Ventil, oft auch als Ventilarmatur bezeichnet, enthält ein Ventilglied, das mit Hilfe der Antriebseinrichtung in unterschiedliche Betriebspositionen positionierbar ist, um eine Fluidströmung zu steuern. Für die Betätigung des Ventil - gliedes enthält die Antriebseinrichtung einen pneumatischen Stellantrieb, der in seiner dem Ventil abgewandten axial Rückseite eine einheitliche Anbauschnittstelle aufweist, die das optionale Anschließen unterschiedliche Ausführungen von Ansteuermodulen ermöglicht. Die Anbauschnittstelle besitzt einen Anschlussstutzen zum Anschließen eines Zusatzgeräts, beispielsweise eines pneumatischen Ansteuermoduls.

Bei der Befestigung des Zusatzgeräts, also beispielsweise des Ansteuermoduls, an der Anbauschnittstelle ist es aus einem druckschriftlich nicht nachweisbaren Stand der Technik bekannt, eine Axialverriegelungseinrichtung einzusetzen, die einen Hauptkörper und einen Kragen mit einer Verriegelungs - flanke aufweist. An der Verriegelungsflanke des Kragens kommt ein Verriegelungselement, insbesondere in Form einer Befestigungsschraube, zur Anlage. Dadurch wird das Zusatzgerät auf die Abstützfläche der Anbauschnittstelle gespannt. Nachteilig ist, dass das Verriegelungselement an die Verriegelungsflanke des Kragens angreift, so dass dort durch den Kontakt des Verriegelungselements mit der Verriegelungsflanke Verschleiß auftritt oder es sogar zu Beschädigungen an der Verriegelungsflanke kommen kann, insbesondere wenn der Kragen und die Verriegelungsflanke aus gegenüber dem Verriegelungselement weicherem Material besteht .

Ein weiterer Nachteil ist, dass die Verbindung zwischen dem wenigstens einen Verriegelungselement und der Verriegelungs - flanke nicht stabil ist und sich lockern kann, insbesondere wenn die Verriegelungsflanke aus gegenüber dem Verriegelungs - element weicheren Material besteht. Das angebaute Zusatzgerät ist in diesem Fall nicht mehr sicher an der Anbauschnittstelle gehalten. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Ventilbetätigungssystem der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem der Verschleiß und die Gefahr von Beschädigungen an der Verriegelungsflanke des Kragens der Axialverriegelungseinrichtung minimiert ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Ventilbetätigungssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Das erfindungsgemäße Ventilbetätigungssystem zeichnet sich dadurch aus, dass der Kragen durch einen am Hauptkörper befestigten Sicherungsring gebildet ist.

Ein direkter Kontakt des wenigstens einen Verriegelungselementes, beispielsweise Befestigungsschraube, und Hauptkörper wird dadurch vermieden, da der Sicherungsring in Richtung nach radial innen dem Hauptkörper vorgelagert ist. Das Verriegelungselement stützt sich also am Sicherungsring ab und nicht am Hauptkörper. Der Sicherungsring schützt den Haupt - körper vor Verschleiß und Beschädigungen. Da der Sicherungsring ein Massenbauteil ist, kann er in einfacher und schneller Weise ausgetauscht werden, wenn an ihm selber insbesondere durch die Anlagerung des Verriegelungselementes Verschleiß auftritt .

In besonders bevorzugter Weise besteht der Sicherungsring aus gegenüber dem Material des Hauptkörpers härterem Material. Insbesondere besteht der Sicherungsring aus Stahlmaterial, beispielsweise Federstahl. Die Anlagerung bzw. die Verbindung zwischen dem Verriegelungselement und der aus hartem Material bestehenden Verriegelungsflanke des Sicherungsrings bleibt auch über längere Zeit stabil, d.h. lockert sich nicht. Auch nach mehrmaligem Lösen und anschließendem Anlagern des we- nigstens einen Verriegelungselementes ist die Verbindung von gleichbleibend guter Stabilität. Dadurch ist es möglich, als Material des Hauptkörpers der Axialverriegelungseinrichtung relativ weiches Material einzusetzen, beispielsweise Aluminiummaterial, insbesondere Aluminium-Druckguss .

In besonders bevorzugter Weise ist der Sicherungsring als Sprengring ausgebildet. Da ein solcher Sprengring geteilt ist, also einen in radialer Richtung ausgerichteten Spalt aufweist, lässt er sich in einfacher Weise durch Aufweiten des Spaltes am Hauptkörper der Axialverriegelungseinrichtung befestigen .

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Sprengring als Runddraht -Sprengring ausgebildet, wobei die Verriegelungs - flanke von einem zum Verriegelungselement konvex ausgebildeten Abschnitt der Mantelfläche des Runddraht -Sprengrings gebildet ist.

Alternativ ist es möglich, dass der Sprengring scheibenartig ausgebildet ist und die Verriegelungsflanke von einem sich in Richtung Abstützfläche verjüngenden konischen Abschnitt der Mantelfläche des Sprengrings ausgebildet ist.

Es ist möglich, dass der Sicherungsring, insbesondere Sprengring, in einer am Hauptkörper ausgebildeten umlaufenden

Ringnut aufgenommen ist.

In besonders bevorzugter Weise ist der Hauptkörper der Axialverriegelungseinrichtung als insbesondere im mittigen Bereich der Anbauschnittstelle platzierter insbesondere zylindrischer Anschlussstutzen ausgebildet. Der Sicherungsring ist in diesem Fall an der Mantelfläche bzw. am Außenumfang des An- schlussstutzens befestigt, beispielsweise in der umlaufenden Ringnut .

Der Stellantrieb verfügt zweckmäßigerweise über ein als Antriebsgehäuse bezeichnetes Gehäuse, in dem ein zu einer

Abtriebsbewegung antreibbares Abtriebsglied angeordnet ist, das im an einem Ventil angebrachten Zustand der Antriebseinrichtung mit einem Ventilglied des Ventils antriebsmäßig zusammenwirkt. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Stellantrieb um einen fluidbetätigten Stellantrieb, insbesondere um einen Pneumatikantrieb.

In besonders bevorzugter Weise umfasst das Ventilbetätigungs- system mindestens ein an die Anbauschnittstelle angebautes mittels der Axialverriegelungseinrichtung auf die Abstützflä- che gespanntes Zusatzgerät, bei dem es sich zweckmäßigerweise um ein Anzeigemodul und/oder um einen Stellungsrückmelder und/oder um einen Steuerkopf und/oder um einen Stellungsregel- und/oder um ein Hubbegrenzungsmodul handelt. Ist das Zusatzgerät als ein Steuerkopf oder als ein Stellungsregler ausgebildet, lässt sich mit seiner Hilfe die Abtriebsbewegung des Abtriebsglieds und/oder die jeweils eingenommene Betriebsposition des Abtriebsglieds steuern und/oder regeln. Ein als Anzeigemodul ausgebildetes Zusatzgerät erlaubt eine visuelle Überwachung der Position des Abtriebsgliedes und weist beispielsweise einen durchsichtigen Bereich auf, durch den hindurch die Position eines mit dem Abtriebsglied bewegungsgekoppelten Anzeigeelements sichtbar ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilbetätigungssystems in einem Längsschnitt, wobei ein an einem Stellantrieb montiertes Zusatzgerät im Teil -Längsschnitt und ein zu dem Ventilsys- tembetätigungssystem gehörendes Ventil nur strichpunktiert angedeutet ist, einen Querschnitt durch das Ventilbetätigungssystem im Bereich der Anbauschnittstelle entlang der Linie II-II aus Figur 1, eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X aus Figur 1, eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilbetätigungssystem in einem Längsschnitt, wobei ein an einem Stellantrieb montiertes Zusatzgerät in einem Teil-Längsschnitt dargestellt ist, einen Querschnitt durch das Ventilbetätigungssystem aus Figur 4 im Bereich der Anbauschnittstelle entlang der Linie V-V aus Figur 4 und eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Y des Ventilbetätigungssystems aus Figur 4.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen, in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer 11 bezeichneten Ventilbetätigungssystems .

Das Ventilbetätigungssystem 11 enthält eine zur Betätigung eines nur schematisch angedeuteten, zur Steuerung einer

Fluidstromung verwendbaren Ventils 12 dienende Antriebsein- richtung 13, wobei das Ventil 12 zweckmäßigerweise auch ein Bestandteil des Ventilbetätigungssystems 11 ist.

Das Ventil 12 verfügt über ein Ventilgehäuse 14, das von einem Fluidkanal 15 durchsetzt ist, in dessen Verlauf eine Überströmöffnung 16 liegt, der ein Ventilglied 17 zugeordnet ist. Das Ventilglied 17 ist linear beweglich und kann wahlweise in einer die Überströmöffnung 16 verschließenden

Schließstellung oder in mindestens einer die Überströmöffnung 16 freigebenden Offenstellung positioniert werden. In der Offenstellung des Ventilglieds 17 kann ein Fluid gemäß Pfeilen 18 durch den Fluidkanal 15 hindurchströmen. Die Strömungsrate hängt vom momentan freigegebenen Strömungsquerschnitt der Überstromöffnung 16 ab. Das Ventilglied 17 bzw. Absperrorgan ist im gezeigten Beispielsfall als am Ende einer Spindel angeordneter, mit einer Dichtung versehener Absperrkolben gezeigt. Es ist selbstverständlich möglich, dass das Ventilglied alternativ auch andersartig ausgebildet sein kann. Beispielsweise ist ein Ventilglied in Form einer Membran einsetzbar, die über ein an die Spindel angekoppeltes Druckstück, die Überströmungsöffnung verschließen kann. Mit anderen Worten, das Ventil kann auch als Membranventil ausgebildet sein.

Die Antriebseinrichtung 13 hat eine Längserstreckung und dementsprechend eine imaginäre Längsachse 19. Zu der Antriebseinrichtung 13 gehört ein Stellantrieb 20, der die gleiche Längsachse 19 wie die Antriebseinrichtung 13 aufweist. Der Stellantrieb 20 hat eine in der Zeichnung nach unten weisende axiale Abtriebsseite 21 und eine diesbezüglich axial entgegengesetzte, in der Zeichnung nach oben weisende axiale Rückseite 22. An der axialen Abtriebsseite 21 ist der Stellantrieb 20 mit einer Kopplungseinrichtung 23 ausgestattet, mit deren Hilfe er an dem Ventil 12 befestigbar oder befestigt ist, und zwar insbesondere in lösbarer Weise.

Der Stellantrieb 20 verfügt über ein Antriebsgehäuse 24, das mit Hilfe der Kopplungseinrichtung 23 bevorzugt lösbar am Ventilgehäuse 14 anbringbar oder angebracht ist. Dementsprechend bilden das Antriebsgehäuse 24 und das Ventilgehäuse 14 im Betrieb des Ventilbetätigungssystems 11 eine einheitliche Baugruppe .

Im Innern des Antriebsgehäuses 24 erstreckt sich ein

Abtriebsglied 25 des Stellantriebs 20, das durch entsprechende Betätigung zu einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten, hin- und hergehenden Abtriebsbewegung 26 antreibbar ist, bei der es sich um eine mit der Achsrichtung der Längsachse 19 zusammenfallenden Linearbewegung handelt. Das Abtriebsglied 25 wirkt mit dem Ventilglied 17 antriebsmäßig zusammen und ist mit dem Ventilglied 17 zweckmäßigerweise axial bewegungs- gekoppelt, letzteres insbesondere im Bereich der Kopplungseinrichtung 23.

Exemplarisch enthält das Abtriebsglied 25 eine mit dem als Absperrkolben oder als Membran ausgebildeten Ventilglied 17, insbesondere mit der Spindel des Ventilglieds 17, axial bewegungsgekoppelte Abtriebsstange 27, die eine der axialen

Abtriebsseite 21 zugeordnete vordere Abschlusswand 28 des Antriebsgehäuses 24 gleitverschieblich durchsetzt und die in einem Gehäuseinnenraum 29 des Antriebsgehäuses 24 mit einem Antriebskolben 30 verbunden ist, der in dem Gehäuseinnenraum 29 unter Abdichtung gleitverschieblich gelagert ist.

Der Antriebskolben 30 unterteilt den Gehäuseinnenraum 29 in einer der vorderen Abschlusswand 28 zugewandte vordere

Gehäusekammer 31a und eine axial entgegengesetzte, im Bereich der axialen Rückseite 22 von einer hinteren Abschlusswand 32 des Antriebsgehäuses 24 begrenzte hintere Gehäusekammer 31b.

Das Abtriebsglied 25 ist mit einer Stellkraft beaufschlagbar, um die Abtriebsbewegung 26 hervorzurufen. Die Art der Stell - kraft hängt von Bauart des Stellantriebs 20 ab, wobei sie durchaus elektromechanisch erzeugt werden kann. Vorteilhaft ist es allerdings, wenn es sich bei dem Stellantrieb 20 um einen fluidbetatigten und insbesondere um einen pneumatischen Stellantrieb 20 handelt, was auf das Ausführungsbeispiel zutrifft, sodass der Stellkraft aus einer Fluidbeaufschlagung des Antriebskolbens 30 resultiert.

Der fluidbetatigte Stellantrieb 20 kann von einfach wirkende oder von doppelt wirkender Bauart sein. Exemplarisch liegt eine einfach wirkende Bauart vor, wobei eine in der hinteren Gehäusekammer 31b angeordnete Federeinrichtung 33 das

Abtriebsglied 25 ständig in Richtung der vorderen Abschlusswand 28 beaufschlagt, wodurch das Ventilglied 17 ständig in der Schließrichtung beaufschlagt ist. Somit liegt eine vorteilhafte „Normalerweise geschlossen"-Konstellation vor. Über eine die Wandung des Antriebsgehäuses 24 durchziehenden ersten Fluidsteuerkanal (nicht dargestellt) , der in die vordere Gehäusekammer 31a einmündet, kann die vordere Gehäusekammer 31a mit einem fluidischen Druckmedium beaufschlagt werden, um das Abtriebsglied 25 in Richtung zur hinteren Abschlusswand 32 zu bewegen und dabei gleichzeitig das Ventilglied 17 in eine Offenstellung zu verbringen.

Der Stellantrieb 20 ist außen an seiner axialen Rückseite 22 mit einer Anbauschnittstelle 34 ausgestattet, an der ein für den Betrieb des Ventilbetätigungssystems 11 notwendiges oder sinnvolles Zusatzgerät 35 anbaubar ist, insbesondere in lösbarer Weise. Dieses Zusatzgerät 35 ist in Figur 1 nur in ei- ner Teilansicht gezeigt, wobei es sich im gezeigten Beispielsfall um ein als Steuerkopf ausgebildetes Zusatzgerät 35 handelt .

Die Anbauschnittstelle 34 ermöglicht jedenfalls den alternativen Anbau unterschiedlicher Arten von Zusatzgeräten 35, wobei es insbesondere vom Anwendungsfall des Vent ilbetät igungs - Systems 11 und/oder vom Nutzerwunsch abhängt, was für eine Art von Zusatzgerät 35 an der Anbauschnittstelle 34 montiert wird bzw. ist. Jedenfalls lassen sich auch andere als Steuerkopf ausgebildete Zusatzgeräte 35 an die Anbauschnittstelle 34 anbauen.

Der in der Figur 1 beispielhaft gezeigte Steuerkopf erhält zweckmäßigerweise eine elektrisch betätigbare Steuerventil - einrichtung 36, mit der über den ersten Fluidsteuerkanal hinweg eine gesteuerte Fluidbeaufschlagung der vorderen

Gehäusekammer 31a hervorrufbar ist, um die Abtriebsbewegung 26 auszulösen.

Der Stellantrieb 20 ist im Bereich seiner Anbauschnittstelle 34 mit einer Befestigungseinrichtung in Form einer axialen Verriegelungseinrichtung 37 ausgestattet.

Die Anbauschnittstelle 34 besitzt ferner mindestens eine und bevorzugt eine axial orientierte Abstützflache 38 am Stellantrieb 20, an die das befestigte Zusatzgerät 35, also im Beispielsfall der Steuerkopf, angesetzt und mit der Abstützflache 38 axial verspannt ist.

Die Abstützfläche 38 befindet sich außen an der axialen Rückseite 22 und weist axial vom Stellantrieb 20 weg. Das angebaute Zusatzgerät 35, also beispielsweise der Steuerkopf, verfügt zweckmäßigerweise über eine Gegen-Abstützfläche 39, mit der es im an den Stellantrieb 20 montierten Zustand an der Abstützfläche 38 abgestützt ist.

Die Axialverriegelungseinrichtung 37 verfügt über einen

Hauptkörper 40, der im Beispielsfall als zylindrischer Anschlussstutzen ausgebildet ist, der im mittigen Bereich der Anbauschnittstelle 34 platziert ist. Ferner besitzt die Axialverriegelungseinrichtung 37 einen Kragen mit einer insbesondere von radial außen her hintergreifbaren ringförmigen Verriegelungsflanke 41. Das an die Abstützfläche 38 angesetzte Zusatzgerät 35 enthält mindestens ein zweckmäßigerweise mehrere bewegliche Verriegelungselemente 42, die sich am Zusatzgerät 35 abstützen und die diesbezüglich verstellbar sind, sodass sie von radial außen gegen die Verriegelungs- flanke 41 drücken. Dieser Vorgang bewirkt zum einen einen formschlüssigen Hintergriff und sorgt zum anderen dafür, dass eine axiale Spannkraft hervorgerufen wird, mit der das Zusatzgerät 35 mit seiner Gegen-Abstützfläche 39 an die Abstützfläche 38 am Stellantrieb 20 fest angepresst wird.

Bei den Verriegelungselementen 42 handelt es sich insbesondere um Schrauben, die in bezüglich der Längsachse 19 radial orientierte Gewindelöcher 43 des Zusatzgerätes 35 eingeschraubt sind und mit der schrägen Verriegelungsflanke 41 verspannt sind. Vorzugsweise sind mehrere Verriegelungselemente 42 bzw. Schrauben in bevorzugt gleichmäßiger Verteilung rings um die Längsachse 19 herum vorhanden.

Wie insbesondere in Figur 3 dargestellt, wird der Kragen der Axialverriegelungseinrichtung 37 von einem am Hauptkörper 40 befestigten Sicherungsring 44 gebildet. Der Sicherungsring 44 ist gemäß erstem Ausführungsbeispiel als Sprengring ausgebildet und besteht aus einem gegenüber dem Material des Hauptkörpers 40 härteren Material.

Gemäß erstem Ausführungsbeispiel ist der Sprengring scheibenartig ausgebildet und ist in eine am Hauptkörper 40 im Bereich dessen Stirnseite an der Außenfläche bzw. Mantelfläche 45 umlaufenden Ringnut 46 aufgenommen und dort gehalten. Der scheibenartige Sprengring besteht zweckmäßigerweise aus

Stahlmaterial, beispielsweise Federstahl, das in der Regel deutlich härter ist als das Material des Hauptkörpers 40, bei dem es sich um weicheres Stahlmaterial, oder auch Aluminium- Material, beispielsweise Aluminium-Druckguss handeln kann.

Wie ferner in Figur 3 gezeigt, wird die Verriegelungsflanke 41, die ringförmig ausgebildet ist, von einem sich in Richtung Abstützfläche verjüngenden konischen Abschnitt 47 der Mantelfläche des Sprengrings gebildet.

Wie insbesondere in Figur 3 gezeigt, greifen die Verriegelungselemente, insbesondere die Schrauben mit ihren Schraubenschäften von radial außen an die Verriegelungsflanke 41 an, werden also gegen die Verriegelungsflanke 41 geschraubt. Daher schützt der Sicherungsring 44, insbesondere der Sprengring, den Hauptkörper 40 und dessen weiches Material vor Beschädigungen durch einen Schraubeingriff der Schrauben. Der Hauptkörper 40 wird also vor Verschleiß geschützt, der allenfalls am Sicherungsring 44 auftritt, jedoch dadurch minimiert ist, dass der Sicherungsring 44, insbesondere Sprengring, aus relativ hartem Material, also beispielsweise Federstahl, besteht. Ferner ermöglicht die Kombination von Verriegelungs- element, insbesondere Schrauben und Sicherungsring, insbesondere Sprengring, eine zuverlässige Verbindung, die sich nicht ohne weiteres lockert, wie es beispielsweise bei einem Kon- takt von Verriegelungselementen direkt am Hauptkörper 40 erfolgen könnte. Dadurch bleibt die Verspannung von Zusatzgerät 35 und Stellantrieb 20 im Bereich der Anbauschnittstelle 34 auch über längere Zeit mit im Wesentlichen gleichbleibender Spannkraft bestehen. Auch das mehrmalige Lösen und Anziehen der Verriegelungselemente, insbesondere Schrauben, führt nicht zu einer Änderung der Spannkraft.

Die Figuren 4 bis 6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventilbetätigungssystems 11. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel durch eine andersartige Ausgestaltung des Sicherungsrings 44. Im Gegensatz zu dem in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Sicherungsring 44 in Form eines scheibenartigen Sprengrings ist gemäß zweitem Ausführungsbeispiel ein Sprengring in Form eines Runddraht - Sprengrings eingesetzt. Auch dieser Runddraht -Sprengring ist in einer an der Mantelfläche 45 des Anschlussstutzens umlaufenden Ringnut 46 aufgenommen.

Im Unterschied zu dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungs- beispiel ist jedoch die Verriegelungsflanke 41 beim zweiten Ausführungsbeispiel anders ausgestaltet und wird von einem zum Verriegelungselement 42 konvex ausgebildeten Abschnitt 48 der Mantelfläche des Runddraht -Sprengrings gebildet. Der Runddraht -Sprengring besteht ebenfalls aus einem gegenüber dem Material des Hauptkörpers 40 härteren Material, als beispielsweise Stahlmaterial, insbesondere Federstahl. Die zuvor im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Vorteile (weniger Verschleiß, zuverlässige Verbindung) sind auch beim zweiten Ausführungsbeispiel verwirklicht.