Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Ventilantrieb mit einer zylindrischen Laufbuchse für einen darin axial

verfahrbaren Kolben, und mit zwei im Bereich der axialen Enden der zylindrischen Laufbuchse vorgesehenen Stirnwänden, einer mit einem Kolben verbundenen axialen Spindel, wobei der Kolben an seinem Umfang gegen die Innenwand der zylindrischen Laufbuchse und wenigstens eine Stirnwand gegenüber der Lauf- buchse abgedichtet sind.

Pneumatische Ventilantriebe sind mannigfaltig bekannt, z.B. aus der DE 196 41 073 AI, der US 2001/028049 AI und der

EP 1 643 175 AI. Diese Ventilantriebe werden zur Ansteuerung von Prozessventilen verwendet, wobei sie eine Laufbuchse aufweisen, in welcher ein Kolben pneumatisch axial verschiebbar ist. Mittels dieses Kolbens wird ein Ventilglied zwischen einer Offen- und einer Schließstellung bewegt, wodurch das Prozessventil geöffnet bzw. verschlossen wird. Zur Befestigung des Ventilglieds am Kolben weist dieser eine Spindel auf, die in wenigstens der dem Ventilglied zugewandten Stirnwand axial geführt und nach außen abgedichtet ist . Oftmals sind am Ventilantrieb noch Ansteuermodule befestigt und mitunter durchsetzt die Spindel auch beide Stirnwände.

Die EP 1 643 175 AI offenbart einen derartigen pneumatischen Ventilantrieb, wobei die beiden Stirnwände an den axialen äußeren Enden der Laufbuchse befestigt und in dieser abgedich- tet sind. Eine dieser Stirnwände weist an der der Laufbuchse abgewandten Fläche eine Schnittstelle auf, an welcher unterschiedliche Ansteuermodule angeschlossen werden können. Diese Stirnwand weist also eine Mehrfachfunktion auf. Sie verschließt einerseits den Pneumatikraum in der Laufbuchse, andererseits dient sie zum Befestigen unterschiedlicher An- steuermodule .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde einen pneumatischen Ventilantrieb bereit zu stellen, der flexibler an unterschiedliche Ansteuermodule anpassbar oder für unterschiedliche Ansteuermodule ausrüstbar ist, ohne dass der eigentliche Ventilantrieb geändert werden muss.

Diese Aufgabe wird bei einem pneumatischen Ventilantrieb der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine der Stirnwände mit Abstand zum axialen Ende der Laufbuchse angeordnet ist und das axiale Ende der Laufbuchse eine von der Stirnwand unabhängige Befestigungsvorrichtung für eine Schnittstelle zum Anschließen wenigstens eines Moduls für den Ventilantrieb aufweist .

Diese Aufgabe wird alternativ bei einem pneumatischen Ventil - antrieb der eingangs genannten Art erfindungsgemäß aber auch dadurch gelöst, dass die Laufbuchse zumindest an einem axialen Ende über die Stirnwand hinaus derart verlängert ist, dass eine Befestigungsvorrichtung für eine Schnittstelle zum Anschließen wenigstens eines Moduls für den Ventilantrieb an diesem verlängerten Abschnitt möglich ist.

Bei beiden Varianten besitzt die erfindungsgemäße Ausgestaltung das Merkmal, dass die Schnittstelle nicht an der axialen Stirnwand vorgesehen ist, sondern an einer von der Stirnwand separaten Befestigungsvorrichtung. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass für die Anpassung und Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung zum Befestigen von unterschiedlichen Modulen die an der Laufbuchse befestigte Stirnwand unverändert bleiben kann. Es muss also lediglich die für das Modul konkret erforderliche Befestigungsvorrichtung montiert werden, wobei die Montage an der Laufbuchse oder einer Verlängerung der Laufbuchse erfolgt. Der Pneumatikraum muss außer zu Reparatur-, Service- oder Revisionszwecken nicht geöffnet werden. Der erfindungsgemäß ausgestaltete pneumatische Ventilantrieb ist also wesentlich vielseitiger verwend- und einsetzbar als bisherige Ventilantriebe.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass beide Stirnwände gegenüber der Laufbuchse abgedichtet sind. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Pneumatikraum fluid- dicht abgeschlossen ist, und zwar auch der Bereich, in welchem die Druckfeder sich befindet. Dieser Pneumatikraum bleibt von der Befestigungsvorrichtung unbeeinflusst .

Erfindungsgemäß ist die Befestigungsvorrichtung lediglich an der Laufbuchse befestigt, gegenüber der Laufbuchse aber nicht abgedichtet. Zwischen der Befestigungsvorrichtung und der Stirnwand befindet sich also der Umgebungsdruck und eine Abdichtung der Befestigungsvorrichtung gegenüber der Laufbuchse ist nicht erforderlich.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Befestigungsvorrichtung mittels wenigstens eines Sicherungsringes, z.B. eines Sprengringes, an der Innenwand der Laufbuchse befestigt ist. Der Sicherungsring erlaubt eine einfache Montage und Demontage der Befestigungsvorrichtung wobei über den Sicherungsring relativ hohe Kräfte spielfrei übertragen werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Material der Befestigungsvorrichtung unabhängig vom Material der Stirnwand und der Laufbuchse sein kann. Insbesondere kann die Befestigungsvorrichtung auch aus Kunststoff gefertigt sein, wohingegen die Stirnwand und die Laufbuchse üblicherweise aus Metall bestehen und die Innenfläche der Laufbuchse eine Gleitfläche mit einem ^' Gleitmittel für den Kolben aufweist.

Die Erfindung sieht vorteilhaft vor, dass die Befestigungsvorrichtung ohne Öffnung des Pneumatikraumes der Laufbuchse von dieser ab- und an diese anmontierbar ist. Da der erfindungsgemäße Ventilantrieb mit einer Vielzahl von Ansteuermodulen kombinierbar ist und die Verbindung mittels der Befestigungsvorrichtung erfolgt, bedarf es lediglich einer geeigneten Schnittstelle an der Befestigungsvorrichtung. Gleiche Ventilantriebe können somit mit unterschiedlichen Befestigungsvorrichtungen mit unterschiedlichen Schnittstellen bestückt werden. Die Stirnwand muss weder getauscht noch montiert werden. Vor allem muss der Pneumatikraum nicht geöffnet werden .

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Befestigungsvorrichtung als Scheibe ausgebildet ist und eine zentrale Öffnung, z.B. für den Durchtritt der Spindel aufweist, wobei die Spindel in der benachbarten Stirnwand nach außen abgedichtet ist . Die Spindel muss also nicht in der Scheibe abgedichtet und/oder geführt werden sondern kann diese berührungsfrei durchgreifen, so dass das freie Ende der Spindel sichtbar wird. Insbesondere ist dadurch auch die Lage und somit die Position des Kolbens innerhalb der Laufbuchse von außen erkennbar bzw. z.B. mittels eines externen Sensors erfassbar. Eine weitere bevorzugte Variante der Erfindung sieht vor, dass die Befestigungsvorrichtung an ihrer von der benachbarten Stirnwand abgewandten Seite hülsenförmig verlängert ist, wobei die hülsenförmige Verlängerung als Schnittstelle zum Anschließen wenigstens des einen Ansteuerungsmoduls dient. Diese hülsenförmige Verlängerung umgibt die zentrale Öffnung und erstreckt sich weg von der Laufbuchse. Die hülsenförmige Verlängerung besitzt den Vorteil, dass sie mit einer Vielzahl von Kopplungselementen bestückt oder ausgestattet sein kann, so dass die unterschiedlichsten Ansteuerungsmodule

anmontierbar sind, ohne dass die Befestigungsvorrichtung gegen eine andere mit einer anderen Schnittstelle gewechselt werden muss.

Dabei kann das Modul erfindungsgemäß z.B. als Ansteuermodul ausgebildet sein, das pneumatische und/oder elektrische Steuerelemente aufweist. Diese Steuerelemente können auf einfache Weise mittels des Ansteuermoduls am Ventilantrieb befestigt werden, indem an diesen die Befestigungsvorrichtung angeschlossen wird. Der Ventilantrieb an sich bleibt unverändert.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Modul als Verschlussdeckel für die hülsenförmige Verlängerung oder die Laufbuchse ausgebildet ist. Dieser Verschlussdeckel verhindert ein Eindringen von Fluiden und Festkörpern in den Zwischenraum zwischen Befestigungsvorrichtung und benachbarter Stirnwand. Ferner wird das freie Ende der Spindel gegenüber Verschmutzung aus der Umgebung und Beschädigung bewahrt.

Vorzugsweise ist der Verschlussdeckel transparent ausgebildet oder weist ein Schauglas oder Schaufenster auf, und ist durch den Verschlussdeckel die Lage der Spindel sichtbar. Dabei kann der Verschlussdeckel mit weiteren Bauelementen, wie Sensoren, Beleuchtungselementen, Schaltern, Kontakten und der- gleichen versehen sein, die von der Spindel betätigt werden bzw. die Spindel oder andere Bauelemente beleuchten.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die hülsenförmige Verlängerung mit einem Innengewinde, einer Bajonettbefestigung, einem an der Außenseite umlaufenden Kragen, einer an der Außenseite umlaufenden Ringnut und/oder einem Außengewinde versehen ist. Die hülsenförmige Verlängerung weist demnach die Möglichkeit auf, die unterschiedlichsten Bauelemente zu halten, wobei die mehreren unterschiedlichen Bauelemente auch gleichzeitig anmontiert werden können.

Mit Vorzug sind der an der Außenseite umlaufende Kragen und/oder die an der Außenseite umlaufende Ringnut am freien Ende der hülsenförmigen Verlängerung vorgesehen. Die Befestigung erfolgt z.B. mittels radial eindrehbarer Schrauben, insbesondere Madenschrauben, die am zu befestigten Bauteil vorgesehen sind und in die Ringnut eingreifen oder den Kragen untergreifen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Befestigungsvorrichtung von einer an der Laufbuchse befestigbaren Verschlusskappe überdeckbar ist. Die Verschlusskappe dient somit einerseits zur hermetischen Abdichtung des freien Endes der Laufbuchse, andererseits auch als Schutz der Befestigungsvorrichtung und die daran und darin befestigten Bauelemente.

Um diese Bauelemente ohne Entfernung der Verschlusskappe zu sehen oder ablesen zu können, ist die Verschlusskappe transparent ausgebildet oder weist ein Schauglas oder Schaufenster auf. Ferner kann die Verschlusskappe mit von außen

betätigbaren Schaltern, Tasten, Anzeigen von Instrumenten und der gleichen versehen sein. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Aus- führungsbeispiel der Erfindung beschrieben ist.

In der Zeichnung zeigen die

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen pneumatischen Ventilantriebs ;

Figur 2 den erfindungsgemäßen pneumatischen Ventilantrieb gemäß Figur 1 mit auf der Laufbuchse aufgesetzter Verschlusskappe; und

Figur 3 den erfindungsgemäßen pneumatischen Ventilantrieb gemäß Figur 1 mit auf der Laufbuchse aufgesetztem Ansteuermodul .

Die Figur 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen pneumatischen Ventilantriebs, der insgesamt mit 10 bezeichnet ist. Der Ventilantrieb 10 weist im Wesentlichen eine Laufbuchse 12 auf, die im Bereich ihres axialen unteren Endes eine erste Stirnwand 14 und im Bereich ihres axialen oberen Endes eine zweite Stirnwand 16 aufweist. In der Laufbuchse 12 ist ein Kolben 18 axial verschieblich gelagert, wobei der Kolben 18 mittels Dichtungen 20 an der Innenwand der Laufbuchse 12 anliegt. Ferner wird der Kolben 18 durch zwei an der Stirnwand 16 abgestützte Druckfedern 22 und 24 in Richtung der Stirnwand 14 mit Druck beaufschlagt. Sowohl in der unteren als auch in der oberen Stirnwand 14 und 16 wird über Dichtungen 26 eine Spindel 28 axial geführt, an welcher der Kolben 18 befestigt ist. Das untere Ende der Spindel 28 weist eine Kupplung 30 auf, an welcher ein (nicht dargestelltes) Ventilglied angeschlossen werden kann. Das obere Ende der Spindel 28 durchsetzt die obere Stirnwand 16 und ragt, abhängig von der Position der Spindel 28, mehr oder weniger weit über die Stirnwand 16 vor.

Eine Abdichtung des in der Laufbuchse 12 sich befindenden Pneumatikraumes gegenüber der Umgebung erfolgt über Dichtungen, die am Außenumfang der beiden Stirnwände 14 und 16 vorgesehen sind und an der Innenwand der Laufbuchse 12 anliegen. Mit Abstand zur oberen Stirnwand 16 befindet sich parallel zu dieser eine Befestigungsvorrichtung 32, die als Scheibe 34 ausgebildet ist und noch innerhalb der Laufbuchse 12 sitzt. Eine Befestigung der Scheibe 34 in axialer Richtung an der Laufbuchse 12 erfolgt über Sicherungsringe 36, die sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite der Scheibe 34 angreifen und in entsprechende Ringnuten an der Innenfläche der Lauf- buchse 12 eingreifen. Der Raum zwischen der benachbarten Stirnwand 16 und der Scheibe 34 ist pneumatisch nicht gegenüber der Umgebung abgedichtet .

Außerdem ist erkennbar, dass die Scheibe 34 auf ihrer von der Stirnseite 16 abgewandten Seite eine hülsenförmige Verlängerung 40 aufweist, die mit einer zentralen durchgängigen Öffnung 42 versehen ist, in welche die Spindel 28 eingreifen kann. Zur Montage von weiteren Bauteilen, wie Ansteuerungsmo- dule, Sensoren und dergleichen, weist die hülsenförmige Verlängerung 40 an ihrer Innenseite ein Innengewinde 46 auf, in welches ein Bauteil einschraubbar ist . Außerdem weist das freie Ende der hülsenförmigen Verlängerung 40 einen umlaufenden ^Kragen 44 auf, der ebenfalls von einem Befestigungsteil, z.B. einer Madenschraube oder gleichen, eines Bauteils Untergriffen werden kann. Ferner ist der Außenfläche mit einer Um- fangsnut 48 versehen, in welche ebenfalls Befestigungsbauteile eingreifen können. Die Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Stirnwand 16 mit Abstand zum freien Ende der Laufbuchse 12 in dieser angeordnet ist. Die Befestigungsvorrichtung 32 befindet sich nun am freien Ende der Laufbuchse 12.

Bei einer alternativen Ausführungsform, die in der Zeichnung aber nicht dargestellt ist, liegt die Stirnwand 16 am freien Ende der Laufbuchse 12, wobei die Laufbuchse 12 derart axial erweitert oder verlängert ist, dass an dieser Verlängerung oder diesen Verlängerungselementen die Befestigungsvorrichtung 32 montiert werden kann.

Die Figur 2 zeigt den pneumatischen Ventilantrieb 10 der Figur 1, wobei gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen besitzen. Erkennbar ist, dass auf die Befestigungsvorrichtung 32 eine Verschlusskappe 50 aufgesetzt ist, die die Oberseite der Befestigungsvorrichtung 32 gegenüber der Umgebung verschließt. Auf diese Weise kann auf der Innenseite ein Positionselement 52 vorgesehen werden, das die Position der Spindel 28 anzeigt. Dieses Positionselement 52 ist mit der Spindel 28 verbunden und wird axial von einer Hülsenschraube 54 geführt, die in das Innengewinde 46 der Verlängerung 40 eingeschraubt ist und mit ihrem, am freien Ende radial nach außen

abragenden Kragen 56 einen umlaufenden Bund 58 der Verschlusskappe 50, die am Innenumfang einer zentralen Öffnung 60 vorgesehen ist, übergreift. Auf diese Weise wird die Verschlusskappe 50 an der Oberseite der Laufbuchse 12, unter Zwischenschaltung von Dichtmitteln, gehalten. In die Verschlusskappe 50 ist ein Sichtfenster 62 eingesetzt, so dass das Positionselement 52 und somit die Position der Spindel 28 von außen sichtbar ist. Das Sichtfenster 62 ist ebenfalls mittels einer Dichtung in die Verschlusskappe 50 eingesetzt. Die Figur 3 zeigt den pneumatischen Ventilantrieb 10 der Figur 1, wobei gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen besitzen. Erkennbar ist, dass bei dieser Variante auf die Befestigungs- vorrichtung 32 ein Ansteuermodul 64 oder ein Steuerkopf aufgesetzt ist, das die Oberseite der Befestigungsvorrichtung 32 gegenüber der Umgebung verschließt. Dieses Ansteuermodul 64 dient zur Aufnahme z.B. von Steuerventilen, elektronischen Bauteilen, Sensoren, Auswerte- und Messeirichtungen und anderen Bauteilen. Eine schnelle und einfache Montage des Ansteuermoduls 64 an der Befestigungsvorrichtung 32 erfolgt durch wenigstens eine Schraube 66, die radial in das Ansteuermodul 64 eingeschraubt wird und den Kragen 44 der Verlängerung 40 untergreift. Auf diese Weise wird das Ansteuermodul 64 an der Oberseite der Laufbuchse 12, unter Zwischenschaltung von Dichtmitteln, gehalten.

Insgesamt kann festgestellt werden, dass der Ventilantrieb 10 unverändert bleibt, wenn die unterschiedlichsten Bauteile oder Module an diesem angeschlossen oder montiert werden.

Auch bei einer Demontage, z.B. zu Reparatur- oder Servicezwecken, bleibt der Ventilantrieb 10 an sich unverändert. Die Stirnwand 16 dient nicht zur Befestigung von anzuschließenden oder zu montierenden Bauteilen. Sie weist also keine Schnittstelle auf.