und Messeinrichtung

Die Erfindung betrifft einen Flanschträger zum gegenseitigen Tragen einer Stellarmatur, wie eines Stellventils, einer prozesstechnischen Anlage, wie einer chemischen oder petrochemi- schen Anlage, einer Lebensmittel verarbeitenden Anlage, insbesondere einer Brauerei, einer Kernkraftanlage oder dergleichen, und eines die Stellarmatur betätigenden Stellantriebs, wie eines pneumatischen Stellantriebs, insbesondere eines pneumatischen Hub- oder Schwenkantriebs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Messeinrichtung, die sich des erfindungsgemäßen Flanschträgers bedient.

Es ist grundsätzlich bekannt, zur Messung eines Drehmoments bei einem Drehstellantrieb zum Betätigen des Stellventils der prozesstechnischen Anlage die dynamische, von der Drehantriebskraft abhängige Abstützgegenkraft des Drehantriebs an dem Flanschträger, der die Gehäuse des Drehantriebs und des Stellventils starr aneinander koppelt, zu messen. Aus DE 298 11 115 Ul ist ein Messsystem zur Erfassung der Spindelkraft einer Stellarmatur bekannt. Mit dem Messsystem soll ein Fehlverhalten der Armatur identifiziert werden, insbesondere wenn erhöhte Reibwerte infolge von Alterungseinflüsse oder Materialablagerung zu sehr großen Stellkräften führen. Es ist bekannt, einen Kraftsensor in Form eines Kraftmessrings als Unterlegscheibe an einer Verbindungsschraube am Trägerflansch zwischen der Stellarmatur und dem Stellantrieb zu montieren.

DE 38 20 838 AI offenbart eine Einrichtung zum Messen des Drehmoments einer durch einen Stellantrieb bewegbaren Stellarmatur. Bei einer Ausfuhrung sind das Gehäuse des Stellantriebs und das Gehäuse der Stellarmatur über einen buchsenförmigen Flanschträger miteinander verbunden, wobei Dehnmessstreifen an einem geschwächten Flanschträger-Abschnitt angeordnet sind, der als Freidrehung bezeichnet wird und durch eine dünne Flanschwand ausgebildet ist. Es ist bekannt, dass Dehnmessstreifen eine dehnende oder stauchende, elastische Verformung oberflächennah erfasst, wobei kleinste Verformungen im Γη-ΒεΓείΛ detektiert werden. Ein Dehnmessstreifen gibt Messwerte auf der Basis der Änderung dessen elektrischen Widerstands und direkte Auskunft über die dort wirkende Spannung.

Es zeigte sich bei den bekannten Messsystemen, dass keine hohe Messgenauigkeit verlässlich sichergestellt werden kann, weil eine Vielzahl von vorhersehbaren und unvorhersehbaren Störkräften, die auf den Trägerflansch einwirken, mit dem bekannten Messkonzept keinen direkten präzisen Rückschluss auf die tatsächliche abgegebene, innere Stellkraft zulassen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, insbesondere einen Flanschträger zum Tragen einer Stellarmatur, wie eines Stellventils einer prozesstechnischen Anlage, und einen die Stellarmatur betätigenden Stellantrieb bereitzustellen, mit dem eine von dem Stellantrieb auf die Stellarmatur zu übertragende Stellkraft, wie ein Drehmoment, präzise bestimmt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Danach ist ein Flanschträger zum Tragen einer Stellarmatur, wie eines Stellventils, einer prozesstechnischen Anlage, wie einer petrochemischen Anlage, einer Lebensmittel verarbeitenden Anlage, einer Kernkraftanlage oder dergleichen, und eines die Stellarmatur betätigenden, pneumatischen oder elektrischen Stellantriebs, wie eines Schwenkantriebs, vorgesehen. Der Flanschträger hält im montierten Zustand durch Übertragung der Trag- und Lagerkräfte zwischen den jeweiligen Gehäusen die Stellarmatur an dem Stellantrieb, so dass insbesondere keine weitere Tragstruktur notwendig ist. Ist die Stellarmatur ortsfest an einer Prozessanla- genleitung angebaut, trägt die Stellarmatur über den Flanschträger den Stellantrieb. Gleiches gilt umgekehrt, sollte der Stellantrieb an einem ortsfesten Bestandteil der Prozessanlage montiert sein und die Stellarmatur daran frei getragen sein. Es sei klar, dass sowohl die Stellarmatur als auch der Flanschträger an einem Prozessanlagenteil montiert sein kann, so dass nur ein Teil der Tragkräfte tatsächlich von dem Flanschträger zwischen den Gehäusen der Stellarmatur und des Stellantriebs übertragen werden. Der Flanschträger ist dazu ausgeführt, Reaktionskräfte zwischen den Gehäusen des Stellantriebs und der Stellarmatur zu übertragen, die entstehen, wenn der Stellantrieb die Stellarmatur in die gewünschte Position verfährt. Die Stellkräfte werden im Folgenden auch Betriebsstellkräfte genannt, die sich beispielsweise je nach Fluidströmungsstärke in der Prozessanlagenleitung und/oder Haft- und Gleitreibungs- kräften der beweglichen Elemente der Stellarmatur und des Stellantriebs ergeben. Wenn der Flanschträger ortsfest an eine Anlagenstruktur montiert ist, kann der Flanschträger beide, die Stellarmatur und den Stellantrieb, als einziges Tragelement tragen. Selbstverständlich können weitere zusätzliche Trag- und Stützelemente vorgesehen sein. Auf dem Gebiet der Feldgeräte wird der Flanschträger auch Laterne, Tragrahmen, Oberteil oder Joch genannt, wobei diese Tragstrukturen durch sich hauptsächlich in axialer Abstützrichtung erstreckende Abstützsäulen gebildet sind, die in beispielsweise äquidistanten Umfangsabständen zueinander angeordnet sind, um einen Zugriff von außen auf die Stellstange oder Stellwelle, die im Inneren der Laterne oder des Jochs verlaufen und bewegt werden, zu ermöglichen. Die Tragstruktur oder der Flanschträger kann aber auch eine geschlossene Rohrstruktur bilden, die abschnittsweise radial geöffnet oder geschwächt ist, um insbesondere die Abstützsäulen zu bilden. Der Flanschträger hat entsprechend seines ersten Begriffsteils zwei Flanschseiten, nämlich den stellantriebsseitigen Flansch und den stellarmaturseitigen Flansch, wobei eine starre, unbewegliche Befestigung des jeweiligen Gehäuses des Stellantriebs bzw. der Stellarmatur an den Flanschträger zu erreichen ist. Der Flanschträger kann einstückig mit dem jeweiligen Gehäuse der Stellarmatur und des Stellantriebs verbunden sein. Üblicherweise kann ein Flanschträger einen mittigen Durchgang aufweisen, durch den sich ein Stellglied, wie die Stellstange oder die Stellwelle, des Stellantriebs bzw. der Stellarmatur erstrecken kann. Die Stellstange bzw. Stellwelle hat einen Mindestquerschnitt, wie einen Durchmesser beispielsweise von 3 mm oder 5 mm bis über 300 mm, je nach Auslegung des Stellantriebs und der Stellarmatur. Der Stellantrieb erhält insbesondere bei prozesstechnischen Anlagen eine elektrische oder pneumatische Antriebsenergie, mit der eine Stellantriebskraft erzeugt wird, um eine Hubbewegung oder Schwenkbewegung der Stellarmatur auszuführen. Dabei kann der Stellantrieb eine Nennstellkraft abgeben, die zum Überwinden einer mechanischen Stellfeder ausgelegt sein kann und/oder in dem Bereich von 100 N bis 600 N, 800 N, 1000 N, 2000 N und gegebenenfalls darüber liegen kann.

Erfindungsgemäß ist der Flanschträger derart konzipiert, dass er nur in einer einzigen Deformationsvorzugsrichtung, wie in einer eine axiale Abstützrichtung des Flanschträgers umgebenden Umfangsrichtung, deformationsweich ausgebildet ist. Die einzige Deformationsvorzugsrichtung ist durch den Flanschträger festgelegt. Der Flanschträger lässt bei der Übertragung der Stellantriebskraft von dem Stellantrieb auf die Stellarmatur eine elastische Deformation nur in dieser Deformationsvorzugsrichtung zu, so dass ein stellantriebsseitiger Flanschabschnitt relativ zu einem stellarmaturseitigen Flanschabschnitt nur in der vorbestimmten Deformationsvorzugsrichtung verschoben wird. Anhand der Verschiebung oder Verlagerung der jeweiligen beiden Flanschabschnitte kann auf die aufgebrachten Nennstellkräfte des Stellantriebs Kenntnis geschlossen werden. Hierzu können Erfahrungswerte und flanschträgerspe- zifische Deformationsparameter, wie ein Elastizitätsmodul des Flanschträgers in der Deformationsvorzugsrichtung genutzt werden, um nach Erfassung der elastischen Deformationsbewegung in der Deformationsvorzugsrichtung die eingesetzte Nennstellkraft zu errechnen. Die Deformation ist elastisch, so dass bei fehlender Belastung - bei aufgehobener Stellkraft - der Flanschträger längs der Deformationsvorzugsrichtung in die Ausgangsposition / den Ausgangszustand zurückgeführt wird, in der insbesondere ausschließlich statische Tragkräfte wirken.

Der Flanschträger legt anhand seiner Tragfunktion ein Koordinatenrichtungssystem ausgehend vom Stellantrieb oder der Stellarmatur fest, und definiert eine axiale Abstützrichtung, die insbesondere mit der Stellrichtung des Stellantriebs und/oder der Längserstreckung der Stellstange zusammenfällt, eine zur Abstützrichtung senkrechte Radialrichtung, wobei vorzugsweise sämtliche sich sternförmig von der axialen Abstützrichtung radial erstreckende Radialrichtungen gemeint sind, sowie eine die Abstützrichtung umgebende und zur Radialrichtung senlcrechte Umfangsrichtung. Vorzugsweise fällt die Deformationsvorzugsrichtung mit genau einer, insbesondere der Umfangsrichtung des Flanschträgers, dieser drei Koordinatenrichtungen zusammen, wobei insbesondere der Flanschträger in den restlichen Richtungen, insbesondere sowohl in axialer Abstützrichtung als auch in der Radialrichtung, deformationssteifer ausgebildet ist. Erfindungsgemäß bewegen sich der stellantriebsseitige Flansch des Flanschträgers und der stellarmaturseitige Flansch des Flanschträgers längs der vordefinierten Deformationsvorzugsrichtung, wenn, insbesondere über die statischen Tragkräfte hinaus, Antriebsreaktionskräfte zwischen dem Stellantrieb und der Stellarmatur wirken. Diese Deformationsrelativbewegung, die in Deformationsvorzugsrichtung ausgerichtet ist, wird messtechnisch erfasst und insbesondere rechnerisch verarbeitet, um Rückschlüsse auf die aktuellen, abgegebenen Stellantriebskräfte zu ziehen. Mit den erfassten Stellantriebskräften können auch Rückschlüsse auf die Funktionsfähigkeit des Feldgeräts getroffen werden.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat der Flanschträger einen stellantriebssei- tigen Flansch oder Befestigungsflanschkörper, einen stellarmaturseitigen Flansch oder Befes- tigungsflanschkörper und einen die beiden Flansche in Deformationsvorzugsrichtung federelastisch beweglich aneinander anlenlcenden Federkonturabschnitt. Der Federkonturabschnitt kann als federelastisches Kopplungsgelenk fungieren und insbesondere dazu ausgebildet sein, den ausgelegten Befestigungsflanschkörper federelastisch in eine Ausgangsposition zurückzuführen. Vorzugsweise ist der Federkonturabschnitt durch mehrere Federstege realisiert, die sich insbesondere einstückig zwischen den genannten Flanschen erstrecken. Die Federbeweglichkeit der Flansche mittels des Federkonturabschnitts kann durch separate, beweglich gelagerte Führungs- oder Gelenkelemente realisiert sein, die ein Verlagern der beiden Flansche nur in der Deformationsvorzugsrichtung zulassen, wobei zusätzliche Federelemente für das Rückführen in die vorbestimmte Ausgangsposition vorgesehen sein können. Zudem oder alternativ dazu kann der Federkonturabschnitt mit einer Deformationssperre versehen sein, welche eine Beweglichkeit des Federkonturabschnitts in einer anderen Pachtung wie der Deformationsvorzugsrichtung verhindert.

Vorzugsweise ist der Federkonturabschnitt ohne Führungs- oder Gelenkelemente und ohne zusätzliche Federelemente ausgeführt und auf der Basis eines einstückigen Metall- oder Kunststoffteils derart geschwächt und/oder ausgestaltet, dass der Flanschträger nur in der Deformationsvorzugsrichtung, vorzugsweise nur in Umfangsrichtung, deformationsweich ist, vorzugsweise deformationsweicher als in allen anderen Koordinatenrichtungen des Flanschträgers, wie in axialer Abstützrichtung und in radialer Richtung.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die die Flanschträgerstruktur festlegende Deformationsvorzugsrichtung nicht linear, sondern kreisförmig umlaufend, vorzugsweise konzentrisch um die axiale Abstützrichtung.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist eine elastische Verformungssteifigkeit des Federkonturabschnitts in den anderen Koordinatenrichtungen, wie in axialer Abstützrichtung und in Radialrichtung, des Flanschträgers um wenigstens 50 %, vorzugsweise 100 %, insbesondere um das wenigstens Dreifache, wenigstens Vierfache oder wenigstens Fünffache, größer als eine elastische Verformungssteifigkeit des Federkonturabschnitts in Deformationsvorzugsrichtung, wie der Umfangsrichtung.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Flanschträger, insbesondere der Federkonturabschnitt, derart elastisch-deformationsweich in der Deformationsvorzugsrichtung ausgeführt, dass bei Übertragung einer Betriebsstellkraft, wie eines Betriebsdrehmoments, von dem Stellantrieb auf die Stellarmatur eine elastische Deformationsrelativbewegung zwi- sehen einem stellarmaturseitigen Flansch und einem stellantriebsseitigen Flansch in Deformationsvorzugsrichtung einhergeht, wobei die Deformationsrelativbewegung mittels einer Positionserfassungseinrichtung, wie einer induktiven oder kapazitiven Messeinrichtung, ermittelbar ist. Die ausgeführte Amplitude der Deformationsrelativbewegung ist aufgrund der konstruktiven Ausgestaltung des Federkonturabschnitts eingestellt, so dass die Positionserfassungseinrichtung auch Mindeststellantriebskräfte des Stellantriebs aufgrund einer Deformationsverlagerung der Flansche in der Deformationsvorzugsrichtung erfassen kann. Dabei können Deformationsbewegungsamplituden zwischen den beiden Flanschen von 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, 0,5 mm, 0,8 mm, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 3 mm, 5 mm, 10 mm oder mehr einhergehen.

Insbesondere die induktive oder kapazitive oder potentiometrische Messeinrichtung benötigt Bewegungsamplituden größerer Abmessung, um ausreichend präzise Messergebnisse generieren zu können. Die Auslegung der elastische Deformationsweichheit bzw. der elastischen Mindestdeformationsverlagerungsamplitude des Flanschträgers kann von der Empfindlichkeit der ausgewählten Positionserfassungseinrichtung abhängig festgelegt sein.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Positionserfassungseinrichtung durch einen Magnetfeldsensor und eine Magnetfeldquelle gebildet, wobei der Magnetfeldsensor und die Magnetfeldquelle derart im Bereich des Federkonturabschnitts angeordnet sind, dass die Deformationsrelativbewegung des Magnetfeldsensors und der Magnetquelle in Deformationsvorzugsrichtung erfasst wird. Vorzugsweise ist der Magnetfeldsensor dem stellarmaturseitigen Flansch und die Magnetfeldquelle dem stellantriebsseitigen Flansch, oder umgekehrt, zugeordnet.

Vorzugsweise ist der insbesondere geschwächte Federkonturabschnitt bei Übertragung einer Betriebsstellkraft von dem Stellantrieb auf die Stellarmatur einem Torsionsmoment ausgesetzt, wobei die Positionserfassungseinrichtung die elastische Deformationsrelativschwenk- bewegung erfasst.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Federkonturabschnitt des Flanschträgers in mehrere, vorzugsweise mindestens drei oder vier, vorzugsweise stabförmige Federstege oder -säulen realisiert, die einen an sich deformationssteifen, stellantriebsseitigen Flansch oder Montageanschluss, und einen deformationssteifen, stellarmaturseitigen Flansch oder Montageanschluss federelastisch beweglich aneinander koppeln. Die mehreren Federstege können derart konzipiert sein, dass sie als elastische, insbesondere einstückige Scharniergelenkverbindung zwischen den beiden Flanschen wirken, um die federelastische Deformationsweichheit in der Deformationsvorzugsrichtung zu schaffen. Vorzugsweise ist die Ausrichtung länglicher Federstege so eingerichtet, dass sie in der Deformationsvorzugsrichtung biegeweich sind. Bei Beaufschlagung von Betriebsreaktionskräften, die von dem Flanschträger übertragen werden, drücken diese auf die Federstege, die eine Verlagerung des stellantriebs- seitigen Flansches relativ zu dem stellarmaturseitigen Flansch nur in der Deformationsvorzugsrichtung zulassen.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung koppeln die mehreren Federstege einen stellarmaturseitigen Befestigungsflanschkörper elastisch an einen stellantriebsseitigen Befestigungskörper, wobei die Federstege derart strukturiert/geformt und/oder angeordnet sind, dass der Federkonturabschnitt nur in der Deformationsvorzugsrichtung elastisch deformationsweich ist und insbesondere in den anderen Richtungen deformationssteifer ist, insbesondere ohne an eine zusätzliche Führungseinrichtung oder Deformationssperre ansetzen zu müssen. Durch die Gestaltung des Federkontirrabschnitts selbst wird die elastische Deformationsweichheit nur in der Deformationsvorzugsrichtung erreicht, damit eine Relativverlagerung der beiden Flansche zueinander vorhersehbar messbar nur in einer Deformationsvorzugsrichtung einhergeht.

Vorzugsweise sind die mehreren Federstege und der stellarmaturseitige Flansch und der stell- antriebsseitige Flansch aus einem Stück, wie einem Kunststoffstück oder Metallstück, gefertigt.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich jeder Federsteg an einer bestimmten Umfangsposition insbesondere flächig ausschließlich axial (senkrecht zu Anlagefläche des stellarmaturseitigen und stellantriebsseitigen Flansches) und radial nach außen (von einem Anbindungsabschnitt des einen Flansches zu einem Anbindungsabschnitt des anderen Flansches), insbesondere ohne Umfangsrichtungskomponente. Auf diese Weise wird die gewünschte elastische Deformationsweichheit in Umfangsrichtung so wie die gewünschte De- formationssteifigkeit in Radialrichtung und Axialrichtung erreicht. Aufgrund der Einstückig- keit bleibt eine bauliche Einheit des Flanschträgers und seine Baukomponenten, Flansch, Federkonturabschnitt, Federstege, trotz der Deformation in eine Richtung bestehen. Vorzugsweise, insbesondere bei einer einstückigen Ausbildung mit den Flanschen, mündet der Federsteg in einen hülsenförmigen Anbindungsabschnitt des stellantriebsseitigen Flansches einerseits und andererseits in einen hülsenförmigen Anbindungsabschnitt des stellarma- turseitigen Flansches und geht dort über. Bei einer Ausführung liegen sich die jeweiligen An- bindungsabschnitte diametral radial gegenüber. Im Übergangsbereich wird der Federsteg verstärkt ausgebildet, um einen gewünschten Scharnierschwenkeffekt mit nur einem Bewegungsfreiheitsgrad durch den Federsteg zu erreichen, wobei insbesondere jeder Federsteg die gleiche Scharnierschwenlcrichtung festlegt.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die mehreren Federstege säulenförmig und/oder plattenförmig ausgebildet, wobei insbesondere die plattenförmigen Federstege jeweils durch ein lamellenartiges Paar zweier sich parallel erstreckender Plättchen realisiert sind, die insbesondere in einem Umfangsabstand vorzugsweise von weniger als 2 mm angeordnet sind.

Bei einer alternativen oder kombinierbaren Ausführung der Erfindung sind die mehreren Federstege, die den stellarmaturseitigen Befestigungsflanschkörper elastisch an den stellantriebsseitigen Befestigungsflanschkörper koppeln, derart strukturiert und/oder angeordnet, dass der Federkonturabschnitt in der Deformationsvorzugsrichtung und wenigstens einer weiteren Richtung elastisch deformationsweich ausgestaltet ist, wobei in diesem Fall der Federkonturabschnitt zusätzlich eine Deformations sperre, wie einen Anschlag oder eine Umgreifhülse, umfasst, die insbesondere als separates Zusatzbauteil zu dem Federkonturabschnitt oder dem Flanschträger ausgeführt und montiert ist, und/oder eine Deformation des Federkonturabschnitts nur in der wenigstens einen weiteren Richtung derart sperrt, dass eine Deformationsrelativbewegung ausschließlich in der Deformationsvorzugsrichtung erfmdungs gemäß einhergeht.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst der Flanschträger einen stellantriebsseitigen und einen stellarmaturseitigen Befestigungsflanschkörper oder Flansch. Dieser Befestigungs- flanschkörper hat eine Plattenform, wobei diese randnah mit mehreren Montagelöchern versehen ist, um den starren Anschluss an den Stellantrieb bzw. an die Stellarmatur zu realisieren. Die plattenförmigen Flansche definieren axial sich gegenüberliegende Innenflächen, an denen eine Magnetfeldquelle oder ein Magnetfeldsensor sich axial diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Die plattenförmigen Flansche definieren voneinander abgewandte Au- ßenanlagenflächen, die derart geformt sind, dass eine flächige Anlage an einen insbesondere entsprechend geformten, formkomplementären Gehäuseabschnitt des Stellantriebs bzw. der Stellarmatur zugelassen ist.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung haben der stellantriebsseitige und der stellarmatursei- tige Befestigungsflanschkörper jeweils eine Durchgangsöffnung insbesondere konzentrisch zur axialen Abstützrichtung. Durch die Durchgangsöffnung hindurch kann sich ein Stellglied des Stellantriebs und/oder der Stellarmatur berührungsfrei erstrecken. Auf diese Weise besitzt der jeweilige Befestigungsflanschkörper die buchsenartige oder hülsenförmige Grundform.

Der Flanschträger weist den geschwächten Federkonturabschnitt auf, um messtechnische Aussagen über Betriebsstellkräfte zu machen, die im Feldbetrieb von dem Stellantrieb an die Stellarmatur abgegeben werden. Der Federkonturabschnitt ist ein elastischer Soll- Deformationsabschnitt des ansonsten insbesondere starren und steifen Flanschträgers und veranlasst bei einer Stellkraftbeaufschlagung eine elastische Deformation in vorbestimmter Richtung, die insbesondere mittels eines Positionssensors abgetastet werden kann. Erfindungsgemäß ist der Federkonturabschnitt oder Soll-Deformationsabschnitt derart ausgebildet, dass bei Übertragung der Betriebsstellkraft, wie des Betriebsdrehmoments, von dem Stellantrieb auf die Stellarmatur eine elastische Deformationsbewegung, insbesondere zwischen einer stellantriebsseitigen Stelle des Federkontoabschnitts und einer stellarmaturseitigen Stelle des Federkonturabschnitts, mit einem Deformationsweg von mindestens 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm oder 1 mm oder von mindestens 0,5 % des Mindestquerschnitts der Stellstange/Stellwelle des Stellantriebs einhergeht. Der Federkonturabschnitt kann derart geschwächt sein, dass eine noch messbare Mindest-Deformationsverformung bereits dann auftritt, wenn normale (defektfrei, ohne Verschleiß, ohne erhöhten Reibwert) Mindest- Betriebsstellkräfte von dem Stellantrieb auf die Stellarmatur wirken. Je größer die detektierte Deformationsverformung bzw. die Deformationsamplitude ist, die der elastisch nachgebende Federkonturabschnitt zulässt, desto größer ist die wirkende Ist-Betriebsstellkraft, woraus Schlüsse unter anderem über den Verschleißzustand des Stellantriebs und der Stellarmatur gezogen werden können. Die messbare Relativverlagerung von mindestens 0,1 mm oder 0,5 % des Mindestquerschnitts der Stellstange soll bereits auftreten, wenn Betriebsstellkräfte gerade zur Überwindung der Innenreibung von Stellarmatur und Stellantrieb überwunden werden. Es sei klar, dass auch bei großdimensionierten Stellantrieben eine Relatiwerlagerung von mehr als 5 mm ausgeschlossen werden soll. Ein optimaler Verlagerungsamplitudenbe- reich liegt zwischen 0,1 mm und 2 mm oder 3 mm. Insbesondere sei klar, dass der Flanschträger und sein Federkonturabschnitt derart elastisch deformationsweich in der Deformationsvorzugsrichtung ausgeführt ist, dass auch bei hohen Betriebsstellkräften die Deformation in Deformationsvorzugsrichtung elastisch bleibt und die Streckgrenze im Bereich des Federkon- turabschnitts nicht erreicht wird.

Erfindungsgemäß ist der Flanschträger elastisch deformationsweich ausgeführt sein, in der Vorzugs- oder Solldeformationsrichtung, in der Betriebsgegenkräfte wirken, die sich aufgrund der üblichen Betriebskräfte des Stellantriebs und der Stellarmatur aufgewendet werden. Dabei soll insbesondere eine gewünschte elastische Deformationsamplitude mindestens 0,1 mm sein und eine maximale Ausdehnung von bis zu 1 mm, 2 mm oder 3 mm bis 5 mm nicht überschritten werden. Erfindungsgemäß kann der Mindestdeformationsweg, der durch den Federkonturabschnitt zugelassen wird, bei wenigstens 0,3 % oder 0,5 %, vorzugsweise 1 %, 2 %, 3 %, 5 %, oder sogar 10 % der Mindeststärke, wie des Durchmessers, der Stellstange oder der Stellwelle des Stellantriebs bzw. der Stellarmatur sein. Hat das jeweilige Stellglied des Stellantriebs und der Stellarmatur eine Mindestquerschnittsabmessung oder einen Durchmesser von 10 mm, so soll bei einer Stellkraftübertragung im Normalbetrieb eine Deformationsamplitude von wenigstens 1 %, vorzugsweise bis zu 10 % oder 20 %, der Mindestquerschnittsabmessung durch den Federkonturabschnitt zugelassen werden. Bei einem Stellglied von 20 mm ist bei einem 0,5 %-igen Deformationsweganteil ebenfalls von einem absoluten Deformationsweg von mindestens 1 mm auszugehen, der sich bereits bei normalen, insbesondere niedrigen Betriebsstellkräften einstellt.

Es zeigte sich, dass ein Deformationsweg von mindestens 0,1 mm ausreicht, um insbesondere handelsübliche kapazitive oder induktive oder potentiometrische Positionsmessmethoden einzusetzen. Mit den Messdaten über die elastische Deformation des Flanschträgers kann beispielsweise aus Erfahrungswerten, flanschträgerindividuellen Strukturkonstanten, wie Elastizitätsmodul, etc., eine Aussage über die wirkenden Ist-Betriebsstellkräfte zwischen Stellarmatur und dem Stellventil gemacht werden. Es ist von Vorteil, größere Bewegungsamplituden von einem oder mehreren Millimetern durch den Federkonturabschnitt zuzulassen, um die Positionsmessgenauigkeit zu erhöhen.

Im Gegensatz zum Stand der Technik wird eine Positionsmessung im Bereich des geschwächten Federkonturabschnitts mit nur einer Deformationsvorzugsrichtung beispielsweise bezüg- lieh der elastischen Relativbewegung zwischen einem stellantriebsseitigen Bereich des Federkonturabschnitts und einer stellarmaturseitigen Bereich des Federkonturabschnitts vorgesehen, um Rückschlüsse auf die absoluten Stellkräfte zu erhalten, die sich bei Übertragung der Antriebsstellkraft auf die Stellarmatur ergeben. Auf diese Weise können präzise Aussagen über die tatsächlichen Stellkräfte erhalten werden.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Messen einer Betriebsstellkraft, wie eines Betriebsstellmoments, eines eine Stellarmatur einer prozesstechnischen Anlage betätigenden Stellantriebs gemäß Anspruch 15 oder wie oben beschrieben. Die Messeinrichtung umfasst einen erfindungsgemäßen Flanschträger, wie er oben beschrieben ist. An dem Flanschträger sind die Stellarmatur und der Stellantrieb montierbar und/oder montiert, wobei der Flanschträger mit einer Positionserfassungseinrichtung kombiniert ist, um die elastische Deformation, die durch den Federkonturabschnitt erzwungen und veranlasst ist, in Deformationsvorzugsrichtung zu erfassen.

Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Eigenschaften, Merlanale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:

Fig. la eine perspektivische Ansicht eines erfmdungs gemäßen Flanschträgers einer ersten

Ausführung;

Fig. lb eine Stirnansicht auf den Flanschträger nach Fig. la auf die stellarmaturseitige Stirnseite des Flanschträgers;

Fig. lc eine Seitenansicht des Flanschträgers nach Fig. la und lb

Fig. 2 a eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Flanschträgers einer zweiten

Ausführung; Fig. 2b eine Stirnansicht auf den Flanschträger nach Fig. 2a auf die stellarmaturseitige Stirnseite des Flanschträgers; und

Fig. 2c eine Seitenansicht des Flanschträgers nach Fig. 2a und 2b.

In Fig. la bis lc ist ein erfindungsgemäßer Flanschträger im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen. Der Flanschträger 1 nimmt in seiner Grundform eine Buchsengestalt an und definiert eine axiale Abstützrichtung A und einen axialen Durchgangskanal 3, der zylindrisch ist und sich in axialer Abstützrichtung A erstreckt. Durch den zylindrischen Durchgangskanal 3 erstreckt sich und bewegt sich im montierten Zustand des Flanschträgers 1 die Stellstange oder die Stellwelle eines nicht näher dargestellten Stellantriebs, wobei sich die Stellstange/Stellwelle eine nicht naher dargestellte Stellarmatur, wie ein Stellventil, betätigt, indem die Stellantriebskräfte von dem Stellantrieb kraftschlüssig auf die Stellarmatur übertragen werden. Der zylindrische Durchgangskanal 3 ist konzentrisch zur axialen Abstützrichtung A geformt.

Der buchsenförmige Flanschträger 1 definiert Radia chtungen, wobei zwei zueinander senkrecht stehende Radialrichtungen Ri und R ₂ in Fig. lb angedeutet sind. Um die axiale Abstützrichtung A herum ist die Umfangs- oder Torsionsrichtung U definiert.

Der Flanschträger 1 umfasst einen stellantriebsseitigen Befestigungsflanschkörper 5 und einen stellarmaturseitigen Befestigungsflanschkörper 7. In den plattenförmigen und im Wesentlichen quadratischen Befestigungsflanschkörpern 5, 7 sind vier Montagelöcher 55, 57 eingearbeitet, um das Gehäuse des nicht dargestellten Stellantriebs bzw. das Gehäuse der nicht dargestellten Stellarmatur starr, unbeweglich mit dem Flanschträger 1 zu montieren.

Beide Befestigungsflanschkörper 5, 7 haben eine bei Draufsicht quadratische oder zumindest rechteckförmige Flanschplatte 51, 53, an deren Ecken die Montagelöcher 55, 57 eingebracht sind, um die starre Befestigung an das nicht dargestellte Gehäuse des Stellantriebs bzw. der Stellarmatur zu realisieren. Als weiteres Hauptbestandteil des Flanschträgers 1 ist eine zylindrische Innenbuchse 61 mittig, koaxial zur Abstützrichtungsachse A angeordnet. Die Innenbuchse 61 definiert innenseitig den Durchgangskanal 3 auf der gesamten Axiallänge des Flanschträgers 1. Die Innenbuchse 61 ist außenseitig wie innenseitig im Wesentlichen zylindrisch und überbrückt den axialen Abstand der beiden Flanschplatten 51, 53. Bei dem Flansch- träger 1 aus Fig. la bis lc geht die zylindrische Innenbuchse 61 einstückig in die Flanschplatte 51 über, ohne eine Aussparung am Umfang der Anbindung zu bilden. Die stellantriebssei- tige Flanschplatte 51 und die Innenhülse 61 sind aus einem Stück, insbesondere aus einem Metallstück, gefertigt. Die Flanschplatte 51 des stellantriebsseitigen Befestigungsflanschkörpers 5 hat eine Durchgangsöffnung 63, der in den zylindrischen Durchgangskanal 3 in der Innenbuchse 61 mündet. Stellarmaturseitig erstreckt sich die zylindrische Innenbuchse 61 in eine quadratische, mittig angeordnete Durchgangsöffnung 65 und wird eingreifend aufgenommen.

Um eine elastisch deformierbare, in einer Deformationsvorzugsrichtung U bewegliche Verbindung zwischen den beiden Befestigungsflanschkörpern 5, 7 zu erhalten, ist ein Federkon- turabschmtt 21 des Flanschträgers 1 durch vier Federstege 17 realisiert. Von der Außenseite der zylindrischen Innenbuchse 61 erstrecken sich die Federstege 17 radial.

Beide Befestigungsflanschkörper 5, 7 haben eine Grundplattenform mit Durchgangsöffnun- gen 63, 65 für den Durchgangskanal 3. Der stellarmaturseitige Befestigungsflanschkörper 7 ist sowohl in Radialrichtung R als auch in Axialrichtung A stärker ausgebildet als der stellan- triebsseitige Befestigungsflanschkörper 5. Wie insbesondere in Fig. la ersichtlich ist, ist die mittig angeordnete, quadratische Durchgangsöffnung 65 im Befestigungsflanschkörper 7 größer als die zylindrische Innenbuchse 61 des stellantriebsseitigen Befestigungsflanschkörpers 5 abgemessen. Die Innenbuchse 61 steckt (berührungsfrei) konzentrisch (bis auf Federstege 17) in die Durchgangsöffnung 65 des stellarmaturseitigen Befestigungsflanschkörpers 7, wobei der stellantriebsseitige Befestigungsflanschkörper 5 durch die Innenbuchse 61 in einem stets konstanten Axialabstand (in axialer Abstützrichtung A) zum stellarmaturseitigen Befestigungsflanschkörper 7 liegt. Ein endseitiger Abschnitt der Innenbuchse 61 wird von der Flanschplatte 53 in Umfangsrichtung U vollständig umgeben.

Um den geschwächten, elastisch nachgebenden Federkontur abschnitt 21 zwischen der Innenbuchse 61 (13), welche einstückig mit der stellantriebsseitigen Flanschplatte 51 ausgebildet ist, und der stellantriebsseitigen Flanschplatte 53 des Befestigungsflanschkörpers 7 zu realisieren, sind die vier Federstege 17 vorgesehen, die sich im Wesentlichen platten- oder lamel- lenförmig ausschließlich in den Radialrichtungen Ri bzw. R ₂ und in Axialrichtung A erstrecken, ohne eine Erstteckungsrichtungskomponente in Umfangsrichtung U zu haben. Zwei Federstege 17 liegen sich diametral gegenüber und erstrecken sich in der gleichen Radialrich- tungsebene (Ri bzw. R ₂ ).

Es sind vier Federstege 17 auf einer 12-Uhr-, 3-Uhr-, 6-Uhr- und 9-Uhr-Position angeordnet, insbesondere gemäß der Stirnansicht gemäß Fig. lb, so dass äquidistante Umfangsabstände vorgesehen sind, die in den in Fig. 1 gezeigten Ausfuhrungen bei etwa 90° liegen. Die Federstege 17 haben eine Stärke von wenigen Millimetern oder weniger, um in Umfangsrichtung U elastisch biegeweich zu sein. Die Gestaltung des Federkonturabschnitts 21 mittels der vier Federstege 17 und deren Anordnung bewirken, dass der Flanschträger 1 nur in einer Richtung (von den drei Koordinatenrichtungen: Umfangsrichtung U, Radialrichtung R, Axialrichtung A), nämlich der Umfangsrichtung U, elastisch deformations weich ist. In den anderen Koordinatenrichtungen A, R ist der Flanschträger 1, insbesondere der Federkonturabschnitt 21, um ein Vielfaches deformationssteifer. Dies bewirkt, dass beim Einleiten von Stellantriebskräften von dem Stellantrieb auf die Stellarmatur Reaktionsstellkräfte in den Flanschträger 1 abgeleitet werden, wobei deren Torsionsanteil zu einer deutlich stärkeren Deformation des Flanschträgers 1 in Umfangsrichtung U führt, als die Kräfteanteile in Axialrichtung A oder Radialrichtung R.

Aufgrund der Anordnung der Federstege 17 sowie deren flächige Erstreckung sowohl in Radialrichtung R als auch in axialer Abstützrichtung A werden die beiden deformationssteifen Befestigungsmontagekörper 5, 7 in Umfangsrichtung U elastisch verlagerbar aneinander gekoppelt. Die Elastizität des Federkonturabschnitts 21 soll derart eingestellt werden, dass eine bei dem Normalbetrieb des Stellantriebs, insbesondere bei der geringsten Stellantriebskraft, eine Mindestverschiebungsamplitude von 0,1 mm zwischen den beiden Befestigungsmontagekörpern 5, 7 erreicht wird. Diese Mindestverlagerungsamplitude kann durch herkömmliche Positionserfassungseinrichtungen ermittelt werden, wobei in den angegebenen Beispielen eine Magnetfeldsensoranordnung vorgesehen ist.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung des Flanschträgers 1 erreicht der Federkonturabschnitt 21 selbst die erfindungsgemäße, eindimensionale elastische Deformationseigenschaft nur in Umfangsrichtung U. Es ist keine separate Führungseinrichtung am Flanschträger oder Deformationssperren erforderlich, welche einer Verlagerung in anderer Richtung A, R entgegenstehen würden. Insofern stellt die Ausführung nach Fig. 1 eine besonders einfache, raumsparen- de Struktur dar, die als Laterne und Joch auf dem Gebiet der Feldgerättechnik eingesetzt werden kann.

Es sei klar, dass auch drei oder mehr Federstege 17, insbesondere in äquidistanten Umfangs- abständen zueinander, vorgesehen sein können, um den gewünschten Federkonturabschnitt 21 zu bilden. Der Federkontur abschnitt 21 macht den Flanschträger 1 in Torsions- oder Um- fangsrichtung U deformationsweich, allerdings ist der Flanschträger 1, insbesondere der Federkonturabschnitt 21, in allen Radialrichtungen R sowie in der Axialabschnittsrichtung A deformationssteif. Die elastische Deformationssteifheit in axialer Abstützrichtung sowie in Radialrichtungen ist deutlich größer, nämlich vorzugsweise doppelt so groß oder ein Vielfaches so groß im Vergleich zu der elastischen Deformationsweichheit in Umfangsrichtung U.

Torsionskräfte, die zwischen dem stellarmaturseitigen Befestigungsmontagekörper 7 und dem stellantriebsseitigen Befestigungsmontagekörper 5 wirken, sind mit einer induktiven oder kapazitiven Positionsmesseinrichtung, wie einer Produktionserfassungseinrichtung, ermittelbar. Der Federkonturabschnitt 21 ist derart deformationsweich Umfangsrichtung U gestaltet, dass ein Deformationsweg von wenigstens 0,1 mm, vorzugsweise 0,5 mm oder 1 mm erreicht wird. Bei unterschiedlichen Stellantrieben können jeweils unterschiedliche Mindestdeforma- tionswege vorgesehen sein, welche der jeweilige Federkonturabschnitt 21 bestimmt. Beispielsweise bei einem Stellantrieb mit einer Stellwelle mit einem Durchmesser von 10 mm kann ein Mindestdeformationsweg von 0,5 % oder 1 % des Durchmessers der Stellwelle durch den Federkonturabschnitt zugelassen werden.

Die Bewegungsamplitude ist derart groß, dass eine Positionserfassungseinrichtung, wie eine induktive oder kapazitive Messeinrichtung, wie ein Magnetfeldsensor, die Relatiwerlagerung aufgrund elastischer Deformation des Federkonturabschnitts messen kann. Vorzugsweise ist die Positionserfassungseinrichtung an einem stellantriebsseitigen oder stellarmaturseitigen Ende des Federkonturabschnitts 21 vorgesehen, um die maximale Relatiwerlagerung erfassen zu können.

Bei der in Fig. la und lb dargestellten Ausführung ist ein Magnetfeldsensor vorgesehen, der die Bezugsziffer 23 trägt. Der Magnetfeldsensor 23 ist einer Magnetfeldquelle zugeordnet, wie einem Dauermagnet, die mit der Bezugsziffer 25 versehen ist. Wie in Fig. la ersichtlich, ist die Magnetfeldquelle 25 ortsfest mit dem deformationssteifen, stellarmaturseitigen Befes- tigungsmontagekörper 7 gekoppelt, während der Magnetfeldsensor 23 ortsfest an dem deformationssteifen, stellantriebsseitigen Befestigungsflanschkörper 5 befestigt ist. Bei einer Deformationsbewegung in Umfangsrichtung von über wenigstens 0,1 mm kann der Magnetfeldsensor die elastische Deformationsbewegung erfassen und diese an einen nicht näher dargestellten Mikrocontroller eines Stellungsreglers (nicht näher dargestellt) weiterleiten. Dieser kann aufgrund von Erfahrungswerten und gespeicherten Daten im Hinblick auf den Elastizitätsmodul des Federkonturabschnitts berechnen, wie die Stellantriebskräfte, insbesondere ein Torsionsmoment, des Stellantriebs, wie eines Schwenkantriebs, tatsächlich sind. Es stellte sich heraus, dass mit dem erfindungsgemäßen Flanschträger 1 und der darin angeordneten Solldeformationsstruktur, nämlich des Federkonturabschnitts 21, eine sogar von außen ersichtliche Deformationsbewegung zwischen dem Stellantrieb und der Stellarmatur generiert wird, welche mit einem induktiven und kapazitiven Messverfahren einfach erfassbar sind. Auf diese Weise werden ausschließlich die Stellantriebskräfte berechnet und andere besondere statische Störkräfte können ohne weiteres rausgefiltert werden. Selbst eine visuelle Plausi- bilitätsprüfung ist mit der sichtbaren Verlagerung durch den erfindungs gemäßen Flanschträger 1 erreichbar.

Vorzugsweise ist der gesamte Flanschträger 1 aus einem Stück, insbesondere einem Kunststoffstück oder einem Metallstück, gespritzt oder geformt. Dabei sind die beiden Befestigungsflanschkörper 5, 7 als auch der Federkonturabschnitt 21 samt Federstege 17 aus einem Materialstück gefertigt.

Vorzugsweise sind die Federstege 17 nicht durch eine einzelne Platten- oder Armstruktur gebildet, sondern jeweils durch zwei parallele in einem geringfügigen Abstand angeordneten Lamellen ausgebildet, um eine ausreichend hohe Steifigkeit des Federkonturabschnitts 21 sowohl in den Radialrichtungen R _\ , R ₂ und der Axialabstützrichtung A sicherzustellen. Die Lamellenplatten können einen Querschnitt von 0,2 mm bis 1,5 mm aufweisen und haben einen Umfangsabstand zueinander von im Wesentlichen der Stärke der Plattenlamelle. Vorzugsweise haben alle vier Federstege einen derartigen Plattenlamellen-Paaraufbau.

Wird der Flanschträger 1 in Kombination mit dem Magnetfeldsensor 23 eingesetzt, ist eine erfindungsgemäße Stellantriebskraft-Messeinrichtung geschaffen. Diese ist allerdings nicht im Bereich des Stellantriebs positioniert, sondern distal, außerhalb des Stellantriebsgehäuses an dem Flanschträger 1. Dort ist sie leicht erreichbar, wodurch dessen Funktionsweise zuverlässig überprüft werden kann.

In Fig. 2a bis 2c ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flanschträgers dargestellt. Zur einfachen Lesbarkeit der Figurenbeschreibung sind dieselben Bezugszeichen für ähnliche oder gleiche Bestandteile des Flanschträgers im Vergleich zu der ersten Ausführung nach Fig. la bis lc verwendet, wobei die Bezugszeichen um 100 erhöht sind. Der Gegenstand des Flanschträgers 101 gemäß Fig. 2a bis 2c unterscheidet sich von dem Flanschträger 1 nach Fig. la bis lc vor allem durch den Federkonturabschnitt 121, der zweiteilig ist und eine geschwächte Struktur in der zylindrischen Innenbuchse 161 bildet und die Befestigungsflanschkörper 105, 107 miteinander deformationsweich in Umfangsrichtung U, aber auch in Radialrichtung R, verbindet. Der Federkonturabschnitt 121 hat ebenso vier Federstege 117, die sich gemäß Haupterstreckung in der axialen Abstützrichtung A an äquidistanten Um- fangspositionen (12 Uhr, 3 Uhr, 6 Uhr, 9 Uhr) erstrecken, wobei sie eine Arm- oder Stab form aufweisen.

Die Federstege 117 münden einstückig in den stellantriebsseitigen Befestigungsflanschkörper 105 und den stellarmaturseitigen Befestigungsflanschkörper 107, insbesondere deren Flanschplatten 151, 153. Auf diese Weise werden ähnlich wie bei der Ausführung gemäß Fig. 1 (Federstege 17) eine scharnierartige Anbindung der Federstege zu den Befestigungsflansch- körpern 105 und 107 realisiert, wobei im Gegensatz zur Ausführung nach Fig. 1 Schwenkachsen in Radialrichtung ausgerichtet ist (bei der Ausführung gemäß Fig. 1 sind die Schwenkachsen in axialer Abstützrichtung A wirksam).

Wie bereits dargelegt, hat der Federkonturabschnitt 21 die gewünschte elastische Deformationsweichheit in Umfangsrichtung U, damit die Positionseinrichtung eine Deformationsbewegung in dieser Richtung erfassen kann. Um allerdings eine ausschließliche Deformationsbewegung in Umfangsrichtung U zu erzwingen, hat der Flanschträger 101 gemäß Fig. 2 eine zusätzliche, starre Umgreifhülse 147, welche ein Ausweichen der Federstege 117 aus deren axialer Erstreckungsrichtung in Radialrichtung R vermeidet, so dass bei einer eingeleiteten Betriebsreaktionskraft die Radialrichtungskomponenten unmittelbar in der Umgreifhülse 147 aufgenommen werden, ohne dass eine Deformation des Flanschträgers 101 beim Wirken der Stellantriebskräfte in Radialrichtung auftritt. Auf diese Weise wird ein Flanschträger 101 mit einer einzigen bevorzugten Deformationsrichtung, in Umfangsrichtung U, geschaffen, wodurch die gewünschte vorbestimmte Deformationsrichtung festgelegt ist und ein Einsatz als Teil einer Messeinrichtung möglich ist.

Der jeweilige Federsteg 117 ist am Fuß 141 am Übergang zum stellantriebsseitigen Befestigungsflanschkörper 107 verstärkt ausgeführt, um im axialen Verlauf einen geschwächten Armabschnitt 143 zu bilden, der beispielsweise bei einem Durchgangsdurchmesser D von 25 mm eine Stärke von weniger als 5 mm, vorzugsweise zwischen 1 mm und 3 mm aufweisen kann. Auch an dem gegenüberliegenden Endabschnitt, der in den stellantriebsseitigen Befestigungsflanschkörper 105 übergeht, ist der Federsteg 117 verstärkt. In Umfangsrichtung benachbart zu den Federstegen 117 sind Ausweichaussparungen 145 in breiter Schlitzform in der Innenbuchse 161 ausgebildet, um die Schwächung des Flanschträgers 101 und damit die Deformationsweichheit in Umfangsrichtung U zu erreichen.

Ein derartiger Flanschträger hat 101 eine hohe Formstabilität und Formsteifigkeit in axialer Abstützrichtung A, wobei die Deformationssteiiigkeit in Umfangsrichtung deutlich geringer ist.

Bei dem Flanschträger 101 sind die Flanschplatten 151, 153 des Befestigungsflanschkörpers 105, 107 durch die Innenhülse 161 (ohne Eingriff in die Durchgangsöffnung 165) miteinander gekoppelt. Die Innenhülse 161 weist die radial-durchgängigen Schlitzaussparungen 145 auf, die die Deformationsfähigkeit in Umfangsrichtung U bewirken, wobei der überwiegende Fußbereich der Innenhülse 61 einstückig mit der Flanschplatte 153 des stellarmaturseitigen Befestigungsflanschkörpers 107 ausgeführt ist. Der dem einstückig ausgebildete Fußbereich gegenüberliegende Kopfbereich der Innenbuchse 161 erstreckt sich nur zum Teil in die Durchgangsöffnung 163 der Flanschplatte 151 des stellantriebsseitigen Befestigungsflanschkörpers 105. Lediglich die Federstege 117 der Innenbuchse 161 stellen die strukturelle elastische kraftübertragende Verbindung zwischen den beiden Flanschplatten 151, 153 des Befestigungsflanschkörpers dar.

Der Magnetfeldsensor 125 an in der Flanschplatte 153 untergebracht, während die Magnetfeldquelle 125 an dem Hülsenendbereich 159 untergebracht oder angeordnet ist, der in einem Spaltabstand zur Innenseite der Flanschplatte 153 liegt. Auch der Flanschträger 101 ist Teil einer Messeinrichtung und wird zu einer solchen, wenn die Positionsmesseinrichtung damit kombiniert ist.

Der Magnetfeldsensor 23, 123 kann mit einem nicht näher dargestellten Stellungsregler verbunden sein, um Funktionsprüfungsaussagen, Wartungsaussagen, etc. anhand der Messdaten der Positionsmesseinrichtung zu errechnen und auszugeben.

Die elastische Deformationsweichheit in Deformationsvorzugsrichtung (U) kann durch einen Bewegungsanschlag begrenzt sein, der beispielsweise durch die Durchgangsöffnung 13 bei der Ausführung gemäß Fig. 2a bis 2c ausgebildet. Diese Bewegungsbegrenzung des Flanschträgers 1, 101 in der Deformationsvorzugsrichtung (Umfangsrichtung U) ist vorgesehen, um eine Deformation des Flanschträgers über die Streckgrenze oder dergleichen hinaus zu vermeiden. Bei der Ausflihrung gemäß Fig. 2a bis 2c ist ein solcher Überlastanschlag mit der Bezugsziffer 171 versehen, wobei die maximale Bewegungsamplitude des Flanschträgers 101 durch den axialen Abmessungsspalt an dem Überlastanschlag 171 bestimmt ist.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

Samson AG

Bezugszeichenliste

1 , 101 Flanschträger

3, 103 Durchgangskanal

5, 105 stellantriebsseitiger Befestigungsflanschkörper

7, 107 stellarmaturseitiger Befestigungsflanschkörper

17, 117 Federsteg

21 , 121 Federkonturabschnitt

23, 123 Magnetfeldsensor

25, 125 Magnetfeldquelle

51, 53, 151, 153 Flanschplatte

55, 57, 155, 157 Montagelöcher

61, 161 Innenbuchse

63, 65, 163, 165 Durchgangsöffnung

141 Kopf des Federstegs

143 Armabschnitt

145 Ausweichaussparungen

171 Überlastanschlag

A Abstützrichtung

D Durchgangsdurchmesser

Ri, R ₂ , R Radialrichtung

U Umfangsrichtung