CN104271998A - 磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁阀（100），其具有：一阀杆（141）；一电磁的操作装置（131、135、139），用于使阀杆（141）从第一开关位置出发偏转到第二开关位置中；一用于支撑阀杆（141）的支撑装置（110、210、310、410）。该支撑装置（110、210、310、410）根据阀杆（141）的偏转而具有不同的形状。该磁阀（100）还包括一锁定装置（121、122、123、125），其构造用于在电磁的操作装置（131、135、139）的为了使阀杆（141）偏转到第二开关位置中而激活的情况下使一能运动的保持元件（121）运动到一锁定位置中，在该锁定位置中，保持装置（121）贴靠在支撑装置（110、210、310、410）上，并且在电磁的操作装置（131、135、139）去激活的情况下使保持元件（121）从锁定位置离开。

Description

磁阀

技术领域

本发明涉及一种磁阀，其具有一电磁操作的阀杆。该阀杆可以从第一开关位置出发偏转到第二开关位置中。

背景技术

可电地操控的磁阀例如用于关断或切换机动车的冷却系统中的冷却剂回路。这种阀可以在它们各自的终端位置（也就是说无电流或通电）中占据稳定的开关位置，由此能够实现“数字的”开关过程。已知的磁阀具有可偏转的阀杆，在阀杆上布置一铁磁性的衔铁和（至少）一个以密封锥为形式的关闭元件。通过激励线圈的通电，可以将衔铁和一配属于其的铁磁性的逆极磁化，由此可引起这些部件之间的引力，且由此可引起阀杆从第一开关位置出发到第二开关位置中的偏转。布置在阀杆上的关闭元件可以运动到阀座内，或从阀座上离开。借助于复位弹簧和/或由于冷却剂的液压的压力，阀杆可以在通电关断的情况下再次返回到第一开关位置中。按照该原理工作的作为无电流打开的关断阀或作为切换阀存在的阀在 DE 197 54 257 A1、EP 0 653 990 B1和DE 197 53 575 A1中描述。

传统的磁阀的一个缺点是在通电的开关位置中的比较高的持续的电流消耗。关断阀在车辆冷却系统中的应用可以例如需要20N的范围中的关闭力，用以将阀克服复位弹簧的力且克服液压的压力保持关闭。这可在12V的车载电压的情况下与在1A的范围中的持续的电流消耗相关联。由于在关闭的阀状态下不进行机械做功，阀的激励线圈中的电功率被完全地转换成热。该损失功率加大了在现代的、效率优化的车辆中使用的难度。线圈的尺寸设计基本上通过热力上的边界条件来确定。

与此相反，磁阀具有在故障情况下的安全行为（失效保护功能）的优点，因为阀在电功率输送损失（例如由于触点中断，电压下降，电缆断线，插头分离等等）的情况下自主地切换到一稳定的、安全的开关位置（例如打开）中。在另外构造的在稳定的开关位置中不存在电的功率消耗的阀中，该功能到目前为止无法实现，或只能借助于附加机构（又与高的持续电流消耗相关联）来实现。尽管高的电损失功率，磁阀仍然普遍存在于车辆冷却系统中。

发明内容

本发明的任务在于，提出一种改良的磁阀，其中，在完全提供一失效保护功能的情况下能够避免在一开关位置中的高的持续的电流消耗。

该任务通过独立专利权利要求的特征解决。本发明的其它有利的实施方式在从属权利要求中说明。

根据本发明，建议一种磁阀，其具有一阀杆、一用于将阀杆从第一开关位置出发偏转到第二开关位置中的电磁的操作装置，以及一用于支撑阀杆的支撑装置。支撑装置根据阀杆的偏转具有不同的形状。该磁阀还包括一锁定装置，其构造用于在电磁的操作装置的为了将阀杆偏转到第二开关位置中而激活的情况下使一能运动的保持元件运动到一锁定位置中，在该锁定位置中，保持装置贴靠在支撑装置上，并且在电磁的操作装置去激活的情况下使保持元件从锁定位置离开。

在该磁阀中，可以通过电磁的操纵装置的激活使阀杆从第一开关位置出发偏转到第二开关位置中。阀杆的偏转可克服复位力（例如通过复位弹簧和/或由于液压的压力所引起）来进行，该偏转与支撑装置的形状的变化相关联。电磁的操作装置的激活还导致，锁定装置将保持元件运动到锁定位置中，从而使保持元件贴靠在支撑装置上。由此使保持元件可以克服支撑装置的形状的（相反的）变化，且由此赋予了支撑装置一增大的稳定性或者说强度。在该状态下，支撑在支撑装置上的阀杆可以可靠地保持在第二开关位置中。支撑装置且因此阀杆的以这种方式实现的锁定实现了，在达到第二开关位置以后很大程度地减小向磁阀的电能输送，该电能输送用于激活操作装置且因此用于使阀杆偏转。比较小（或者说最小的）电能输送可以用于使保持元件保持在锁定位置中。

该磁阀还具有在故障情况下的安全的行为。如果取消（或降低）了用于将保持元件保持在锁定位置中所应用的减小的电能输送，或者说电磁的操作装置被去激活，则保持元件从锁定位置离开。由此取消了支撑装置的锁定，由此使阀杆能够自主地或者说由于复位力而再次返回到第一开关位置中。

在一种优选的实施方式中，支撑装置构造用于将一作用到支撑装置上的保持力转换成一作用到阀杆上的支撑力。保持力和支撑力之比非线性地取决于支撑装置的形状，且因此取决于阀杆的偏转。锁定装置构造用于将保持力（仅）利用运动到锁定位置中的保持元件传递到支撑装置上。在该状态下由保持元件传递到支撑装置上的保持力小于作用到阀杆上的支撑力。在该实施方式中，支撑装置的非线性的行为用于利用在保持元件和支撑装置之间的比较小的保持力实现了支撑装置（且因此阀杆）的锁定。在此，保持力可以被转换成在支撑装置和阀杆之间的明显更大的支撑力。同样地，由阀杆作用到支撑装置上的一大的力作用（=相对于支撑力的反作用力）仅导致从支撑装置到保持元件上的一小的力作用（=相对于保持力的反作用力）。由此实现了，使保持元件以可靠的方式、尤其利用比较少的力耗费再次从锁定位置离开。

支撑装置可以有利布置在阀杆和磁阀的壳体的一个区段之间，从而使支撑装置可以支撑在壳体上。此外可以设置成，在阀杆从第一开关位置偏转到第二开关位置的情况下，增大了支撑装置的纵向尺寸且相应地减小了横向尺寸。在此情况下可以设置成，（只有）支撑装置的横向尺寸的减小才能够实现保持元件到其锁定位置中的运动。在该位置中贴靠在支撑装置上的保持元件可以用于克服一横向膨胀、且由此克服支撑装置的纵向尺寸的减小。

在另一种优选的实施方式中，支撑装置构造成肘杆机构。这种构造方式提供了如下可能性，即以比较简单的方式实现了上面描述的保持力和支撑力的非线性的行为。

在这方面，根据另一种优选的实施方式设置成，支撑装置包括一弹簧套筒，其具有两个端部区段和将所述端部区段连接起来的连接接片。弹簧套筒可以例如由金属性材料、例如弹簧钢制成。在这种比较简单且成本低廉的、一回弹的肘杆机构的构造方式中，弹簧套筒的连接接片中的每一个都可以理解成由肘杆的两个侧边组成的结构。相应的“转动点”可以在端部区段、以及在每个连接接片的区域中存在。在此情况下弹簧套筒可以在阀杆的第一开关位置中轴向地挤压到一起，并且径向地向外膨胀。在阀杆偏转到第二开关位置中的情况下，弹簧套筒可以自主地具有一基本上轴向拉伸的、仅少许向外膨胀的形状，且因此具有一相对于第一开关位置更小的横向尺寸。经由（仅）在该状态下贴靠在弹簧套筒上的保持元件可以使弹簧套筒丧失高的刚度，由此可以防止轴向的挤压到一起。保持元件的保持力可以经由弹簧套筒转换成一比较大的、作用到阀杆上的支撑力。

代替弹簧套筒，也可以以另外的方式和方法实现一肘杆机构。一种可能的例子是一具有两个端部区段的支撑装置，其中，在两个或更多个部位处，这两个端部区段经由两个相互邻接的侧边连接。在相互邻接的侧边之间并且分别在一个侧边和一个端部区段之间可以设置转动点，例如以膜式合页的形式。为了在这种支撑装置的情况下也能够引起一自主的轴向拉伸，支撑装置还可以构造有一在两个端部区段之间的附加的弹簧元件。

此外，也可以考虑支撑装置的其它的实施方式，其中，同样存在一非线性的行为。再这一方面，根据另一种优选的实施方式设置成，支撑装置包括两个经由合页连接的且相互可运动或可转动的支撑元件。在支撑元件之间布置一弹簧元件，用以将支撑元件在阀杆从第一开关位置偏转到第二开关位置的情况下以如下方式定位，使得保持元件可运动到锁定位置中。这种支撑装置同样适合于将保持元件的保持力转换成一比较大的且作用到阀杆上的支撑力。

这以相应的方式涉及另一优选的实施方式，根据该实施方式，支撑装置具有两个支撑元件，它们相互可移动。支撑元件中的一个经由合页与阀杆连接。两个支撑元件中的另一个经由合页与一设置在磁阀上的固定区段连接。此外，在支撑元件上布置弹簧元件，用以将支撑元件在阀杆从第一开关位置偏转到第二开关位置的情况下以如下方式定位，使得保持元件可运动到锁定位置中。

优选地，电磁的操作装置具有一与阀杆连接的磁性衔铁、一轭和一激励线圈。在磁性衔铁和轭之间布置一复位弹簧。磁性衔铁和轭可经由激励线圈磁化，从而可引起磁性衔铁和轭之间的克服复位弹簧的复位力的吸引，且由此可引起阀杆从第一开关位置到第二开关位置中的偏转。

在另一种优选的实施方式中，锁定装置具有一用于使保持元件运动到锁定位置中的锁定装置、一关于阀杆可运动的衔铁部分和一其它的复位弹簧。可运动的衔铁部分支撑在为了锁定支撑装置所使用的保持元件上。所述其它的复位弹簧布置在可运动的衔铁部分和布置在阀杆上的磁性衔铁之间。可运动的衔铁部分（同样）能经由激励线圈磁化，从而能引起可运动的衔铁部分和磁性衔铁之间的克服所述其它的复位弹簧的复位力的吸引，并且由此使保持元件可经由配属的弹簧元件运动到锁定位置中。锁定装置的这种构造方式实现了，保持元件在电磁的操作装置激活的情况下（也就是说在激励线圈通电的情况下）可靠地运动到支撑装置上的锁定位置中。在操作装置去激活的情况下，保持元件可以再次可靠地从锁定位置离开。在此情况下，可运动的衔铁部分和磁性衔铁通过所述其它的复位弹簧的作用再次相互压开，由此可运动的衔铁部分可将保持元件从其锁定位置中压开。

支撑装置且因其阀杆的锁定实现了，在阀杆偏转到第二开关位置中之后，可很大程度地减小向磁阀的电能输送或者说激励线圈的通电。经由减小的或最小化的通电，可以维持可运动的衔铁部分和布置在阀杆上的磁性衔铁之间的吸引，从而使保持元件保留在锁定位置中。小的通电还实现了，激励线圈相比于传统的磁阀设计得（明显）更小。

上面描述的在可运动的衔铁部分和保持元件之间的支撑优选经由一可运动的套筒实现。此外，保持元件优选以环形的盘的形式构造。在这种构造方案中，保持元件可以在锁定位置中可靠地围住支撑装置。

该磁阀可以例如是切换阀。在此情况下，阀可以在阀杆上的不同的位置上具有两个关闭元件，尤其以180°相互转动的密封锥为形式。在此，在第一开关位置中，关闭元件中的一个可以贴靠在磁阀的配属的阀座上且将其关闭，相反，另一个阀座不是关闭的。利用阀杆到第二开关位置中的偏转可以打开之前关闭的阀座，并且另一阀座通过两个关闭元件中的另一个来关闭，这实现了切换功能。

此外，磁阀也可以以关断阀的形式构造，其中，在阀杆上设置一单个的关闭元件。在这一方面优选的实施方式在于，支撑装置布置在阀杆的一个端部上。阀杆在相反的端部上具有一关闭元件，其可运动地且借助于弹簧元件弹性地布置在阀杆上。通过关闭元件的这种弹性的布置方式可以补偿构件公差，其中，关闭元件可以与阀的一相应的阀座配合作用。

根据本发明还建议一种磁阀，其具有一电磁操作的阀杆。该阀杆可以从第一开关位置出发偏转到第二开关位置中。该磁阀还具有锁定器件，经由其可将一保持力转换成一作用到阀杆上的支撑力。保持力和支撑力之比非线性地取决于阀杆的偏转。锁定器件构造用于，将保持力（仅）在一种状态下提供并且转换成作用到阀杆上的支撑力，在该状态下阀杆处于第二开关位置中。在此，所提供的保持力小于作用到阀杆上的支撑力。

借助于锁定器件可以将阀杆锁定在第二开关位置中，且由此可靠地保持在该位置中。该锁定可以在此情况下利用比较小的保持力实现，该保持力基于非线性的行为可转换成（明显）更大的、作用到阀杆上的支撑力。该锁定实现了，在到达第二开关位置之后很大程度地减小一为了阀杆的偏转所使用的向磁阀的电能输送。基本上仅该锁定经由锁定器件的维持可以与减小的（或最小的）电能输送相关联。同时可以在故障情况下提供安全的功能。为此可以设置，减小的能量输送的取消（或下降）导致了，锁定器件无法再提供保持力（且由此不再提供足够的支撑力），由此使阀杆可以自主地或者说由于复位弹簧的影响而再次返回到第一开关位置中。

针对具有锁定器件的磁阀，可以以相应的方式运用上面给出的实施方式。尤其是锁定器件可以以支撑装置的形式且以具有保持元件的锁定装置的形式实现。

前面阐述的和/或在从属权利要求中说明的本发明的有利的实施方式或改进方式可以单个地或以相互任意组合的形式来应用，除了例如在一对一的相关性或不相容的替代的情况下之外。

附图说明

下面借助于附图更详细地阐释本发明。其中:

图1 在打开的状态下示出了具有一弹簧套筒作为支撑装置的磁阀的示意性侧视图；

图2 在关闭的状态下示出了图1的阀的示意性侧视图；

图3 在关闭的和打开的状态之间的过渡状态中示出了图1的阀的示意性侧视图；

图4至6 示出了一替选的支撑装置的示意图，其以一肘杆机构的形式构造；

图7和8 示出了一其它的替选的支撑装置的示意图，其包括两个经由合页连接的支撑元件；以及

图9和10 示出了一其它的替选的支撑装置的示意图，其包括两个相互可移动的支撑元件。

具体实施方式

图1在打开的状态下示出了可电操控的磁阀100的示意性侧视图。构造成关断阀的阀100可以尤其用在机动车的冷却剂回路中，其具有两个壳体部分160、180。壳体部分160、180在下文中也称作极锅或极壳体160并且也称作阀壳体180，壳体部分经由一布置在它们之间的安装板170相互连接。

阀壳体180构造用于介质或冷却液体的穿流，该阀壳体围出一内腔并且具有两个非对称地布置的接口181、182。经由在图1中下部的接口181可以将经由泵运送的冷却剂向阀壳体180输送，并且经由侧部的接口182输出（未示出）。

在内腔中，阀壳体180具有一阀座155和一与阀座155配合作用的以密封锥145为形式的关闭元件。阀座155可以以密封圈的形式由弹性体材料构造成。为了固定阀座155，在阀壳体180中布置一间隔套筒185，利用该间隔套筒的辅助使阀座155朝阀壳体180的在下部的接口181的区域中存在的止挡件张紧。间隔套筒185具有一开口187，该开口与侧部的接口182协调一致。如还在图1中示出，在安装板170的下侧面上设置一密封圈175，其贴合在间隔套筒185上并且将间隔套筒185朝向阀座155挤压。

密封锥145布置在一可移动地支承的阀杆141的下端部上。阀杆141可以从图1中所示的第一开关位置（起始位置或“闲置位置”）出发偏转到第二开关位置中（参见图2），在第一开关位置中，密封锥145和阀座155相互间隔开。这以电磁的方式实施。在第二开关位置中，密封锥145贴靠在阀座155上，由此使阀100关闭并且在接口181、182之间不会再有体积流。

从第二开关位置出发，升降杆或者说阀杆141又被回置到第一开关位置中。

如还从图1中所示，密封锥145具有一凹部，在该凹部中接纳阀杆141的端侧的区段。在凹部以内还在阀杆141和凹部的相对置的底面区域之间布置一弹簧元件147。由此将密封锥145沿着轴向（也就是说关于阀杆141的纵轴线）可移动地且弹性地布置在阀杆141上，由此能够补偿构件公差。弹簧元件147可以如在图1中所示例如构造成螺旋弹簧、或替选地构造成板簧。

阀杆141从第一开关位置到第二开关位置中的偏转以及其到第二开关位置中的返回或者说回置借助于布置在极壳体160中的部件来引起。为此使阀杆141通过密封圈175和安装板170中的相应的开口引导到极壳体160的内部中。为了密封穿通部，可以将密封圈175在阀杆141的区域中实施成密封衬套或包括这样一种密封衬套（未示出）。

阀杆141从第一开关位置到第二开关位置中的偏转通过一电磁的操作装置进行，该操作装置包括一与阀杆141连接的磁性衔铁135、一布置在安装板170上的或固定在其上的轭131（逆极），以及一围住这些组成部分131、135的激励线圈139。轭131和磁性衔铁135由一电磁的材料构成，并且具有一基本上（空心的）柱体形的形状。在此情况下，阀杆141在中心的位置中通过用作导向套筒的轭131引导，并且磁性衔铁135圆周侧地固定在阀杆141上。轭131还在上侧面上具有一圆锥状的凹部。磁性衔铁135在下侧面上具有一锥形的区段，其在其轮廓上基本上相应于轭131的圆锥状区段的轮廓。在该区域中，在轭131和磁性衔铁135之间还布置一复位弹簧137，其将这两个部件131、135相互压开，且由此能够引起阀100的打开或者说将其保持在第一或者说打开的开关位置中。复位弹簧137可以如在图1中所示例如构造成螺旋弹簧。

为了激活所述操作装置，对激励线圈139通电。由此可以产生一磁场，由此可以引起轭131和磁性衔铁135的磁化，且由此引起这些组成部分131、135之间的电磁的引力。以这种方式可以使布置在阀杆141上的磁性衔铁135朝向轭131吸引，且由此将阀杆141移动到在图2中所示的第二开关位置中，在该开关位置中密封锥145贴靠在阀座155上。电磁力克服复位力起作用，复位力可通过复位弹簧137、以及（在某些情况下）通过一作用到下侧面的接口181上的、一介质或冷却剂的液压压力引起。在关闭的阀状态下，可以如在图2中所示，在磁性衔铁135和轭131之间存在一剩余间距，由此能够补偿构件公差。如果激励线圈139的通电是去激活的或者说是关断的，阀杆141可以由于复位力（以及锁定功能的去激活，如下面还将描述）的影响再次返回到图1中所示的第一开关位置中，在该开关位置中阀100是打开的。

在传统地构造的磁阀中，关闭状态（克服复位力）的维持需要向相关的激励线圈的比较高的持续的电流输送。由于在该状态下未进行机械做功，由线圈接收的电功率被完全转化成热，因此这是与高的损失功率相关联的。传统的磁阀还具有一通过热力的边界条件所预先给定的结构，尤其具有配属的激励线圈的比较大的尺寸。与此相反，在图1至3中所示的阀100构造有一用于支撑阀杆141的支撑装置和一用于将支撑装置锁定在关闭的（通电的）开关位置中的锁定装置，由此可以避免高的持续的电流消耗。

在阀100中支撑装置构造成回弹的肘杆机构，这如在图1至3中所示以弹簧套筒110的形式实现。弹簧套筒110布置在阀杆141和极壳体160的上端部之间，从而弹簧套筒110不仅可以支撑在阀杆141上，也可以内侧地支撑在极壳体160上。弹簧套筒110具有两个空心圆柱形的或者说环形的端部区段111、113，以及多个（例如三个、四个或五个）将所述端部区段111、113连接起来的连接接片112。端部区段111布置在极壳体160上，并且另一个端部区段113布置在阀杆141的上端部上。

弹簧套筒110以简单的且成本低廉的方式例如可由一金属性材料如尤其弹簧钢制成，其通过在其壳面中的连接接片112和留空部以及通过（径向）向外指向的弯曲部而具有一灯笼状的形状。弹簧套筒110的弯曲部不仅在阀100的打开的开关状态下也在关闭的开关状态下存在（参见图1和2）。

弹簧套筒110的连接接片112具有板簧腿的效果，从而弹簧套筒110在力加载的情况下沿着轴向（也就是说关于套筒110的纵向延伸或者说在阀杆141的调节路程上）收缩，并且连接接片112沿着横向向外膨胀（“隆起”）。连接接片112中的每一个都可以解释为由肘杆的两个相互邻接的侧边所组成的结构，其中，相应的“转动点”可以存在于连接接片112至端部区段111、113的过渡上并且存在于每个连接接片112的中心区域中。在图1中所示的阀杆141的第一开关位置中，弹簧套筒110处于一轴向地挤压到一起并且向外膨胀的状态中。在此，弹簧套筒110经由阀杆141压紧到极壳体160上。弹簧套筒110以如下方式尺寸设计，使得在弹簧套筒110以阀杆141的调节路程的长度纵向收缩的情况下，弹簧套筒110的横向膨胀由于肘杆效应而明显大于纵向收缩。在阀杆141偏转到图2中所示的第二开关位置中的情况下，弹簧套筒110可以自主地具有所示的、具有一很小的弯曲部的基本上轴向拉伸的形状，由此弹簧套筒110具有一相对于第一开关位置更大的纵向尺寸以及一更小的横向尺寸。也在该状态下存在的向外的弯曲部用于预先给定弹簧套筒110的横向膨胀行为，用以尤其避免连接接片112的向内指向的弯曲。

借助于磁阀100的锁定装置可锁定为了支撑阀杆141所使用的弹簧套筒110，该锁定装置如在图1中所示包括一轴向可移动的保持元件121、一布置在保持元件121和极壳体160的上部区段之间的弹簧元件122、一围住阀杆141的并且关于阀杆141可轴向移动的衔铁部分125以及一其它的复位弹簧127。经由弹簧元件122支撑在极壳体160上的保持元件121可以在阀100关闭的情况下借助于弹簧元件122从图1中所示的起始位置出发运动到一锁定位置中，在该锁定位置中保持元件121贴靠在弹簧套筒110上或者说将其围住（参见图2）。这将在下面更详细地讨论。保持元件121具有一盘形的或者说圆环形的基体区段，其包围一（轴向的）圆形的开口。在外地，保持元件121具有一垂直于基体区段走向的边缘区段，经由该边缘区段可以使保持元件121内侧地沿着极壳体160滑动。

衔铁部分125由铁磁性材料制成，其经由一轴向可移动的套筒123支撑在保持元件121上。在此，套筒123和弹簧元件122布置在保持元件121的相反的侧面上。保持元件121和套筒123都可以由塑料材料制成。所述其它的复位弹簧127布置在可运动的衔铁部分125和在阀杆141上布置的磁性衔铁135之间，并且可以将一相互压开的力施加到两个衔铁部分125、135上。如在图1至3中所示，所述其它的复位弹簧127和所述弹簧元件122可以以螺旋弹簧的形状构造。此外，为了机械地引导可运动的衔铁部分125以及可运动的套筒123，在极壳体160中设置一围住的导向套筒129，衔铁部分125和套筒123可在其以内轴向地运动。导向套筒129同样由铁磁性材料制成。

弹簧套筒110和单个的弹簧122、127、137在弹簧效应方向以如下方式协调一致，使得阀100在无电流的状态下也可以在不具有一作用到接口181上的冷却剂压力的影响下占据在图1中所示的打开的开关位置或者说保持在该位置中。为此，复位弹簧137的弹簧常数K137大于弹簧套筒110和弹簧122、127的弹簧常数K110、K122、K127之和，也就是说：

K137 >（K110+K122+K127）。

此外，所述其它的复位弹簧127具有一比弹簧元件122更大的弹簧常数，也就是说， 

K127>K122，

由此在线圈139的无电流的状态下，可以引起保持元件121从锁定位置的离开。

弹簧套筒110的工作方式和其锁定在下面借助于阀100的关闭过程更详细地描述。阀100在此处于开始在图1中所示的（第一）打开的或者说无电流的开关状态中。为了关闭阀100，通过激励线圈139的通电产生一磁场，由此将轭131、磁性衔铁135和可运动的衔铁部分125磁化。由于在此情况下出现的在磁性衔铁135和轭131之间的引力，使阀杆141在复位弹簧137挤压到一起的情况下向下运动到在图2中所示的（第二）关闭的开关位置中。此外，在可运动的衔铁部分125和磁性衔铁135之间也存在一引力，由此使衔铁部分125在所述其它的复位弹簧127挤压到一起的情况下朝磁性衔铁135运动。在此，导向套筒129可以引起极壳体160和可运动的衔铁部分125之间的磁力线的导向。

在阀100的关闭状态下，使密封锥145经由阀杆141以一足够大的密封力压紧到阀座155上，该密封力大于一预先给定的最小力。该最小力例如可以为20N，其取决于相反地作用的反作用力，该反作用力可基本上通过复位弹簧137和液压的冷却剂压力引起。在该状态下在密封锥145和阀杆141之间布置的弹簧元件147（略微）绷紧或者说收缩。经由弹簧元件147可以补偿（轴向的）构件公差，从而使密封锥145利用预先给定的密封力或者说关闭力保持在阀座155上，且由此使阀100可靠地关闭。

阀杆141到关闭的或者说第二开关位置中的运动或偏转还会导致，弹簧套筒110可从挤压到一起的状态出发轴向地膨胀（参见图2）。弹簧套筒110的所产生的横向收缩导致，弹簧套筒110逐渐缩小到一更小的横向尺寸或者说一最小的直径。由此此外可运动的衔铁部分125朝向磁性衔铁135被吸引，支撑在极壳体160的壳体区段上的（并且之前收缩的）弹簧元件122可以膨胀，且由此使弹簧元件121与套筒123一起从相关的极壳体区段上压开。以这种方式使保持元件121从图1中所示的起始位置出发运动到锁定位置中，在该锁定位置中保持元件121贴靠在弹簧套筒110上。在锁定位置中保持元件121如在图2中所示居中地（也就是说关于轴向）布置在弹簧套筒110上，这可通过阀100的相应的设计、尤其在保持元件121和衔铁部分125之间存在的套筒123的长度的设计来实现。保持元件121或者说其在内的开口以如下方式尺寸设计，使得只有弹簧套筒110的横向尺寸的缩小才能够实现到锁定位置中的运动。

在锁定位置中，弹簧腿或者说弹簧套筒110的连接接片112支撑在一包围保持元件121的开口的边缘上，或者说支撑在这里存在的内部的壳面上。以这种方式，保持元件121可以提供一相应的保持力，该保持力克服横向膨胀且由此克服弹簧套筒110的轴向的压紧，从而弹簧套筒110获得了比较高的轴向刚度。因此可以使阀杆141支撑在弹簧套筒110上，由此可以将阀100以可靠的方法保持关闭。

与传统的磁阀相反，阀100的关闭力不再仅仅取决于磁性衔铁135和轭131之间的磁性吸引，而是还取决于借助于保持元件121和弹簧套筒110所实现的阀杆141的锁定。由此实现了，在达到了关闭的阀状态以及“激活”了阀杆141的锁定之后，很大程度地减少了激励线圈139的通电。例如可行的是，电流以大致90%被减小到起始值（也就是说在关闭过程期间的电流值）的大致十分之一。经减小的或者说最小化的通电基本上为了如下目的而进行，即，将保持元件121保持在锁定位置中。因此，电流（“保持电流”）基本上取决于可运动的衔铁部分125和磁性衔铁135之间的引力、复位弹簧127和弹簧元件122的弹簧常数，以及弹簧套筒110和保持元件121之间的摩擦力。

根据前面描述的机理的阀杆141的锁定还提供了如下可能性，即阀100的激励线圈139相对于传统的磁阀设计得明显更小。关闭过程的动态，以及阀100的关闭力可以在此保持不变，或在某些情况下甚至被提高。

为了打开阀100，降低或关断激励线圈139的最小通电。这导致了，可运动的衔铁部分125和磁性衔铁135之间的引力一直被降低或取消，使得位于它们之间的复位弹簧137如在图3中所示的可运动的衔铁部分125，以及由此套筒123和保持元件121可以克服弹簧元件122的力轴向地向上移动。这是可行的，因为弹簧常数K127如上所述大于弹簧常数K122。因此将保持元件121从其锁定位置离开，由此使得弹簧套筒110的连接接片112无法再支撑在保持元件121的内壳面上，且因此弹簧套筒110丧失了其高的轴向刚度。以这种方式可以使磁性衔铁135且因此使阀杆141通过复位弹簧137的影响（以及在某些情况下通过冷却剂压力的影响）在弹簧套筒110挤压到一起的情况下向上运动到第一开关位置中，由此能够使阀100再次占据图1中所示的打开状态。该打开机理实现了在阀100的故障情况下的安全行为或者说失效保护功能，因为阀在故障情况下（例如电压下降、触点损耗等等）的情况下自动地触发。

在打开状态下密封锥145（又）从阀座155上分开。为此目的，布置在密封锥145和阀杆141之间的弹簧元件147的调整路程以如下方式尺寸设计，使得不超过阀100的最大轴向公差，且由此不低于密封锥145的打开行程和阀100的为了体积流所预先给定的横截面。

作为肘杆机构起作用的并且支撑在极壳体160上的弹簧套筒110原则上可以将一外侧地作用的保持力转换成一轴向地作用到阀杆141上的支撑力，其中，所述保持力可径向地或者说侧部地作用到连接接片121上。基于肘杆效应，保持力和支撑力之比非线性地取决于弹簧套筒110的相应的（收缩的）形状，且因此取决于阀杆141的偏转。非线性的行为在阀100中如此利用，即用于利用比较小的保持力实现弹簧套筒110且因此阀杆141的锁定。保持力在此情况下如上所述仅在弹簧套筒110的轴向拉伸的状态下通过运动到锁定位置中的保持元件121传递到弹簧套筒110上。在该状态下由保持元件121传递到弹簧套筒110上的保持力明显小于作用到阀杆141上的支撑力。因此，经由弹簧套筒110可以将一比较小的保持力转换成一比较大的作用到阀杆141上的且将阀100保持关闭的支撑力。同样地，从阀杆141作用到弹簧套筒110上的一大的力作用（=相对于支撑力的反作用力）仅导致从弹簧套筒110到保持元件121上的一小的力作用（=相对于保持力的反作用力）。由此实现了，将保持元件121可靠地且利用比较少的力耗费借助于复位弹簧127再次从锁定位置上离开。

在通电的可能的减小或最小化方面，下面补充考虑关键性的影响参量。在阀100的关闭且锁定的状态下，在衔铁部分125和磁性衔铁135之间作用的磁性引力过度补偿了相互作用的弹簧122、127所产生的弹簧力。用于维持闭合状态的最小的引力可以因此利用弹簧122、127的弹簧常数之间的尽可能小的差别来实现。

要考虑的还有，阀100根据其安装位置会经受振动。该情况例如当阀100布置在机动车的内燃机上时存在。因此，闭合的阀状态的维持要求，在此情况下出现的并且将衔铁部分125从磁性衔铁135上斥开的加速力（同样）通过磁性引力来平衡。由于引力随着衔铁部分125和磁性衔铁135之间的减小的间距而以指数级上升，在闭合的阀状态下的电流消耗的最小化可以通过两个衔铁部分125、135之间的尽可能小的间距而变得有利。如果出于在关闭过程中的噪音排放的原因而无法进行衔铁部分125和磁性衔铁135之间的直接接触，则在某些情况下在衔铁部分125、135之间布置一比较薄的用于噪音衰减的圆环形的塑料盘（具有例如最大0.1mm的厚度）。作用到可运动的衔铁部分125上的加速力的最小化还可以通过如下方式变得有利，即衔铁部分125尽可能小地且因此容易地尺寸设计。通过优化这些影响参量（也就是说，弹簧122、127的尺寸设计、衔铁部分125、135之间的最小间距、可运动的衔铁部分125的尺寸设计）给出了如下可能性，即输送给阀100的电流或者说保持电流在闭合的阀状态下被减小到在传统的磁阀实施方式下的10%以下。

在阀100中，代替弹簧套筒110还可以使用另外构造的支撑装置，其以类似的方式布置在阀杆141和极壳体160的上部区段之间，以及可以经由锁定装置利用保持元件121锁定。借助于下面的附图更详细地描述可能的实施方式。要指出的是，关于已经描述的细节，其涉及相同类型的或一致的部件和特征（例如电磁的操作装置和阀100的锁定装置的工作方式）、可能的优点等等，参照前面的实施方式。

图4至6立体地并且从侧面示出了一支撑装置210，其直接以肘杆机构的形式构造。支撑装置210具有两个板形的端部区段211、214，在它们之间布置两个以相互邻接的侧部区段212、213的形式的侧部的支撑结构。侧部区段212、213形成肘杆的侧边。鉴于在阀100中的应用，例如端部区段211可以布置在极壳体160上，并且另一个端部区段214如在图5和6中所示可以布置在阀杆141上。

此外，如在图5和6中所示，端部区段211、214经由膜式合页216与侧部区段212、213连接。经由膜式合页216也将相互邻接的侧部区段212、213相互连接。由此可以将侧部区段212、213相互地、且也相对于端部区段211、214转动且因此偏转。由端部区段211、214、侧部区段212、213和膜式合页216组成的系统可以例如以塑料注塑件的形式构造。

支撑装置210还具有一布置在端部区段211、214之间的弹簧元件219，其如在图5和6中所示可以以螺旋弹簧的形式存在。由于复位的弹簧元件219，支撑装置210可以自主地具有在图5中所示的（轴向）拉伸的形状。在此情况下侧部区段212、213在支撑装置210的侧面上（略微）倾斜地向外走向地对准，这通过侧部区段212、213的平行四边形式的横截面形状所引起。通过这种构造，可以预先给定支撑装置210的横向膨胀行为，也就是说，支撑装置210与弹簧套筒110类似在轴向的力作用的情况下仅完成一横向膨胀。一种这样的导致纵向收缩的力作用在图6中示出，该纵向收缩可通过贴靠在端部区段214上的阀杆141到相应于图1的第一开关位置中的移动来引起。与图5的状态相反，侧部区段212、213在此情况下更强地向外弯折，从而支撑装置210具有一更大的横向尺寸。

支撑装置210可以因此与弹簧套筒110类似地以上面描述的方式借助于保持元件121锁定。在图6中所示的状态下（阀杆141在第一开关位置中，打开的阀100）保持元件121处于其起始位置中。为了关闭阀100，将阀杆141通过激励线圈139的通电而偏转到相应于图2的第二开关位置中。支撑装置210可以因此过渡到在图5中所示的拉伸的状态中，在该状态下支撑装置210具有一最小的横向尺寸。由此可以使保持元件121运动到锁定位置中，在该锁定位置中保持元件121可以在中心位置中贴靠在支撑装置210上或者说贴靠在侧部区段212、213上。保持元件121或者说其在内的开口以如下方式尺寸设计，使得只有支撑装置210的横向尺寸的缩小才能够实现到锁定位置中的运动。根据支撑装置210的形状，保持元件121可以在此情况下代替上面描述的圆形开口而具有一长方形或正方形的开口。

在锁定位置中，保持元件121可以提供一相应的保持力，该保持力克服支撑装置210的横向膨胀和轴向的压缩。由此，支撑装置210具有比较高的轴向刚度，从而能够将阀100以可靠的方式保持关闭。由此重新能够将激励线圈139的通电减小到一最小值。如果取消（或降低）最小通电且因此使保持元件121从锁定位置离开，则支撑装置210丧失了高的强度。因此支撑装置210可以（克服弹簧元件219的力）轴向地压缩到一起，由此能够使阀杆141返回到第一开关位置中。

支撑在极壳体160上的支撑装置210基于肘杆效应同样具有一非线性地取决于阀杆141的偏转的在一外侧地作用到支撑装置210上或者说作用到其侧部区段212、213上的保持力和一作用到阀杆141上的支撑力之比。在图5的轴向延拉伸的状态下，利用保持元件121提供的保持力明显小于支撑力。因此该锁定的松开可以利用比较小的力耗费来实现，其中，在该松开的情况下将保持元件121从其锁定位置上离开。

具有非线性的传递行为的支撑装置也可以以不同于肘杆机构的方式实现。借助于下面的附图更详细地描述可能的构造方式。

图7和8在侧视图中示出了一其它的支撑装置310，其具有两个基本上三角形的且相互镜像对称地布置的支撑元件311。支撑元件311在相互面对的“拐点”上经由合页315相互连接，并且可以由此相互运动或转动。在阀100中应用的范畴中，阀杆141内侧地支撑在支撑元件311的楔形的部分区段313之间。在与此相反的侧面上，支撑元件311利用楔形的部分区段312支撑在极壳体160上，也就是说支撑在这里设置的接纳结构161上或以内。接纳结构161具有一梯形的凹部，该凹部具有向外倾斜地走向的壁区段。支撑元件311的部分区段312以相同的方式设有倾斜的端部。通过接纳结构161和部分区段312的构造，能够实现在支撑元件311的转动运动的情况下部分区段312的简化的滑动。

支撑装置310还具有一布置在支撑元件311的部分区段312之间的弹簧元件319，其如在图7中所示可以以（弯曲的）板簧的形式存在。通过复位的弹簧元件319可以使支撑元件311自主地转动到在图7中所示的位置中，从而支撑装置310具有一轴向拉伸的、膨胀的形状。

通过由布置在支撑元件311的部分区段313之间的阀杆141到相应于图1的第一开关位置中的移动所引起的轴向的力作用，可以使支撑元件311转动到在图8中所示的位置中。在此，支撑元件311的部分区段313被相互压开，且由此部分区段312在弹簧元件319挤压到一起的情况下相互被挤压到一起或者说相互压靠。支撑装置310在图8的状态下具有一相对于图7的状态更大的横向尺寸。

支撑装置310可以同样地以上面描述的方式借助于保持元件121锁定。在图8中所示的状态下（阀杆141在第一开关位置中，打开的阀100）保持元件121处于其起始位置中。为了关闭阀100，将阀杆141通过激励线圈139的通电而偏转到相应于图2的第二开关位置中。支撑元件311在此情况下可以经由弹簧元件319转动到在图7中所示的位置中，在该位置中，部分区段313的端部相互靠得比较近，且因此支撑装置310具有一（更）小的横向尺寸。由此可以使保持元件121运动到锁定位置中，在该锁定位置中保持元件121可以外侧地贴靠在支撑装置310上或者说贴靠在部分区段313的端部上。保持元件121或者说其在内的开口以如下方式尺寸设计，使得只有支撑元件311到图7中所示的位置中的转动运动才能够实现到锁定位置中的运动。根据支撑装置310的形状，保持元件121的开口也可以在此例如具有长方形或正方形的轮廓。

在锁定位置中，保持元件121可以提供一相应的保持力，该保持力克服支撑装置311的与此反向的转动。由此，支撑装置310具有比较高的稳定性或者说强度，从而能够将阀100以可靠的方式保持关闭。激励线圈139的通电因此也可以被减小到最小值。如果取消（或降低）最小通电且因此使保持元件121从锁定位置离开，则支撑装置310丧失了高的强度。因此，阀杆141可以将部分区段313再次相互压开并且将支撑元件311转动到图8中所示的位置中，从而使阀杆141可以在支撑装置310的轴向“变小”的情况下返回到第一开关位置中。

支撑在极壳体160上或者说接纳结构161上的支撑装置310同样具有一非线性地取决于阀杆141的偏转的在一外侧地作用到支撑装置310上或作用到部分区段313上的保持力和一作用到阀杆141上的支撑力之比。在图7的轴向膨胀的状态下，利用保持元件121提供的保持力明显小于支撑力。因此可以利用比较小的力耗费来实施该锁定的松开。

图9和10在侧视图中示出了一其它的支撑装置410，其包括两个相对于彼此可移动的支撑元件411。支撑元件411具有基本上楔形的部分区段412，支撑元件411可以相互沿着部分区段的倾斜走向的前侧面滑动。支撑元件411中的一个可转动地布置且支撑在阀杆141上，并且两个支撑元件411中的另一个可转动地布置且支撑在极壳体160上或者说这里设置的固定区段165上。为此目的，支撑元件411具有从部分区段412延伸的接片形的部分区段413，在它们的端部上设置有用于可转动地与阀杆141和固定区段165连接的合页416。在此，可以针对每个支撑元件411设置一个或也可以设置两个此类的并且在阀杆141和固定区段165的相反的侧面上存在的部分区段413。为了改善支撑且为了引导可转动的支撑元件411，不仅部分区段412而且阀杆141和固定区段165的端部构造有相互协调一致的弯曲的或部分圆形的贴靠面。

此外，支撑装置410具有两个弹簧元件419，它们布置在两个合页416的区域中并且可以以弧形的板簧的形式存在。弹簧元件419可以利用一个端部贴靠在接片形的部分区段413上，借助于该复位的弹簧元件可以使支撑元件411自主地转动到在图9中所示的位置中，在该位置中，支撑元件411具有一轴向拉伸的或者说膨胀的形状。

通过由阀杆141到相应于图1的第一开关位置中的移动所引起的轴向的力作用，可以使支撑元件411转动到在图10中所示的位置中。在此，支撑元件411在弹簧元件419相互压开的情况下沿着相互相反的方向转动或者说相互转开，其中，支撑元件411可以相互沿着部分区段412的倾斜的面滑动。支撑装置410在图10的状态下具有一相对于图9的状态更大的横向尺寸。

基于该工作方式，支撑装置410可以以上面描述的方式借助于保持元件121锁定。在图10中所示的状态下（阀杆141在第一开关位置中，打开的阀100）保持元件121处于其起始位置中。为了关闭阀100，将阀杆141通过激励线圈139的通电而偏转到相应于图2的第二开关位置中。支撑元件411可以在此情况下借助于弹簧元件419相互靠近且因此转动到图9中所示的位置中，从而支撑元件410具有一（更）小的横向尺寸。由此可以使保持元件121运动到锁定位置中，在该锁定位置中保持元件121可以外侧地贴靠在支撑装置410上或者说贴靠在部分区段412的端部上。保持元件121或者说其在内的开口以如下方式尺寸设计，使得只有支撑元件411到图9中所示的位置中的转动运动才能够实现到锁定位置中的运动。根据支撑装置410的形状，保持元件121的开口可以例如具有一长方形或正方形的形状。

在锁定位置中，保持元件121可以提供一相应的保持力，该保持力克服支撑装置411的与此相反地指向的转动运动。因此支撑装置410具有比较高的稳定性，从而能够将阀100以可靠的方式保持关闭。由此实现了，将激励线圈139的通电减小到一最小值。如果取消（或降低）最小通电且因此使保持元件121从锁定位置离开，则支撑装置410丧失了高的强度。因此，阀杆141可以将支撑区段411再次相互压开或者说转开，由此能够使阀杆141在支撑装置410的轴向“变小”的情况下再次返回到第一开关位置中。

支撑在极壳体160上或者说固定区段165上的支撑装置410同样具有一非线性地取决于阀杆141的偏转的在一外侧地作用到支撑装置410上或作用到部分区段412上的保持力和一作用到阀杆141上的支撑力之比。在图9的轴向拉伸的状态下，利用保持元件121提供的保持力明显小于支撑力。该锁定的松开可以因此利用比较小的力耗费进行。

借助于附图描述的实施方式展示出本发明的优选的或示例性的实施方式。代替所描述的实施方式，也可以设想其它的实施方式，它们可以包括所描述的特征的其它的变型。尤其可以考虑，实现另外构建的支撑装置，其中，在保持力和支撑力之间同样可以存在一非线性的行为，并且该行为因此可以以相同的方式用于在锁定状态下将保持力转换成明显更大的且作用到阀杆上的支撑力。

针对锁定装置或者说针对这种锁定装置的保持元件也可以考虑另外的构造。例如可以设置一保持元件，其仅在一个部位处或在确定的区域中具有一贴靠区段。在这种保持元件的锁定位置中，贴靠区段可以贴靠在支撑装置上，用以克服支撑装置的横向膨胀且由此锁定支撑装置。

此外，上面描述的方法不仅限于无电流地打开的关断阀，而是也可以在另外构造的磁阀类型中使用。一种可能的实施例是切换阀。这种磁阀可以具有第一和第二关闭元件，它们布置在阀杆上的不同的位置上。在第一开关位置中，第一关闭元件可以贴靠在配属的第一阀座上并且将阀座关闭，相反，第二阀座是不关闭的。利用阀杆到第二开关位置中的偏转（再次通过激励线圈的通电所引起）可以打开之前关闭的第一阀座，并且第二阀座通过第二关闭元件关闭，这实现了切换功能。在此情况下可以以相同的方式使保持元件运动到一设置用于支撑阀杆的支撑装置的锁闭位置中，由此使支撑装置锁定，且由此能够减小通电。

Claims (10)

1. 磁阀（100），具有：

一阀杆（141）；

一电磁的操作装置（131、135、139），用于使阀杆（141）从第一开关位置出发偏转到第二开关位置中；

一用于支撑阀杆（141）的支撑装置（110、210、310、410），该支撑装置根据阀杆（141）的偏转而具有不同的形状，以及

一锁定装置（121、122、123、125），其构造用于在电磁的操作装置（131、135、139）的为了使阀杆（141）偏转到第二开关位置中而激活的情况下使一能运动的保持元件（121）运动到一锁定位置中，在该锁定位置中，保持装置（121）贴靠在支撑装置（110、210、310、410）上，并且在电磁的操作装置（131、135、139）去激活的情况下使保持元件（121）从锁定位置离开。

2. 按照权利要求1所述的磁阀，

其中，支撑装置（110、210、310、410）构造用于，将一作用到支撑装置（110、210、310、410）上的保持力转换成一作用到阀杆（141）上的支撑力，其中，保持力和支撑力之比非线性地与阀杆（141）的偏转相关，其中，锁定装置（121、122、123、125）构造用于，将保持力利用运动到锁定位置中的保持元件（121）传递到支撑装置（110、210、310、410）上，并且其中，由保持元件（121）传递到支撑装置（110、210、310、410）上的保持力小于作用到阀杆（141）上的支撑力。

3. 按照前述权利要求中任一项所述的磁阀，

其中，电磁的操作装置具有一与阀杆（141）连接的磁性衔铁（135）、一轭（131）和一激磁线圈（139），其中，在磁性衔铁（135）和轭（131）之间布置一复位弹簧（137），

并且其中，磁性衔铁（135）和轭（131）能经由激磁线圈（139）磁化，从而能引起磁性衔铁（135）和轭（131）之间的克服复位弹簧（137）的复位力的吸引。

4. 按照权利要求3所述的磁阀，

其中，锁定装置具有一用于使保持元件（121）运动到锁定位置中的弹簧元件（122）、一能关于阀杆（141）运动的衔铁部分（125）和一其它的复位弹簧（127），其中，所述能运动的衔铁部分（125）支撑在保持元件（121）上，其中，所述其它的复位弹簧（127）布置在能运动的衔铁部分（125）和磁性衔铁（135）之间，

并且其中，所述能运动的衔铁部分（125）能经由激励线圈（139）磁化，从而能引起能运动的衔铁部分（125）和磁性衔铁（135）之间的克服所述其它的复位弹簧（127）的复位力的吸引，并且保持元件（121）能经由弹簧元件（122）运动到锁定位置中。

5. 按照前述权利要求中任一项所述的磁阀，

其中，支撑装置（110、120）构造成肘杆机构。

6. 按照前述权利要求中任一项所述的磁阀，

其中，支撑装置包括一弹簧套筒（110），其具有两个端部区段（111、113）以及将所述端部区段（111、113）连接起来的连接接片（112）。

7. 按照前述权利要求中任一项所述的磁阀，

其中，支撑装置（310）包括两个经由合页（315）连接的并且能相互运动的支撑元件（311），并且其中，在支撑元件（311）之间布置一弹簧元件（319），用以将支撑元件（311）在阀杆（141）偏转到第二开关位置的情况下以如下方式定位，使得保持元件（121）能运动到锁定位置中。

8. 按照前述权利要求中任一项所述的磁阀，

其中，支撑装置（410）具有两个支撑元件（411），所述支撑元件能相互移动，其中，所述支撑元件（411）中的一个经由合页（416）与阀杆（141）连接，其中，所述支撑元件（411）中的另一个经由合页（416）与一设置在磁阀上的固定区段（165）连接，并且其中，弹簧元件（419）布置在支撑元件（411）上，用以将支撑元件（411）在阀杆（141）偏转到第二开关位置中的情况下以如下方式定位，使得保持元件（121）能运动到锁定位置中。

9. 按照前述权利要求中任一项所述的磁阀，

其中，所述支撑装置（110、210、310、410）布置在阀杆（141）的一个端部上，并且其中，阀杆（141）在相反的端部上具有一关闭元件（145），该关闭元件能运动地并且借助于弹簧元件（147）弹性地布置在阀杆（141）上。

10. 磁阀，具有：

一电磁地操作的阀杆（141），其能从第一开关位置出发偏转到第二开关位置中；以及

锁定器件（110、121、122、123、125、210、310、410），经由锁定器件能将保持力转换成一作用到阀杆（141）上的支撑力，其中，保持力和支撑力之比非线性地与阀杆（141）的偏转相关，

其中，锁定器件（110、121、122、123、125、210、310、410）构造用于，将保持力在一状态中提供并且转换成支撑力，在该状态中阀杆（141）处于第二开关位置中，并且其中，所提供的保持力小于作用到阀杆（141）上的支撑力。