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Die
Erfindung betrifft ein Ventil mit Endlagenschalter zur Schließerkennung.
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Aus
Sicherheitsgründen
wird gelegentlich gefordert, an Gasventile oder andere entsprechende Ventile
Endlagenschalter anzubauen, die ein Signal abgeben, das einen ersten
Signalwert aufweist, wenn das Ventil sicher geschlossen ist und
das einen zweiten Signalwert annimmt, noch bevor das Ventil den
Gasfluss freigibt. Es kann dabei festgelegt werden, dass der zweite
Signalwert schon dann abgegeben wird, wenn das Ventil zwar noch
geschlossen ist, ein Öffnungsvorgang
jedoch bereits eingeleitet ist. Die Umschaltung eines Signals von
seinem ersten Zustand auf seinen zweiten Zustand muss somit innerhalb
eines extrem präzise
definierten Fensters bezüglich
des Hubs des Ventilverschlussgliedes oder anderer Elemente erfolgen,
die mit dem Ventilverschlussglied verbunden sind. Dieses Fenster
wird auch als „Overtravel" bezeichnet.
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Wird
ein Endlagenschalter an der Unterseite eines Ventils angebaut, beispielsweise
nachgerüstet, geht
dies nur, wenn der unter dem Ventilverschlussglied befindliche Raum
für den
Einbau eines Endlagenschalters auch entsprechend zur Verfügung steht.
Ist in diesem Bereich beispielsweise ein Druckregler oder ein Strömungsregler
angeordnet, steht kein Einbauraum für einen Endlagenschalter zur
Verfügung.
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Wird
ein Endlagenschalter beispielsweise oben auf den zur Betätigung des
Ventils verwendeten Antrieb aufgesetzt, muss der Endlagenschalter
einerseits den gesamten Hub des Stellglieds zulassen und andererseits
ansprechen, sobald der Hubmagnet sich auch nur geringfügigst in
Anzugsrichtung bewegt. Diese Forderungen sind nur schwierig zu erfüllen und
erfordern meist Justagen.
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Davon
ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Ventil zu schaffen,
das einen sicher ansprechenden große Konstruktionsfreiheiten
zulassenden Endlagenschalter aufweist bzw. den Einbau eines sicher
ansprechenden Endlagenschalters gestattet.
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Diese
Aufgabe wird mit dem Ventil nach Anspruch 1 oder alternativ Anspruch
14 gelöst:
Das
erfindungsgemäße Ventil
weist einen Ventilsitz und ein zugeordnetes Ventilverschlussglied
auf, das durch einen Linearantrieb bewegbar ist. Zu dem Linearantrieb
gehört
ein mit dem Ventilverschlussglied (oder auch Stellglied) verbundener
Körper,
beispielsweise ein beweglicher Anker eines Zugmagneten, wenn der
Linearantrieb als Magnetantrieb ausgebildet ist. Der Linearantrieb
kann auch als Motorantrieb mit Verstellspindel ausgebildet sein.
Dem Körper
ist ein Schalter zur Erfassung einer Bewegung des Ventilverschlussglieds
oder des Körpers
durch einen Schaltpunkt hindurch zugeordnet. Der Schalter kann bei
Auslieferung des Ventils bereits eingebaut sein. Es ist auch möglich, das
Ventil mit einem entsprechenden Sitz zur Aufnahme eines Schalters
vorzubereiten, wobei der Schalter dann später z.B. vom Kunden nachgerüstet wird.
Der Schaltpunkt liegt unmittelbar an dem Punkt, an dem das Ventilverschlussglied
beginnt, von dem Ventilsitz abzuheben oder kurz davor. Zur Betätigung des
Schalters dient ein Stößel, der
an dem Körper
beweglich gelagert ist. Dem mit dem Körper zusammen bewegbaren Stößel ist
ein Hubbegrenzungsmittel zugeordnet, dass den Stößelhub auf einen Maximalhub
begrenzt, der wesentlich geringer ist als der Hub des Körpers (Ankers).
Wenn der Stößel beispielsweise
beim Öffnen des
Ventils seinen Maximalhub durchlaufen hat, bleibt er stehen, während der
Körper
(Magnetanker) seinen Weg fortsetzt und den gesamten Öffnungshub des
Ventils durchläuft.
Entsprechend ist der maximale Relativweg zwischen Stößel und
Gehäuse
genauso groß oder
etwas größer wie
der Maximalhub des Ankers, d.h. der maximale Öffnungshub des Ventilverschlussgliedes.
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Dank
dieser Maßnahme
können
an Ventilen und Ventilantrieben mit unterschiedlichsten Ventilhüben einheitliche
Endlagenschalter angeordnet werden. Jeweils wird der Endlagenschalter
auf den ersten Millimetern des Hubs betätigt und zwar unabhängig davon,
wie groß der
Hub insgesamt ist. Der Endlagenschalter kann der Oberseite des Ventils
angeordnet, d.h. oben auf dem Antrieb aufgesetzt werden. Somit ist
auch eine optische Öffnungsanzeige
des Ventils möglich.
Der unterhalb des Ventilverschlussglieds vorhandene Raum bleibt
frei. Dort kann eine Druckregeleinheit eingebaut werden. Außerdem wird die
Zerstörung
des Endlagenschalters durch hartes Aufsetzen beim Transport oder
während
des Einbaus vermieden.
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Wie
erwähnt,
können
für unterschiedliche Ventile
mit nennweitenspezifisch unterschiedlichen Hüben einheitliche Schalter verwendet
werden. Diese schalten innerhalb eines äußerst engen Fensters am Anfang
des Hubs. Spezielle Konstruktionsanpassungen des Schalters sind
nicht erforderlich. Auch ist es wegen des geringen Hubs des Stößels in
Bezug auf den Schalter einfach, den Stößel abzudichten. Die lediglich
kurze Hubbewegung des Stößels führt zu einem
lediglich geringem Verschleiß von
entsprechend verwendeten Dichtelementen wie beispielsweisen O-Ringen
oder Dichtmembranen. Außerdem bauen
die erfindungsgemäßen Schalter
klein, weil sie lediglich einen geringen Hub zulassen müssen. Der
Einrichtungsaufwand zur Justage solcher Schalter ist gering. Es
ist möglich
die Schalter im Werk vorzujustieren, so dass sie beim Ventilhersteller
lediglich eingebaut werden müssen.
Der Schalter ist vorzugsweise an dem oberen Ende des Linearantriebs
angeordnet. Er überwacht
von dort aus den Beginn der Öffnungsbewegung
des Körpers
(obwohl er am Ende des Öffnungswegs
angeordnet ist).
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Der
erfindungsgemäße Schalter
kann nicht nur für
unterschiedlichste Ventilnennweiten und Öffnungshübe verwendet werden. Es ist
auch möglich, diesen
bei unterschiedlichsten Ventilverschlussgliedern bzw. Ventiltellereinheiten
einzusetzen. Es ist unerheblich ob mit dem bewegten Körper Einfachsitzteller,
Doppelsitzventilteller jeweils mit oder ohne Sicherheits-Überhub betätigt werden
und ob mit dem Ventilteller weitere Steuerelemente wie beispielsweise
Strömungskegel
oder dergleichen verbunden sind.
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Das
Hubbegrenzungsmittel für
den Stößel ist vorzugsweise
ein an dem Magnetkreis, Antrieb, Antriebsgehäuse oder Teilen derselben ausgebildeter ortsfester
Anschlag, gegen den der Stößel anläuft, sobald
sich der Körper
ein geringes Stück
aus seiner Ruhelage heraus bewegt hat und sobald der Schalter betätigt ist.
Der Anschlag kann auch in den Schalter integriert sein. Umgekehrt
kann der Schalter auch in den Anschlag integriert sein. Dem Stößel ist
vorzugsweise eine Feder zugeordnet, die ihn gegen einen an dem Körper oder
dem Ventilverschlussglied vorgesehen und somit bewegten Anschlag
spannt. Die Feder ist dabei mindestens so stark, dass sie die Kraft
zur Betätigung
des Schalters aufbringt, ohne dass der Stößel bei Betätigung des Schalters von dem
bewegten Anschlag, gegen den ihn die Feder drückt, abhebt. Andererseits ist
die Feder so schwach, dass sie von dem Linearantrieb des Körpers, d.h.
beispielsweise dem Magnetkreis oder einem anderen Antrieb, leicht
zusammengedrückt
werden kann und die Bewegung des Körpers (Ankers) nicht nennenswert
behindert. Läuft
der Stößel somit
gegen seinen Anschlag und bleibt stehen, kann der Körper bzw.
Anker angetrieben von dem ihm zugeordneten Linearantrieb seinen
Hub weiter fortsetzen, bis das Ventil ganz geöffnet ist.
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Zur
Abdichtung des Stößels gegen
den Gasraum kann eine Membrandurchführungsdichtung eingesetzt werden.
Dies ist auf Grund des lediglich geringen Hubs des Stößels in
Bezug auf den ortsfest angeordneten Linearantrieb bzw. Schalter
möglich. Bevorzugterweise
wird die Abdichtung des Gasraums an dem Stößel jedoch durch eine Lippendichtung
bewirkt. Alternativ kann ein O-Ring oder eine anderweitige geeignete
Dichtung eingesetzt werden.
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Vorzugsweise
ist das Ventilverschlussglied über
eine einen axialen Relativhub zulassende Verbindungseinrichtung
mit dem Körper
verbunden. Der Relativhub ist dabei vorzugsweise größer als
der Maximalhub, den der Stößel durchlaufen
kann. So kann es gelingen, das Öffnen
des Ventils durch ein Schaltsignal anzuzeigen, bevor das Ventilverschlussglied tatsächlich von
dem Ventilsitz abhebt. Somit lassen sich Endlagenschalter mit besonders
sicherer Schließsignalisierung
des Gasventils aufbauen.
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Weitere
Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen
sind Gegenstand der Zeichnung, der Beschreibung oder von Ansprüchen.
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In
der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
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1 ein
Ventil mit Endlagenschalter und Stößelhubbegrenzung in schematisierter
Darstellung,
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2 das
Ventil nach 1 in ausschnittsweiser Schnittdarstellung
in einem anderen Maßstab,
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3 eine
abgewandelte Ausführungsform des
Ventils in einer der 2 entsprechenden ausschnittsweisen
Schnittdarstellung und
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4 bis 10 unterschiedliche
Ventilkonfigurationen mit einem Endlagenschalter nach 1 oder 2,
jeweils längs
geschnitten in schematisierter Darstellung.
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In 1 ist
ein Ventil 1 veranschaulicht, dass z.B. als Gasventil dient.
Es weist ein Ventilgehäuse 2 mit
einem Eingang 3, einem Ausgang 4 und einem darin
ausgebildeten Ventilsitz 5 auf. Letzterer wird durch eine
in einer Zwischenwand 6 vorgesehenen Öffnung gebildet.
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Dem
Ventilsitz 5 ist ein Ventilverschlussglied 7 beispielsweise
in Form eines Ventiltellers 8 zugeordnet, der mit einer
an dem Ventilsitz 5 abdichtend aufsitzende Dichtung 9 versehen
ist. An dem Ventilteller 8 kann ein sich in die Öffnung des
Ventilsitzes 5 hinein erstreckender Zapfen 10 vorgesehen
sein, der eine Dichtscheibe 11 trägt. Letzterer sitzt innerhalb der
von dem Ventilsitz 5 festgelegten Öffnung und gibt den Gasdurchgang
erst frei, wenn sie aus dem Ventilsitz 5 herausgezogen
wird.
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Das
Ventilverschlussglied 7 ist vorzugsweise durch eine Druckfeder 12 auf
seine Schließstellung hin,
d.h. gegen den Ventilsitz 5 gespannt. Die Druckfeder 12 stützt sich
mit einem Ende an dem Ventilteller 8 und mit ihrem anderen
Ende an dem Ventilgehäuse 2 oder
einem diesem fest zugeordneten Element ab.
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Der
Ventilteller 8 ist mit einem ungefähr zylindrischen Körper 13 verbunden,
der den Anker 14 eines Magnetkreises 15 bildet.
Der Magnetkreis 15 bildet zusammen mit einer Magnetspule 16 einen
Linearantrieb 17 zur Bewegung des zylindrischen Körpers 13 sowie
des Ventilverschlussglieds 7 mit diesem. Zu dem Magnetkreis 15 gehören eine
untere Magnetschlusshülse 18,
die dem zylindrischen Körper 13 mit
Spiel koaxial umgibt, ein äußeres Joch 19, um
den magnetischen Fluss ausgehend von der Magnetschlusshülse 18 außen um die
Magnetspule 16 herumzuführen
und eine obere Magnetschluss hülse 20,
die mit der Stirnseite des Ankers 14 magnetisch wechselwirkt.
Die Magnetschlusshülsen 18, 20 können über einen
nicht weiter dargestellten nicht magnetischen Becher gasdicht miteinander
verbunden sein, um den Innenraum des Ventilgehäuses 2 nach außen hin
abzudichten. Somit bilden der Innenraum des Ventilgehäuses mit
dem von besagter Hülse
umschlossenen Innenraum einen Gasraum 21.
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An
oder in der oberen Magnetschlusshülse 20 ist an einem
entsprechenden Sitz, der eine Aufnahmeeinrichtung 22a bildet,
ein Schalter 22 angeordnet, der als Endlagenschalter zur
Erkennung des Öffnens
des Ventils 1 dient. Der Schalter 22 kann ein einfacher
Einschalter, ein Ausschalter oder ein Umschalter sein. Von ihm ausgehend
ragt ein Betätigungsstößel 23 in
eine Durchgangsbohrung 24, die vorzugsweise mittig und
koaxial zu dem zylindrischen Körper 13 in
die obere Magnetschlusshülse 20 eingebracht
ist.
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Der
Körper 13 ist
mit einem Stößel 25 versehen,
der einen länglichen
sich ebenfalls in die Durchgangsbohrung 24 hinein erstreckenden
Fortsatz 26 aufweist. Zwischen dem Stößel 25 und dem Fortsatz 26 ist
eine Ringschulter 27 ausgebildet, die durch eine vorzugsweise
ebene Ringfläche
gebildet wird und deren Außendurchmesser
vorzugsweise deutlich größer ist
als der Durchmesser der Durchgangsbohrung 24.
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Der
Stößel 25 ist
in dem Körper 13 vorzugsweise
axial, d.h. in der Richtung beweglich gelagert, in der der Schalter 22 zu
betätigen
ist. Diese Richtung stimmt mit derjenigen Richtung überein,
in der der Körper 13 bewegt
wird, wenn der Linearantrieb 17 aktiviert wird. Diese Richtung
stimmt wiederum mit der Öffnungsrichtung
des Ventils 1, d.h. mit der Bewegungsrichtung des Ventilverschlussglieds 7 überein.
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Der
Stößel 25 ist
durch eine Feder 28 in einer Richtung auf den Schalter 22 hin
vorgespannt. Die Feder 28 sitzt in einer vorzugsweise etwa
zylindrischen Kammer 29, die von der oberen Stirnseite
des Ankers 14 ausgehend in diesem in Form einer Sackbohrung
eingebracht ist. Sie drückt
den Stößel 25 mit einer
weiteren Ringschulter 30 gegen ein durch einen Sprengring 31 gebildeten
Anschlag, wie insbesondere 2 zu entnehmen
ist. Die Tiefe der Kammer 29 ist jedoch so groß bemessen,
dass der mögliche
Hub des Stößels 25 in
der Kammer 29 größer ist
als der Maximalhub des Körpers 13 bzw.
Ankers 14. Der Maximalhub des Ankers 14 ist in 2 mit
H bezeichnet. Er wird durch den Abstand zwischen der oberen Stirnfläche des
Ankers 13 und der unteren Stirnfläche 32 der oberen
Magnetschlusshülse 20 bestimmt, wenn
sich der Anker 14 in seiner unteren Ruheposition befindet.
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Zwischen
der Ringschulter 27 und der auf den Anker 14 zuweisenden
vorzugsweise ebenen Stirnfläche 32 der
Magnetschlusshülse 20 ist
ein Spalt ausgebildet, dessen Höhe
S den Schalthub A des Stößels 25 beschränkt. Dieser
Schalthub A ist größer als
zum Betätigen
des Schalters 22 erforderlich. Die Stirnfläche 32 bildet
den ortsfesten Anschlag für
den Stößel 25.
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Nicht
weiter veranschaulichte Dichtungsmittel, wie beispielsweise ein
O-Ring oder dergleichen, dichten z.B. den Fortsatz 26 gegen
die Magnetschlusshülse 20 ab,
womit der Gasraum nach oben geschlossen ist. Andere Dichtungsmittel
sind möglich.
Außerdem
kann die Dichtung auch an anderer Stelle vorgesehen werden oder
entfallen, falls der Schalter 22 gasdicht ausgeführt ist.
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Das
Ventil 1 arbeitet wie folgt:
In nicht erregtem Zustand
des Magnetkreises befinden sich der Körper 13 wie auch der
Ventilteller 8 in der in 1 veranschaulichten
Position. Die als Schließfeder
wirkende Druckfeder 12 drückt den Ventilteller 8 mit
seiner Dichtung 9 gegen den Ventilsitz 5. Gleichzeitig
drückt
die Feder 28 den Stößel 25 mit
seiner Ringschulter 30 gegen den Sprengring 31. Der
Fortsatz 26 der in ständiger
Anlage mit dem Betätigungsstößel 23 steht,
hält diesen
in einer Position ersten Schaltstellung des Schalters 22 entspricht. Diese
Schaltstellung ist in 1 symbolisiert und entspricht
einer Position in der der Schalter ein erstes Schaltsignal beispielsweise
ein Schließsignal
abgibt. Es zeigt an, dass das Ventil geschlossen ist.
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Wird
nun die Magnetspule 16 mit Strom beaufschlagt, beginnt
sich der Körper 13 zunächst zu bewegen.
Dadurch wird unmittelbar das Ventilverschlussglied 7, das
axial spielfrei an den Körper 13 angeschlossen
ist, mitgenommen, so dass die Dichtung 9 von dem Ventilsitz 5 abhebt.
Zugleich wird der Stößel 25 nach
oben bewegt. Dieser drückt
somit den Betätigungsstößel 23 nach
oben. Noch bevor die Dichtscheibe 11 aus der von dem Ventilsitz 5 umschlossenen Öffnung herausfährt, schaltet
der Schalter 22 in seinen anderen Schaltzustand. Beispielsweise öffnet er.
Alternativ kann er umschalten, so dass ein erster Stromkreis geöffnet und
ein zweiter geschlossen wird.
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Das Öffnen oder
Schließen
oder Umschalten des Schalters 22 wird als Schaltsignal
ausgewertet und zeigt die Ventiloffenstellung an. Jedoch wird diese
tatsächlich
erst etwas später
erreicht, wenn nämlich
sich der Anker 14 bzw. Körper 13 unter der
weiteren Einwirkung des von der Magnetspule 16 ausgehenden
Magnetfeldes weiter nach oben bewegt und die Dichtscheibe 11 vollends
aus dem Ventilsitz 5 herausbewegt. Der Gasfluss ist dann
nicht mehr gesperrt. Zugleich oder kurz vorher setzt die aus 2 ersichtliche
Ringschulter 27 an der Stirnfläche 32 der Magnetschlusshülse 20 auf
und beendet somit die Aufwärtsbewegung
des Stößels 25.
Dies hat keinen Einfluss auf die Schaltposition des Schalters 22,
den dieser wurde zuvor umgeschaltet.
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Der
Anker 14 setzt seine Aufwärtsbewegung jedoch fort, wobei
er dabei weiter die Schließkraft
der Druckfeder 12 sowie außerdem die Druckkraft der Feder 28 überwindet.
Die Bewegung des Ankers 14 endet, wenn dieser mit seiner
oberen Stirnseite an der Magnetschlusshülse 20 anschlägt. Das
Ventil 1 hat seine Offenstellung erreicht. Unabhängig davon, wie
groß der
von dem Anker 14 insgesamt zu durchlaufende Hub ist, vollführt der
Schalter 22 jedoch nur den Schalthub A gemäß 2.
Dieser kann wesentlich geringer sein als der Gesamthub H (ebenfalls
ersichtlich aus 2).
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3 veranschaulicht
eine abgewandelte Ausführungsform
des Ventils 1. Die Ringschulter 27 ist an dem
Stößel 25 in
einer Ebene mit der Ringschulter 30 ausgebildet. Die Ringschultern 27, 30 können jedoch
auch um ein geringes Maß axial
gegeneinander versetzt sein. Der zugeordnete Anschlag ist wiederum
an der Magnetschlusshülse 20 ausgebildet.
Er wird nunmehr jedoch nicht gegen die ohnehin vorhandene und als
Anschlagfläche
für den Anker 14 dienende
untere Stirnfläche 32 sondern durch
einen vorzugsweise rohrförmigen
Fortsatz 33 gebildet, der sich koaxial um den stabartigen
Fortsatz 26 herum erstreckt. Der Fortsatz 26 ist
Teil des Stößels 25.
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Abweichend
von der vorbeschriebenen Ausführungsform
ist als Dichtungseinrichtung zur Abdichtung des Gasraums zwischen
dem rohrförmigen Fortsatz 33 und
dem stabartigen Fortsatz 26 eine Ringmembran 34 angeordnet,
deren innerer Rand mit dem Fortsatz 26 und deren äußerer Rand
mit dem Fortsatz verbunden ist. Die Membran 34 kann als
Rollmembran ausgebildet sein. Möglich
ist auch eine Ausführung
als Balg oder bei besonders geringen Schalthüben als flache Membran. Eine
Ringmembrane, eine Rollmembrane oder eine andere Membranedichtungseinrichtung
kann auch bei der Ausführungsform
nach 1 und 2 zur Abdichtung des Gasraums 21 an
dem Stößel 25 angewendet
werden. Des Weiteren gilt die vorstehende Beschreibung der Ausführungsform
nach 1 und 2 sowohl hinsichtlich des Aufbaus
als auch der Funktion unter Zugrundelegung gleicher Bezugszeichen
für die
Ausführungsform
nach 3.
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Die 4 bis 10 stellen
eine Zusammenstellung unterschiedlicher Ausführungsformen der Ventilverschlussglieder 7 und
somit unterschiedlicher Ausführungsformen
des Ventils 1 dar. Hinsichtlich der Schließlagenerfassung
des jeweiligen Ventilverschlussglieds 7 mit Hilfe des Schalters 22 wird
auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
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Den
Ventilausführungen
gemäß 4 bis 10 ist
gemeinsam, dass der Gasfluss jeweils erst freigegeben wird, wenn
der Anker 14 den Schalthub des Schalters 22 durchlaufen
hat. Somit wird durch den Schalter 22 eine sichere Schließanzeige
des Ventils möglich.
Es wird nicht erzeugt, bevor das Ventilverschlussglied 7 den
Gasfluss unterbrochen oder zumindest maßgeblich gedrosselt hat.
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Die
Ausführungsformen
nach 4 entspricht im We sentlichen der 1,
wobei diese aus systematischen Gründen zum Vergleich mit den
anderen Ausführungsformen
nochmals aufgeführt
ist. Auf vorstehende Beschreibung wird verwiesen.
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Bei
der Ausführungsform
nach 5 ist anstelle der Dichtungsscheibe 11 an
dem Ventilteller 8 ein zylindrischer in die von dem Ventilsitz 5 umschlossenen Öffnung ragender
Vorsprung 35 ausgebildet, der an seiner Außenumfangsfläche mit
einer Dichtung versehen ist. Diese dichtet an der Wandung des Ventilsitzes 5 ab
und gibt den Gasfluss erst frei, wenn der Vorsprung 35 aus
dem Ventilsitz herausgezogen ist. Ansonsten ist das Ventil nach 5 entsprechend 1, 2 und/oder 3 ausgebildet.
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Das
Ventil nach 6 unterscheidet sich von den
vorstehend beschriebenen Ventilen wiederum in der Ausbildung des
Ventiltellers 8. Dieser ist nach Art eines flachen, oben
geschlossenen Zylinders ausgebildet, an dessen unteren ringförmigen Rand
die Dichtung 9 gehalten ist. In den von dem Ventilteller 8 umschlossenen
flachen Zylinderraum ist ein weiteres Ventilverschlussglied 7' angeordnet,
das mit geringem axialen Spiel an dem Ventilteller 8 gehalten
ist. Eine Schließfeder 36 spannt
das Ventilverschlussglied 7' nach
unten gegen den Ventilsitz 5 vor. Dieser bildet somit einen
gemeinsamen Ventilsitz für
den Ventilverschlussglieder 7 und 7'. Das Ventilverschlussglied 7' kann bedarfsweise
mit einer ringförmigen
Dichtung versehen sein, die auf dem Ventilsitz 5 aufsitzt.
Bei der Aufwärtsbewegung
des Ankers 14 hebt zunächst
das Ventilverschlussglied 7 von dem Ventilsitz 5 ab,
während
das Ventilverschlussglied 7' weiter
auf dem Ventilsitz 5 ruht und den Gasfluss sperrt. Erst
nachdem der Schalter 22 angesprochen hat und sich der Anker 14 weiter
nach oben bewegt, hebt auch das Ventilverschlussglied 7' von dem Ventilsitz
ab und gibt den Gasfluss frei. Der Stößel 25 macht diese
Aufwärtsbewegung
des Ankers 14 nicht mehr mit. Er bleibt stehen, kurz nachdem
der Schalter 22 geschlossen worden ist. Dies gilt entsprechend auch
für alle
anderen Ausführungsformen,
denen die Begrenzung des Hubs des Stößels 25 unabhängig von
der Größe des Ankerhubs
gemeinsam ist.
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7 veranschaulicht
eine Ausführungsform
bei der innerhalb des relativ zu dem Anker 14 beweglich
gehaltenen Ventilverschlussglieds 7 ein weiteres Ventil 1' ausgebildet
ist, das auf den ersten Millimetern des Öffnungshubs des Ankers 14 einen beschränkten Gasfluss
beispielsweise als Zündgasfluss
freigibt. Auch hier sind der Anker 14 und der zugeordnete
Stößel 25 nach
Art eines Teleskopfs ausgebildet, wobei der Aufwärtshub des Stößels 25 durch
einen Anschlag gehemmt wird, sobald der Schalter 22 geschaltet
hat und vorzugsweise noch bevor das Ventil l ganz öffnet.
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Während 8 zu
Vergleichszwecken wiederum dem Ventil 1 nach 1 bzw. 4 entspricht sind
die nebenstehenden 9 und 10 auf
abgewandelte Ausführungsformen
gerichtet. Sie beruhen jeweils auf Doppelsitzventilen mit Kräfteausgleich.
Die Ventilverschlussglieder 7 sind als Doppelteller mit
oberem Ventilteller 8a und unterem Ventilteller 8b ausgebildet.
Den Ventiltellern 8a, 8b sind jeweils passende
Ventilsitze 5a, 5b zugeordnet. Die Ventilteller 8a, 8b können über eine
Hülse miteinander
verbunden sein, wobei sie mit Axialspiel mit dem jeweiligen Anker 14 verbunden
sind. Ein Fortsatz des Ankers 14 erstreckt sich durch die
entsprechende Hülse.
Zur Mitnahme der Ventilteller 8a, 8b beim Aufwärtshub des
Ankers 14 kann der Fortsatz an seinem unteren aus dem Ventilteller 8b herausragenden Ende
mit einem Sprengring 36 versehen sein. Dieser sichert die
Ventilteller 8a, 8b mit begrenztem axialen Spiel
auf dem Fortsatz.
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Das
Ventil 1 kann gemäß 9 als
Einfachventil oder gemäß 10 als
Doppelventil ausgebildet sein. Es weist dann jeweils ein oder zwei
Linearantriebe 17 auf. Diese sind wiederum mit dem vorstehend
beschriebenen Schalter 22 versehen, der in beschriebener
Weise durch den Stößel 25 betätigt wird. Ansonsten
gilt unter Zugrundelegung gleicher Bezugszeichen die vorstehende
Beschreibung. Dies gilt insbesondere hinsichtlich der Funktion des
Stößels 25 und
dessen Hubbegrenzung. Wegen der Einzelheiten des Aufbaus der Ventile
nach den 9 und 10 wird
ausdrücklich
auf die US-Patentschrift Nr. 6 386 234 B2 verwiesen.
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Zur
Schließ-
oder Öffnungserkennung
ist ein vorzugsweise durch einen Magnetantrieb betätigtes Ventil 1 mit
einem Schalter 22 versehen, der über einen an dem Anker 14 des
Magnetantriebs federnd gelagerten Stößel 25 betätigt wird.
Ein Anschlag beispielsweise in Form einer Ringschulter 27 und
einer zugeordneten Fläche 32 begrenzt
den Hub des Stößels 25 in
Bezug auf den Endschalter 22. Vorzugsweise ist das Ventilverschlussglied 7 so
ausgebildet, dass es den Gasfluss erst dann freigibt, wenn der Anker 14 bereits
einen Teil (Overtravel) seines Öffnungshubs
durchlaufen hat. Der Ansprechpunkt des Schalters 22 wird
in diesem ersten Teil des Öffnungshubs
des Ankers 14 gelegt, in dem das Ventilverschlussglied 7 noch
nicht öffnet.
Es kann dadurch mit dem an dem Ende des Öffnungshubs des Ankers 14 angeordneten
Schalter 22 der Schaltpunkt am Anfang des Öffnungshubs überwacht
werden. Die Hubbegrenzung des Stößels 25 zur
Betätigung
des Schalters 22 wird vorzugsweise ebenfalls in den oben
genannten Bereich des Öffnungshubs
des Ankers 14 gelegt. Jedenfalls aber begrenzt der Anschlag
den Hub des Stößels 25 un abhängig von
der Größe des Öffnungshubs
des Ankers 14, so dass ein- und derselbe Schalter 22 bei
unterschiedlichen Ventilen mit unterschiedlichen Nennweiten und Öffnungshüben eingesetzt
werden kann.