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Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere ein Regel- oder Abschaltventil, für flüssige oder gasförmige Medien gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 20 2012 104 460 U1 ist ein Abschaltventil bekannt, welches ein Ventilgehäuse mit einer Durchgangsöffnung umfasst, die eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung verbindet. Die Durchgangsbohrung ist von einem Ventilsitz umgeben, der durch ein daran anordenbares Ventilschließglied die Durchgangsöffnung öffnet und schließt. Das Ventilschließglied wird durch einen Antrieb zur Ansteuerung der Öffnungs- und Schließbewegung betätigt, wobei der Antrieb zumindest ein Stellelement aus einer Formgedächtnislegierung umfasst. Der Öffnungsbewegung des Ventilschließglieds wirkt ein Rückstellelement entgegen. Bei diesem Abschaltventil ist vorgesehen, dass das Stellelement durch ein Abdichtelement, welches im Regulierraum vorgesehen ist, gegenüber dem zwischen der Eingangsöffnung und der Auslassöffnung hindurch strömendem Medium abgeschirmt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil vorzuschlagen, welches im Aufbau weiter vereinfacht und somit kostengünstiger herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Ventil, insbesondere ein Regel- oder Abschaltventil, gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
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Durch die Ausgestaltung des Stellelementes bestehend aus wenigstens einem Drahtelement aus einer Formgedächtnislegierung, welches mit einer Schutzhülle umgeben ist, wird ermöglicht, dass eine präzise Ansteuerung der Öffnungs- und Schließbewegung über das Drahtelement aus der Formgedächtnislegierung ermöglicht ist, ohne dass eine Beeinträchtigung aufgrund des den Regulierraum durchströmenden Mediums gegeben ist. Vielmehr kann durch diese Schutzhülle eine Abschirmung des Drahtelementes zur Ansteuerung der Öffnungs- und Schließbewegung des Ventilschließgliedes gegenüber dem durchströmenden Medium erfolgen. Dadurch ist insbesondere eine thermische Isolierung des Drahtelementes gegeben und die Aktivierungsenergie bei der Bestromung des Drahtelementes aus der Formgedächtnislegierung zur gewünschten Kontraktion des Drahtelements oder der Schließbewegung des Ventilschließgliedes gezielt ansteuerbar.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform ist die Schutzhülse lose über das Drahtelement gestülpt, so dass zwischen der Hülse und dem Drahtelement ein Ringspalt gebildet ist und der Ringspalt mit dem Medium gefüllt ist. Dieser Ringspalt ist vorzugsweise eng ausgebildet, so dass sich im Fall eines nicht siedenden Mediums oder eines Mediums, welches bei der Ansteuerung des Stellelementes in unmittelbarer Umgebung nicht siedet, nur ein dünner Film des Mediums zwischen dem Drahtelement und der Schutzhülse bilden kann. Dadurch kann wiederum die thermische Isolierung erfolgen, da dieser dünne Film des Mediums sich stationär in dem Ringspalt zwischen dem Drahtelement und der Schutzhülle ausbildet. Dadurch erwärmt sich der Ringspalt. Ein Abfließen der Wärmeenergie unterbleibt, wodurch die Ansprechzeit zur Ansteuerung des Stellweges des Ventilschließgliedes verkürzt wird. Im Fall eines siedenden Mediums kann durch die Bestromung des Stellelements ein Verdampfen des Mediums im Ringspalt erfolgen, so dass im Ringspalt eine Luft- oder Dampfschicht gebildet wird, welche das flüssige Medium aus dem Ringspalt verdrängt und insbesondere der Ringspalt liquidfrei wird. Durch diese Luft- oder Dampfschicht liegt ebenfalls eine thermische Isolierung vor, wodurch auch eine verbesserte Ansteuerung und ein verbessertes Ansprechverhalten des Stellelementes vorliegt. Vorzugsweise ist ein Ringspalt zwischen 0,01 mm bis 0,2 mm ausgebildet. Sobald die Ansteuerung bzw. Bestromung des Stellelements endet, füllt sich der Ringspalt wiederum mit Medium.
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Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Schutzhülle an dem Drahtelement anliegt, das heißt, dass eine innere Mantelfläche der Schutzhülle auf einem Außenumfang des Drahtelementes anliegt. Auch eine solche Ausführungsform ermöglicht eine Arbeitsbewegung des Drahtelements aus einer Formgedächtnislegierung. Insbesondere bei sehr dünnen Schutzhüllen beziehungsweise Schutzhüllen mit einer geringen Wandstärke wird ein Arbeitshub des Drahtelementes nicht beeinflusst.
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Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Hülse aus einem dehnbaren Kunststoff ausgebildet ist. Vorzugsweise ist eine Kunststoffhülse aus Teflon vorgesehen, welche nicht nur die dehnbare Eigenschaft, sondern auch eine geringe Gleitreibung aufweist, so dass das Drahtelement ohne Beeinträchtigungen einen Arbeitshub ausüben kann.
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Die Länge der Schutzhülle kann gemäß einer ersten Ausführungsform einer Länge des aktivierten Drahtelementes zwischen dem Angriffspunkt an dem Ventilschließglied und dem Ventilgehäuse bei einer Anordnung des Ventilschließgliedes in einer maximalen Öffnungsposition entsprechen oder geringfügig kürzer ausgebildet sein. Dadurch wird beispielsweise bei einer Kontraktion des Drahtelementes verhindert, dass dieses bei einer Öffnungsbewegung des Ventilschließgliedes zusätzlich gegen die Schutzhülle arbeiten muss.
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Die Schutzhülle, welche zwischen deren inneren Mantelfläche und dem Stellelement einen Ringspalt bildet, weist zumindest eine, vorzugsweise zwei, mit Abstand zueinander angeordnete Durchbrechungen auf, welche den Ringspalt mit der Umgebung außerhalb der Schutzhülse verbinden. Die Anbringung von wenigstens zwei mit Abstand zueinander angeordneten Durchbrechungen ist bevorzugt dann vorgesehen, wenn die Schutzhülse der Länge des Stellelementes entspricht oder kürzer ausgebildet ist. Dadurch wird ermöglicht, dass bei einem Medium, welches im Ringspalt während der Ansteuerung des Stellelementes siedet, aufgrund der sich bildenden Dampfschicht die im Ringspalt verbleibende Flüssigkeitsschicht aus der Schutzhülse heraus gedrängt werden kann, so dass sich zwischen dem Stellelement und der Schutzhülse ausschließlich eine Dampfschicht ausbilden kann. Dadurch wird das Ansprechverhalten des Stellelementes beschleunigt und somit verbesserte Lüftungs- oder Schließbewegungen bzw. Steuerbewegungen für das Ventilschließglied ermöglicht.
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Bevorzugt umgibt die Schutzhülle das Drahtelement im Angriffspunkt am Ventilschließglied. Dies weist insbesondere den Vorteil auf, dass eine Abkühlung des Drahtelementes am Angriffspunkt verhindert wird. Im Bereich der Durchgangsöffnung kann es aufgrund der Durchströmung des Mediums zu Temperaturänderungen kommen, die Beeinträchtigungen des Arbeitshubes des Ventilschließgliedes verursachen können, jedoch durch die im Bereich des Angriffspunkt angeordnete Schutzhülle verhindert wird.
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Das zumindest eine Drahtelement und die das Drahtelement umgebende Schutzhülle sind bevorzugt gemeinsam an dem Ventilschließglied befestigt, insbesondere geklemmt oder gecrimpt. Dadurch kann eine kostengünstige Herstellung ermöglicht sein.
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Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das zumindest eine Drahtelement zumindest einfach am Ventilschließglied mittels eines Umlenkpunktes umgelenkt ist und jeweils eine Schutzhülse an dem jeweiligen Abschnitt des Drahtelements zwischen dem Umlenkpunkt am Ventilschließglied und dem Angriffspunkt am Ventilgehäuse vorgesehen ist. Beispielsweise kann ein solcher Umlenkpunkt durch einen Bügel oder einen Stift gebildet werden, um das Drahtelement um 180° umzulenken. Beispielsweise kann durch eine einfache Umlenkung von einem Drahtelement die doppelte Stellkraft erzeugt werden, durch welche das Ventilschließglied betätigbar ist. Dies weist des Weiteren den Vorteil auf, dass das Drahtelement eine doppelte Länge aufweist, wodurch ein doppelt so hoher Ohm’scher Widerstand gebildet wird, der eine bessere Regelung des Arbeitshubes durch die Bestromung des Drahtelementes ermöglicht.
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Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass das zumindest eine Drahtelement zumindest einfach am Umlenkpunkt des Ventilschließgliedes umgelenkt ist und die Schutzhülse des Drahtelementes sich zumindest entlang des Umlenkpunktes erstreckt. Dadurch kann nicht nur eine thermische Isolierung des Drahtelementes im Bereich des Umlenkpunktes, insbesondere am Ventilschließglied, erzielt werden, sondern auch eine verbesserte Gleitreibung im Umlenkpunkt selbst ermöglicht sein, wodurch wiederum die Lebensdauer erhöht und die Funktionalität verbessert wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Schutzhülse vollständig entlang des Drahtelementes erstreckt. Dadurch kann eine vollständig thermische Isolierung des Drahtelementes ermöglicht sein, so dass kein Wärmeaustausch zwischen dem Drahtelement und dem umgebenden Medium stattfindet.
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Vorteilhafterweise werden die Schutzhülle und das Drahtelement am jeweiligen Angriffspunkt gemeinsam befestigt, insbesondere gecrimpt. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung.
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Die Schutzhülse, welche sich über die gesamte Länge des Drahtelementes erstreckt, ist bevorzugt vorgestreckt oder unter Zugspannung an den jeweiligen Angriffspunkten befestigt. Dies weist den Vorteil auf, dass bei der Beaufschlagung des Drahtelementes mit einem Arbeitshub das Drahtelement nur gegen die Stellkraft des Rückstellelementes arbeiten muss und nicht zusätzlich ein Stauchen der Schutzhülle erfordert, um eine Öffnungsbewegung des Ventilschließgliedes durchzuführen.
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Das zumindest eine Stellelement des Ventils ist bevorzugt mittels einer Steuerungseinrichtung ansteuerbar, welche die Öffnungs- und Schließbewegung des Ventilschließgliedes in Abhängigkeit von zumindest einer Regelgröße, insbesondere die Temperatur des flüssigen und gasförmigen Mediums, ansteuert. Das Berücksichtigen von zumindest einer weiteren Regelgröße ermöglicht eine Kennfeldregelung des Stellelementes zur Ansteuerung der Öffnungs- und Schließposition des Ventilschließgliedes. Bei einer bestimmten Temperatur des Kältemediums im Regulierraum kann bei einer vorbestimmten Bestromung des Stellelementes ein definierter Stellweg zum Öffnen oder Schließen des Ventils angesteuert werden. Sofern sich beispielsweise die Temperatur des flüssigen und gasförmigen Mediums ändert, bedarf es für denselben Stellweg eine geänderte bzw. daran angepasste Bestromung. Dies kann im Vorfeld ermittelt werden, um ein Kennfeld des Stellweges bezüglich der Bestromung in Abhängigkeit der Temperatur des flüssigen oder gasförmigen Mediums zu ermitteln und zu erstellen. Weitere Parameter, wie beispielsweise die Anzahl der Stellelemente, die Querschnitte der Stellelemente, als auch die spezielle Legierungsauswahl einer Formgedächtnislegierung für solche Stellelemente, können ebenfalls eine Berücksichtigung finden. Dadurch wird ermöglicht, dass mittels der Steuerung eine Kennfeldregelung für die Öffnungs- und Schließbewegung des Ventilschließgliedes ermöglicht ist, welche beispielweise eine Funktion der Wärmeverluste oder der thermischen Erwärmung des Stellelementes an die Umgebung darstellt.
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Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
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1 eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils,
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2 eine schematische Schnittansicht einer ersten alternativen Ausführungsform zu 1,
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3 eine schematische Schnittansicht einer zweiten alternativen Ausführungsform zu 1,
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4 eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform zu 3 und
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5 eine schematische Schnittansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform zu 3.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Ventil 11 dargestellt, welches beispielsweise als Abschaltventil ausgebildet ist. Dies umfasst ein Ventilgehäuse 12, welches eine Durchgangsbohrung 14 aufweist, die in eine Auslassöffnung 16 mündet. An einem gegenüber liegenden Ende der Durchlassbohrung ist ein Ventilsitz 17 angeordnet, der beispielsweise eine kraterförmige Erhöhung aufweist. An dem Ventilgehäuse 12 ist des Weiteren ein hülsenförmiger Gehäuseabschnitt 19 vorgesehen. Dieser kann einteilig am Ventilgehäuse 12 angeordnet sein. Alternativ kann dieser auch durch eine lösbare Verbindung, wie eine Schraubverbindung oder eine stoffschlüssige Verbindung an dem Ventilgehäuse 12 angebracht sein. Der hülsenförmige Gehäuseabschnitt 19 weist zumindest eine Einlassöffnung 21 auf, durch welche ein flüssiges oder gasförmiges Medium in einen Regulierraum 22 gelangt. Dieser Regulierraum 22 wird durch den hülsenförmigen Gehäuseabschnitt 19 begrenzt.
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An dem hülsenförmigen Gehäuseabschnitt 19 kann eine Schulter oder ein Befestigungsabschnitt 25 angeordnet sein. Dieser Befestigungsabschnitt 25 kann durch ein ring- oder scheibenförmiges Element ausgebildet sein, welches bei einem zweiteiligen hülsenförmigen Gehäuseabschnitt 19 zwischen einem ersten und zweiten Gehäuseabschnitt beziehungsweise einem Hülsenabschnitt und zweiten Deckel angeordnet sein kann. Alternativ kann auch an einem der beiden Abschnitte, dem Hülsenabschnitt oder dem Deckelabschnitt, ein solcher Befestigungsabschnitt 25 angeformt sein. Alternativ kann dieser auch nur durch eine Querschnittsverringerung in Form einer Schulter am Deckel ausgebildet werden. An diesem Befestigungsabschnitt 25 stützt sich ein Rückstellelement 33 ab, welches gegenüber liegend an einem Halteabschnitt 28 angreift, der an einem Ventilschließglied 31 ausgebildet ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Rückstellelement 33 anstelle am Befestigungsabschnitt 25 sich am Boden 27 des hülsenförmigen Gehäuseabschnitts 19 abstützt.
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Das Ventilschließglied 31 liegt am Ventilsitz 17 in einer Schließposition, vorzugsweise unmittelbar, an und wird durch das Rückstellelement 33 in dieser Schließposition gehalten. Dadurch ist das Ventil 11 geschlossen. Das Ventilschließglied 31 kann ein Halteabschnitt 28 aufweisen, der mit dem Ventilschließglied einteilig ausgebildet sein kann. Vorteilhafterweise erstreckt sich der Halteabschnitt 28 radial nach außen und ist mit einem geringen Ringspalt zur Wand des hülsenförmigen Gehäuseabschnitts 19 angeordnet und kann entlang diesem geführt werden. Vorzugsweise können hierfür Führungsabschnitte ausgebildet sein. Der Außenumfang des Halteabschnitts 28 kann zusätzlich noch Kerben aufweisen, so dass das Medium vollständig den Regulierraum 22 durchströmen kann.
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Das Ventilschließglied 31 wird durch einen Antrieb 35 zum Öffnen und Schließen der Durchgangsbohrung 14 angetrieben. Der Antrieb 35 umfasst zumindest ein Stellelement 39, welches über Steuerleitungen 42 von einer nicht näher dargestellten Steuerung angetrieben wird.
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Am Ventilschließglied 31 beziehungsweise Halteelement 28 ist ein erster Angriffspunkt 34 für das zumindest eine Stellelement 39 aus einer Formgedächtnislegierung vorgesehen. Dieses Stellelement 39 ist vorzugsweise als Drahtelement ausgebildet. Dieses erstreckt sich vom Angriffspunkt 34 zu einem gegenüber liegenden Angriffspunkt 37, der am Boden 27 des hülsenförmigen Gehäuseabschnitts 19 vorgesehen ist.
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Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Stellelement 39 als ein geradlinig ausgebildetes Drahtelement beziehungsweise stabförmiges Drahtelement ausgebildet. Des Weiteren kann dieses auch ein gewendeltes Drahtelement sein. Alternativ können auch mehrere solche Drahtelemente einander zugeordnet vorgesehen sein, die beispielsweise kreisförmig zueinander ausgerichtet sind, um eine Art Stabkäfig zu bilden.
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Der Angriffspunkt 37 liegt beispielsweise in der Zuführöffnung 41, am Boden 27 des hülsenförmigen Gehäuseabschnitts 19 oder in einem die Zuführöffnung 41 umgebenden Dichtelement 43, innerhalb dem das Stellelement 39 mit Steuerleitungen 42 verbunden ist, welche mit der Steuerungseinrichtung 44 zur Bestromung des Stellelementes 39 in Verbindung stehen.
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Das Stellelement 39, welches aus einer Formgedächtnislegierung besteht, kann in Abhängigkeit des jeweiligen Anwendungsfalles und der Steuertemperatur bezüglich des Mediums angepasst werden.
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Das Stellelement 39 ist von einer Schutzhülse 45 umgeben. Diese Schutzhülse 45 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Stellelementes 39, wobei die Länge der Schutzhülse 45 um den Betrag kürzer als das Stellelement 39 ist, der dem maximalen Arbeitshub des Stellelementes 39 entspricht. Dadurch kann beim Öffnen des Ventilschließgliedes 31 verhindert werden, dass eine zusätzliche Stauchung der Schutzhülse 45 durch das Stellelement 39 erforderlich ist.
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Die Schutzhülse 45 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eng anliegend zum Stellelement 39 ausgebildet. Beispielsweise entspricht ein innerer Durchmesser der Schutzhülle dem Außendurchmesser des Stellelementes 39. Bevorzugt ist die Schutzhülse 45 aus Kunststoff ausgebildet. Vorzugsweise ist ein dehnbarer Kunststoff vorgesehen. Insbesondere kann Teflon ausgewählt werden. Bei dieser Ausführungsform in 1 ist vorgesehen, dass die Schutzhülse 45 mit einem Abstand zum Angriffspunkt 34 am Ventilschließglied 31 und zum Angriffspunkt 37 am Boden 27 am Stellelement 39 angeordnet ist.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Schutzhülse 45 mit einer inneren Mantelfläche ausgebildet ist, die größer als der Außenumfang des Stellelementes 39 Drahtes ist, so dass zwischen der Schutzhülse 45 und dem Stellelement 39 ein kleiner Ringspalt gebildet wird. Beispielsweise kann das Stellelement 39 einen Außendurchmesser von 0,3 mm und die innere Mantelfläche der Schutzhülse 45 0,4 mm umfassen. Dadurch ist die Schutzhülse 45 leicht verschiebbar gegenüber dem Stellelement 39.
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In 2 ist eine alternative Ausführungsform des Ventils 11 zu 1 dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich dadurch, dass die Schutzhülse 45 ebenfalls im Angriffspunkt 34 wie das Stellelement 39 befestigt ist. Beispielsweise können das Stellelement 39 und die Schutzhülse 45 gemeinsam daran befestigt sein, insbesondere durch eine gemeinsame Crimpung. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass das Stellelement 39 im Bereich des Angriffspunkts 34 thermisch isoliert ist. In diesem Bereich kann aufgrund der Umströmung des Ventilschließgliedes 31 eine Abkühlung des Stellelementes 39 im Angriffspunkt 34 erfolgen. Dies wird durch diese Anordnung der Schutzhülse 45 verhindert. Alternativ kann sich die Schutzhülse 45 auch bis zu einem unteren Angriffspunkt 37 erstrecken und das Stellelement 39 vollständig umgeben. Beide können auch gemeinsam im Angriffspunkt 37 befestigt sein.
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Bei dieser Ausführungsform gemäß 2 kann ergänzend vorgesehen sein, dass nahe dem Angriffspunkt 34 in der Schutzhülse 45 zumindest eine Durchbrechung 46 vorgesehen ist, welche den Regulierraum 22 mit einem zwischen der Schutzhülse 45 und dem Stellelement 39 gebildeten Ringspalt verbindet. Sofern ein Medium eingesetzt wird, welches bei der Bestromung des Stellelementes 39 im Bereich des Ringspaltes zwischen dem Stellelement 39 und der Schutzhülse 45 zu sieden beginnt, wird ein schnelleres Verdrängen des sich im Ringspalt befindlichen Mediums erzielt, da dieses im Ringspalt vorliegende Medium sowohl einerseits an einem mit Abstand zur Dichtung 43 weisenden Ende der Schutzhülse 45 entweichen kann, als auch gegenüberliegend über zumindest einer nahe dem Angriffspunkt 34 angeordneten Durchbrechung 46.
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Des Weiteren ist das Ventil 11 beispielsweise als Regelventil ausgebildet und weist in Abweichung zum Abschaltventil in 1 am Ventilschließglied 31 anstelle einer ebenen Schließfläche eine kegelförmige Schließkontur 32 auf, welche sich in den Durchgang 14 erstreckt und am Ventilsitz 17 anliegt. Alternativ kann auch das Ventilschließglied 31 gemäß 1 vorgesehen sein, so dass das Ventil 11 gemäß 2 als Abschaltventil ausgebildet ist. Dieses Ventilschließglied 31 mit der Schließkontur 32 kann auch beim Ventil 11 gemäß 1 eingesetzt werden.
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In 3 ist eine alternative Ausführungsform zu 1 dargestellt. Diese Ausführungsform in 3 weicht dahingehend ab, dass anstelle des Angriffspunkts 34 ein Umlenkpunkt 48 vorgesehen ist, so dass eine einfache Umlenkung des Stellelementes 39 ausgebildet ist. Dieser Umlenkpunkt 48 kann beispielsweise durch einen Stift, U-förmigen Bügel oder dergleichen ausgebildet sein. Zwischen dem Umlenkpunkt 48 und den beiden Angriffspunkten 37 ist jeweils eine Schutzhülse 45 an den Abschnitten des Stellelementes 39 vorgesehen. Die Schutzhülse 45 kann beispielsweise in Analogie zu der in 1 beschriebenen Ausführungsform ausgebildet sein. Die Länge der Schutzhülsen 45 ist dabei derart vorgesehen, dass das Ventilschließglied 31 eine ungehinderte Öffnungsbewegung bis zur maximalen Öffnungsposition durchführen kann, ohne dass die Schutzhülse 45 dieser Öffnungsbewegung entgegen wirkt.
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Es versteht sich, dass mehrere solcher Einfachumlenkungen an dem Ventilschließglied 31 vorgesehen sein können. Der oder die Umlenkpunkte 48 können ebenso am Boden 27 vorgesehen sein. Es kann ebenso vorgesehen sein, dass sowohl an dem Ventilschließglied 31 als auch am Boden 27 eine oder mehrere Umlenkpunkte 48 vorgesehen sind, so dass ein Stellelement 39 ein- oder mehrfach umgelenkt ist oder dass mehrere Stellelemente 39 ein- oder mehrfach umgelenkt sind.
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In 4 ist eine alternative Ausführungsform zu 3 dargestellt, auf welche Bezug genommen wird. Diese Ausführungsform weicht dahingehend ab, dass das Stellelement 39 von einer Schutzhülse 45 umgeben ist, welche sich ebenfalls entlang dem Umlenkpunkt 48 erstreckt. Dies weist wiederum den Vorteil auf, dass im Umlenkpunkt 48 eine thermische Isolierung des Stellelements 39 gegeben ist. Zusätzlich kann eine verbesserte Gleitfläche für das Stellelement 39 im Umlenkpunkt geschaffen werden.
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Auch bei dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass benachbart zum Umlenkpunkt 48 oder in der Nähe des Umlenkpunktes 48 zumindest eine Durchbrechung in der Schutzhülse 45 vorgesehen ist, um den Regulierraum 22 mit dem Ringspalt zwischen dem Stellelement 39 und der Schutzhülse 45 zu verbinden. Analog gilt die in 2 beschriebene Wirkungsweise der Durchbrechung auch bei dieser Ausführungsform.
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In 5 ist eine alternative Ausführungsform zu 4 dargestellt. Diese Ausführungsform ist dahingehend modifiziert, dass die Schutzhülse 45 sich entlang der gesamten Länge des Stellelementes 39 erstreckt. Beispielsweise ist die Schutzhülse 45 mit deren beiden freien Enden an den Angriffspunkten 37 befestigt. Diese Enden können gemeinsam mit den Enden des Stellelementes 39 vercrimpt sein. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass nicht nur eine thermische Isolierung des Stellelementes 39, sondern auch eine elektrische Isolierung gegeben ist.
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Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Schutzhülse 45 vorgestreckt ist oder unter Zugspannung befestigt wurde.
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Sofern ein Medium das Ventil 11 durchströmt, welches bei der Ansteuerung des Stellelementes 39 in dem durch die Schutzhülse 45 gebildeten Ringspalt zu sieden beginnt, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass zumindest eine Durchbrechung nahe dem Umlenkpunkt 48 in zumindest einer weiteren Durchbrechung nahe dem jeweiligen Angriffspunkt 37 in der Schutzhülse 45 vorgesehen ist, um bei einer beginnenden Verdampfung des Mediums im Ringspalt ein Ausströmen des noch verbleibenden flüssigen Anteils des Mediums im Ringspalt durch die Durchbrechung in dem Regulierraum 22 zu ermöglichen.
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Bei allen vorbeschriebenen Ausführungsformen können solche zusätzlichen Durchbrechungen in der Schutzhülse 45 vorgesehen sein, um ein schnelleres Abströmen von in dem Ringspalt sich befindlichem Medium zu ermöglichen, sofern bei der Aktivierung des Stellelementes 39 sich ein Verdampfungsprozess des Mediums im Ringspalt einstellt. Gleichzeitig ermöglichen solche Durchbrechungen wiederum, dass nach Ende einer Stellbewegung ein schnelles Füllen des Ringspaltes mit Medium ermöglicht wird.
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Es versteht sich, dass die in den 2 bis 5 dargestellten Anordnungen und Ausgestaltungen der Schutzhülse 45 und/oder der Umlenkpunkte 48 auch vertauscht vorgesehen sein können. Insbesondere kann der Umlenkpunkt 48 anstelle am Ventilschließglied 31 auch am Boden 27 des Ventilgehäuses 12, insbesondere des hülsenförmigen Gehäuseabschnitts 19 vorgesehen sein. Diese Ausführungen gelten sowohl für ein als auch mehrerer Stellelemente 39.
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Die Ventile 11 gemäß den 3 bis 5 können ebenso sowohl als Regel- oder Abschaltventil ausgebildet sein.
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Die vorbeschriebenen Ausführungsformen weisen somit den Vorteil auf, dass durch die Anordnung der Schutzhülse 45 ein wesentlich geringeres Maß an Energie für die Ansteuerung der Stellbewegung des Ventilschließgliedes 31 erforderlich ist, als dies ohne Schutzhülse 45 der Fall wäre. Durch den Einsatz dieser Schutzhülse 45 kann die Aktivierungsenergie beim Einsatz eines flüssigen Mediums auf den Wert der Aktivierungsenergie beim Betrieb mit einem gasförmigen Medium gebracht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202012104460 U1 [0002]
