DE3523558A1 - Ventil zum oeffnen oder sperren einer fluessigkeitsleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil zum Öffnen und/ oder Sperren einer Flüssigkeitsleitung mit einem Ventilge­ häuse und einem die Ventilstellung umschaltenden, vom Aus­ gangssignal eines Sensors beeinflußbaren Stellorgan.

Ventile dieser Art sind in zahlreichen Variationen bekannt. Es handelt sich hierbei um Ventile, deren Schließelement mit einem Stellorgan in Abhängigkeit eines Stellbefehls geöffnet oder gesperrt werden können. Je nach Aufbau der Ventile und der Stellorgane können neben einer Öffnungs- oder Schließstellung auch Zwischenstellungen eingestellt werden oder lediglich ein einziger Stellvorgang durchge­ führt werden. Ein lediglich zum einmaligen Öffnen eines Schließelementes vorgesehenes Ventil zeigt z. B. die DE-OS 33 16 429. Dieses Ventil hat den Vorteil, ohne bewegliche Teile zu arbeiten, aber den Nachteil, für Regelvorgänge nicht benutzt werden zu können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil für eine Flüssigkeitsleitung zu schaffen, das ohne bewegli­ che Teile in der Lage ist, wiederholte Öffnungs- und/oder Schließvorgänge durchzuführen. Gemäß der Erfindung ist die­ se Aufgabe dadurch gelöst, daß durch das Ventilgehäuse ein die Ventilbohrung ausfüllender und die Flüssigkeit leiten­ der Docht geführt ist, und daß für das Stellorgan ein auf die Temperatur der Flüssigkeit einwirkendes Element zum Erstarren oder Schmelzen eingesetzt ist.

Die erfindungsgemäße Maßnahme bietet die Möglichkeit, eine Flüssigkeitsleitung durch elektrische Stromzuschaltung in Abhängigkeit eines Sensorsignals zu öffnen oder zu schlie­ ßen. Dabei ist es vorteilhaft, für das die Temperatur der Flüssigkeit beeinflussende Element ein Peltierelement ein­ zusetzen, dessen Polarität zum Kühlen oder Heizen durch das Ausgangssignal des Sensors umgeschaltet werden kann. Außerdem ist es sinnvoll, das Ventilgehäuse mit einer Iso­ lationshülle thermisch zu isolieren, um die Kühlleitung zum Schließen bzw. Aufrechterhalten der Schließstellung niedrig zu halten.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.

Die Darstellung zeigt ein Flüssigkeitsversorgungssystem für eine Pflanzenaufzuchtkammer 1, die sowohl unter irdi­ schen als auch unter schwerkraftlosen Bedingungen, wie z. B. im Weltraum, eingesetzt werden kann. Die Pflanzenauf­ zuchtkammer 1 besteht aus einem durch ein oberes Trennele­ ment 4 abgedeckten Nährbodenkäfig 2 mit einem darunter lie­ genden, durch eine Scheidewand 5 getrennten Feuchtigkeits­ behälter 3. Im Nährbodenkäfig 2 ist ein Feuchtigkeitssen­ sor 6 vorgesehen, dessen Ausgangssignal in nicht näher dar­ gestellter Weise zur Steuerung eines Ventils 7 dient. Die­ ses Ventil 7 liegt in einer Flüssigkeitsleitung 8 zwischen dem Feuchtigkeitsbehälter 3 und einem Feuchtigskeitsspei­ cher 9.

Das Ventil 7 besteht aus einem Ventilgehäuse, durch dessen Ventilbohrung ein diese Bohrung ausfüllender Docht gesteckt ist. Das mit einer Isolationshülle thermisch isolierte Ven­ til 7 enthält ein durch den Feuchtigkeitssensor 6 steuer­ bares Element, z. B ein Peltierelement, welches auf die Temperatur der vom Docht transportierten Flüssigkeit ein­ wirkt. Beim Schließvorgang werden der Docht und die Flüssigkeit im Ventilgehäuse gefroren, während das Öffnen durch Auftauen der Flüssigkeit erfolgt. Durch Erzeugung von Kühl- oder Heizleistung ist es somit möglich, das Ventil zu öffnen oder zu sperren, ohne dabei bewegliche Teile zu benutzen.

Dieses Ventil kann sowohl unter irdischen als auch unter schwerkraftlosen Bedingungen benutzt werden, weil die Kapillarwirkung des Dochtes einen Flüssigkeits-transport auch bei fehlender Schwerkraft gewährleistet. Anstatt eines Ventilgehäuses mit durchgeführtem Docht ist es auch mög­ lich, das Ventilgehäuse mit einem Kapillarrohr zu versehen, das durch Heizen oder Kühlen ebenfalls geöffnet oder versperrt werden kann. Als Stellorgan zum Umschalten des Ventiles eignet sich, wie bereits erwähnt, ein Pel­ tierelement, dessen Polarität zum Heizen oder Kühlen in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Feuchtigkeitssensors umgeschaltet wird.

Beim Einsatz des Ventiles zur Versorgung der Pflanzenauf­ zuchtkammer 1 wird zunächst die Scheidewand 5 durchbrochen und so der Nährboden im Nährbodenkäfig 2 mit der Flüssigkeit für den zu beobachtenden Wachstumsprozeß versorgt. Wenn die Feuchtigkeit im Nährboden der Nährbodenkammer 2 zu gering wird, dann wird dies über den Feuchtigkeitssensor 6 festgestellt. Das Signal dieses Sensors 6 bewirkt dann durch Ansteuern des Ventils 7 ein Aufheizen und damit ein Öffnen des Ventils.

Steigt die Feuchtigkeit im Nährbodenkäfig aufgrund der ge­ öffneten Flüssigkeitsleitung 8 auf zu große Werte an, dann hat dies über das mit dem Feuchtigkeitssensor 6 erzeugte Signal ein Schließen des Ventils 7 durch Kühlen bis zum Erstarren der Flüssigkeit zur Folge. Es ist daher mit Hilfe des Feuchtigkeitssensors 6 eine Zweipunktregelung des Feuchtigkeitsgehaltes im Nährbodenkäfig 2 möglich. Da das Ventil ohne bewegliche Teile auskommt, wird ein schwer­ kraftloser Zustand, z. B. im Weltraum, bei Umschaltvorgängen des Ventils nicht gestört.

Claims (4)

1. Ventil zum Öffnen und/oder Sperren einer Flüssigkeitsleitung mit einem Ventilgehäuse und ei­ nem die Ventilstellung umschaltenden, vom Ausgangssignal eines Sensors beeinflußbaren Stellorgan, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch das Ventilgehäuse ein die Ventilbohrung ausfüllender und die Flüssigkeit leitender Docht geführt ist und daß für das Stellorgan ein auf die Temperatur der Flüssigkeit einwirkendes Element zum Erstarren oder Schmel­ zen eingesetzt ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für das die Temperatur der Flüssigkeit beeinflussende Element ein Peltierelement eingesetzt ist, dessen Polarität zum Kühlen oder Heizen durch das Ausgangs­ signal des Sensors (6) umgeschaltet wird.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse mit einer Isolationshülle thermisch isoliert ist.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (7) in einer Flüssigkeitsleitung (8) zwischen einem Kapillarspeicher (9) und einer Pflanzenaufzuchtkammer (1) liegt und durch das Ausgangssignal eines Feuchtigkeitssensors (6) der Pflanzenaufzuchtkammer (1) gesteuert wird.