DE102010048611A1

DE102010048611A1 - Elektrisch betätigbares Ventil mit Handhilfsbetätigungseinrichtung

Info

Publication number: DE102010048611A1
Application number: DE102010048611A
Authority: DE
Inventors: Boris Saric
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2012-04-19

Abstract

Es wird ein elektrisch betätigbares Ventil (1) vorgeschlagen, das über ein Ventilgehäuse (3) und ein im Ventilgehäuse (3) zwischen verschiedenen Schaltstellungen umschaltbar angeordnetes Ventilglied (13) verfügt. Das Ventilglied (13) kann mittels elektrischen Betätigungssignalen, die einer elektrischen Betätigungseinrichtung (2) zugeleitet werden, umgeschaltet werden. Außerdem ist eine manuelle Betätigung mittels eines beweglichen Handbetätigungsgliedes (23) einer Handhilfsbetätigungseinrichtung (17) möglich. Zur Visualisierung eines Betriebszustandes der elektrischen Betätigungseinrichtung (2) verfügt das Ventil (1) über optische Anzeigemittel, die als Bestandteil des beweglichen Handbetätigungsgliedes (23) ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisch betätigbares Ventil, das Folgendes aufweist:

– ein Ventilgehäuse,
– ein in dem Ventilgehäuse zwischen verschiedenen Schaltstellungen umschaltbar angeordnetes Ventilglied,
– eine zum Umschalten des Ventilgliedes auf der Basis elektrischer Betätigungssignale dienende elektrische Betätigungseinrichtung,
– mindestens einen Betriebszustand der elektrischen Betätigungseinrichtung anzeigende, elektrisch betätigbare optische Anzeigemittel, und
– eine zusätzlich zu der elektrischen Betätigungseinrichtung vorhandene, über ein manuell bewegbares Handbetätigungsglied verfügende Handhilfsbetätigungseinrichtung zum manuellen Umschalten des Ventilgliedes.

Aus der EP 1 508 732 A1 ist ein derartiges Ventil bekannt, das über eine als Elektromagneteinrichtung ausgebildete elektrische Betätigungseinrichtung verfügt, der ein zwischen zwei Schaltstellungen umschaltbares Ventilglied zugeordnet ist. An elektrischen Schnittstellenmitteln der Betätigungseinrichtung lassen sich elektrische Betätigungssignale einspeisen, insbesondere von einer externen elektronischen Steuereinrichtung kommend, um das Umschalten des Ventilgliedes hervorzurufen. Auf diese Weise lässt sich das Ventil in der Automatisierungstechnik zur elektrisch gesteuerten Betätigung von Aktoren beliebiger Art einsetzen.
Das bekannte Ventil lässt sich nicht nur elektrisch, sondern bei Bedarf auch rein manuell betätigen. Hierzu ist es mit einer Handhilfsbetätigungseinrichtung ausgestattet, die ein durch Tasten manuell verlagerbares Handbetätigungsglied aufweist, das mit dem Ventilglied zumindest zeitweilig mechanisch koppelbar ist. Durch manuelle Aktivierung des Handbetätigungsgliedes kann das Ventilglied auch ohne Mitwirkung der elektrischen Betätigungseinrichtung umgeschaltet werden. Diese Möglichkeit wird insbesondere zu Einrichtungs- oder Wartungszwecken genutzt, wenn eine Betätigung des Ventils unabhängig von einer angeschlossenen elektronischen Steuereinrichtung stattfinden soll.
Das bekannte Ventil ist außerdem mit optischen Anzeigemitteln ausgestattet, die einen Betätigungszustand des Ventils durch Aussenden von Lichtsignalen anzeigen können. Diese Anzeigemittel sind im Innern des Ventilgehäuses untergebracht und sind an einen Lichtleiter angekoppelt, der das Ventilgehäuse durchsetzt, um die Lichtsignale für den Beobachter gut sichtbar nach außen zu leiten. Die Unterbringung der optischen Anzeigemittel sowie des zusätzlich erforderlichen Lichtleiters nimmt einen nicht unerheblichen Einbauraum in Anspruch.
Aus der DE 200 04 747 U1 ist eine elektrisch betätigbare Ventileinrichtung bekannt, die mit einem steckerartigen Anschlussteil versehen ist, das mit einer eine manuelle Betätigung der Ventileinrichtung ermöglichenden Handbetätigungseinrichtung ausgestattet ist. Das Gehäuse des Anschlussteils ist mit einem Lichtleiter bestückt, der Lichtsignale nach außen leiten kann, die von im Innern des Anschlussteils untergebrachten Leuchtmitteln zur optischen Anzeige des Aktivierungszustandes der Ventileinrichtung ausgegeben werden.
Die DE 10 2007 045 028 B3 beschreibt ein Magnetventil mit einer Handhilfsbetätigungseinrichtung, wobei die Handhilfsbetätigungseinrichtung über ein Betätigungsglied verfügt, das mechanisch auf ein normalerweise mittels einer Elektromagneteinrichtung betätigtes Ventilglied einwirken kann. Zusätzlich können optische Anzeigemittel vorhanden sein, um den Betriebszustand des Magnetventils zu visualisieren.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrisch betätigbares Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das über kompakte Abmessungen verfügt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die optischen Anzeigemittel als Bestandteil des bewegbaren Handbetätigungsgliedes ausgebildet sind.
Auf diese Weise wird mindestens ein von der elektrischen Betätigungseinrichtung hervorgerufener Betriebszustand des Ventils durch das mit optischen Anzeigemitteln ausgestattete Handbetätigungsglied der Handhilfsbetätigungseinrichtung angezeigt. Die Integration der Anzeigemittel in das sowieso vorhandene Handbetätigungsglied verringert den für die Verwirklichung der optischen Anzeigefunktionalität erforderlichen Einbauraum des Ventils erheblich. Das Ventil kann somit äußerst kompakt und bei Bedarf stark miniaturisiert ausgebildet werden. Da das Handbetätigungsglied einer Handhilfsbetätigungseinrichtung in der Regel konstruktiv gut sichtbar einem bestimmtem Ventil bzw. einer bestimmten elektrischen Betätigungseinrichtung zugeordnet werden kann, ermöglichen in das Handbetätigungsglied integrierte optische Anzeigemittel eine sehr übersichtliche und leicht zuordenbare Funktionsüberwachung selbst in Fällen, in denen mehrere Ventile batterieartig zu einer Baugruppe zusammengefasst sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Bei der elektrischen Betätigungseinrichtung handelt es sich insbesondere um eine Elektromagneteinrichtung. Allerdings kann die mit dem Handbetätigungsglied gekoppelte optische Anzeige auch in Verbindung mit sonstigen elektrischen Betätigungseinrichtungen genutzt werden, beispielsweise im Zusammenhang mit Piezoaktoren oder elektrostatischen Aktoren.
Die elektrische Betätigungseinrichtung ist zweckmäßigerweise mit elektrischen Schnittstellenmitteln ausgestattet, über die sie während des Normalbetriebes ihre elektrischen Betätigungssignale empfangen kann, die zweckmäßigerweise von einer elektronischen Steuereinrichtung geliefert werden. Diese elektronische Steuereinrichtung kann extern platziert sein oder aber auch ein Bestandteil einer das elektrisch betätigbare Ventil enthaltenden Ventileinrichtung sein.
Es ist von Vorteil, wenn die Handhilfsbetätigungseinrichtung unabhängig von der elektrischen Betätigungseinrichtung ausgebildet ist. Insbesondere ist eine Bauform vorgesehen, bei der die elektrische Betätigungseinrichtung für die Nutzung der Handhilfsbetätigungseinrichtung nicht erforderlich ist. Das Handbetätigungsglied kann bei seiner Betätigung zweckmäßigerweise mechanisch direkt oder indirekt mit einer Stellkraft auf das Ventilglied einwirken, um dieses zu verlagern. Hierzu kann das Handbetätigungsglied über eine geeignete Schubfläche verfügen, mit der es insbesondere drückend auf das Ventilglied einwirken kann. Möglich ist allerdings auch eine Bauform, bei der die Handhilfsbetätigungseinrichtung mit der elektrischen Betätigungseinrichtung funktionell derart gekoppelt ist, dass durch Betätigung des Handbetätigungsgliedes eine Aktivierung oder Deaktivierung der elektrischen Betätigungseinrichtung erfolgt und dadurch das manuell hervorgerufene Umschalten des Ventilgliedes bewirkt werden kann. Das Handhilfsbetätigungsglied kann als Schalter verwendet werden, um die elektrische Freigabe des Ansteuersignals für die elektrische Betätigungseinrichtung zu ermöglichen oder zu verhindern.
Zum Erhalt der ihre Aktivierung bewirkenden elektrischen Signale sind die optischen Anzeigemittel zweckmäßigerweise mit elektrischen Leitern verbunden, die zumindest teilweise im Ventilgehäuse verlaufen und die zweckmäßigerweise an die elektrische Betätigungseinrichtung angeschlossen sind. Beispielsweise kann eine Parallelschaltung der optischen Anzeigemittel und der elektrischen Betätigungseinrichtung vorliegen.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der elektrischen Leiter sieht vor, dass selbige teils als Bestandteile des Handbetätigungsgliedes ausgebildet sind und teils ortsfest am Ventilgehäuse angebracht sind. Die zum Handbetätigungsglied gehörenden Leiterabschnitte seien im Folgenden als bewegliche Leiterabschnitte bezeichnet, weil sie die bei seiner Betätigung stattfindende Bewegung des Handbetätigungsgliedes mitmachen. Die bezüglich dem Ventilgehäuse ortsfesten Leiterabschnitte seien im Folgenden als stationäre Leiterabschnitte bezeichnet. Wird das Handbetätigungsglied betätigt, findet eine Relativbewegung zwischen den beweglichen Leiterabschnitten und den stationären Leiterabschnitten statt. Durch geeignete Koppelmittel wird gewährleistet, dass zumindest im deaktivierten Zustand der Handhilfsbetätigungseinrichtung und vorzugsweise ständig, also unabhängig vom Betätigungszustand der Handhilfsbetätigungseinrichtung, eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den stationären und den beweglichen Leiterabschnitten vorliegt, die die Signalübertragung zur Betätigung der optischen Anzeigemittel gewährleistet.
Die Koppelmittel können derart ausgebildet sein, dass sie im aktivierten Zustand der Handhilfsbetätigungseinrichtung eine Potentialtrennung zwischen den beweglichen und den stationären Leiterabschnitten hervorrufen, da bei aktivierter Handhilfsbetätigungseinrichtung in den meisten Fällen keine optische Visualisierung des Betriebszustandes notwendig ist. Gleichwohl ist es von Vorteil, wenn die Koppelmittel so ausgebildet sind, dass sie die Relativbewegung zwischen dem Handbetätigungsglied und dem Ventilgehäuse kompensieren und unabhängig von der Relativposition eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den stationären und den beweglichen Leiterabschnitten bewirken.
In vorteilhafter Weise sind die Koppelmittel zumindest teilweise als Schleifkontaktmittel ausgebildet, die bei der Betätigung des Handbetätigungsgliedes aneinander abgleiten. Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Schleifkontaktmittel beinhaltet einen am Handbetätigungsglied angeordneten Dichtungsring und eine mit diesem Dichtungsring dynamisch dichtend zusammenwirkende, am Ventilgehäuse angeordnete Dichtfläche, wobei diese Komponenten elektrisch leitfähig ausgebildet sind. Der Dichtungsring und die Dichtfläche, die insbesondere vorhanden sind, um einen Fluidaustritt aus einer das Handbetätigungsglied aufnehmenden Ausnehmung des Ventilgehäuses zu verhindern, übernehmen dadurch eine weitere Funktion zur elektrischen Übertragung der für die Betätigung der optischen Anzeigemittel erforderlichen Signale.
Die Koppelmittel können auch zumindest teilweise von Federmitteln gebildet sein, die sich einerseits am Handbetätigungsglied und andererseits am Ventilgehäuse abstützen und die bei der Bewegung des Handbetätigungsgliedes je nach Bewegungsrichtung komprimiert oder entspannt werden, wobei sie aufgrund ihrer Nachgiebigkeit stets in der Lage sind, die gewünschte elektrische Verbindung zwischen den stationären und beweglichen Leiterabschnitten aufrecht zu erhalten.
Die zur elektrischen Signalleitung verwendenden Federmittel können in vorteilhafter Weise eine Doppelfunktion haben, indem sie außerdem dazu dienen, das Handbetätigungsglied in Richtung einer unbetätigten Grundstellung zu beaufschlagen.
Die elektrischen Leiter zur Stromversorgung der optischen Anzeigemittel sind zweckmäßigerweise zumindest teilweise als in sogenannter MID-Technologie realisierte Bestandteile des Ventilgehäuses und/oder des Handbetätigungsgliedes ausgeführt. Das Kürzel MID steht dabei für „Moulded Interconnect Device”. Mit dieser Technologie lässt sich ein beliebiger geeigneter dreidimensionaler Leiterverlauf sehr einfach realisieren.
In Verbindung mit der MID-Technologie verfügt das Handbetätigungsglied der Handhilfsbetätigungseinrichtung zweckmäßigerweise über einen aus spritzgegossenem Kunststoffmaterial bestehenden Grundkörper, der mit den optischen Anzeigemitteln bestückt ist und der auch der elektrischen Kontaktierung der Anzeigemittel dienende Leiterbahnen als bewegliche Leiterabschnitte trägt. Dieser Grundkörper ist einschließlich der elektrisch leitenden Leiterbahnen in vorteilhafter Weise als MID-Komponente realisierbar.
Für die zu seiner Betätigung erforderliche Beweglichkeit kann das Handbetätigungsglied sowohl linear verschiebbar als auch verdrehbar sein oder über beide Bewegungsfreiheitsgrade verfügen. Zweckmäßig ist eine lineare Verschiebbarkeit, um eine tastende Betätigung zu ermöglichen. Ein zusätzlicher Drehfreiheitsgrad ist zweckmäßig, wenn das Handbetätigungsglied im betätigten Zustand für eine gewisse Zeit arretiert werden soll.
Die elektrische Betätigungseinrichtung ist vorzugsweise zumindest teilweise im Ventilgehäuse angeordnet. In der Regel werden lediglich gegebenenfalls vorhandene elektrische Schnittstellenmittel aus dem Ventilgehäuse herausragen. Das ebenfalls im Ventilgehäuse untergebrachte Ventilglied sitzt zweckmäßigerweise in axialer Richtung zwischen der elektrischen Betätigungseinrichtung und dem Handbetätigungsglied der Handhilfsbetätigungseinrichtung. Auf diese Weise lässt sich eine lineare Ausrichtung der genannten Komponenten verwirklichen, die eine schlanke Bauweise des Ventils ermöglicht. Die elektrisch betätigbaren optischen Anzeigemittel sind vorzugsweise als Leuchtanzeigemittel ausgeführt. Sie enthalten zweckmäßigerweise mindestens eine Leuchtdiode und zweckmäßigerweise auch eine Schutzbeschaltung. All diese Komponenten sind zweckmäßigerweise Bestandteile des Handbetätigungsgliedes und machen somit dessen bei seiner Betätigung erfolgende Bewegung mit.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 eine bevorzugte Bauform des erfindungsgemäßen Ventils in einer perspektivischen Darstellung,
2 das Ventil aus 1 in einer Seitenansicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil II aus 1,
3 eine Unteransicht des Ventils aus 1 und 2 mit Blickrichtung gemäß Pfeil III aus 2,
4 einen Längsschnitt durch das Ventil aus 1 bis 3 gemäß Schnittlinie IV-IV aus 1, wobei außerhalb der Schnittebene liegende Bestandteile der elektrischen Betätigungseinrichtung und der elektrischen Leiter vereinfacht gestrichelt angedeutet sind,
5 eine Explosionsdarstellung des aus 1 bis 4 ersichtlichen Ventils in perspektivischer Darstellung,
6 das Ventil aus 1 bis 5 ohne Darstellung des Ventilgehäuses in einer perspektivischen Ansicht,
7 eine Seitenansicht von oben mit Blickrichtung gemäß Pfeil VII der aus 6 ersichtlichen Anordnung, allerdings ohne das Ventilglied und eine zur elektrischen Betätigungseinrichtung gehörende Spule,
8 einen Längsschnitt durch das Handbetätigungsglied gemäß Schnittlinie VIII-VIII aus 5,
9 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Handbetätigungsgliedes gemäß des in 5 strichpunktiert umrahmten Ausschnittes IX, und
10 die in 9 in dem strichpunktiert umrahmten Ausschnitt X abgebildeten Komponenten des Handbetätigungsgliedes in einer perspektivischen Ansicht.
Das in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete elektrisch betätigbare Ventil ist bevorzugt als Magnetventil konzipiert und enthält als elektrische Betätigungseinrichtung 2 eine Elektromagneteinrichtung 2a. Die Erfindung lässt sich aber auch mit andersartigen elektrischen Betätigungseinrichtungen 2 realisieren, beispielsweise mittels Piezoeinrichtungen oder mittels auf elektrostatischer Basis arbeitenden Einrichtungen.
Das beispielhafte Ventil 1 ist als 3/2-Wegeventil realisiert und verfügt über drei Ventilkanäle 4, die es hinsichtlich ihrer fluidischen Verknüpfung steuern bzw. beeinflussen kann. Die Erfindung lässt sich allerdings auch mit anderen Ventiltypen verwirklichen, insbesondere in Verbindung mit 2/2-Wegeventilen.
Das Ventil 1 kann beispielsweise direkt für die Ansteuerung eines fluidbetätigten Antriebes genutzt werden, der mit einem oder mehreren seiner Ventilkanäle 4 verbunden wird. Möglich ist aber auch eine Nutzung als Vorsteuerventil im Rahmen eines vorgesteuerten Mehrwegeventils.
Das Ventil 1 kann einzeln genutzt werden oder auch in Kombination mit einem oder mehreren weiteren Ventilen, zusammen mit denen es zu einer Baugruppe zusammengefasst sein kann, wobei die zu der Baugruppe zusammengefassten Ventile 1 gemeinsam auf einem Fluidverteiler montiert sein können.
Das Ventil 1 verfügt über ein Ventilgehäuse 3 mit vorzugsweise mehrteiligem Aufbau. Das Ventil 1 ist exemplarisch in einen Betätigungsteil 5 und einen Steuerteil 6 unterteilt, die in Achsrichtung einer Hauptachse 7 aufeinanderfolgend angeordnet und aneinander angesetzt sind. Der Betätigungsteil 5 weist ein erstes Gehäuseteil 8 des Ventilgehäuses 3 auf, der Steuerteil 6 verfügt über ein zweites Gehäuseteil 9 des Ventilgehäuses 3. In einem Fügebereich 12, der quer zu der Hauptachse 6 verläuft, sind die beiden Gehäuseteile 8, 9 unter Abdichtung aneinandergesetzt, wobei sie durch Verbindungsmittel 11, beispielsweise Verbindungsklammern, in bevorzugt lösbarer Weise aneinander befestigt sind.
Die elektrische Betätigungseinrichtung 2 ist ein Bestandteil des Betätigungsteils 5 und zumindest größtenteils im Innern des ersten Gehäuseteils 8 untergebracht.
Das Ventil 1 verfügt außerdem über ein Ventilglied 13, das in einer beim Ausführungsbeispiel mehrteiligen Ventilkammer 14 im Innern des Ventilgehäuses 3 untergebracht ist. Es erstreckt sich teilweise im Betätigungsteil 5 und teilweise im Steuerteil 6. Zweckmäßigerweise hat es eine Längserstreckung mit einer mit der Hauptachse 7 zusammenfallenden Längsachse 15. Die Ventilkammer 14 hat zweckmäßigerweise die gleiche Längsachse. Das Ventilglied 3 kann durch abwechselnde elektrische Aktivierung und Deaktivierung der elektrischen Betätigungseinrichtung 2 zwischen zwei Schaltstellungen umgeschaltet werden. Hierbei führt es eine in Achsrichtung der Hauptachse 7 orientierte und durch einen Doppelpfeil angedeutete lineare Umschaltbewegung 16 aus. Je nach Schaltstellung ergeben sich unterschiedliche Verknüpfungen zwischen den Ventilkanälen 4.
Das Ventil 1 ist darüber hinaus mit einer Handhilfsbetätigungseinrichtung 17 ausgestattet, mit der sich die Umschaltbewegung 16 des Ventilgliedes 13 alternativ auch manuell und insbesondere ohne Mitwirkung der elektrischen Betätigungseinrichtung 2 hervorrufen lässt. Dementsprechend kann das Ventil 1 wahlweise rein elektrisch durch Betreiben der elektrischen Betätigungseinrichtung 2 oder rein manuell und ohne Elektrizität durch Betätigung der Handhilfsbetätigungseinrichtung 17 betätigt werden. Die Handhilfsbetätigungseinrichtung 17 kooperiert dabei zweckmäßigerweise rein mechanisch mit dem Ventilglied 13.
Alternativ könnte das Ventil 1 auch so konstruiert sein, dass die Handhilfsbetätigungseinrichtung 17 als elektrischer Schalter konzipiert ist, mit dem sich manuell ein Stromkreis wahlweise öffnen oder schließen lässt, in den die elektrische Betätigungseinrichtung 2 eingegliedert ist, um auf diese Weise eine manuelle Aktivierung der elektrischen Betätigungseinrichtung 2 hervorrufen. Dieser Stromkreis ist allerdings unabhängig von der Stromversorgung der Betätigungseinrichtung 2, die im Normalfall, bei rein elektrischer und von der Handhilfsbetätigungseinrichtung 17 nicht unterstützter Aktivierung der elektrischen Betätigungseinrichtung 1 wirksam ist. Um eine derartige, im Normalfall zur Verfügung stehende Stromversorgung zur ermöglichen, verfügt die elektrische Betätigungseinrichtung 2 über elektrische Schnittstellenmittel 18, an denen elektrische Betätigungssignale eingespeist werden können.
Die Schnittstellenmittel 18 des Ventils 1 dienen zur Einspeisung von für die Aktivierung der elektrischen Betätigungseinrichtung 2 dienenden elektrischen Betätigungssignalen, die von einer nur schematisch angedeuteten elektronischen Steuereinrichtung 22 geliefert werden. Diese elektronische Steuereinrichtung 22 ist zweckmäßigerweise eine externe Komponente und kann über Kabel oder sonstige elektrische Leiter an die Schnittstellenmittel 18 angeschlossen werden. Über die auf diesem Wege zugeführten elektrischen Betätigungssignale wird das Ventil 1 normalerweise betrieben. Die Handhilfsbetätigungseinrichtung 17 dient vorwiegend nur dem Zweck, zeitweilig eine von der elektronischen Steuereinrichtung 22 unabhängige manuelle Betätigung in Verbindung mit Einrichtungsarbeiten oder Wartungsarbeiten zu ermöglichen.
Die Handhilfsbetätigungseinrichtung 17 ist zweckmäßigerweise in Reihe mit dem Ventilglied 13 und der elektrischen Betätigungseinrichtung 2 angeordnet. Exemplarisch liegt das Ventilglied 13 bezogen auf die Achsrichtung der Hauptachse 7 zwischen einerseits der elektrischen Betätigungseinrichtung 2 und andererseits der Handhilfsbetätigungseinrichtung 17.
Die Handhilfsbetätigungseinrichtung 17 hat als eine wesentliche Komponente ein Handbetätigungsglied 23, das durch manuelle Krafteinwirkung gemäß Pfeil 24 bewegbar ist, um auf das Ventilglied 13 eine manuelle Umschaltkraft auszuüben. Exemplarisch lässt sich das Handbetätigungsglied 23 bei seiner Betätigung linear verschieben, wobei die Betätigungsbewegung 25 in der Zeichnung durch einen Doppelpfeil angedeutet ist und zweckmäßigerweise mit der Hauptachse 7 gleichgerichtet ist.
Das Handbetätigungsglied 23 lässt sich durch die Krafteinwirkung 24 aus einer in der Zeichnung ersichtlichen unbetätigten Grundstellung in eine betätigte Arbeitsstellung verlagern, wobei es in der Arbeitsstellung näher zur elektrischen Betätigungseinrichtung 2 verschoben ist als in der unbetätigten Grundstellung. Ständig rückstellend auf das Handbetätigungsglied 23 einwirkende Federmittel 26 – im Folgenden auch als Rückstellfedermittel 26 bezeichnet – schieben das Handbetätigungsglied 23 aus der Arbeitsstellung in die Grundstellung zurück, sobald die manuelle Krafteinwirkung 24 wieder weggenommen wird.
Es besteht allerdings die vorteilhafte Möglichkeit, das Handbetätigungsglied 23 bei Einnahme seiner Arbeitsstellung ein Stück weit um seine Längsachse zu verdrehen, so dass es mit dem Ventilgehäuse 3 axial unbeweglich verriegelt wird. Auf diese Weise lässt sich die Arbeitsstellung beliebig lange aufrechterhalten, ohne ständig eine drückende Stellkraft 24 auf das Handbetätigungsglied 23 auszuüben.
Die weiter oben schon angesprochene Ventilkammer 14 erstreckt sich in Achsrichtung der Hauptachse 7 und verfügt über einen der Betätigungseinrichtung 2 zugewandten ersten Ventilkammerabschnitt 14a und einen der Handhilfsbetätigungseinrichtung 17 zugewandten zweiten Ventilkammerabschnitt 14b. Diese beiden Ventilkammerabschnitte 14a, 14b sind durch eine bezüglich dem Ventilgehäuse 3 ortsfeste Trennwand 27 voneinander abgeteilt, stehen jedoch über zwei gestrichelt angedeutete Verbindungskanäle 28a, 28b, von denen in 4 der eine unterhalb und der andere oberhalb der Zeichenebene liegt, ständig in Fluidverbindung miteinander.
Die Trennwand 27 hat eine dem ersten Ventilkammerabschnitt 14a zugewandte erste Stirnfläche 34a und eine dem zweiten Ventilkammerabschnitt 14b zugewandte zweite Stirnfläche 34b. Von den Ventilkanälen 4 mündet ein erster Ventilkanal 4a an der ersten Stirnfläche 34a in den ersten Ventilkammerabschnitt 14a ein. Ein zweiter Ventilkanal 4b mündet an der zweiten Stirnfläche 34b in den zweiten Ventilkammerabschnitt 14b ein. Jede der beiden Mündungen ist von einem erhaben ausgebildeten Ventilsitz 33 umrahmt. Die Ventilsitze 33 sind somit bezogen auf die Achsrichtung der Hauptachse 7 einander entgegengesetzt orientiert. Ein dritter (4c) der Ventilkanäle 4 mündet an beliebiger Stelle in die Ventilkammer 14 ein, exemplarisch im Bereich des Außenumfanges des zweiten Ventilkammerabschnittes 14b. Alle Ventilkanäle 4, 4a, 4b, 4c durchsetzen das Ventilgehäuse 3 und münden mit ihren anderen Endabschnitten zu einer Außenfläche 32 des Ventilgehäuses 3 aus.
Beim Ausführungsbeispiel ist der erste Ventilkanal 4a ein mit einer nicht abgebildeten externen Druckquelle verbindbarer Speisekanal, der zweite Ventilkanal 4b ist ein im Betrieb des Ventils 1 mit der Atmosphäre verbundener Abführkanal bzw. Entlüftungskanal, und der dritte Ventilkanal 4c fungiert als mit einem anzusteuernden Verbraucher verbindbarer Arbeitskanal.
Das Ventilglied 3 setzt sich aus einem im ersten Ventilkammerabschnitt 14a angeordneten ersten Ventilgliedabschnitt 13a, einem im zweiten Ventilkammerabschnitt 14b angeordneten zweiten Ventilgliedabschnitt 13b und zwei die Verbindungskanäle 28a, 28b mit Spiel durchsetzenden, bevorzugt stabförmig ausgebildeten Verbindungsabschnitten 13c zusammen. Aufgrund des bezüglich den Verbindungskanälen 28a, 28b kleineren Querschnittes der Verbindungsabschnitte 13c stehen die beiden Ventilkammerabschnitte 14a, 14b durch die Verbindungskanäle 13c hindurch in ständiger Fluidverbindung miteinander.
Eine zwischen dem Ventilglied 13 und einer bezüglich dem Ventilgehäuse 3 ortsfesten Komponente – exemplarisch ist dies ein Magnetkern 35 – angeordnete Federeinrichtung 36 beaufschlagt das Ventilglied 13 ständig in Richtung einer ersten Schaltstellung. Wenn das Ventilglied 13 die erste Schaltstellung einnimmt, liegt es mit einem als Bestandteil des ersten Ventilgliedabschnittes 13a ausgebildeten ersten Dichtelement 37a dichtend am Ventilsitz 33 des ersten Ventilkanals 4a an, während gleichzeitig ein als Bestandteil des zweiten Ventilgliedabschnittes 13b ausgeführtes zweites Dichtelement 37b von dem ihm zugeordneten Ventilsitz 33 des zweiten Ventilkanals 4b abgehoben ist. Dies beruht darauf, dass der lichte Abstand zwischen den beiden Ventilgliedabschnitten 13a, 13b größer ist als der Abstand zwischen den voneinander wegweisenden Stirnflächen der beiden Ventilsitze 33. Der erforderliche Mindestabstand wird durch die stabförmigen Verbindungsabschnitte 13c gewährleistet, die sich zwischen den beiden Ventilgliedabschnitten 13a, 13b erstrecken. Beim Ausführungsbeispiel sind diese Verbindungsabschnitte 13c einerseits fest mit dem zweiten Ventilgliedabschnitt 13b verbunden und liegen andererseits lose an der zugewandten Stirnfläche 38 des ersten Ventilgliedabschnittes 13 an.
Ausgehend von der ersten Schaltstellung ist das Ventilglied 13 unter Überwindung der Rückstellkraft der Federeinrichtung 36 und dabei stattfindender Umschaltbewegung 16 in eine aus 4 ersichtliche zweite Schaltstellung verschiebbar, in der es mit dem zweiten Dichtelement 37b des zweiten Ventilgliedabschnittes 13b dichtend am Ventilsitz 33 des zweiten Ventilkanals 4b anliegt und gleichzeitig das zweite Dichtelemente 37b vom Ventilsitz 33 des ersten Ventilkanals 4a abgehoben ist.
Auf diese Weise können der erste und zweite Ventilkanal 4a, 4b abwechselnd mit der Ventilkammer 14 und somit auch mit dem ständig mit der Ventilkammer 14 kommunizierenden dritten Ventilkanal 4c fluidisch verbunden werden. Dies entspricht einer 3/2-Wegefunktion.
Das Ventil 1 könnte beispielsweise auch als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein. In diesem Fall würden in die Ventilkammer 14 nur zwei Ventilkanäle einmünden, deren Verbindung untereinander in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Ventilgliedes 13 entweder freigegeben oder unterbrochen ist.
Die Schaltstellung des Ventilgliedes 13 ist im Normalbetrieb durch die elektrische Betätigungseinrichtung 2 vorgebbar. Die Schaltstellung hängt dabei davon ab, ob die elektrische Betätigungseinrichtung 2 über seine Schnittstellenmittel 18 momentan elektrische Betätigungssignale empfängt oder nicht. Diese beiden Zustände seien im Folgenden auch als aktivierter und deaktivierter Betriebszustand der Betätigungseinrichtung 2 bezeichnet.
In ihrer Ausgestaltung als Elektromagneteinrichtung 2a verfügt die elektrische Betätigungseinrichtung 2 beim Ausführungsbeispiel über eine im Betätigungsteil 5 angeordnete und insbesondere koaxial zu der Hauptachse 7 ausgerichtete bestrombare Spule 42, die über elektrische Leiter 83 elektrisch leitend mit den Schnittstellenmitteln 18 verbunden ist. Die Spule 42 ist zumindest teilweise von einem magnetisch leitfähigen Magnetjoch 43 umgeben, das auch den schon erwähnten Magnetkern 35 beinhaltet, der von der dem Ventilglied 13 entgegengesetzten Stirnseite her ins Innere der Spule 42 hineinragt.
Der erste Ventilgliedabschnitt 13a taucht von der dem Magnetjoch 43 entgegengesetzten Vorderseite her ins Innere der Spule 42 ein und bildet einen axial beweglichen Anker der Elektromagneteinrichtung 2a. Dieser Anker wird bei deaktivierter Betätigungseinrichtung 2 durch die Federeinrichtung 36 vom Magnetkern 35 weggedrückt und in der ersten Schaltstellung gehalten. Im aktivierten Betriebszustand der Betätigungseinrichtung 2, in dem die Spule 42 stromdurchflossen ist, bildet sich in an sich bekannter Weise ein Magnetfeld aus, das den als Anker fungierenden ersten Ventilgliedabschnitt 13a an den Magnetkern 35 heranzieht und somit das Ventilglied 13 in die zweite Schaltstellung umschaltet.
Dass der zweite Ventilgliedabschnitt 13b trotz seines nur losen Kontaktes mit dem ersten Ventilgliedabschnitt 13a dessen Bewegung mitmacht, ist zweckmäßigerweise dadurch bedingt, dass der zweite Ventilgliedabschnitt 13b ständig in Richtung der zweiten Schaltstellung durch eine Nachführfeder 44 beaufschlagt ist. Diese Nachführfeder 44 kann entfallen, wenn eine feste Verbindung zwischen den beiden Ventilgliedabschnitten 13a, 13b vorliegt.
Das Ventil 1 ist mit optischen Anzeigemitteln 45 ausgestattet, die von elektrisch betätigbarer Bauart sind und die mindestens einen Betriebszustand der elektrischen Betätigungseinrichtung 2 anzeigen. Bevorzugt visualisieren sie den aktivierten Betriebszustand der Betätigungseinrichtung 2, was sich einfach dadurch realisieren lässt, dass sie mit der elektrischen Betätigungseinrichtung 2 elektrisch parallel verschaltet sind. Sobald die elektrische Betätigungseinrichtung 2 ihre elektrischen Betätigungssignale erhält, werden somit auch den optischen Anzeigemitteln 45 elektrische Signale zugeführt, so dass diese ein optisches Signal ausgeben.
Vorzugsweise sind die Anzeigemittel 45 als Leuchtanzeigemittel ausgeführt, die bei Aktivierung Licht aussenden. Zu diesem Zweck sind sie vorzugsweise mit mindestens einer Leuchtdiode 46 und vorzugsweise auch einer dieser mindestens einen Leuchtdiode 46 zugeordneten elektronischen Schutzbeschaltung 47 ausgestattet.
Die zu ihrer Aktivierung erforderlichen elektrischen Signale empfangen die optischen Anzeigemittel 45 über erste und zweite elektrische Leiter 48, 49, unter deren Mitwirkung ein geschlossener Stromkreis ausbildbar ist und die jeweils einerseits mit den optischen Anzeigemitteln 45 elektrisch verbunden sind. Andererseits sind die ersten und zweiten elektrischen Leiter 48, 49 zweckmäßigerweise an die elektrische Betätigungseinrichtung 2 angeschlossen, insbesondere an deren Schnittstellenmittel 18. Sobald daher an die Schnittstellenmittel 18 eine die Betätigungseinrichtung 2 aktivierende elektrische Spannung angelegt wird, senden auch die optischen Anzeigemittel 45 ein optisches Signal aus, das dem Betrachter vermittelt, dass die elektrische Betätigungseinrichtung 2 aktiviert ist und somit das Ventilglied 13 in die zweite Schaltstellung umgeschaltet wurde.
Mittels der Handhilfsbetätigungseinrichtung 17 kann das Umschalten des Ventilgliedes 13 unabhängig, d. h. ohne Mitwirkung der elektrischen Betätigungseinrichtung 2, zwischen seinen beiden Schaltstellungen umgeschaltet werden. Das manuelle Umschalten wird vorzugsweise ausschließlich durch mechanisches Zusammenwirken des bereits erwähnten Handbetätigungsgliedes 23 mit dem Ventilglied 13 verursacht.
Das Handbetätigungsglied 23 ist dem Ventilglied 13, beim Ausführungsbeispiel dessen zweiten Ventilgliedabschnitt 13b, auf der der Betätigungseinrichtung 2 axial abgewandten Seite vorgelagert. Es verfügt an seiner dem Ventilglied 13 axial zugewandten Stirnfläche 51, die im Folgenden auch als innere Stirnfläche 51 bezeichnet wird, eine dem Ventilglied gegenüberliegende Schubfläche 52.
Durch die schon erwähnten Rückstellfedermittel 26 ist das Handbetätigungsglied 23 normalerweise in die aus der Zeichnung ersichtliche unbetätigte Grundstellung verlagert, in der die Schubfläche 52 eine derartige Position einnimmt, dass das Ventilglied 13 durch die elektrische Betätigungseinrichtung 2 ungehindert in wahlweise der ersten oder zweiten Schaltstellung positionierbar ist.
Wird das Handbetätigungsglied 23 durch die Krafteinwirkung 24 in die Arbeitsstellung verlagert, wobei die elektrische Betätigungseinrichtung 2 gleichzeitig deaktiviert ist, drückt das Handbetätigungsglied 23 mit seiner Schubfläche 52 auf die zugewandte Stirnfläche des Ventilgliedes 13 und verschiebt selbiges unter Überwindung der rückstellenden Kraft der Federeinrichtung 36 in die zweite Schaltstellung.
Bei Wegnahme der Krafteinwirkung 24 schieben die Rückstellfedermittel 26 das Handbetätigungsglied 23 in die unbetätigte Grundstellung zurück und wird gleichzeitig das Ventilglied 13 durch die Federeinrichtung 36 in die erste Schaltstellung zurückgeschoben.
Ein besonderer Vorteil des Ventils 1 besteht darin, dass die optischen Anzeigemittel 45 in das bewegliche Handbetätigungsglied 23 der Handhilfsbetätigungseinrichtung 17 integriert sind. Sie sind also Bestandteil des Handbetätigungsgliedes 23 und machen dessen Betätigungsbewegung 25 stets mit.
Durch die Integration der optischen Anzeigemittel 45 in das Handbetätigungsglied 23 wird eine für den Betrieb des Ventils 1 sowieso vorhandene Komponente als Unterbringungsort für die optischen Anzeigemittel 45 genutzt. Somit ist kein zusätzlicher Einbauraum für die Integration der optischen Anzeigemittel 45 im Ventil 1 erforderlich. Das Ventil 1 lässt sich somit bei Bedarf mit sehr kleinen Abmessungen verwirklichen.
Das Ventilgehäuse 3 verfügt über eine sich in Achsrichtung der Hauptachse 7 erstreckende Ausnehmung 53, die unter anderem die beiden Ventilkammerabschnitte 14a, 14b definiert und die zu einer, beim Ausführungsbeispiel stirnseitigen, Außenfläche 54 des Ventilgehäuses 3 ausmündet. Das Handbetätigungsglied 23 ist in diese Ausnehmung 53 axial verschiebbar eingesetzt, wobei es mit einem Kopfabschnitt 55 aus der Ausnehmung 53 hinausragt und an der Außenfläche 54 über das Ventilgehäuse 3 vorsteht.
Im Bereich der vorgenannten Außenfläche 54 ist am Ventilgehäuse 3 ein bevorzugt kappenförmig ausgebildetes Halteelement 56 der Handhilfsbetätigungseinrichtung 17 am Ventilgehäuse 3 fixiert, das verhindert, dass das Handbetätigungsglied 23 aus der Ausnehmung 53 herausfällt. Das Halteelement 56 fungiert insbesondere als Anschlagglied, das die unbetätigte Grundstellung des Handbetätigungsgliedes 23 definiert, indem es eine dem Handbetätigungsglied 23 axial vorgelagerte und zugleich zugewandte Anschlagfläche 57 aufweist, an die das Handbetätigungsglied 23 bei Einnahme seiner Grundstellung durch die Rückstellfedermittel 26 angedrückt wird.
Das Halteelement 56 weist in axialer Verlängerung des Handbetätigungsgliedes 23 eine Betätigungsöffnung 58 auf, durch die hindurch der Kopfabschnitt 55 jederzeit zugänglich ist, um die Krafteinwirkung 24 hervorzurufen. Das Halteelement 56 ist zweckmäßigerweise ringförmig ausgebildet, wobei die Betätigungsöffnung 58 von der zentralen Durchbrechung dieses Ringelementes gebildet ist.
Die optischen Anzeigemittel 45 sind zweckmäßigerweise im Kopfabschnitt 55 des Handbetätigungsgliedes 23 untergebracht, so dass die von ihnen ausgesendeten optischen Signale bzw. Lichtsignale durch die Betätigungsöffnung 58 hindurch stets gut von außen her erkennbar sind.
Die bereits angesprochenen ersten und zweiten elektrischen Leiter 48, 49 sind zweckmäßigerweise so ausgebildet und angeordnet, dass die optischen Anzeigemittel 45 unabhängig von der momentan eingenommenen Position des Handbetätigungsgliedes 23 eine ständige elektrische Verbindung zwischen den optischen Anzeigemitteln 45 und der elektrischen Betätigungseinrichtung 2 herstellen. Hierzu setzen sich sowohl die ersten elektrischen Leiter 48 als auch die zweiten elektrischen Leiter 49 teils aus stationären Leiterabschnitten 48a, 49a und teils aus beweglichen Leiterabschnitten 48b, 49b zusammen, die jeweils durch erste bzw. zweite Koppelmittel 48c, 49c derart elektrisch leitend miteinander verbunden sind, dass die Relativbewegung zwischen dem Handbetätigungsglied 23 und dem Ventilgehäuse 3 kompensiert wird. Mit anderen Worten stellen die Koppelmittel 48c, 49c das Bindeglied zwischen den stationären und den beweglichen Leiterabschnitten 48a, 48b; 49a, 49b dar, um unabhängig von der momentanen Relativposition die elektrische Verbindung aufrecht zu halten.
Die stationären Leiterabschnitte 48a, 49a sind bezüglich dem Ventilgehäuse 3 ortsfeste Leiterabschnitte. Die beweglichen Leiterabschnitte 48b, 49b sind bezüglich dem Handbetätigungsglied 23 ortsfeste Leiterabschnitte und werden nur deshalb als „beweglich” bezeichnet, weil sie sich mit dem Handbetätigungsglied 23 mitbewegen.
Bei den ersten Koppelmitteln 48c handelt es sich zweckmäßigerweise um bei Ausführung der Betätigungsbewegung 25 des Handbetätigungsgliedes 23 aneinander abgleitende Schleifkontaktmittel. Sie sind gebildet von einer das Handbetätigungsglied 23 konzentrisch umschließenden und bezüglich dem Ventilgehäuse 3 ortsfesten ersten Gleitkontaktfläche 62 und einer das Handbetätigungsglied 23 konzentrisch umschließenden zweiten Gleitkontaktfläche 63, die elektrisch leitend und zugleich gleitverschieblich von radial innen her an der ersten Gleitkontaktfläche 62 anliegt. Die erste Gleitkontaktfläche 62 ist beispielhaft Bestandteil eines zum stationären Leiterabschnitt 48a des ersten elektrischen Leiters 48 gehörenden Ringelementes 64, das innerhalb der Ausnehmung 53 in einer das Handbetätigungsglied 23 konzentrisch umschließenden Weise angeordnet ist.
Die zweite Gleitkontaktfläche 63 ist vorzugsweise von der Außenfläche eines elektrisch leitend ausgebildeten Dichtungsringes 65 gebildet, der koaxial mit statischer Dichtwirkung auf einem Grundkörper 66 des Handbetätigungsgliedes 23 angeordnet ist und in gleitverschieblichem Kontakt mit dem Ringelement 64 steht. Dieser Dichtungsring 65 hat eine Doppelfunktion, indem er zum einen ein Bestandteil beweglichen Leiterabschnittes 48b der ersten elektrischen Leiter 48 ist und die zweite Gleitkontaktfläche 63 trägt, und indem er außerdem dazu dient, zwischen dem beweglichen Handbetätigungsglied 23 und dem Ventilgehäuse 3 eine dynamische Abdichtung zu schaffen, die die Ventilkammer 13 fluiddicht von der Umgebung abschottet.
Die zweiten Koppelmittel 49c sind zweckmäßigerweise von den Rückstellfedermitteln 26 gebildet, die somit auch eine Doppelfunktion übernehmen, nämlich einerseits zur mechanischen Rückstellung des Handbetätigungsgliedes 23 in die Grundstellung und andererseits zur Übertragung der für die optischen Anzeigemittel 45 bestimmten elektrischen Signale.
Die beim Ausführungsbeispiel realisierte vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der stationäre Leiterabschnitt 49a des zweiten elektrischen Leiters 49 eine an der zweiten Stirnfläche 34b der Trennwand 27 angeordnete, dem Handbetätigungsglied 23 axial zugewandte erste Ringfläche 67 aufweist, an der sich die elektrisch leitend ausgebildeten Rückstellfedermittel 26 einenends abstützen. In vergleichbarer Weise verfügt der bewegliche Leiterabschnitt 49b im Bereich der inneren Stirnfläche 51 des Handbetätigungsgliedes 23 über eine elektrisch leitend ausgebildete zweite Ringfläche 68, die den Rückstellfedermitteln 26 ebenfalls axial zugewandt ist und an der sich die Rückstellfedermittel 26 ebenfalls abstützen. Somit ist unabhängig von der Relativposition zwischen Handbetätigungsglied 23 und Ventilgehäuse 3 und auch unabhängig vom Kompressionsgrad der stets drückend arbeitenden Rückstellfedermittel 26 eine elektrische Verbindung zwischen den stationären und beweglichen Leiterabschnitten 49a, 49b des zweiten elektrischen Leiters 49 gewährleistet.
Die ersten und/oder zweiten elektrischen Leiter 48, 49 sind zweckmäßigerweise zumindest teilweise in MID-Technologie verwirklicht, wobei „MID” für „Moulded Interconnect Device” steht. In diesem Zusammenhang ist zweckmäßigerweise zumindest das Ventilgehäuse 3 und/oder das Handbetätigungsglied 23 als MID-Komponente ausgebildet.
Beginnend mit dem Ventilgehäuse 3 ist beim Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die stationären Leiterabschnitte 48a, 49a beider elektrischen Leiter 48, 49 einen konventionellen Bestandteil in Form erster Leiterzüge 72 aufweist, die sich jeweils aus die Schnittstellenmittel 18 definierenden Kontaktfahnen 72a, sich daran anschließenden Abzweigplatten 72b und sich daran anschließenden Stableitern 72c zusammensetzen, wobei sich die Stableiter 72c parallel zur Hauptachse 7 längs des Außenumfanges der Spule 42 erstrecken und mit dem Bereich der Handhilfsbetätigungseinrichtung 17 zugewandten Endabschnitten elektrisch leitend in Aufnahmebuchsen 72d eingesteckt sind, die mit in MID-Technologie ausgeführten zweiten Leiterzügen 73 verbunden sind, welche sich bis hin zu den ersten und zweiten Koppelmitteln 48c, 49c erstrecken. Bei den zweiten Leiterzügen 73 handelt es sich insbesondere um galvanisierte Bereiche des Ventilgehäuses 3.
Die beweglichen Leiterabschnitte 48b, 49b des Handbetätigungsgliedes 23 sind zweckmäßigerweise zumindest zum überwiegenden Teil in Form elektrisch leitfähiger MID-Strukturen verwirklicht. Exemplarisch fungiert hierbei der Grundkörper 66 als Schaltungsträger. Er besteht aus einem spritzgegossenem Kunststoffmaterial, das in einem MID-Verfahren mit elektrisch leitfähigen Beschichtungen 74, 75 versehen ist. Diese Beschichtungen 74, 75 sind in 8 mit dickeren Linien illustriert.
Die zum ersten elektrischen Leiter 48 gehörende Beschichtung 74 befindet sich überwiegend am Außenumfang des Grundkörpers 66 und erstreckt sich bis in eine Umfangsnut 76 des Grundkörpers 66 hinein, in der der elektrisch leitende Dichtungsring 65 so montiert ist, dass er mit der Beschichtung 74 elektrisch leitend verbunden ist.
Die zum zweiten elektrischen Leiter 49 gehörende Beschichtung 75 durchsetzt den Grundkörper 66, wobei sie einerseits in eine zu der inneren Stirnfläche 51 hin axial offene Ringnut 77 führt, die den einen Endabschnitt der Rückstellfedermittel 26 aufnimmt, die elektrisch leitend innerhalb der Ringnut 77 an der leitfähigen Beschichtung 75 anliegen.
Beide Beschichtungen enden mit jeweils einer elektrischen Kontaktfläche 78, die sich an der der inneren Stirnfläche 51 axial entgegengesetzten vorderen Stirnfläche 79 des Grundkörpers 66 befindet. Diese vordere Stirnfläche 79 fungiert als Bestückungsfläche und ist mit den optischen Anzeigemitteln 45 derart bestückt, dass selbige mit den Kontaktflächen 78 elektrisch leitend verbunden sind.
Die optischen Anzeigemittel 45 sind zweckmäßigerweise mittels einer lichtdurchlässigen Umhüllung 82 zur Umgebung hin abgeschirmt. Besagte Umhüllung 82 ist an der vorderen Stirnfläche 79 des Grundkörpers angebracht und umschließt die optischen Anzeigemittel 75 mit all ihren Komponenten vollständig. Bei der Umhüllung 82 handelt es sich zweckmäßigerweise um einen durch Spritzgießen unmittelbar angeformten Körper, der zweckmäßigerweise aus einem transparentem Kunststoffmaterial besteht.
Bei 83 sind wie erwähnt elektrische Leitungen angedeutet, über die die elektrische Betätigungseinrichtung 2 mit den Schnittstellenmitteln 18 verbunden ist, um ihre Betätigungssignale erhalten zu können.
In 8 ist bei 84 ein Abdichtmaterial erkennbar, beispielsweise verfestigte Zinnpaste, mit der ein den Grundkörper 66 durchsetzendes Durchgangsloch fluiddicht verschlossen ist, das von der leitfähigen Beschichtung 75 durchsetzt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1508732 A1 [0002]
DE 20004747 U1 [0005]
DE 102007045028 B3 [0006]

Claims

Elektrisch betätigbares Ventil, das Folgendes aufweist: – ein Ventilgehäuse (3), – ein in dem Ventilgehäuse (3) zwischen verschiedenen Schaltstellungen umschaltbar angeordnetes Ventilglied (13), – eine zum Umschalten des Ventilgliedes (13) auf der Basis elektrischer Betätigungssignale dienende elektrische Betätigungseinrichtung (2), – mindestens einen Betriebszustand der elektrischen Betätigungseinrichtung (2) anzeigende, elektrisch betätigbare optische Anzeigemittel (45), und – eine zusätzlich zu der elektrischen Betätigungseinrichtung (2) vorhandene, über ein manuell bewegbares Handbetätigungsglied (23) verfügende Handhilfsbetätigungseinrichtung (17) zum manuellen Umschalten des Ventilgliedes (13), dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Anzeigemittel (45) als Bestandteil des bewegbaren Handbetätigungsgliedes (23) ausgebildet sind.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Betätigungseinrichtung (2) von einer Elektromagneteinrichtung (2a) gebildet ist.
Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Betätigungseinrichtung (2) elektrische Schnittstellenmittel (18) zum Empfang der zu ihrem Betreiben erforderlichen elektrischen Betätigungssignale aufweist, wobei diese Betätigungssignale zweckmäßigerweise von einer elektronischen Steuereinrichtung (22) geliefert werden.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhilfsbetätigungseinrichtung (17) unabhängig von der elektrischen Betätigungseinrichtung (2) arbeitend ausgebildet ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (13) durch mechanische Krafteinwirkung seitens des sich bewegenden Handbetätigungsgliedes (23) durch das Handbetätigungsglied (23) direkt umschaltbar ist, wobei das Handbetätigungsglied (23) zweckmäßigerweise eine Schubfläche (52) aufweist, mit der es drückend auf das Ventilglied (13) einwirken kann.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Anzeigemittel (45) zum Empfang der ihre Aktivierung bewirkenden elektrischen Signale mit zumindest teilweise im Ventilgehäuse (3) verlaufenden elektrischen Leitern (48, 49) verbunden sind, die zweckmäßigerweise an die elektrische Betätigungseinrichtung (2) angeschlossen sind.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie an die optischen Anzeigemittel (45) angeschlossene elektrische Leiter (48, 49) aufweist, über die die optischen Anzeigemittel zu ihrer Aktivierung dienende elektrische Signale empfangen können, wobei sich diese elektrischen Leiter (48, 49) teils aus bezüglich dem Ventilgehäuse (3) ortsfesten, stationären Leiterabschnitten (48a, 49a) und teils aus als Bestandteile des Handbetätigungsgliedes (23) ausgebildeten, beweglichen Leiterabschnitten (48b, 49b) zusammensetzen, wobei die stationären (48a, 49a) und die beweglichen (48b, 49b) Leiterabschnitte zweckmäßigerweise ständig mittels die Relativbewegung zwischen dem Handbetätigungsglied (23) und dem Ventilgehäuse (3) kompensierenden Koppelmitteln (48c, 49c) elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelmittel (48c, 49c) zumindest teilweise als bei der Betätigung des Handbetätigungsgliedes (23) aneinander abgleitende Schleifkontaktmittel ausgebildet sind.
Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die als Schleifkontaktmittel ausgebildeten Koppelmittel (48c) einen am Handbetätigungsglied (23) angeordneten Dichtungsring (65) und eine mit diesem Dichtungsring (65) dynamisch dichtend zusammenwirkende, bezüglich dem Ventilgehäuse (3) ortsfeste Dichtfläche (62) enthalten, die beide elektrisch leitfähig ausgebildet sind.
Ventil nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelmittel (49c) zumindest teilweise von sich einerseits am Handbetätigungsglied (23) und andererseits am Ventilgehäuse (2) abstützenden, elektrisch leitenden Federmitteln (26) gebildet sind, die zweckmäßigerweise auch das Handbetätigungsglied (23) ständig in Richtung einer unbetätigten Grundstellung vorspannen.
Ventil nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (48, 49) zumindest teilweise in MID-Technologie (MID = Moulded Interconnect Device) realisierte Bestandteile des Ventilgehäuses (3) und/oder des Handbetätigungsgliedes (23) sind.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Handbetätigungsglied (23) einen aus Kunststoffmaterial bestehenden Grundkörper (66) aufweist, der mit den optischen Anzeigemitteln (45) bestückt ist, und der der elektrischen Kontaktierung der optischen Anzeigemittel (45) dienende leitfähige Beschichtungen (74, 75) trägt, wobei er zweckmäßigerweise einschließlich den elektrisch leitfähigen Beschichtungen (74, 75) als MID-Komponente (MID = Moulded Interconnect Device) ausgebildet ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Handbetätigungsglied (23) bei seiner Betätigung linear verschiebbar und/oder verdrehbar ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Betätigungseinrichtung (2) zumindest teilweise im Ventilgehäuse (3) angeordnet ist, wobei das ebenfalls im Ventilgehäuse (3) untergebrachte Ventilglied (13) in Achsrichtung einer Hauptachse (7) zwischen der elektrischen Betätigungseinrichtung (2) und dem Handbetätigungsglied (23) angeordnet ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Anzeigemittel (45) als Leuchtanzeigemittel ausgeführt sind, die zweckmäßigerweise mindestens eine Leuchtdiode (46) und weiter zweckmäßigerweise eine der mindestens einen Leuchtdiode (46) zugeordnete Schutzbeschaltung (47) enthalten.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Anzeigemittel (45) von einer insbesondere durch Spritzgießen applizierten lichtdurchlässigen Umhüllung umschlossen sind.