DE102012001775B3

DE102012001775B3 - Piezoventil

Info

Publication number: DE102012001775B3
Application number: DE201210001775
Authority: DE
Inventors: Carsten Pein
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-02-21
Anticipated expiration: 2032-02-01
Also published as: CN103225706A; CN103225706B

Abstract

Es wird ein Piezoventil (1) vorgeschlagen, das einen piezoelektrischen Biegewandler (12) mit einem verschwenkbaren Antriebsabschnitt (25) aufweist und das ein Ventilglied (36) enthält, das mit dem Antriebsabschnitt (25) antriebsmäßig gekoppelt ist und über Linearführungsmittel (37) relativ zum Ventilgehäuse (2) verschiebbar geführt ist. Die antriebsmäßige Kopplung zwischen dem Antriebsabschnitt (25) und dem Ventilglied (36) ist so ausgeführt, dass zwischen diesen beiden Komponenten relative Ausgleichsbewegungen zum Toleranzausgleich möglich sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Piezoventil, mit einem Ventilgehäuse, das eine Ventilkammer definiert, in der ein Ventilglied angeordnet ist, das ein einem Ventilsitz gegenüberliegendes flaches Dichtelement aufweist oder ein solches Dichtelement bildet, und das mit das mit einem unter Ausführung einer Antriebsbewegung verschwenkbaren Antriebsabschnitt eines piezoelektrischen Biegewandlers derart antriebsmäßig gekoppelt ist, dass es durch diese Antriebsbewegung zu einer sich an den Ventilsitz annähernden oder von dem Ventilsitz entfernenden Arbeitsbewegung antreibbar ist.
Ein aus der DE 19949197 A1 bekanntes Piezoventil dieser Art enthält einen piezoelektrischen Biegewandler, der einenends am Ventilgehäuse fest eingespannt ist und über einen durch Anlegen einer Steuerspannung verschwenkbaren Antriebsabschnitt verfügt, der ein Ventilglied trägt. Das Ventilglied besteht aus einem in einer Durchbrechung des Biegewandlers fixierten Grundkörper und mindestens einem einem Ventilsitz gegenüberliegenden plättchenförmigen Dichtelement. Das Ventilglied macht die schwenkende Antriebsbewegung des Antriebsabschnittes des Biegewandlers mit und kann dadurch zu einer einen Bogen beschreibenden Arbeitsbewegung veranlasst werden, im Rahmen derer es an den gegenüberliegenden Ventilsitz dichtend anlegbar oder von diesem Ventilsitz abhebbar ist.
Das bekannte Piezoventil stellt hohe Anforderungen an die Fertigungs- und Montagegenauigkeit, damit im am Ventilsitz anliegenden Zustand des Dichtelementes eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet werden kann.
Aus der EP 1 419 333 B1 ist ein piezoelektrisch betätigtes Fluidventil bekannt, bei dem ein Biegewandler axial beidseits an einem Ventilgehäuse befestigt ist und in einem mittleren Bereich mit einem in einer Vertiefung des Ventilgehäuses untergebrachten stößelförmigen Ventilglied in Antriebsverbindung steht. Ein solches Ventil hat den Nachteil, dass es sich bedingt durch die relativ große Baulänge des Ventilgliedes nur mit relativ großen Abmessungen realisieren lässt.
In der EP 0 943 812 A1 ist ein piezoelektrisches Ventil beschrieben, dessen Biegewandler mit einem isolierenden Schutzüberzug versehen ist, der zumindest teilweise aus einem elastischen Material besteht und gleichzeitig die Funktion eines Ventilgliedes übernimmt. Der Schutzüberzug verhindert Kurzschlüsse im Bereich der im Betrieb mit einer hohen Spannung beaufschlagten Elektroden des Biegewandlers. Fertigungstechnisch erfordert dieses Ventil jedoch einen nicht unerheblichen Aufwand, um den Schutzüberzug mit einer ausreichenden Dicke und zugleich mit einer präzisen Formgebung zu versehen, so dass im Zusammenwirken mit einem gegenüberliegenden Ventilsitz eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet werden kann.
Aus der DE 20 2005 014 561 U1 ist ein in einem Piezoventil zum Einsatz kommender Piezo-Biegewandler bekannt, der zur Betätigung eines Ventilverschlussgliedes dient und der ein Biegewandlerelement enthält, das mit einem Schutzüberzug zum Schutz gegen Feuchtigkeit versehen ist.
Die WO 01/42698 A1 offenbart ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, das über ein schwenkbewegliches Ankerelement verfügt, welches mit einem in einer Vertiefung des Ventilgehäuses aufgenommenen Schließelement kooperiert, um einen Strömungskanal wahlweise zu öffnen oder zu verschließen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufbau für ein kurzschlusssicheres Piezoventil zu schaffen, der kompakte Abmessungen ermöglicht und wenig toleranzempfindlich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass der Biegewandler zumindest an seinem Antriebsabschnitt und dort einschließlich seiner mit dem Ventilglied in Kontakt stehenden Bereiche mit einem einen Schutz vor Feuchtigkeit bewirkenden Schutzüberzug versehen ist, wobei die zwischen dem Antriebsabschnitt und dem Ventilglied vorhandene antriebsmäßige Kopplung relative Ausgleichsbewegungen zumindest in Form relativer Translationsbewegungen und relativer Kippbewegungen zwischen diesen beiden Komponenten zulässt und das Ventilglied zur Ausführung seiner Arbeitsbewegung unabhängig von dem Biegewandler durch Linearführungsmittel relativ zum Ventilgehäuse linear verschiebbar geführt ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Piezoventil wird durch den Schutzüberzug eine Isolation der internen elektrischen Komponenten des Antriebsabschnittes gegenüber dem zu steuernden, den Arbeitsabschnitt im Betrieb des Piezoventils umspülenden Fluid erzielt. Der Schutzüberzug befindet sich selbst dort, wo das Ventilglied mit dem Antriebsabschnitt zwecks Übertragung der erforderlichen Antriebskräfte kooperiert und gekoppelt ist. Durch diesen Schutzüberzug eventuell hervorgerufene Oberflächenungenauigkeiten des Biegewandlers haben gleichwohl keine negativen Auswirkungen auf die präzise Dichtfunktion des Ventilgliedes, weil das Ventilglied vom Biegewandler entkoppelt ist und unabhängig von dem Biegewandler über die vorhandenen Linearführungsmittel eine exakte lineare Verschiebeführung bezüglich des Ventilgehäuses und des Ventilsitzes erfährt. Die Erfindung verlässt also das Prinzip eines mechanisch fest mit dem Biegewandler verbundenen und dessen Schwenkbewegung mitmachenden Ventilgliedes und sieht stattdessen eine von dem Biegewandler entkoppelte präzise Linearführung des Ventilgliedes vor. Das Ventilglied ist mithin unabhängig von Fertigungs- und Montagetoleranzen des Biegewandlers und unter Entkopplung von der einen Bogen beschreibenden Antriebsbewegung des Biegewandlers sehr exakt in Bezug auf den zugeordneten Ventilsitz geführt. Dadurch, dass das Dichtelement zudem eine Flachgestalt hat, wobei es insbesondere plättchenförmig gestaltet ist, kann das Piezoventil mit äußerst kompakten Abmessungen verwirklicht werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Bei dem Schutzüberzug handelt es sich vorzugsweise um einen Schutzlack, der aufgrund seiner Funktion auch als Feuchteschutzlack bezeichnet werden könnte. Der Schutzüberzug bewirkt eine Abschirmung der empfindlichen Komponenten des Biegewandlers gegenüber ungünstigen Einflüssen seitens des den Biegewandler umströmenden Fluides.
Der Antriebsabschnitt des Biegewandlers und das Ventilglied sind insbesondere derart antriebsmäßig miteinander gekoppelt, dass sie quer zur Richtung der Antriebsbewegung gleitverschieblich aneinander anliegen und zwischen ihnen zudem ein allseitiger Kippfreiheitsgrad gegeben ist. Auf diese Weise kann der Antriebsabschnitt des Biegewandlers bei Ausführung der Antriebsbewegung an dem Ventilglied abgleiten und/oder diesbezüglich verkippen, ohne die aufgrund der Linearführungsmittel bezüglich des Ventilsitzes exakt vorgegebene Ausrichtung des Ventilgliedes zu beeinträchtigen.
Das Piezoventil ist insbesondere so aufgebaut, dass das Ventilglied an einer dem Ventilsitz zugewandten unteren Grundfläche des Antriebsabschnittes des Biegewandlers lose anliegt.
Es ist von Vorteil, wenn Beaufschlagungsmittel das Ventilglied ständig an die dem Ventilsitz zugewandte untere Grundfläche des Biegewandlers andrücken. Auf diese Weise wird die Auslenkung des Antriebsabschnittes direkt und ohne Verfälschung auf das Ventilglied übertragen.
Insbesondere wenn das Piezoventil in einer Weise eingesetzt wird, bei der durch den dem zu steuernden Ventilsitz zugeordneten Ventilkanal hindurch ein Druckmedium in die Ventilkammer eingespeist wird, kann dieses fluidische Druckmedium unmittelbar selbst das das Ventilglied ständig gegen den Biegewandler andrückende Beaufschlagungsmittel bilden.
Eine besonders zuverlässige Betriebsweise unabhängig von der Belegung der Ventilkanäle des Piezoventils ist vor allem dann gewährleistet, wenn als Beaufschlagungsmittel fungierende mechanische Federmittel vorhanden sind. Solche mechanischen Federmittel stützen sich einerseits am Ventilgehäuse und andererseits an dem Ventilglied ab, wobei sie insbesondere als Druckfedermittel ausgebildet sind.
Das Piezoventil kann so konzipiert sein, dass der Biegewandler lediglich drückende Kräfte in der Richtung zum Ventilsitz auf das Ventilglied übertragen kann. In diesem Fall bewirken oder unterstützen die erwähnten Beaufschlagungsmittel die Öffnungsbewegung des Ventilgliedes, wenn der Antriebsabschnitt des Biegewandlers vom Ventilsitz weggeschwenkt wird.
Eine alternative Ausführungsform des Piezoventils sieht vor, dass der Biegewandler bei beiden Schwenkrichtungen seiner Antriebsbewegung eine Kraftübertragung auf das Ventilglied vornehmen kann, um dieses Ventilglied entweder in eine Schließstellung am Ventilsitz oder in eine vom Ventilsitz abgehobene Offenstellung zu verlagern. Eine derartige antriebsmäßige Kopplung wird insbesondere mit Hilfe einer auf Formschluss basierenden Mitnehmerstruktur des Ventilgliedes realisiert, die insbesondere so ausgebildet ist, dass sie das Ventilglied auf der dem Ventilsitz abgewandten Oberseite zumindest partiell übergreift. Die Mitnehmerstruktur kann beispielsweise über Schnapphaken verfügen. Jedenfalls ist eine Hakenstruktur von Vorteil.
Die mittels der Mitnehmerstruktur zwischen dem Antriebsabschnitt des Biegewandlers und dem Ventilglied realisierte antriebsmäßige Kopplung kann ohne weiteres in der Richtung der Antriebsbewegung des Antriebsabschnittes mit einem gewissen Spiel behaftet sein. Auf diese Weise wird die zwecks Entkoppelung der beiden Komponenten gewünschte relative Beweglichkeit wirksam unterstützt.
Das Piezoventil kann bei Bedarf mit Federmitteln ausgestattet sein, die in der Schließrichtung auf das Ventilglied einwirken. Jegliche Beaufschlagungsmittel beziehungsweise Federmittel, die das Ventilglied in einer Richtung vorspannen, wirken zweckmäßigerweise ausschließlich zwischen dem Ventilglied und dem Ventilgehäuse und kooperieren nicht mit dem Biegewandler. Dadurch wird der Biegewandler geschont und entlastet.
Die Linearführungsmittel können grundsätzlich beliebig in der Ventilkammer des Ventilgehäuses angeordnet sein. Als besonders vorteilhaft wird allerdings angesehen, wenn die Linearführungsmittel – quer zu einer Schwenkebene, in der der Antriebsabschnitt bei seiner Betätigung verschwenkt wird – längsseits neben dem Biegewandler angeordnet sind. Auf diese Weise kann insbesondere auf Führungsmittel, die unterhalb des Biegewandlers liegen und die sich nachteilig auf die Bauhöhe des Piezoventils auswirken könnten, verzichtet werden. Besonders zweckmäßig wird erachtet, die Linearführungsmittel längsseits beidseits des Biegewandlers vorzusehen, so dass eine symmetrische Linearführung möglich ist, wobei der Biegewandler seine Antriebskraft in einem zwischen den Linearführungsmitteln liegenden Bereich in das Ventilglied einleiten kann.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung enthalten die Linearführungsmittel eine oder mehrere Führungssäulen, mit denen das Ventilglied linear verschiebbar in Eingriff steht. Das Ventilglied kann pro Führungssäule beispielsweise ein Führungsauge haben, mit dem es auf die Führungssäule gleitverschieblich aufgesteckt ist.
Anstelle von Führungssäulen können beispielsweise auch Führungsnuten direkt in der Wandung des Ventilgehäuses vorhanden sein, in die das Ventilglied gleitverschieblich eingreift. Solche Führungsnuten sind beispielsweise schwalbenschwanzförmig profiliert.
Mechanische Federmittel, die zur Unterstützung der Arbeitsbewegung des Ventilgliedes eingesetzt werden, können neben den Linearführungsmitteln platziert sein oder aber mit den Linearführungsmitteln zu einer Baueinheit zusammengefasst sein. Es besteht insbesondere die Möglichkeit, drückend wirkende Schraubenfedern oder Tellerfedern koaxial auf vorhandene Führungssäulen aufzustecken, so dass eine sehr platzsparende Unterbringung gegeben ist.
Das Ventilglied ist zweckmäßigerweise ein sich aus mehreren Komponenten zusammensetzendes Bauteil, wobei es zum einen das aus einem gut dichtenden Material bestehende, bevorzugt plättchenförmige, flache Dichtelement enthält und außerdem einen dieses Dichtelement tragenden Dichtelementträger. Der Dichtelementträger besteht hierbei insbesondere aus einem verschleißfesten Kunststoffmaterial. Das Dichtelement ist vorzugsweise stoffschlüssig an dem Dichtelementträger befestigt, beispielsweise durch Ankleben oder durch Spritzgießen unmittelbar bei der eigenen Herstellung.
Es ist von Vorteil, wenn der Dichtelementträger diejenige Komponente des Ventilgliedes ist, über die sowohl die antriebsmäßige Kopplung mit dem Biegewandler stattfindet als auch die Linearführung bezüglich des Ventilgehäuses. Um Reibungseinflüsse zu minimieren, können alle an der Linearführung teilnehmenden Komponenten bei Bedarf mittels geeigneter Verfahren beschichtet werden, beispielsweise mit einer durch Abscheidung generierten sogenannten PVD-Beschichtung (PVD = Physical Vapour Deposition).
Sollte im Betrieb des Piezoventils eine Beschädigung des Dichtelementes auftreten, kann das Ventilglied kostengünstig ausgetauscht werden, während der Biegewandler weiterhin uneingeschränkt nutzbar bleibt und problemlos wiederverwendet werden kann. Somit ist das Piezoventil äußerst wartungsfreundlich.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Piezoventils bei abgenommenem Gehäusedeckel des Ventilgehäuses,
2 einen Längsschnitt durch das Piezoventil gemäß Schnittlinie II-II aus 1,
3 einen Querschnitt durch das Piezoventil gemäß Schnittlinie III-III aus 2 im Bereich des Ventilglieds,
4 eine perspektivische Einzeldarstellung des Piezoventils bei abgenommenem Gehäusedeckel,
5 eine perspektivische Einzeldarstellung des bei dem Piezoventil der 1 bis 4 verwendeten Ventilgliedes,
6 einen Querschnitt analog 3 eines modifizierten Piezoventils, das über mechanische Federmittel zur Rückstellung des Ventilgliedes verfügt, und
7 in einem Querschnitt analog 6 eine andere modifizierte Bauform des Piezoventils, das über Federmittel zur Rückstellung des Ventilgliedes verfügt, die im Vergleich zur Ausführungsform der 6 unmittelbar mit den Linearführungsmitteln zusammengefasst sind.
Das in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Piezoventil wird im Folgenden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei die Erläuterungen für alle Ausführungsbeispiele gelten, sofern im Einzelfall keine anderslautenden Angaben gemacht werden.
Das Piezoventil 1 verfügt über ein beispielsweise kastenförmiges Ventilgehäuse 2, das einen im Folgenden als Ventilkammer 3 bezeichneten Innenraum umschließt. Das Ventilgehäuse 2 hat exemplarisch ein Unterteil 2a mit einer Bodenwand 4 und einer umlaufenden, von der Bodenwand 4 in einer Höhenrichtung 5 hochragenden Seitenwand 6. Ferner enthält das Ventilgehäuse 2 eine der Bodenwand 4 in der Höhenrichtung 5 gegenüberliegende Deckenwand 8, die beim Ausführungsbeispiel von einem Gehäusedeckel 2b gebildet ist, der eine von der Seitenwand 6 umrahmte Gehäuseöffnung 7 des Unterteils 2a verschließt. In den 1 und 4 ist der Gehäusedeckel 2b nicht abgebildet.
Im Innern des Ventilgehäuses 2 befindet sich ein piezoelektrischer Biegewandler 12. Der Biegewandler 12 hat eine Längsgestalt mit einer Längsachse 13 und ist insbesondere lamellenförmig gestaltet. Er verfügt quer zu der Längsachse 13 über einen länglichen und bevorzugt im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, was aus 3, 6 und 7 gut ersichtlich ist. Seine Außenfläche 14 unterteilt sich in zwei einander entgegengesetzte, vordere und hintere Stirnflächen 15a, 15b, zwei großflächige, einander entgegengesetzte untere und obere Grundflächen 16a, 16b sowie zwei ebenfalls einander entgegengesetzte erste und zweite längsseitige Randflächen 17a, 17b. Die beiden Stirnflächen 15a, 15b weisen in Achsrichtung der Längsachse 13, die beiden Grundflächen 16a, 16b sind in der Höhenrichtung 5 orientiert und die beiden längsseitigen Randflächen 17a, 17b weisen in einer zu der Höhenrichtung 5 und der Längsachse 13 rechtwinkeligen Querrichtung 18.
Die bei der vorstehenden Benennung der Flächen verwendeten Richtungsangaben dienen zur besseren Unterscheidung bei der nachfolgenden Beschreibung. Grundsätzlich kann das Piezoventil 1 aber mit beliebiger Ausrichtung eingesetzt werden, so dass beispielsweise die vordere Stirnfläche 15 nach oben weist oder die untere Grundfläche 16 seitwärts oder nach oben orientiert ist.
Der Biegewandler 12 ist derart in der Ventilkammer 3 ausgerichtet, dass seine untere Grundfläche 16a der Bodenwand 4 zugewandt ist, jedoch mit Abstand zu dieser Bodenwand 4 zu liegen kommt. Ein Abstand ist außerdem vorhanden zwischen der oberen Grundfläche 16b und der dieser gegenüberliegenden Deckenwand 8.
Der Biegewandler 12 hat exemplarisch einen der hinteren Stirnfläche 15b zugeordneten hinteren Endabschnitt, der als Halteabschnitt 22 bezeichnet sei und mit dem er in geeigneter Weise am Ventilgehäuse 2 gehalten ist. Exemplarisch ist der Halteabschnitt 22 zwischen einem an die Bodenwand 4 angeformten Widerlager 23 und einer schematisch angedeuteten Federeinrichtung 24 eingespannt. Er kann aber beispielsweise auch mittels einer Vergussmasse an seinem Halteabschnitt 22 gehäusefest fixiert sein.
An den Halteabschnitt 22 schließt sich ein sich bis zur vorderen Stirnfläche 15a erstreckender Längenabschnitt des Biegewandlers 12 an, der als Antriebsabschnitt 25 bezeichnet sei.
Unter Verwendung elektrischer Leiter 26, die mit dem piezoelektrischen Biegewandler 12 kontaktiert sind und die aus dem Ventilgehäuse 2 herausführen, lässt sich an den piezoelektrischen Biegewandler 12 mittels einer nicht abgebildeten elektronischen Steuereinrichtung eine elektrische Steuerspannung anlegen. Dadurch kann der Antriebsabschnitt 25 des Biegewandlers 12 unter Ausnutzung des reziproken piezoelektrischen Effektes zu einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Antriebsbewegung 27 relativ zu dem Halteabschnitt 22 und zum Ventilgehäuse 2 veranlasst werden. Die Antriebsbewegung 27 ist eine Schwenkbewegung. Durch die Antriebsbewegung 27 wird der Antriebsabschnitt 25 je nach Bewegungsrichtung entweder nach oben in Richtung zur Deckenwand 8 oder nach unten in Richtung zur Bodenwand 4 ausgelenkt. Die Antriebsbewegung 27 findet in einer Schwenkebene 28 statt, die rechtwinkelig zu den beiden Grundflächen 16a, 16b verläuft.
Der piezoelektrische Biegewandler 12 ist in an sich bekannter Weise piezoelektrisch aufgebaut und repräsentiert beispielsweise einen Biegewandler 12 mit bimorpher Struktur. Er enthält mindestens eine Schicht aus einem Piezomaterial, insbesondere eine Piezokeramik, die mit mindestens einer piezoelektrisch inaktiven Materialschicht, beispielsweise federelastisches Metall oder federelastisches Karbonmaterial, zu einem Schichtkörper vereinigt ist und die an ihrer Oberseite und Unterseite von je einer beispielsweise aufgedampften oder auf sonstige Weise aufgebrachten Elektrodenschicht flankiert wird. Die elektrischen Leiter 26 sind mit diesen Elektrodenschichten elektrisch leitend verbunden.
Den äußeren Abschluss des Biegewandlers 12 bildet ein als sehr dünne Schicht aufgebrachter Schutzüberzug 32. Er umhüllt bevorzugt komplett die vorstehend erläuterten Schichtkomponenten des Biegewandlers 12 einschließlich der Elektroden, wobei es vor allem darauf ankommt, dass die Elektroden fluiddicht abgedeckt werden.
Beim Ausführungsbeispiel ist der gesamte piezoelektrische Biegewandler 12 in der Ventilkammer 3 angeordnet, die im Betrieb des Piezoventils 1 von einem zu steuernden Fluid, beispielsweise Druckluft oder eine unter Druck stehende Flüssigkeit, befüllt sein kann. Insofern bildet hier der Schutzüberzug 32 eine Außenhülle des gesamten Biegewandlers 12. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel gelangt während des Betriebes des Piezoventils 1 lediglich der zu der Antriebsbewegung 27 antreibbare Antriebsabschnitt 25 in Kontakt mit dem Fluid, da der Halteabschnitt 22 außerhalb der Ventilkammer 3 liegt. In diesem Fall genügt es prinzipiell, wenn lediglich der Antriebsabschnitt 25 mit dem Schutzüberzug 32 versehen ist. Der Schutzüberzug 32 isoliert die innere Struktur des Biegewandlers 12 vom ihn umgebenden Medium und bewirkt insbesondere einen Schutz vor Feuchtigkeit. Er besteht insbesondere aus einem dünnen Schutzlack. Auf diese Weise werden Kurzschlüsse oder sonstige Funktionsbeeinträchtigungen des piezoelektrischen Biegewandlers 12 ausgeschlossen.
In der Ventilkammer 3 befindet sich außer dem Biegewandler 12 ein bezüglich des Biegewandlers 12 separat ausgebildetes Ventilglied 36. Das Ventilglied 36 ist durch Linearführungsmittel 37 relativ zum Ventilgehäuse 2 linear verschiebbar geführt, wobei die von ihm ausführbare und geführte Linearbewegung als Arbeitsbewegung 38 bezeichnet sei und in der Zeichnung durch einen Doppelpfeil illustriert ist. Die Arbeitsbewegung 38 verläuft in einer zu der Schwenkebene 28 parallelen Ebene, so dass die Antriebsbewegung 27 und die Arbeitsbewegung 38 in zueinander parallelen Ebenen ausführbar sind. Während allerdings die Arbeitsbewegung 38 eine Linearbewegung ist, handelt es sich bei der Antriebsbewegung 27 des Antriebsabschnittes 25 um eine einem bogenförmigen Verlauf folgende nichtlineare Bewegung.
Die Arbeitsbewegung 38 des Ventilgliedes 36 ist durch den Biegewandler 12 hervorrufbar, dessen Antriebsabschnitt 25 in einer die erforderliche Antriebskraft übertragenden Weise antriebsmäßig mit dem Ventilglied 36 gekoppelt ist.
Das Ventilglied 36 weist ein flaches, bevorzugt plättchenförmig ausgebildetes Dichtelement 42 auf, das auch als ”Dichtrad” bezeichnet werden kann und das zweckmäßigerweise einen kreisförmigen Außenumriss hat. Es besteht zweckmäßigerweise aus einem Material mit gummielastischen Eigenschaften.
Das Dichtelement 42 liegt in der Höhenrichtung 5 einem Ventilsitz 35 gegenüber, der an der Innenfläche der Bodenwand 4 angeordnet ist und insbesondere von einer kragenartigen Erhebung der Bodenwand 4 gebildet ist. Der Ventilsitz 35 umrahmt die Kanalmündung 34 eines in die Ventilkammer 3 einmündenden, steuerbaren Ventilkanals 33, der die Wandung des Ventilgehäuses 2 und insbesondere die Bodenwand 4 durchsetzt. Mit dem Ausdruck ”steuerbar” soll ausgedrückt werden, dass durch Zusammenwirken des Ventilgliedes 36 mit dem Ventilsitz 35 der Fluiddurchgang durch den steuerbaren Ventilkanal 33 beeinflussbar ist.
Im Rahmen der Arbeitsbewegung 38 ist das Ventilglied 36 wahlweise in einer Schließstellung oder in mindestens einer Offenstellung positionierbar. In der Schließstellung liegt es mit seinem Dichtelement 42 unter Abdichtung an dem Ventilsitz 35 an und sperrt den steuerbaren Ventilkanal 33 mithin ab. In jeder Offenstellung ist das Ventilglied 36 derart positioniert, dass das Dichtelement 42 mehr oder weniger weit vom Ventilsitz 35 abgehoben ist, so dass der Fluiddurchgang durch den steuerbaren Ventilkanal 33 hindurch freigegeben ist und ein Fluidübertritt zwischen der Ventilkammer 3 und dem steuerbaren Ventilkanal 33 möglich ist.
Der im Folgenden als Koppelbereich 43 bezeichnete Bereich der antriebsmäßigen Kopplung zwischen dem Ventilglied 36 und dem Antriebsabschnitt 25 des Biegewandlers 12 liegt zweckmäßigerweise benachbart zu der vorderen Stirnfläche 15a. Dort führt der Antriebsabschnitt 25 im Rahmen seiner Antriebsbewegung 27 den größten Hub aus. Der Schutzüberzug 32 befindet sich an dem Biegewandler 12 auch in dem Koppelbereich 43. Es ist ein Merkmal des Piezoventils 1, dass dieser Schutzüberzug 32 keiner lokalen Entfernung bedarf, um das antriebsmäßige Zusammenwirken des Antriebsabschnittes 25 mit dem Ventilglied 36 zu ermöglichen. Der Biegewandler 12 muss also in dem Fall, dass der Schutzüberzug 32 von einem Schutzlack gebildet ist, nicht entlackt werden. Dies ermöglicht günstige Herstellkosten.
Ein weiterer wichtiger Aspekt des Piezoventils 1 besteht darin, dass die in dem Koppelbereich 43 realisierte antriebsmäßige Kopplung zwischen dem Antriebsabschnitt 25 und dem Ventilglied 36 in einer Weise realisiert ist, dass zwischen den vorgenannten Komponenten, also zwischen dem Antriebsabschnitt 25 und dem Ventilglied 36, relative Translationsbewegungen 44a und Kippbewegungen 44b möglich sind, die insgesamt als relative Ausgleichsbewegungen 44 bezeichnet werden. Die relativen Kippbewegungen 44b ermöglichen insbesondere ein Verkippen zwischen dem Antriebsabschnitt 25 und dem Ventilglied 36 um eine zur Längsachse 13 parallele Achse. Die Translationsbewegungen 44a ermöglichen zweckmäßigerweise relative Verschiebebewegungen zwischen dem Antriebsabschnitt 25 und dem Ventilglied 36 in einer zu der geführten Arbeitsbewegung 38 rechtwinkeligen Ausgleichsebene. Auf diese Weise sind der Antriebsabschnitt 25 und das Ventilglied 36 so voneinander entkoppelt, dass zwar der Antriebsabschnitt 25 die notwendige Stellkraft zum Ausführen der Arbeitsbewegung 38 auf das Ventilglied 36 ausüben kann, gleichzeitig jedoch das Ventilglied 36 in der Präzision seiner Arbeitsbewegung 38 nicht von in dem Koppelbereich 43 vorhandenen Unregelmäßigkeiten beeinflusst wird und dementsprechend das Dichtelement 42 in der Schließstellung sehr präzise auf dem Ventilsitz 35 aufliegt.
Die Linearführungsmittel 37 sind bevorzugt so ausgebildet, dass die Richtung der durch sie vorgegebenen Arbeitsbewegung 38 mit der Normalenrichtung der Kanalmündung 34 zusammenfällt und hierbei insbesondere auch mit der Höhenrichtung 5 zusammenfällt.
Bevorzugt ist das Ventilglied 36 mehrteilig ausgebildet. Beim Ausführungsbeispiel ist dies der Fall. Hier besteht das Ventilglied 36 aus einem beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigten Dichtelementträger 45 und dem diesbezüglich eigenständigen Dichtelement 42, die beide zu einer nur einheitlich bewegbaren Baueinheit in Gestalt des Ventilgliedes 36 zusammengefasst sind. Exemplarisch sind sie miteinander verklebt. Das Dichtelement 42 kann aber an dem Dichtelementträger 45 auch durch Spritzgießen angeformt sein.
Die sich auf die antriebsmäßige Kopplung mit dem Antriebsabschnitt 25 und auf die Linearführung bezüglich des Ventilgehäuses 2 beziehenden Maßnahmen des Ventilgliedes 36 sind an dem Dichtelementträger 45 realisiert.
Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Ventilglied 36 allein aus dem entsprechend gestalteten Dichtelement 42.
Das Ventilglied 36 ist zweckmäßigerweise in dem zwischen dem Antriebsabschnitt 25 und dem Ventilsitz 35 liegenden Bereich angeordnet. Dabei wird es von dem sich auch über den Ventilsitz 35 hinweg erstreckenden Antriebsabschnitt 25 überlagert. An der der unteren Grundfläche 16a des Biegewandlers 12 zugewandten Oberseite verfügt das Ventilglied 36 über eine beim Ausführungsbeispiel an dem Dichtelementträger 45 ausgebildete Abstützfläche 48, mit der es an der Unterseite des Antriebsabschnittes 25 anliegen kann. Bevorzugt ist ein nur loser Kontakt zwischen der Abstützfläche 48 und der unteren Grundfläche 16a vorhanden, der eine Gleitverschieblichkeit ermöglicht, derart, dass durch Abgleiten der Abstützfläche 48 an der unteren Grundfläche 16a eine relative Translationsbewegung 44a zwecks Toleranzausgleich möglich ist.
Wenn der Biegewandler 12 derart elektrisch angesteuert wird, dass er sich im Rahmen der Antriebsbewegung 27 in Richtung zum Ventilsitz 35 bewegt, drückt er mit seinem Antriebsabschnitt 25 auf die Abstützfläche 48 und drückt somit das Ventilglied 36 einschließlich des Dichtelementes 42 in Richtung zum Ventilsitz 35 bis zum Erreichen der daran anliegenden Schließstellung.
Wenn im Betrieb des Piezoventils 1 an dem steuerbaren Ventilkanal 33 ein Überdruck anliegt – dies ist der Fall, wenn der steuerbare Ventilkanal 33 als Speisekanal genutzt wird –, hat der Biegewandler 12 durch ein Hervorrufen der Schließbewegung des Ventilgliedes 36 die dem Ventilglied 36 entgegenwirkenden Fluidkräfte zu überwinden. Mit anderen Worten bildet hier das über den steuerbaren Ventilkanal 33 zugeführte Fluid ein zwischen dem Ventilgehäuse und dem Ventilglied 36 wirkendes Beaufschlagungsmittel, das das Ventilglied 36 ständig in der Öffnungsrichtung, also im Sinne eines Abhebens vom Ventilsitz 35, beaufschlagt und dadurch das Ventilglied 36 ständig an die untere Grundfläche 16a des Antriebsabschnittes 25 andrückt. In einem solchen Fall, der in 3 illustriert ist, bedarf es keiner zusätzlichen Beaufschlagungsmittel, um die Offenstellung des Ventilgliedes 36 zu erhalten.
Je nach Anwendung des Piezoventils 1 kann es vorteilhaft sein, wenn der Biegewandler 12 nicht nur die Schließbewegung, sondern auch die Öffnungsbewegung des Ventilgliedes 36 aktiv unterstützt. Beim Ausführungsbeispiel ist dies der Fall, wobei die genannte Funktionalität dadurch gewährleistet ist, dass das Ventilglied 36 in dem Koppelbereich 43 eine mit dem Antriebsabschnitt 25 in formschlüssigem Eingriff stehende Mitnehmerstruktur 52 aufweist.
Die Mitnehmerstruktur 52 ist vorzugsweise als Hakenstruktur 53 realisiert, die den Antriebsabschnitt 25 an der oberen Grundfläche 16b zumindest ein Stückweit übergreift.
Exemplarisch enthält die Hakenstruktur 53 zwei insbesondere einstückig an dem Dichtelementträger 45 ausgebildete Mitnehmerhaken 54, die an den beiden längsseitigen Randflächen 17a, 17b des Biegewandlers 12 vorbei nach oben ragen und an ihren oberen Endbereichen abgebogen oder abgewinkelt sind, so dass sie die obere Grundfläche 16b an den beiden längsseitigen Randbereichen jeweils ein Stückweit übergreifen.
Bewegt sich der Antriebsabschnitt 25 im Rahmen der Antriebsbewegung 27 vom Ventilsitz 36 weg nach oben, drückt er von unten her gegen die ihn übergreifenden Mitnehmerhaken 54, so dass er das Ventilglied 36 mitnimmt.
Die Mitnehmerstruktur 52 ist so ausgebildet, dass die gewünschten Freiheitsgrade für die relative Ausgleichsbewegung 44 gewährleistet sind. Insbesondere wird der Antriebsabschnitt 25 zwischen der Abstützfläche 48 und den Mitnehmerhaken 54 derart mit Spiel gehalten, dass er unabhängig vom Ventilglied 36 sowohl bezüglich der Längsachse 13 als Schwenkachse verkippen kann als auch geringfügiges Spiel in der Höhenrichtung 5 und in der Querrichtung 18 hat. Ferner sind auch in der Achsrichtung der Langsachse 13 translatorische Relativbewegungen zwischen dem Antriebsabschnitt 25 und dem Ventilglied 36 möglich, so dass Lageabweichungen kompensiert werden, die daraus resultieren, dass es sich bei der Arbeitsbewegung 38 um eine Linearbewegung und bei der Antriebsbewegung 27 des Antriebsabschnittes 25 um eine Schwenkbewegung handelt.
Eine nicht abgebildete Ausführungsform der Mitnehmerstruktur 52 sieht vor, dass das Ventilglied 36 eine nach Art einer Öse gestaltete Öffnung hat, durch die der Antriebsabschnitt 25 spielbehaftet hindurchgreift.
Durch die Linearführungsmittel 37 ist gewährleistet, dass das Dichtelement 42 in der Schließstellung sehr exakt auf dem Ventilsitz 35 aufsitzt, unabhängig von eventuellen Fertigungs- und Montagetoleranzen des Biegewandlers 12 und der zur antriebsmäßigen Kopplung zwischen dem Biegewandler 12 und dem Ventilglied 36 vorhandenen Maßnahmen.
Die Linearführungsmittel 37 können auf unterschiedliche Weise realisiert werden, so beispielsweise dadurch, dass an der Innenfläche der Wandung des Ventilgehäuses 2 eine oder mehrere Führungsnuten ausgebildet sind, in die das Ventilglied 36 mit insbesondere seinem Dichtelementträger 45 linear gleitverschieblich eingreift. Unabhängig von der Ausgestaltung der Linearführungsmittel 37 ist es jedoch von Vorteil, wenn die Linearführungsmittel 37 in der Querrichtung 18 längsseits neben dem Biegewandler 12 angeordnet sind, wobei es sich aus Symmetriegründen empfiehlt, die Linearführungsmittel 37 längsseits beidseits des Biegewandlers 12 auszubilden.
Bei den Ausführungsbeispielen sind die Linearführungsmittel 37 in vorteilhafter Weise als Säulenführungen ausgebildet. In der Querrichtung 18 beidseits neben dem Antriebsabschnitt 25 ist jeweils mindestens eine sich in der Höhenrichtung 5 erstreckende Führungssäule 55 angeordnet, die fest mit dem Ventilgehäuse 2 verbunden und insbesondere einstückig mit der Wandung des Ventilgehäuses 2 ausgebildet ist. Jede Führungssäule 55 ragt ausgehend von der Bodenwand 4 nach oben in Richtung zu der Deckenwand 8. Die Führungssäulen 55 sind in der Querrichtung 18 derart beabstandet zueinander angeordnet, dass der Biegewandler 12 mit seinem Antriebsabschnitt 25 zwischen sie eingreifen und insbesondere auch zwischen ihnen hindurchgreifen kann.
Das Ventilglied 36 und insbesondere dessen Dichtelementträger 45 erstreckt sich unterhalb des Antriebsabschnittes 25 in der Querrichtung 18 und ragt mit zwei Führungsabschnitten 47a, 47b längsseits auf entgegengesetzten Seiten über den Biegewandler 12 hinaus. Jeder dieser Führungsabschnitte 47a, 47b ist an einer der beiden Führungssäulen 55 in der gewünschten Richtung der Arbeitsbewegung 38 linear verschiebbar geführt. Beim Ausführungsbeispiel ist dies dadurch realisiert, dass die Führungsabschnitte 47a, 47b als Führungsaugen konzipiert sind und jeweils eine Führungsbohrung 56 definieren, mit der sie auf die zugeordnete Führungssäule 55 axial gleitverschieblich aufgesteckt sind. Durch geeignete Beschichtungen lässt sich eine sehr leichtgängige Verschiebbarkeit des Ventilgliedes 36 bezüglich den Führungssäulen 55 gewährleisten.
Bevorzugt hat das Ventilglied 36 eine aus 5 gut ersichtliche knochenähnliche Formgebung, mit einem das Dichtelement 42 tragenden und mit dem Antriebsabschnitt 25 kooperierenden Mittelabschnitt größeren Durchmessers und zwei von diesem Mittelabschnitt abstehenden schmäleren Führungsabschnitten 47a, 47b.
Die beiden Ausführungsbeispiele weisen identisch konzipierte Linearführungsmittel 37 auf. Unterschiede ergeben sich allerdings in der Art und Weise der Unterstützung der Rückstellung des Antriebsabschnittes 25 in eine die Offenstellung des Ventilgliedes 36 vorgebende Grundstellung.
Während beim Ausführungsbeispiel der 3 die genannte Grundstellung allein durch den formschlüssig mit dem Ventilglied 36 gekoppelten Biegewandler 12 und durch die gegebenenfalls vorhandene Fluidkraft hervorgerufen wird, sehen die Ausführungsbeispiele der 5 und 6 jeweils zusätzliche mechanische Federmittel 57 als Beaufschlagungsmittel vor, die das Ventilglied 36 ständig in der Öffnungsrichtung beaufschlagen.
Die mechanischen Federmittel 57 sind als Druckfedermittel ausgebildet und stützen sich einerseits an der Bodenwand 4 und andererseits am Ventilglied 36 und hierbei vorzugsweise an dem Dichtelementträger 45 ab.
Beim Ausführungsbeispiel der 6 sind die Federmittel 57 unabhängig von den Linearführungsmitteln 37 angeordnet und befinden sich bevorzugt zwischen den beiden den Biegewandler 12 flankierenden Führungssäulen 55. Sie sind insbesondere koaxial zu der Kanalmündung 34 angeordnet und bestehen beim Ausführungsbeispiel aus einer einzigen Druckfeder.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 7 sind die Federmittel 57 mit den Linearführungsmitteln 37 kombiniert. Sie enthalten hier pro Führungssäule eine Federeinheit 57a, die koaxial auf die zugeordnete Führungssäule 55 aufgesteckt ist und sich zwischen einerseits der Bodenwand 4 und andererseits einem Führungsabschnitt 47a, 47b abstützt.
Allen Ausführungsbeispielen des Piezoventils 1 ist gemeinsam, dass das Ventilglied 36 quasi ”fliegend” unabhängig vom Biegewandler 12 im Ventilgehäuse 2 angeordnet und geführt ist. Das Ventilglied 36 ist von dem als Aktor fungierenden Biegewandler 12 getrennt und unabhängig ausgebildet. Aufgrund der vorhandenen Entkopplung der Antriebsverbindung ist der genaue Kontaktbereich zwischen dem Antriebsabschnitt 25 und dem Ventilglied 36 prinzipiell irrelevant, da die reproduzierbare Positionierung des Dichtelementes 42 bezüglich des Ventilsitzes 35 allein von den Linearführungsmitteln 37 bestimmt wird.
Das Ventilglied 36 kann druckunterstützt betrieben werden, also mit Unterstützung durch den Druck des zu steuernden Fluides, oder aber alternativ oder ergänzend durch eine entsprechende Anbindung beziehungsweise Kopplung mit dem Antriebsabschnitt 25, was beispielsweise durch die schon geschilderte Hakenstruktur 53 realisierbar ist, wobei die Mitnehmerhaken 54 im Übrigen auch als Schnapphaken ausgebildet sein können.
Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, Federmittel 57 unterstützend zum öffnen oder auch – was in der Zeichnung nicht illustriert ist – zum Schließen des Ventilgliedes 36 vorzusehen, wobei die schließend wirkenden Federmittel zweckmäßigerweise direkt auf das Ventilglied 36 einwirken und nicht auf den Biegewandler 12, so dass Letzterer keine Überbeanspruchung erfährt. Die Federelemente können als Einlegeteile oder als Spritzgussteile realisiert oder integriert sein. Im Falle eines defekten Dichtelementes 42 kann das Piezoventil durch einfachen Austausch des ”fliegend” gelagerten Ventilgliedes 36 repariert werden.
Die Piezoventile 1 des Ausführungsbeispiels sind als 2/2-Wegeventile konzipiert. Zusätzlich zu dem steuerbaren Ventilglied 36 mündet hierbei in die Ventilkammer 3 ein nicht steuerbarer, ungesteuerter Ventilkanal 58, der im Betrieb beispielsweise mit einem zu versorgenden Verbraucher verbindbar ist. Der ungesteuerter Ventilkanal 58 durchsetzt die Wandung des Ventilgehäuses 2, exemplarisch die Bodenwand 4, und kommuniziert unabhängig von der momentanen Stellung des Ventilgliedes 36 ständig mit der Ventilkammer 3. In der Offenstellung des Ventilgliedes 36 liegt über die Ventilkammer 3 hinweg eine Fluidverbindung zwischen dem steuerbaren Ventilkanal 33 und dem ungesteuerten Ventilkanal 58 vor, die in der Schließstellung des Ventilgliedes 36 unterbrochen ist.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel lässt sich die erfindungsgemäße Maßnahme auch bei Piezoventilen mit anderer Funktionalität realisieren, beispielsweise bei einem 3/2-Wege-Piezoventil oder einem 3/3-Wege-Piezoventil.

Claims

Piezoventil, mit einem Ventilgehäuse (2), das eine Ventilkammer (3) definiert, in der ein Ventilglied (36) angeordnet ist, das ein einem Ventilsitz (35) gegenüberliegendes flaches Dichtelement (42) aufweist oder ein solches Dichtelement (42) bildet, und das mit einem unter Ausführung einer Antriebsbewegung (27) verschwenkbaren Antriebsabschnitt (25) eines piezoelektrischen Biegewandlers (12) derart antriebsmäßig gekoppelt ist, dass es durch diese Antriebsbewegung (27) zu einer sich an den Ventilsitz (35) annähernden oder von dem Ventilsitz (35) entfernenden Arbeitsbewegung (38) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegewandler (12) zumindest an seinem Antriebsabschnitt (25) und dort einschließlich seiner mit dem Ventilglied (36) in Kontakt stehenden Bereiche mit einem einen Schutz vor Feuchtigkeit bewirkenden Schutzüberzug (32) versehen ist, wobei die zwischen dem Antriebsabschnitt (25) und dem Ventilglied (36) vorhandene antriebsmäßige Kopplung relative Ausgleichsbewegungen (44) zumindest in Form relativer Translationsbewegungen (44a) und relativer Kippbewegungen (44b) zwischen diesen beiden Komponenten (25, 36) zulässt und das Ventilglied (36) zur Ausführung seiner Arbeitsbewegung (38) unabhängig von dem Biegewandler (12) durch Linearführungsmittel (37) relativ zum Ventilgehäuse (2) linear verschiebbar geführt ist.
Piezoventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzüberzug (32) von einem Schutzlack gebildet ist.
Piezoventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (36) an dem Antriebsabschnitt (25) des Biegewandlers (12) quer zur Richtung der Antriebsbewegung gleitverschieblich mit zusätzlichem Kippfreiheitsgrad anliegt.
Piezoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegewandler (12) eine dem Ventilsitz (35) zugewandte untere Grundfläche (16a) aufweist und das Ventilglied (36) an dieser unteren Grundfläche (16a) lose anliegt.
Piezoventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (36) durch zwischen ihm und dem Ventilgehäuse (2) wirkende Beaufschlagungsmittel an die untere Grundfläche (16a) des Biegewandlers (12) angedrückt wird oder andrückbar ist.
Piezoventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungsmittel von mechanischen Federmitteln (57) gebildet sind.
Piezoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (36) eine bei beiden Schwenkrichtungen der Antriebsbewegung (27) mit dem Antriebsabschnitt (25) des Biegewandlers (12) in Mitnahmeeingriff stehende Mitnehmerstruktur (52) aufweist.
Piezoventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsabschnitt (25) des Biegewandlers (12) von der Mitnehmerstruktur (52) des Ventilgliedes (36) auf der dem Ventilsitz (35) abgewandten Oberseite zumindest partiell übergriffen wird.
Piezoventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerstruktur (52) als Hakenstruktur (53) ausgebildet ist, die über mehrere den Antriebsabschnitt (52) an dessen dem Ventilsitz (35) abgewandten Seite jeweils partiell übergreifende Mitnehmerhaken (54) verfügt.
Piezoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (36) in der Richtung seiner Arbeitsbewegung (38) spielbehaftet mit dem Antriebsabschnitt (25) des Biegewandlers (12) gekoppelt ist.
Piezoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Linearführungsmittel (37) eine lineare Arbeitsbewegung (38) definiert wird, deren Richtung mit der Normalenrichtung einer von dem Ventilglied (36) umrahmten Kanalmündung (34) eines steuerbaren Ventilkanals (33) zusammenfällt.
Piezoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsabschnitt (25) bei seiner Antriebsbewegung (27) in einer Schwenkebene (28) auslenkbar ist, wobei die Linearführungsmittel (37) quer zu dieser Schwenkebene (28) längsseits neben dem Biegewandler (12) angeordnet sind.
Piezoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführungsmittel (37) mindestens eine ortsfest bezüglich des Ventilgehäuses (2) angeordnete Führungssäule (55) enthalten, an der das Ventilglied (36) linear verschiebbar geführt ist.
Piezoventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegewandler (12) längsseits beidseits von jeweils mindestens einer Führungssäule (55) flankiert ist.
Piezoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (36) einen das Dichtelement (42) tragenden Dichtelementträger (45) aufweist, an dem das Dichtelement (42) als separates Bauteil angeordnet ist und der sowohl die zur antriebsmäßigen Kopplung mit dem Biegewandler (12) dienenden als auch die zur Linearführung dienenden Maßnahmen des Ventilgliedes (36) aufweist.