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Die
Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung, die insbesondere als
Gassicherheitsventil mit Stellfunktion einsetzbar ist.
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Gassicherheitsventile
haben die Aufgabe, einen Gasstrom bei Bedarf freizugeben, wobei
sie im Fehlerfalle mit größter Sicherheit
schließen
müssen. In
der Regel sind sie direkt durch Elektromagnete oder durch Servoantriebe
durch den Gasdruck betätigt.
Damit sind reine Schaltfunktionen (Auf/Zu) ohne größere Schwierigkeiten
realisierbar. Jedoch ist es häufig
erforderlich, einen Gasstrom nicht nur sperren und freigeben zu
können,
sondern auch Zwischenstellungen einregulieren zu können. Dies
betrifft beispiels weise das Zünden
von Brennern mit reduzierter Gasmenge zur Vermeidung von Verpuffungen.
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Aus
der
DE 101 07 194
C1 ist ein Gassicherheitsventil bekannt, das im Grunde
genommen zwei in einem Gehäuse
vereinigte, bezüglich
der Durchflussrichtung hintereinander angeordnete Magnetventile
aufweist. Das zweite Ventil ist ein kombiniertes Ventil mit zwei
Ausgängen
und entsprechend zwei Ventilverschlussgliedern, die von einem gemeinsamen
Antrieb her betätigt
werden. Während
eines der Ventilverschlussglieder starr mit dem Antrieb verbunden
ist, weist das andere ein gewisses Spiel auf, so dass beide Ventilverschlussglieder
den zugeordneten Gasweg nacheinander freigeben. Damit kann ein entsprechender
geteilter Brenner sanft gezündet
werden, indem erst eine Hälfte
mit reduzierter Gasmenge gezündet
und dann die zweite Brennerhälfte
sowie die volle Gasmenge für
die erste Brennerhälfte
freigegeben wird.
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Diese
Ventileinrichtung erfüllt
die in sie gesetzten Erwartungen. Allerdings ist eine Einstellung auf
die jeweils verwendete Gasqualität
erforderlich.
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Aus
der
DE 198 31 630
A1 ist ein Antrieb für ein
Stellglied eines Ventils bekannt, bei dem eine stufenlose Stellbewegung
des Ventilverschlussglieds erzielbar ist. Das Ventilverschlussglied
ist mit einer Ventilspindel verbunden, die an ihrem von dem Ventilverschlussglied
abliegenden Ende ein Schraubelement trägt. Dieses steht mit einem
Innengewinde einer gasdicht mit dem Ventilgehäuse verbundenen Hülse in Eingriff.
Eine Drehung des Schraubelements bewirkt eine Axialverstellung des
Ventilverschlussglieds. Die Drehung wird durch eine Magnetkupplung bewirkt,
zu der magnetische Elemente an dem Schraubglied und an einem außerhalb
der Hülse
konzentrisch zu dieser drehbar gelagerten Kupplungshälfte dienen.
Diese ist über
einen Stellmotor verdrehbar. Wird die äußere Kupplungshälfte verdreht wird
das innerhalb der Hülse
liegende Schraubelement entsprechend mitgedreht.
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Dieses
Ventil weist keine Sicherheitsschließcharakteristik auf.
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Davon
ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Ventileinrichtung zu
schaffen, die neben dem Sperren und Freigeben eines Gaswegs auch
die Einregulierung von Zwischenpositionen (Drosselpositionen) gestattet
und die Sicherheitsanforderungen erfüllt.
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Diese
Aufgabe wird mit der Ventileinrichtung nach Anspruch 1 gelöst:
Die
erfindungsgemäße Ventileinrichtung
weist zumindest ein Ventilverschlussglied auf, das mit einem auch
Zwischenpositionen einstellenden Stellantrieb über eine steuerbare Kupplungseinrichtung
verbunden ist. Diese ist vorzugsweise als Magnetkupplung ausgebildet,
wobei sie im stromlosen Zustand die Antriebsverbindung zwischen
dem Stellantrieb und dem Ventilverschlussglied aufhebt. Der Stellantrieb
kann beispielsweise ein Stellmotor sein, der über ein Spindelhubgetriebe
oder ein anderes, die Drehbewegung des Stellmotors in eine Linearbewegung
umsetzendes Getriebe mit der Kupplungseinrichtung verbunden ist.
Dieses Getriebe weist vorzugsweise eine relativ hohe Untersetzung
auf, so dass die Stellbewegung langsam und kontrollierbar erfolgt.
Die Kraft zum Öffnen
des Ventilver schlussglieds wird über
die Kupplungseinrichtung übertragen.
Sobald die Kupplungseinrichtung freigegeben wird, entkuppelt sie und
gestattet unabhängig
von der Stellposition des Stellantriebs das Schließen des
Ventilverschlussglieds.
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Ein
weiteres wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein
Positionssensor der mit dem Ventilverschlussglied verbunden ist,
das in Schließstellung,
in Offenstellung und in Zwischenstellungen (Drosselstellungen) überführbar ist.
Dies gilt unabhängig
davon, ob der Stellantrieb starr oder über die oben genannte Kupplungseinrichtung
mit dem Ventilverschlussglied verbunden ist. Der Positionssensor
gestattet die Erfassung der Position des Ventilverschlussglieds
und somit die Einregulierung gewünschter
Sollpositionen, beispielsweise zur Bestimmung einer Zündgasmenge
für einen
Brenner. Die Anpassung an unterschiedliche Gasqualitäten kann
dann durch eine Änderung
der Positionsvorgabe in der Steuereinrichtung ohne Verstellung an
der Ventileinrichtung erfolgen.
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Die
Kupplungseinrichtung ist vorzugsweise eine Magnetkupplung. Diese
kann beispielsweise durch einen Anker mit Wicklung einerseits und
ein von diesem getrenntes Joch andererseits gebildet sein. Joch
und Anker bilden dann Kupplungshälften. Diese
Ausführungsform
hat den Vorzug der Einfachheit für
sich. Allerdings müssen
die Stromzuleitungen zu der Wicklung flexibel sein, weil die Wicklung
mit dem Anker zusammen bewegt wird. Es ist darüber hinaus möglich, die
Magnetspule ortsfest anzuordnen und die beiden Kupplungshälften in
den Magnetkreis so einzubinden, dass sie miteinander einen Luftspalt definieren.
Im einfachsten Fall wird dies beispielsweise erreicht, indem die
Magnet spule in einem topfartigen geschlossenen Gehäuse angeordnet
wird, in dessen Stirnseiten koaxial zu der Spule Öffnungen vorgesehen
sind. Zwei sich durch die Öffnungen
hindurch erstreckende magnetisch leitende Teile bilden miteinander
im Inneren dieses Topfkreises einen Luftspalt. Wird die Spule bestromt,
haften die beiden Teile aneinander, während sie im stromlosen Zustand voneinander
weg gezogen werden können.
Dabei können
sie jedoch in beiden Zuständen
in Bezug auf den Topfkreis in Axialrichtung bewegt werden.
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In
jedem Fall wird es bevorzugt, den Magnetkreis so auszubilden, dass
bei eingekuppelter Kupplung ein gewisser Luftspalt zwischen den
Kupplungshälften
verbleibt, um Hafterscheinungen in Folge von Remanenzinduktion zu
minimieren.
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Bei
der Ausführungsform
der Ventileinrichtung mit Magnetkupplung zwischen dem Stellantrieb und
dem Ventilverschlussglied ist der Positionssensor vorzugsweise mit
dem Ventilverschlussglied verbunden. Er liefert dann auch bei getrennter
Kupplung ein gültiges
Positionssignal an eine übergeordnete Steuereinrichtung.
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Der
Positionssensor ist vorzugsweise ein induktiver Sensor mit einer
Spulenanordnung, die wenigstens eine Spule enthält. Die Ventilspindel trägt zumindest
ein Element dessen elektromagnetischen Eigenschaften sich von der
sonstigen Ventilspindel unterscheiden. Dieses Element kann beispielsweise eine
metallische Hülse
sein, deren Wirbelströme
die Spule bedämpfen,
es kann ein ferromagnetisches Element oder eine Ferrithülse oder
dergleichen sein.
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Vorzugsweise
ist dem über
den Stellantrieb betätigten
Ventilverschlussglied eine Schließfeder zugeordnet, deren Schließkraft größer ist
als die Haltekraft der Kupplungseinrichtung im freigegebenen Zustand.
Wird beispielsweise eine Magnetkupplung stromlos kann diese noch
eine gewisse Haftkraft aufweisen. Die Schließfeder überwindet diese sicher, um
die Kupplung zu trennen und das Ventilverschlussglied in Schließstellung
zu überführen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Stellantrieb über
ein Federglied mit der ihm zugeordneten Kupplungshälfte verbunden.
Dieses Federglied gestattet ein beschränkte Relativbewegung zwischen
der Magnetkupplung und dem Abtrieb des Stellantriebs. Dies vermeidet Überlastungen
des Stellantriebs und/oder des Ventilsitzes beim Schließen der
Kupplungseinrichtung. Ist diese offen, sitzt das Ventilverschlussglied
auf dem Ventilsitz. Wird nun der Stellantrieb betätigt, um
die Kupplungshälften
zusammenzuführen,
muss er im Moment des Auftreffens der Kupplungshälften aufeinander anhalten.
Das Federglied schafft hier einen gewissen Toleranzbereich sowohl
hinsichtlich der präzisen
Steuerung des Stellantriebs als auch hinsichtlich baulicher Toleranzen
an dem Stellantrieb und dem Ventil. Schließt die Kupplungseinrichtung
und wird der Stellantrieb nicht sofort abgeschaltet, bildet das
Federglied einen Puffer zwischen dem Abtrieb des Stellantriebs und
der Kupplungseinrichtung.
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Alternativ
kann das Federglied auch zwischen der Kupplungseinrichtung und dem
Ventilverschlussglied angeordnet werden.
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Es
ist in beiden Fällen
sowohl möglich,
ein in beiden Axialbewegungsrichtungen wirksames Federglied als
auch ein beispielsweise vorgespanntes Federglied zu verwenden, das
lediglich im Hinblick auf Druck des Stellantriebs auf das Ventilverschlussglied und
seinen Ventilsitz nachgiebig ist.
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Weitere
Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung oder
Unteransprüchen.
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In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
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1 die
Ventileinrichtung in Schließstellung
in Schnittdarstellung,
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2 die
Ventileinrichtung nach 1 beim Öffnen in Schnittdarstellung,
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3 die
Ventileinrichtung nach 1 und 2 mit Ventilverschlussglied
in Drosselstellung in Schnittdarstellung,
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4 die
Ventileinrichtung nach 1 bis 3 mit Ventilverschlussglied
in Offenstellung in Schnittdarstellung,
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5 die
Ventileinrichtung nach 3 in ausschnittsweiser, vergrößerter Darstellung
und
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6 eine
Steuereinrichtung mit daran angeschlossenen Komponenten der Ventileinrichtung in
schematisierter Darstellung.
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In 1 ist
eine Ventileinrichtung 1 veranschaulicht, die ein erstes
Ventil 2 und ein zweites Ventil 3 umfasst. In
einigen Fällen
kann das erste Ventil 2 auch weg gelassen werden.
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Die
Ventile 2, 3 sind an einem gemeinsamen Ventilgehäuse 4 mit
einem stromaufwärtigen
ersten Ventilsitz 5 und einem zweiten Ventilsitz 6 gehalten. Das
erste Ventil 2 ist ein Auf/Zu-Ventil, dessen Antriebseinrichtung
z.B. als Magnetantrieb 7 ausgebildet ist. Zu diesem gehören eine
Magnetspule 8, in der ein Anker 9 linear verschiebbar
gelagert ist. Der Anker 9 ist über eine Ventilspindel 11 mit
einem Ventilverschlussglied 12 verbunden, das somit auf
den Ventilsitz 5 zu und von diesem weg bewegbar ist. Das Ventilverschlussglied 12 ist
durch eine Druckfeder 14 gegen den Ventilsitz 5 in
Schließrichtung
vorgespannt. Die Druckfeder 14 stützt sich anderen Ends an dem
Magnetantrieb 7 oder alternativ an dem Ventilgehäuse 4 ab.
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In
Nachbarschaft des Ventilsitzes 5 ist eine Drosselscheibe 15 angeordnet,
die von einer Stellschraube 16 gehalten ist. Die Stellschraube 16 ist
in einer Bohrung des Ventilgehäuses 4 drehbar
abgedichtet gelagert und steht mit ihrem Gewinde mit einem entsprechenden
Innengewinde in dem Ventilgehäuse 4 unverdrehbar
gelagerten Drosselscheibe 15 in Eingriff. Durch Drehung
der Stellschraube 16 kann die Drosselscheibe 15 den
Ventilsitz 5 mehr oder weniger freigeben.
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Dem
zweiten Ventil 3 ist ein Stellantrieb 17 zugeordnet,
der zur Betätigung
eines Ventilverschlussglieds 18 dient. Dieses ist in Bezug
auf den zugeordneten Ventilsitz 6 linear verstellbar gelagert, so
dass es den Ventilsitz 6 verschließen oder mehr oder weniger
freigeben kann. Es weist einen Dichtungsring 19 oder alternativ
ein anderweitiges Dichtungselement sowie einen Drosselkegel 21 auf,
der in Schließstellung
des Ventils 3 in die den Ventilsitz 6 bildende Öffnung oder
durch diese hindurch ragt und dazu dient, beim Öffnen des Ventils eine gewünschte Öffnungscharakteristik
des Ventils 3 zu erzielen.
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Zu
dem Stellantrieb 17 gehört
ein Stellmotor 22, dessen Abtrieb 23 in Abhängigkeit
von der Ansteuerung des Stellmotors 22 eine lineare Stellbewegung
in einer Richtung des Doppelpfeils 24 vollführt. Der
Abtrieb 23 ist über
ein Federglied 25 mit einer Kupplungseinrichtung 26 verbunden,
die ihrerseits über
eine Ventilspindel 27 mit dem Ventilverschlussglied 18 verbunden
ist. Zu der Kupplungseinrichtung 26 gehören eine erste Kupplungshälfte 28 und
eine zweite Kupplungshälfte 29,
die in einem gemeinsamen, nach außen gasdicht geschlossenen,
Gehäuse 31 untergebracht
sind. Der Innenraum dieses Gehäuses 31 steht
mit dem Innenraum des Ventilgehäuses 4 in
Fluidverbindung.
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Die
zweite Kupplungshälfte 29 weist
einen vorzugsweise rotationssymmetrischen Magnetkreis 32 auf,
der im Querschnitt E-förmig,
z.B. nach Art eines Schalenkerns aufgebaut ist. Er weist eine flache zylindrische
Grundform mit ringförmigem
Aufnahmeraum 33 für
eine Magnetspule 34 auf. Diese ist über nicht weiter veranschaulichte
flexible Leitungen angeschlossen, die aus dem Gehäuse 31 nach
außen geführt sind.
Der Magnetkreis 32 weist eine im Wesentlichen plane Stirnseite 35 auf,
die von dem Aufnahmeraum 34 durchgriffen ist. Etwa mittig
kann auf der Stirnseite 35 eine zentrale ringförmige Erhebung 36 vorgesehen
sein, um eine Anlagefläche
für die erste
Kupplungshälfte 28 zu
bil den. Der Magnetkreis 32 besteht beispielsweise aus Ferrit.
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Die
Kupplungshälfte 28 wird
beispielsweise durch eine Ferritscheibe 37 gebildet, die
von einem Kunststoffkörper 38 umgriffen
ist. Diese umgreift die Ferritscheibe 37 randseitig mit
Rastfingern 39, die über
die untere Planseite der Ferritscheibe 37 vorstehen. Der
Außendurchmesser
der Ferritscheibe 37 ist etwa so groß wie der Außendurchmesser
des Aufnahmeraums 33, wodurch, wenn die Ferritscheibe 37 auf
der Erhebung 36 aufliegt, ein Luftspalt zwischen dem äußeren Rand
des Magnetkreises 32 und der Ferritscheibe 37 verbleibt
(2). Die Rastfinger 39 stoßen dabei
an den äußeren Rand
des Magnetkreises 32 an oder schweben über diesem.
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Das
Federglied 25 weist vorzugsweise drei oder mehrere sich
radial von einem Zentralring 41 weg erstreckende gerade
oder gekröpfte
Arme 42, 43 auf, die in einem äußeren, auf der Oberseite der
Ferritscheibe 37 liegenden Ring 44 enden. Dieser
ist durch den Kunststoffkörper 38 an
der Ferritscheibe 37 festgeklemmt, wobei er in einer entsprechenden ringförmigen Aussparung
des Kunststoffkörpers 38 sitzt.
Der Zentralring 41 sitzt hingegen auf einer Gewindebuchse 45,
die auf dem Abtrieb 23 gehalten ist.
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Dem
Ventilverschlussglied 18 ist ein Positionssensor 46 zugeordnet,
der die Position der Ventilspindel 27 und damit auch die
Position des Ventilverschlussglieds 18 erfasst. Zu dem
Positionssensor 46 gehören,
wie insbesondere aus 5 hervorgeht, eine Spulenanordnung 47 mit
zumindest einer Spule 48, die die Ventilspindel 27 konzentrisch
umgibt und ortsfest gehalten ist. Auf der beispielsweise aus Kunststoff
bestehenden Ventilspindel 27 sitzt eine zu dem Positionssensor 46 gehörige Buchse 49,
die mit der Ventilspindel 27 verbunden ist. Die Buchse 49 weist
elektromagnetische Eigenschaften auf, die sich von denen der Ventilspindel 27 unterscheiden.
Z.B. ist die Buchse 49 eine Aluminiumbuchse, die die Spule 48 durch
Wirbelstrombildung bedämpft.
Alternativ kann beispielsweise eine Ferritbuchse oder eine Buchse
aus einem ferromagnetischen Material zum Einsatz kommen. Dies insbesondere,
wenn die Ventilspindel 27 aus einem nichtferromagnetischen aber
elektrisch leitenden Material, wie beispielsweise Messung oder Aluminium
ausgebildet ist.
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Die
Spule 48 ist an eine Steuereinrichtung 51 gemäß 6 angeschlossen.
Diese steuert auch die Kupplungseinrichtung 26, den Stellmotor 22 und
den Magnetantrieb 7. Außerdem kann sie weitere Steuerein-
oder -ausgänge 52, 53,
beispielsweise zur Flammenüberwachung
oder zur Flammenzündung
aufweisen.
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Die
Spule 48 ist ortsfest in einem Formkörper, beispielsweise einem
Kunststoffformkörper 54 (5)
gehalten, der einerseits gasdicht mit dem Ventilgehäuse 4 und
andererseits gasdicht mit dem Gehäuse 31 verbunden ist.
Der Kunststoffformkörper bildet
ein Widerlager für
eine Druckfeder 55, die sich anderen Ends an der Ventilspindel 27 oder
dem Ventilverschlussglied 18 abstützt und eine Schließfeder bildet.
Die Druckfeder 55 ist dabei so bemessen, dass sie gegen
die Bewegung der Ventilspindel 27 hemmende Reibkräfte und
gegen einen etwaigen remanenten Magnetismus des Magnetkreises 32 bzw. der
Ferritscheibe 37 ein Schließen des Ventils 3 bewirkt,
wenn die Magnetspule 34 stromlos wird.
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Die
insoweit beschriebene Ventileinrichtung 1 arbeitet wie
folgt:
Im Ruhezustand sind die Magnetspulen 8 und 34 stromlos.
Die Ventilverschlussglieder 12, 18 sind deshalb
unter der Wirkung der Druckfedern 14, 55 geschlossen,
wie 1 veranschaulicht. Die Position des Stellmotors 22 bzw.
der mit seinem Abtrieb 23 federnd verbundenen Kupplungshälfte 28,
spielt dabei keine Rolle. Die Position des Ventilverschlussglieds 18 kann
dabei bedarfsweise über
den Positionssensor 46 abgefragt werden. In der Regel ist
dies jedoch nicht erforderlich. Die Druckfedern 14, 55 sind den
Sicherheitsanforderungen entsprechend bemessen. Die Ventilverschlussglieder 12, 18 sind
bezüglich
der Durchströmungsrichtung
jeweils vor dem zugeordneten Ventilsitz 5, 6 angeordnet.
Der Gaseingangsdruck wirkt somit schließend auf die Ventile 2, 3.
Die Druckfedern 14, 55 sind dem Gegenprüfdruck entsprechend
dimensioniert, um geschlossen zu bleiben.
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Zum Öffnen des
Ventils, muss, wie 2 veranschaulicht, zunächst die
Kupplungseinrichtung 26 geschlossen werden. Dazu wird der
Stellmotor 22 so angesteuert, dass die Kupplungshälfte 28 auf
die Kupplungshälfte 29 zu
bewegt wird. Dazu wird der Stellmotor 22 in eine Schließ-End-Stellung gefahren, in
der die Ferritscheibe 37 auf der Erhebung 36 aufhebt
und die Arme 42, 43 des Federglieds 25 elastisch
etwas durchgebogen sind. Die Erkennung dieser Endstellung kann auf
jede geeignete Weise erfolgen. Beispielsweise kann eine Erhöhung der
Stromaufnahme des Stellmotors mit zunehmender Verformung des Federglieds 25 als
Abschaltkriterium dienen. Alternativ kann das Aufsetzen der Ferritscheibe 37 auf
der Erhebung 36 durch Überwa chung
der Induktivität
der Magnetspule 34 erfasst werden. Weiter alternativ kann
eine Mikrobewegung der Ventilspindel 27 in Schließrichtung
gegen die Elastizität
des Dichtungselements 19 erfasst und als Abschaltkriterium
für den
Stellmotor 22 ausgewertet werden.
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Ist
die Berührung
der Kupplungshälften 28, 29 erkannt
und der Stellmotor 22 abgeschaltet worden, wird die Kupplungseinrichtung 26 gekuppelt,
indem die Magnetspule 34 bestromt wird. Der Magnetfluss
zwischen dem Magnetkreis 32 und der Ferritscheibe 37 stellt
nun eine zugfeste Verbindung zwischen dem Abtrieb 23 und
der Ventilspindel 27 her. Somit ist das Öffnen des
Ventils 3 vorbereitet (2). In diesem
Zustand kann das erste Ventil 2 durch Bestromung der Magnetspule 8,
wie veranschaulicht, bereits geöffnet
werden.
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3 veranschaulicht
das Öffnen
des Ventils 3 zum Durchlassen einer Zündgasmenge. Die Steuereinrichtung 51,
in der ein den Zündgasstrom kennzeichnender
Wert abgespeichert ist, gibt dazu Stellbefehle an den Stellmotor 22,
um den Stellantrieb 17 zu veranlassen, das Dichtungselement 19 von
dem Ventilsitz 6 abzuheben und den Drosselkegel 21 in
die gewünschte
Drosselposition zu verstellen. Die gewünschte Ventilposition kann,
wenn der Stellmotor 22 ein Schrittmotor ist, durch Zählung der Schritte
des Schrittmotors vorgenommen werden. Bei der veranschaulichten
Ausführungsform
wird die gewünschte
Stellung jedoch durch das Signal des Positionssensors 46 kontrolliert
und eingestellt. Dazu wird die Induktivität und/oder die Bedämpfung der Spule 48 von
der Steuereinrichtung 51 überwacht. Ist die Buchse 49 beispielsweise
eine Ferritbuchse wird die Induktivitätsänderung der Spule 48 beispielsweise
im Rah men einer Frequenzänderung
eines Schwingkreises ausgewertet, dem die Spule 48 angehört. Wenn
eine einem bestimmten Verstellweg zugeordnete Schwingfrequenz erreicht
wird, wird die als Maß für das Erreichen
der gewünschten
Ventilspindelposition gewertet. Die Position des Stellmotors 22 wird
entsprechend einreguliert.
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Ist
das Zünden
des von der Ventileinrichtung 1 versorgten Brenners festgestellt
worden, kann das Ventil 3 ganz öffnen. Der Stellmotor 22 wird
dazu so angesteuert, dass er die Ventilspindel 27 in ihre
obere Endlage fährt.
Die Ventileinrichtung 1 ist somit ganz offen.
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Zum
Schließen
der Ventileinrichtung 1 werden die Magnetspule 8, 34 entregt.
Damit kann die Schließfeder 14 den
freigegebenen Anker 9 und mit diesem die Ventilspindel 11 sowie
das Ventilverschlussglied 12 in Schließrichtung bewegen. Das Ventil 2 wird
somit geschlossen. Ebenso kann sich der Magnetkreis 32 von
der Ferritscheibe 37 lösen, d.h.
die Kupplungshälften 28, 29 können sich
trennen. Die Kupplungseinrichtung 26 wird dadurch freigegeben
und die Schließfeder 55 kann
die Ventilspindel 27 in Schließrichtung bewegen. Der Stellmotor 22 wird
dazu nicht angesteuert. Das Ventil 3 schließt somit
ohne Stellbewegung des Stellmotors 22 innerhalb kürzester
Zeit, d.h. deutlich schneller als innerhalb einer Sekunde. Auf die
Stellgeschwindigkeit des Stellmotors 22 kommt es dabei
nicht an – dieser
kann durchaus relativ langsam sein.
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Eine
Ventileinrichtung, insbesondere für Gassicherheitsanwendungen,
weist mindestens ein Ventil 2 auf, das über eine steuerbare Kupplungseinrichtung 26 von
einem Linearstellmotor 22 betätigt wird. Die Kupplungseinrich tung 26 stellt
nur im aktivierten Zustand eine Antriebsverbindung zwischen dem
Stellmotor 22 und der Ventilspindel 27 her. Sie überträgt somit
mindestens eine Öffnungskraft
die ausreicht, die Schließkraft
einer Druckfeder 55, die auf das Ventilverschlussglied 18 einwirkt,
zu überwinden.
Im Abschaltfalle, wie auch im Fehlerfalle, wird die Kupplungseinrichtung 26 deaktiviert
(stromlos) wodurch die Antriebsverbindung zwischen dem in verschiedene
Stellpositionen überführbaren
Stellmotor 22 und dem Ventilverschlussglied 18 unterbrochen
wird. In diesem Fall schließt
die Druckfeder 55 das Ventil 3.
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Ergänzend kann
ein Positionssensor 46 vorgesehen werden, der die Position
des Ventilverschlussglieds 18 an eine Steuereinrichtung
meldet. Dadurch können
Zündgaspositionen
gezielt angefahren werden. Die Anpassung des Zündvorgangs an verschiedene
Gasqualitäten
ist dann allein durch Änderung
von Daten in der Steuereinrichtung möglich. Außerdem kann der Positionssensor 46 zur
Einstellung von Teillastpositionen (Drosselpositionen) herangezogen
werden.