DE202017102260U1

DE202017102260U1 - Frostsicheres Ventil

Info

Publication number: DE202017102260U1
Application number: DE202017102260.9U
Authority: DE
Original assignee: Woco Industrietechnik GmbH
Current assignee: Woco Industrietechnik GmbH
Priority date: 2017-04-13
Filing date: 2017-04-13
Publication date: 2018-07-17
Anticipated expiration: 2027-04-14

Abstract

Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾), das zumindest einen ersten Fluidkanal (3, 3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾) auf zumindest einer Zuflussseite des Ventils (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾ , 1⁽³⁾ , 1⁽⁴⁾ , 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾), zumindest einen zweiten Fluidkanal auf zumindest einer Abflussseite des Ventils (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾), und zumindest ein Volumenkontrollelement (25⁽¹⁾, 25⁽²⁾, 25⁽³⁾, 25⁽⁴⁾, 25⁽⁵⁾, 25⁽⁶⁾, 25⁽⁷⁾, 25⁽⁸⁾) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾ , 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) ferner zumindest einen zumindest bereichsweise begrenzten, zumindest eine erste Öffnung (15, 15⁽¹⁾, 15⁽⁵⁾, 15⁽⁶⁾, 15⁽⁷⁾) aufweisenden, Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾, 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾) umfasst, wobei der Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾ , 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾ , 7⁽⁵⁾ , 7⁽⁶⁾) über die erste Öffnung (15, 15⁽¹⁾, 15⁽⁵⁾, 15⁽⁶⁾, 15⁽⁷⁾) mit zumindest dem ersten Fluidkanal (3, 3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾) und/oder dem zweiten Fluidkanal (5, 5⁽⁷⁾, 5⁽⁸⁾) jeweils direkt oder indirekt in fluidaler Kommunikation steht, und wobei ein erstes Volumenkontrollelement (25⁽¹⁾, 25⁽²⁾, 25⁽³⁾, 25⁽⁴⁾, 25⁽⁵⁾, 25⁽⁶⁾) innerhalb des Volumenbereichs (7, 7⁽¹⁾ , 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾ , 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein frostsicheres Ventil, insbesondere Wasserventil, das zumindest einen ersten Fluidkanal auf zumindest einer Zuflussseite des Ventils, zumindest einen zweiten Fluidkanal auf zumindest einer Abflussseite des Ventils, und zumindest ein Volumenkontrollelement umfasst.
Derartige Ventile sind bekannt und werden beispielsweise für Medienleitungen, insbesondere zur Leitung flüssiger Medien, eingesetzt. So ist beispielsweise aus der DE 10 2007 016 736 A1 ein frostsicheres Magnetventil bekannt, bei dem Zu- und Ablauf über einen Medienraum miteinander verbunden sind und in dem eine Dehnung von gefrorenem Fluid durch einen Faltenbalg aufgenommen werden kann.
Nachteilig an dem aus dem Stand der Technik bekannten gattungsgemäßen Ventil ist jedoch, dass ein Anpassen des Ventils für, insbesondere aufgrund des Gefrierens bzw. Auftauens des durch das Ventil geführten Mediums entstehende verschiedene Betriebsdrücke nicht oder nur sehr aufwändig möglich ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein frostsicheres Ventil bereitzustellen, bei dem sich abhängig von dem tatsächlichen Einsatzzweck der Frostschutz auch nachträglich leicht an die bestehenden Betriebsdrücke anpassbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach einem ersten Lösungsansatz dadurch gelöst, dass das Ventil ferner zumindest einen zumindest bereichsweise begrenzten, zumindest eine erste Öffnung aufweisenden, Volumenbereich umfasst, wobei der Volumenbereich über die erste Öffnung mit zumindest dem ersten Fluidkanal und/oder dem zweiten Fluidkanal jeweils direkt oder indirekt in fluidaler Kommunikation steht, und wobei ein erstes Volumenkontrollelement innerhalb des Volumenbereichs angeordnet ist.
Dabei ist besonders bevorzugt, dass der Volumenbereich über zumindest eine erste erste Öffnung mit dem ersten Fluidkanal direkt oder indirekt in fluidaler Kommunikation steht und/oder der Volumenbereich über zumindest eine zweite erste Öffnung mit dem zweiten Fluidkanal direkt oder indirekt in fluidaler Kommunikation steht.
Ein erfindungsgemäßes Ventil kann auch dadurch ausgezeichnet sein, dass das Ventil ferner zumindest bereichsweise innerhalb zumindest eines Gehäuses angeordnet ist, wobei insbesondere der erste Fluidkanal, der zweite Fluidkanal und/oder der Volumenbereich durch (i) das Gehäuse, insbesondere durch zumindest einen Gehäuse-Abschnitt und/oder zumindest eine von diesem umfasste Wandung, vorzugsweise zumindest bereichsweise integral, zumindest teilweise ausgebildet und/oder begrenzt wird, und/oder (ii) zumindest einen Ventilkörper-Abschnitt, insbesondere zur Aufnahme zumindest eines einen Fluidstrom von dem ersten Fluidkanal zu dem zweiten Fluidkanal beeinflussenden, vorzugsweise zumindest einen Ventilsitz öffnenden und/oder schließenden, Ventilelements und/oder zumindest eine von diesem umfasste Wandung, vorzugsweise zumindest bereichsweise integral, zumindest teilweise ausgebildet und/oder begrenzt wird..
Insbesondere zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Ventil dadurch aus, dass der Volumenbereich, zumindest im Wesentlichen, außerhalb des ersten Fluidkanals und/oder zweiten Fluidkanals angeordnet ist.
Es kann dabei vorzugsweise vorgesehen sein, dass (i) bei einem ersten Betriebsdruck des Ventils, insbesondere zumindest eines ersten Drucks eines Fluids, im Ventilkörper-Abschnitt, im ersten Fluidkanal und/oder im zweiten Fluidkanal, die erste Öffnung durch das erste Volumenkontrollelement vollständig verschlossen und/oder der Volumenbereich maximal vollständig durch das erste Volumenkontrollelement ausgefüllt ist und/oder (ii) bei einem zweiten Betriebsdruck des Ventils, insbesondere eines zweiten Drucks des Fluids im Ventilkörper-Abschnitt, im ersten Fluidkanal und/oder im zweiten Fluidkanal, die erste Öffnung durch das erste Volumenkontrollelement zumindest teilweise freigegeben ist, insbesondere eine fluidale Verbindung von dem ersten und/oder zweiten Fluidkanal zu dem Volumenbereich, insbesondere zu zumindest einem Teilvolumen des Volumenbereichs, hergestellt ist und/oder der Volumenbereich teilweise vollständig durch das erste Volumenkontrollelement ausgefüllt ist, insbesondere das Teilvolumen von dem ersten Volumenkontrollelement unausgefüllt ist, wobei vorzugsweise der zweite Betriebsdruck größer ist als der erste Betriebsdruck.
Alternativ oder ergänzend ist auch besonders bevorzugt, dass der Volumenbereich, insbesondere im Bereich der ersten Öffnung, zumindest ein Anschlagelement aufweist, insbesondere das Anschlagelement einstückig mit dem Gehäuse und/oder Ventilkörper-Abschnitt ausgebildet ist, und/oder dass der Volumenbereich zumindest eine zweite Öffnung aufweist, wobei die zweite Öffnung, vorzugsweise direkt oder indirekt, eine fluidale Verbindung zwischen dem Volumenbereich und einer Umgebung, insbesondere des Ventils, des Gehäuses und/oder des Volumenbereichs und/oder der Atmosphäre, ermöglicht und/oder dass in dem Volumenbereich, insbesondere im Bereich der zweiten Öffnung, zumindest bereichsweise ein Stopfenelement, vorzugsweise aufweisend und/oder bestehend aus einem Kunststoffmaterial, angeordnet ist, wobei das Stopfenelement vorzugsweise zumindest ein erstes Dichtungsmittel, insbesondere in Form zumindest eines ersten O-Rings, aufweist, mittels dem der Volumenbereich von der Umgebung abgedichtet werden kann, und/oder das Stopfenelement zumindest eine Bohrung aufweist, durch welche im Bereich der Bohrung zwischen beiden Seiten des Stopfens, insbesondere des Volumenbereichs und der Umgebung, eine fluidale Verbindung herstellbar ist.
Vorteilhafterweise ist das Ventil als ein elektrisch, magnetisch, pneumatisch, mechanisch und/oder hydraulisch aktiviertes Ventil ausgebildet ist.
Ganz besonders bevorzugt ist dabei gemäß einem ersten Aspekt, dass das erste Volumenkontrollelement zumindest eine Elastomerkomponente, insbesondere aufweisend zumindest einen gasgefüllten, insbesondere luftgefüllten, Hohlraum, umfasst.
Bei der vorgenannten Realisierung ist besonders vorteilhaft, wenn sich (i) die Elastomerkomponente, insbesondere unabhängig von dem Betriebsdruck, zumindest bereichsweise flächig an dem Stopfenelement abstützt, und/oder (ii) die Elastomerkomponente, insbesondere bei dem ersten Betriebsdruck, an dem Anschlagelement abstützt und/oder bei dem zweiten Betriebsdruck zumindest bereichsweise von dem Anschlagelement beabstandet ist.
Alternativ ist auch besonders bevorzugt gemäß einem zweiten Aspekt, dass das erste Volumenkontrollelement zumindest ein von zumindest einem ersten Federelement, insbesondere in Form zumindest einer ersten Spiralfeder, vorgespannte Schieberelement umfasst, wobei vorzugsweise sich das erste Federelement mit seinem dem Schieberelement abgewandten Endbereich an dem Stopfenelement zumindest bereichsweise abstützt.
Bei der vorgenannten Realisierung ist besonders vorteilhaft, wenn (i) das Schieberelement zumindest ein zweites Dichtungsmittel, insbesondere in Form zumindest eines zweiten O-Rings, aufweist, mittels dem vorzugsweise das Teilvolumen des Volumenbereichs von dem übrigen Volumenbereich abgedichtet werden kann, und/oder (ii) sich das Schieberelement, insbesondere bei dem ersten Betriebsdruck, an dem Anschlagelement abstützt und/oder bei dem zweiten Betriebsdruck zumindest bereichsweise von dem Anschlagelement beabstandet ist, und/oder (iii) das Schieberelement zumindest ein Kunststoffmaterial und/oder ein Metall, insbesondere Aluminium, Blei, Eisen, Gold und/oder Kupfer, umfasst oder daraus besteht.
Alternativ ist ferner besonders bevorzugt gemäß einem dritten Aspekt, dass das erste Volumenkontrollelement zumindest eine Membran aufweist, wobei die Membran vorzugsweise gasgefüllt und/oder durch zumindest ein innerhalb der Membran angeordnetes zweites Federelement, insbesondere in Form zumindest einer zweiten Spiralfeder, vorbelastet ist.
Bei der vorgenannten Realisierung ist besonders vorteilhaft, wenn (i) sich die Membran, insbesondere bei dem ersten Betriebsdruck, an dem Anschlagelement abstützt und/oder bei dem zweiten Betriebsdruck zumindest bereichsweise von dem Anschlagelement beabstandet ist, und/oder (ii) die Membran ein Elastomer- und/oder Kunststoffmaterial umfasst und/oder daraus besteht, und/oder (iii) die Membran einstückig mit dem Stopfenelement ausgebildet ist, und/oder (iv) die Membran zumindest bereichsweise zumindest einen Faltenbalg ausbildet, und/oder (v) die Membran zumindest eine Verbindungsbohrung aufweist, durch welche im Bereich der Verbindungsbohrung zwischen beiden Seiten der Membran, insbesondere zwischen dem Teilvolumen des Volumenbereichs einerseits und dem übrigen Volumenbereich und/oder der Umgebung, insbesondere der Atmosphäre, andererseits, eine fluidale Verbindung herstellbar ist.
Alternativ kann auch besonders bevorzugt sein gemäß einem vierten Aspekt, dass das erste Volumenkontrollelement zumindest ein Kugelventil umfasst, vorzugsweise aufweisend zumindest ein drittes Federelement, insbesondere in Form zumindest einer dritten Spiralfeder, das zumindest ein, insbesondere kugelförmiges, Verschlusselement vorspannt, wobei sich vorzugsweise das Verschlusselement, insbesondere bei dem ersten Betriebsdruck, an dem Anschlagelement abstützt und/oder bei dem zweiten Betriebsdruck zumindest bereichsweise von dem Anschlagelement beabstandet ist, und/oder sich (i) das Verschlusselement, insbesondere unabhängig von dem Betriebsdruck, zumindest bereichsweise flächig an dem Stopfenelement abstützt, und/oder (ii) das Verschlusselement, insbesondere bei dem ersten Betriebsdruck, an dem Anschlagelement abstützt und/oder bei dem zweiten Betriebsdruck zumindest bereichsweise von dem Anschlagelement beabstandet ist.
So wurde überraschenderweise erkannt, dass durch das Vorsehen eines Volumenbereichs und das Anordnen des Volumenkontrollelements, insbesondere des ersten Volumenkontrollelements, innerhalb dieses Volumenbereichs eine ausgezeichnete Zugänglichkeit des Volumenkontrollelements, insbesondere des ersten Volumenkontrollelements, realisiert werden kann. Damit wiederum sind Änderungen an dem Volumenkontrollelement, insbesondere dem ersten Volumenkontrollelement, mithin Anpassungen des Ventils an veränderte Betriebsdrücke, leicht realisierbar. So kann der Volumenbereich beispielsweise außerhalb des Fluidkanals angeordnet sein, sodass kein mühsames Auseinanderbauen des Ventils mehr erforderlich ist, um Modifikationen am Ansprechverhalten des Volumenkontrollelements, insbesondere ersten Volumenkontrollelements, vorzunehmen.
Indem die Anbindung des Volumenbereichs an den ersten und/oder zweiten Fluidkanal über eine erste Öffnung erfolgt, lässt sich gezielt ein Frostschutz speziell bezogen auf den einen, den anderen oder beide Fluidkanäle realisieren.
Dabei kann vorzugsweise der Volumenbereich, aber auch der erste und/oder zweite Fluidkanal durch das Gehäuse des Ventils bzw. durch einen Abschnitt des Ventilkörpers, insbesondere integral, ausgebildet und/oder begrenzt werden. Damit lässt sich eine sehr kompakte Bauform erreichen, bei der der Volumenbereich bereits vorgesehen ist.
Durch das Einstellen des ersten Volumenkontrollelements hinsichtlich seiner Kompressibilität bzw. seiner Verschiebbarkeit gegen eine Federkraft lässt sich auf verschiedenste Weise sehr vorteilhaft für unterschiedliche Einsatzzwecke die passende Frostschutzwirkung erreichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach einem zu der vorgenannten Ausführungsform alternativen oder ergänzenden zweiten Lösungsansatz dadurch gelöst, dass zwischen dem ersten Fluidkanal und/oder dem zweite Fluidkanal über zumindest eine dritte Öffnung, vorzugsweise direkt oder indirekt, eine fluidale Verbindung mit der Umgebung, insbesondere des Ventils, des Gehäuses und/oder des Volumenbereichs, und/oder der Atmosphäre herstellbar ist, und wobei ein zweites Volumenkontrollelement zumindest ein von zumindest einem vierten Federelement, insbesondere in Form zumindest einer vierten Spiralfeder, vorgespannte Abdeckelement umfasst, womit die dritte Öffnung von außen verschließbar ist.
So wurde überraschenderweise insbesondere erkannt, dass durch das Vorsehen einer dritten Öffnung das Volumenkontrollelement auch außerhalb des Ventils selbst realisiert werden kann, womit seine Zugänglichkeit in besonders vorteilhafter Weise gewährleistet ist.
Bei der vorgenannten Ausführungsform ist besonders bevorzugt, dass das Abdeckelement, insbesondere bei dem ersten Betriebsdruck des Ventils, zumindest des ersten Drucks des Fluids im Ventilkörper-Abschnitt, dem ersten Fluidkanal und/oder dem zweiten Fluidkanal, die dritte Öffnung verschließt und/oder bei dem zweiten Betriebsdruck des Ventils, zumindest des zweiten Drucks des Fluids im Ventilkörper-Abschnitt, dem ersten Fluidkanal und/oder dem zweiten Fluidkanal, die dritte Öffnung zumindest teilweise freigibt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner nach einem zu den vorgenannten Ausführungsformen alternativen oder ergänzenden dritten Lösungsansatz dadurch gelöst, dass das Ventil ferner zumindest einen ersten Ventilbereich und zumindest einen zweiten Ventilbereich aufweist, wobei innerhalb des ersten Ventilbereichs zumindest der erste und/oder der zweite Fluidkanal teilweise verläuft, sodass mittels eines dritten Volumenkontrollelements der erste Ventilbereich, insbesondere bei Erreichen oder Überschreiten des zweiten Betriebsdrucks des Ventils, zumindest des zweiten Drucks des Fluids im Ventilkörper-Abschnitt, dem ersten Fluidkanal und/oder dem zweiten Fluidkanal, von dem zweiten Ventilbereich lösbar ist, unter Herstellung zumindest einer fluidalen Verbindung zwischen dem ersten und/oder zweiten Fluidkanal einerseits und der Atmosphäre andererseits.
So wurde überraschenderweise insbesondere erkannt, dass durch einen, insbesondere reversiblen, „Zerleg-Mechanismus“ eine besonders komfortable Möglichkeit der Realisierung eines Frostschutzes erreicht werden kann, da das Volumenkontrollelement selbst nicht in Kontakt mit dem Fluid kommt, und damit sogar im laufenden Betrieb problemlos ausgetauscht und somit an veränderte Betriebssituationen angepasst werden kann.
Dabei ist besonders bevorzugt, dass das dritte Volumenkontrollelement zumindest ein Verbindungselement, insbesondere in Form zumindest einer Schraube, umfasst, welches vorzugsweise den zweiten Ventilbereich durchdringt und/oder mit dem ersten Ventilbereich eine feste Verbindung, insbesondere Schraubverbindung, herstellt, und wobei das dritte Volumenkontrollelement ferner zumindest ein mit dem Verbindungselement wechselwirkenden fünftes Federelement, insbesondere in Form zumindest einer fünften Spiralfeder, umfasst, wobei das fünfte Federelement von dem Verbindungselement umfasst und/oder ausgebildet ist, und/oder das sich mit zumindest einem ersten Endbereich an dem Verbindungselement zumindest bereichsweise abstützt und das sich mit einem dem ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich an dem zweiten Ventilbereich zumindest bereichsweise abstützt, wobei, vorzugsweise bei Erreichen oder Überschreiten des zweiten Betriebsdrucks des Ventils, zumindest des zweiten Drucks des Fluids im Ventilkörper-Abschnitt, dem ersten Fluidkanal und/oder dem zweiten Fluidkanal, der erste Ventilbereich gegen die Vorspannung des fünften Federelements relativ zu dem zweiten Ventilbereich von diesem zweiten Ventilbereich beabstandet werden kann.
Auch wird so sichergestellt, dass nach dem Auftauen des Fluids und des damit einhergehenden Rückgangs des Betriebsdrucks ein Weiterbetrieb des Ventils erreicht wird. So stellt das fünfte Federelement die Rückführung in diesen Betriebszustand des Ventils sicher.
In jedem Fall ist besonders bevorzugt, wenn das erste Federelement, das zweite Federelement, das dritte Federelement, das vierte Federelement, und/oder das fünfte Federelement zumindest eine Formgedächtnislegierung umfasst und/oder daraus besteht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen erläutert werden.
Dabei zeigt:

1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ventils ohne Volumenkontrollelement;
2 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ventils mit einem ersten Typ des Volumenkontrollelements;
3, 4 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ventils in zwei Varianten mit jeweils einem zweiten Typ des Volumenkontrollelements;
5, 6 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ventils in zwei Varianten mit jeweils einem dritten Typ des Volumenkontrollelements;
7 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ventils mit einem vierten Typ des Volumenkontrollelements;
8, 9 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ventils in zwei Varianten mit jeweils einem fünften Typ des Volumenkontrollelements.

1 zeigt einzelne Merkmale eines erfindungsgemäßen frostsicheren Ventils 1, insbesondere in Form eines mittels eines Aktuators 2 magnetisch aktuierten Ventils, das einen ersten Fluidkanal 3 auf der Zuflussseite des Ventils 1 und einen zweiten Fluidkanal 5 auf der Abflussseite des Ventils 1 aufweist. In alternativen Ausführungsformen kann auch ein hydraulischer, pneumatischer, elektrischer und/oder mechanischer Aktuator vorgesehen sein. Außerdem ist in 1 durch ein Rechteck ein Volumenbereich 7 identifiziert. Der erste Fluidkanal 3, der zweite Fluidkanal 5 sowie der Volumenbereich 7 wird dabei vorzugsweise durch zumindest eine Wandung 9 zumindest eines Ventilkörper-Abschnitts 11 des frostsicheren Ventils 1 zumindest teilweise begrenzt bzw. ausgebildet und ist somit vorzugsweise einstückig mit dem Ventilkörper-Abschnitt 11 ausgebildet. Innerhalb des Volumenbereichs 7 ist ferner integral mit der Wandung 9 ein Anschlagelement 13 ausgebildet, beispielsweise in Form eines Radius der Wandung 9.
Der Volumenbereich 7 steht über eine erste Öffnung 15 mit dem ersten Fluidkanal 3 in fluidaler Kommunikation. Außerdem besteht über eine zweite Öffnung 17 eine fluidale Verbindung zwischen dem Volumenbereich 7 und der Umgebung des Ventils 1 in Form der Atmosphäre.
Ein Ventilelement in Form eines Ventiltellers 19 des frostsicheren Ventils 1 kann mittels eines Ankers 21 vertikal bewegt werden und somit den Fluss eines Fluidstroms aus dem ersten Fluidkanal 3 in den zweiten Fluidkanal 5 steuern. Dies erfolgt insbesondere durch Öffnen und Schließen einer Verbindung zwischen dem ersten Fluidkanal 3 und dem zweiten Fluidkanal 5 durch Abheben bzw. Auflegen des Ventiltellers 19 von einem Ventilsitz 22. Ein Membranelement 23 dient dabei zur Mediendichten Trennung von insbesondere Spule des frostsicheren Ventils 1 und Fluidkreislauf.
Befindet sich das frostsichere Ventil 1 insbesondere in einem geschlossenen Zustand, liegt also der Ventilteller 19 auf dem Ventilsitz 22 auf, unterbindet also der Ventilteller 19 eine Flussmöglichkeit von Fluid aus dem ersten Fluidkanal 3 in den zweiten Fluidkanal 5, so kann Fluid in dem Fluidkanal 3 stehen, sich insbesondere im Bereich links der ersten Öffnung 15 befinden. Infolge einer Abkühlung der Umgebungs- und/oder Fluidtemperatur kann es dabei zu einem Gefrieren des Fluids mit einhergehender Volumenzunahme kommen. Um ein dadurch hervorgerufenes Bersten, oder eine anderweitige Zerstörung des frostsicheren Ventils 1 zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Volumenzunahme sicher aufzunehmen, indem ein entsprechender Ausdehnungsraum zur Verfügung gestellt wird.
Dazu wird innerhalb des Volumenbereichs 7 ein (in 1 nicht gezeigtes) Volumenkontrollelement angeordnet. Besteht innerhalb des ersten Fluidkanals 3 ein erster Druck, insbesondere ein erster Druck des Fluids, vorzugsweise ein Druck entsprechend eines ersten Betriebsdrucks, verschließt das Volumenkontrollelement 25 die erste Öffnung 15 vollständig, und/oder füllt den Volumenbereich 7 maximal vollständig aus. Der erste Druck bzw. erste Betriebsdruck liegt insbesondere dann vor, wenn das Fluid sich, vorzugsweise im wesentlichen vollständig, im flüssigen Aggregatzustand befindet. Vorzugsweise liegt das Volumenkontrollelement dabei an dem Anschlagelement 13 an. Besteht innerhalb des ersten Fluidkanals 3 hingegen ein zweiter Druck, insbesondere ein zweiter Druck des Fluids, vorzugsweise ein Druck größer oder gleich einem zweiten Betriebsdruck, der vorzugswese größer als der erste Betriebsdruck ist, verschließt das Volumenkontrollelement die erste Öffnung 15 nicht vollständig, und/oder füllt den Volumenbereich 7 nicht maximal vollständig aus. Dieser zweite Betriebsdruck ist insbesondere gegeben, wenn das Fluid zumindest bereichsweise gefroren ist, also zumindest bereichsweise einem festen Aggregatzustand einräumt. So ermöglicht es das Volumenkontrollelement dem Fluid bei einem über dem ersten Betriebsdruck liegenden Druck, zumindest bereichsweise in den Volumenbereich 7 einzutreten, insbesondere in ein Teilvolumen des Volumenbereichs 7, indem eine fluidale Verbindung zwischen dem ersten Fluidkanal 3 und dem Volumenbereich 7 hergestellt wird, insbesondere indem das Volumenkontrollelement das Teilvolumen freigibt.
Damit kann vorteilhafterweise die Volumenzunahme des Fluids bei sinkender Fluid- und/oder Umgebungstemperatur aufgenommen und so eine Beschädigung des frostsicheren Ventils 1 zuverlässig verhindert werden.
Insbesondere ist dies vorteilhaft, da das Membranelement 23 hier weder als Dehnelement beim Ausdehnen bzw. Gefrieren des Fluids dienen kann noch dienen soll.
2 zeigt ein erfindungsgemäßes frostsicheres Ventil 1⁽¹⁾ mit einem ersten Typ eines Volumenkontrollelements 25⁽¹⁾ . Merkmale, die funktional und/oder konstruktiv denen des Ventils 1 aus 1 entsprechen, werden mit gleichen Bezugszeichen, jedoch einfach gestrichen, bezeichnet.
Das Volumenkontrollelements 25⁽¹⁾ umfasst eine Elastomerkomponente 27⁽¹⁾ , welche in ihrem Inneren einen gasgefüllten, insbesondere luftgefüllten, Hohlraum 29⁽¹⁾ aufweist. Mit anderen Worten, es liegt ein Elastomer-Kompressionselement vor. Die zweite Öffnung 17⁽¹⁾ wird von einem, insbesondere aus Kunststoff bestehenden oder umfassenden, Stopfenelement 31⁽¹⁾ abgeschlossen, an welchem sich auch die Elastomerkomponente 27⁽¹⁾ einseitig abstützt. Das Stopfenelement weist außerdem ein erstes Dichtungsmittel 33⁽¹⁾ in Form eines ersten O-Rings auf.
Bei vorherrschendem ersten Betriebsdruck füllt die Elastomerkomponente 27⁽¹⁾ den Volumenbereich 7 vollständig aus und verschließt, an dem Anschlagelement 13⁽¹⁾ anliegend, die erste Öffnung 15⁽¹⁾ , sodass kein Fluid in den Volumenbereich 7⁽¹⁾ eindringen kann. Bei einem vorherrschenden Druck größer gleich dem zweiten Betriebsdruck kann die Elastomerkomponente 27⁽¹⁾ aufgrund ihres Hohlraums 29⁽¹⁾ komprimiert werden und ermöglicht so die Freigabe eines Teilvolumens des Volumenbereichs 7⁽¹⁾ .
3 zeigt ein erfindungsgemäßes frostsicheres Ventil 1⁽²⁾ mit einem zweiten Typ eines Volumenkontrollelements 25⁽²⁾ . Merkmale, die funktional und/oder konstruktiv denen der Ventile 1, 1⁽¹⁾ aus den 1 bis 2 entsprechen, werden mit gleichen Bezugszeichen, jedoch zweifach gestrichen, bezeichnet.
Das Volumenkontrollelements 25⁽²⁾ umfasst ein, vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial bestehende oder dieses umfassende, Schieberelement 35⁽²⁾ , das von einem ersten Federelement 37⁽²⁾, das insbesondere in Form einer ersten Spiralfeder ausgebildet ist, vorgespannt ist. Bevorzugt stützt sich das erste Federelement 37⁽²⁾ mit seinem dem Schieberelement 35⁽²⁾ abgewandten Endbereich an dem Stopfenelement 31⁽²⁾ ab.
Bei vorherrschendem ersten Betriebsdruck oder geringen Betriebsdrücken stützt sich das Schieberelement 35⁽²⁾ , vermittelt durch die Einwirkung des ersten Federelements 37⁽²⁾ , an dem Anschlagelement 13⁽²⁾ ab und verschließt somit die erste Öffnung 15⁽²⁾ vollständig, sodass kein Fluid in den Volumenbereich 7⁽²⁾ eindringen kann. Bei einem vorherrschendem Druck größer gleich dem zweiten Betriebsdruck kann das Schieberelement 35⁽²⁾ gegen die Kraft des ersten Federelements 37⁽²⁾ (in der 3) nach rechts bewegt werden, unter Abhebung des Schieberelements 35⁽²⁾ von dem Anschlagelement 13⁽²⁾ , und ermöglicht so die Freigabe eines Teilvolumens des Volumenbereichs 7⁽²⁾ .
Um die Bewegung des Schieberelements 35⁽²⁾ zu begünstigen, kann das Stopfenelement 31⁽²⁾ vorzugsweise eine Bohrung 39⁽²⁾ aufweisen, wodurch eine fluidale Verbindung zwischen den beiden Seiten des Stopfenelements 31⁽²⁾ , insbesondere dem Volumenbereich 7⁽²⁾ und der Atmosphäre, herstellbar ist. Dadurch kann durch die Bewegung des Schieberelements 35(2) verdrängte Gas, insbesondere Luft, aus dem Volumenbereich 7⁽²⁾ in die Atmosphäre entweichen und vice verca. Mit anderen Worten erfüllt die Bohrung 39⁽²⁾ den Sinn und Zweck einer Belüftungsbohrung.
Das Schieberelement 35⁽²⁾ kann vorzugsweise ein zweites Dichtungsmittel 41⁽²⁾ , insbesondere in Form eines zweiten O-Rings, aufweisen. Dadurch kann eine mediendichte Trennung zwischen dem Teilvolumen des Volumenbereichs 7⁽²⁾ und dem übrigen Volumenbereich 7⁽²⁾ erreicht werden.
4 zeigt ein erfindungsgemäßes frostsicheres Ventil 1⁽³⁾ mit dem zweiten Typ eines Volumenkontrollelements 25⁽³⁾ . Merkmale, die funktional und/oder konstruktiv denen der Ventile 1 bis 1⁽²⁾ aus den 1 bis 3 entsprechen, werden mit gleichen Bezugszeichen, jedoch dreifach gestrichen, bezeichnet.
Das frostsicheres Ventil 1⁽³⁾ der 4 entspricht weitestgehend dem frostsicheren Ventil 1⁽²⁾ der 3, wobei das Stopfenelement 31⁽³⁾ in 4 keine Bohrung aufweist. Dies führt dazu, dass der Volumenbereich 7⁽³⁾ als thermischer Isolator wirkt, insbesondere Umgebungsatmosphäre nicht in den Volumenbereich 7⁽³⁾ eintritt. Somit kann sichergestellt werden, dass eine Vereisung des Fluids im Bereich des Schieberelements 35⁽³⁾ führen könnte, vermieden wird.
5 zeigt ein erfindungsgemäßes frostsicheres Ventil 1⁽⁴⁾ mit einem dritten Typ eines Volumenkontrollelements 25⁽⁴⁾ . Merkmale, die funktional und/oder konstruktiv denen der Ventile 1 bis 1⁽³⁾ aus den 1 bis 4 entsprechen, werden mit gleichen Bezugszeichen, jedoch vierfach gestrichen, bezeichnet.
Das Volumenkontrollelements 25⁽⁴⁾ weist eine, vorzugsweise aus einem Elastomer- oder Kunststoffmaterial bestehende oder dieses umfassende, Membran 43⁽⁴⁾ auf, die von einem, innerhalb der Membran 43⁽⁴⁾ angeordneten, zweiten Federelement 45⁽⁴⁾ , das insbesondere in Form einer zweiten Spiralfeder ausgebildet ist, vorgespannt ist. Das zweite Federelement 45⁽²⁾ stützt sich mit einem Endbereich an dem Stopfenelement 31⁽⁴⁾ ab. Die Membran kann dabei vorzugsweise zumindest bereichsweise einen Faltenbalg ausbilden.
Bei vorherrschendem Druck gleich oder geringer dem ersten Betriebsdruck füllt die Membran den Volumenbereich 7⁽⁴⁾ maximal möglich aus, vermittelt durch die Einwirkung des zweiten Federelements 45⁽⁴⁾ , sodass kein Teilvolumen in dem Volumenbereich 7⁽⁴⁾ für das Fluid zur Verfügung steht. Bei einem vorherrschendem Druck größer oder gleich dem zweiten Betriebsdruck kann die Membran 43⁽⁴⁾ komprimiert und gegen die Kraft des zweiten Federelements 45⁽⁴⁾ (in der 5) nach rechts bewegt werden, unter Freigabe des Teilvolumens des Volumenbereichs 7⁽⁴⁾ .
Um die Bewegung und Komprimierung der Membran 43⁽⁴⁾ bzw. des zweiten Federelements 45⁽⁴⁾ zu begünstigen, kann das Stopfenelement 31⁽⁴⁾ vorzugsweise eine Bohrung 39⁽⁴⁾ aufweisen, wodurch eine fluidale Verbindung zwischen den beiden Seiten des Stopfenelements 39⁽⁴⁾ , insbesondere dem Volumenbereich 7⁽⁴⁾ und der Atmosphäre, herstellbar ist. Dadurch kann durch die Bewegung und Komprimierung der Membran 43⁽⁴⁾ verdrängte Gas, insbesondere Luft, aus dem Volumenbereich 7⁽⁴⁾ in die Atmosphäre entweichen und vice verca. Mit anderen Worten erfüllt die Bohrung 39⁽⁴⁾ den Sinn und Zweck einer Belüftungsbohrung.
6 zeigt ein erfindungsgemäßes frostsicheres Ventil 1⁽⁵⁾ mit dem dritten Typ eines Volumenkontrollelements 25⁽⁵⁾ in einer Variante. Merkmale, die funktional und/oder konstruktiv denen der Ventile 1 bis 1⁽⁴⁾ aus den 1 bis 5 entsprechen, werden mit gleichen Bezugszeichen, jedoch fünffach gestrichen, bezeichnet.
Das frostsicheres Ventil 1⁽⁵⁾ der 6 entspricht weitestgehend dem frostsicheres Ventil 1⁽⁴⁾ der 5, wobei das Stopfenelement 31⁽⁵⁾ in 6 keine Bohrung aufweist und die Membran 43⁽⁵⁾ nicht federbelastet sondern ausschließlich gasgefüllt, insbesondere luftgefüllt, ist.
Bei vorherrschendem ersten Druck der geringer oder gleich dem Betriebsdruck ist, füllt die Membran 43⁽⁵⁾ den Volumenbereich 7⁽⁵⁾ maximal möglich aus und stützt sich an dem Anschlagelement 13⁽⁵⁾ ab und verschließt somit die erste Öffnung 15⁽⁵⁾ vollständig, sodass kein Fluid in den Volumenbereich 7⁽⁵⁾ eindringen kann. Bei einem vorherrschendem Druck größer oder gleich dem zweiten Betriebsdruck kann die Membran 43⁽⁵⁾ komprimiert und (in der 6) nach rechts bewegt werden, unter Abhebung der Membran 43⁽⁵⁾ von dem Anschlagelement 13⁽⁵⁾ , und ermöglicht so die Freigabe eines Teilvolumens des Volumenbereichs 7⁽⁵⁾ .
Die Membran 43⁽⁵⁾ kann dabei, wie in der 6 dargestellt, an der Wandung 9⁽⁵⁾ angeordnet sein. Denkbar ist es aber auch, dass die Membran 43⁽⁵⁾ an dem Stopfenelement 31⁽⁵⁾ angeordnet oder einstückig mit diesem ausgebildet ist.
In jedem der Fälle, in dem eine Membran 43⁽⁴⁾ , 43⁽⁵⁾ vorgesehen ist, ist es vorstellbar, dass die Membran zumindest eine, in den Figuren jedoch nicht dargestellte, Verbindungsbohrung aufweist, durch welche im Bereich der Verbindungsbohrung zwischen beiden Seiten der Membran, insbesondere zwischen dem Teilvolumen des Volumenbereichs einerseits und dem übrigen Volumenbereich und/oder der Umgebung, insbesondere der Atmosphäre, andererseits, eine fluidale Verbindung herstellbar ist. Dadurch wird es besonders vorteilhaft ermöglicht, dass das durch die Bewegung und Komprimierung der Membran 43⁽⁴⁾ , 43⁽⁵⁾ verdrängte Gas, insbesondere Luft, aus dem Teilvolumen des Volumenbereichs 7⁽⁴⁾ , 7⁽⁵⁾ in den übrigen Volumenbereich entweichen kann und vice verca. Wenn ebenfalls zwischen dem übrigen Volumenbereich und der Umgebung, insbesondere der Atmosphäre, eine fluidale Verbindung besteht, beispielsweise vermögens der Bohrung 39⁽⁴⁾ , kann somit zumindest indirekt eine fluidale Verbindung zwischen dem Teilvolumen des Volumenbereichs 7⁽⁴⁾ , 7⁽⁵⁾ und der Umgebung erreicht werden. Mit anderen Worten erfüllt die Verbindungsbohrung ebenfalls den Sinn und Zweck einer Belüftungsbohrung.
7 zeigt ein erfindungsgemäßes frostsicheres Ventil 1⁽⁶⁾ mit einem vierten Typ eines Volumenkontrollelements 25⁽⁶⁾ . Merkmale, die funktional und/oder konstruktiv denen der Ventile 1 bis 1⁽⁵⁾ aus den 1 bis 6 entsprechen, werden mit gleichen Bezugszeichen, jedoch sechsfach gestrichen, bezeichnet.
Das Volumenkontrollelements 25⁽⁶⁾ umfasst ein von einem dritten Federelement 47⁽⁶⁾ , insbesondere in Form einer dritten Spiralfeder, vorgespanntes, insbesondere kugelförmiges, Verschlusselement 49⁽⁶⁾ . Bevorzugt stützt sich das dritte Federelement 47⁽⁶⁾ mit seinem dem Verschlusselement 49⁽⁶⁾ abgewandten Endbereich an dem Stopfenelement 31⁽⁶⁾ ab.
Bei vorherrschendem Druck, der gleich oder geringer dem Betriebsdruck ist, stützt sich das Verschlusselement 49⁽⁶⁾ , vermittelt durch die Einwirkung des dritten Federelements 47⁽⁶⁾ , an dem Anschlagelement 13⁽⁶⁾ ab und verschließt somit die erste Öffnung 15⁽⁶⁾ vollständig, sodass kein Fluid in den Volumenbereich 7⁽⁶⁾ eindringen kann. Bei einem vorherrschendem Druck größer oder gleich dem zweiten Betriebsdruck kann das Verschlusselement 49⁽⁶⁾ gegen die Kraft des dritten Federelements 47⁽⁶⁾ (in der 7 nach rechts) bewegt werden, unter Abhebung des Verschlusselements 49⁽⁶⁾ von dem Anschlagelement 13⁽⁶⁾ und ermöglicht so die Freigabe eines Teilvolumens des Volumenbereichs 7⁽⁶⁾ . Wie in 7 vorgesehen, ist es sogar möglich, dass durch das Abheben des Verschlusselements 49⁽⁶⁾ von dem Anschlagelement 13⁽⁶⁾ das Fluid seitlich an dem Verschlusselements 49⁽⁶⁾ vorbeiströmen und über von dem Stopfenelement 31⁽⁶⁾ umfassten Bohrungen 39⁽⁶⁾ in die Atmosphäre entweichen kann. Insbesondere bei, vorzugsweise zusatzlosem, Wasser als das durch das Ventil 1⁽⁶⁾ gesteuerte Fluid stellt dies auch aus Umweltsicherheitsaspekten keine Gefahr dar.
Die Bohrungen 39⁽⁶⁾ kann, wie zuvor beschrieben, freilich alternativ oder ergänzend auch (nur) zur Belüftung verwendet werden, wobei das Verschlusselement 49⁽⁶⁾ dann auch passgenau innerhalb des Volumenbereichs 7⁽⁶⁾ geführt werden kann. Das Verschlusselements 49⁽⁶⁾ kann dazu auch ein Dichtungsmittel, insbesondere in Form eines O-Rings, aufweisen, wodurch eine mediendichte Trennung zwischen dem Teilvolumen des Volumenbereichs 7⁽⁶⁾ und dem übrigen Volumenbereich 7⁽⁶⁾ erreicht werden kann.
8 zeigt ein erfindungsgemäßes frostsicheres Ventil 1⁽⁷⁾ mit einem fünften Typ eines Volumenkontrollelements 25⁽⁷⁾ . Merkmale, die funktional und/oder konstruktiv denen der Ventile 1 bis 1⁽⁵⁾ aus den 1 bis 7 entsprechen, werden mit gleichen Bezugszeichen, jedoch siebenfach gestrichen, bezeichnet.
Wie in 8 dargestellt, verläuft der erste Fluidkanal 3⁽⁷⁾ und der zweite Fluidkanal 5⁽⁷⁾ zumindest teilweise innerhalb eines ersten Ventilbereichs 51⁽⁷⁾ des frostsicheren Ventils 1⁽⁷⁾ . Der Volumenbereich 7⁽⁷⁾ ist in diesem Fall ohne weitere Bedeutung für die vorliegende Realisierung weist insbesondere lediglich eine einzige Öffnung, die erste Öffnung 15⁽⁷⁾ auf.
Der erste Ventilbereich 51⁽⁷⁾ ist mit zumindest einem Verbindungselement 53⁽⁷⁾ fest verbunden. Insbesondere stellt das Verbindungselement 53⁽⁷⁾ eine Schraube dar, die beispielsweise mit einem von einer Bohrung innerhalb des ersten Ventilbereichs 51⁽⁷⁾ umfassten Gewinde entsprechend zusammenwirkt.
Das Verbindungselement 53⁽⁷⁾ durchdringt ferner einen zweiten Ventilbereich 55⁽⁷⁾ des frostsicheren Ventils 1⁽⁷⁾ . Ein fünftes Federelement 57⁽⁷⁾ , insbesondere in Form einer fünften Spiralfeder, stützt sich mit seinem einen Endbereich an dem Verbindungselement 53⁽⁷⁾ ab und mit seinem anderen Endbereich an dem zweiten Ventilbereich 55⁽⁷⁾ .
Bei vorherrschendem Druck gleich oder geringer dem ersten Betriebsdruck wird der erste und zweite Ventilbereich 51⁽⁷⁾ , 55⁽⁷⁾ durch das fünfte Federelement 57⁽⁷⁾ zusammengehalten, wobei die ersten und/oder zweiten Fluidkanäle des ersten Ventilbereichs 51⁽⁷⁾ und des zweiten Ventilbereichs 55⁽⁷⁾ miteinander direkt verbunden sind. Durch entsprechende, nicht dargestellte Dichtungselemente wird sichergestellt, dass ein Fluid- bzw. Mediumaustritt im Bereich zwischen dem ersten Ventilbereich und zweiten Ventilbereich vermieden wird.
Bei einem vorherrschendem Druck größer gleich dem zweiten Betriebsdruck kann durch den sich im Fluid aufbauenden Druck der erste Ventilbereich 51⁽⁷⁾ gegen die Vorspannung des vierten Federelements 57⁽⁷⁾ (in der 8) nach unten gedrückt werden, unter Herstellung einer fluidalen Verbindung zwischen dem ersten und/oder zweiten Fluidkanal 3⁽⁷⁾ , 5⁽⁷⁾ einerseits und der Atmosphäre andererseits. Mit anderen Worten, es entsteht ein Spalt zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilbereich 51⁽⁷⁾ , 55⁽⁷⁾ , sodass die Volumenzunahme nach außen, mithin in die Atmosphäre, abgeführt werden kann. Insbesondere bei Wasser als das maßgebliche Fluid stellt dies auch aus Umweltsicherheitsaspekten keine Gefahr dar.
Im Vergleich zu vorherigen Typen des Volumenkontrollelements weist das Volumenkontrollelements 25⁽⁷⁾ folglich kein kompressibles Element auf, sondern das zusätzliche Volumen wird durch ein „Zerlegen“ des frostsicheren Ventils 1⁽⁷⁾ erreicht, wodurch ein Entweichen des Drucks in die Atmosphäre ermöglicht wird. Es ist jedoch zu beachten, dass das Abheben des ersten Ventilbereichs von dem zweiten Ventilbereich auch dadurch erreicht werden kann, dass das Volumenkontrollelement selber elastisch und/oder dehnbar ausgestaltet werden kann, also vorzugsweise das fünfte Federelement erfassen oder ausbilden kann. Kommt es zu einer Erhöhung des Drucks über den zweiten Betriebsdruck führen diese elastischen Eigenschaften dazu, dass eine Trennung der beiden Ventilbereiche erfolgt.
9 zeigt ein erfindungsgemäßes frostsicheres Ventil 1⁽⁸⁾ mit dem fünften Typ eines Volumenkontrollelements 25⁽⁸⁾ in einer Variante. Merkmale, die funktional und/oder konstruktiv denen der Ventile 1 bis 1⁽⁷⁾ aus den 1 bis 8 entsprechen, werden mit gleichen Bezugszeichen, jedoch achtfach gestrichen, bezeichnet.
Die Variante entspricht im Wesentlichen den Ausführungen wie sie bezüglich des frostsicheren Ventils 1⁽⁷⁾ zu 8 erläutert wurden. Allerdings weist in dem frostsicheren Ventil 1⁽⁸⁾ der 9 der erste Ventilbereich 51⁽⁸⁾ nur den ersten Fluidkanal 3⁽⁸⁾ nicht aber den zweiten Fluidkanal 5⁽⁸⁾ und der zweite Ventilbereich 55⁽⁸⁾ nur den zweiten Fluidkanal 5⁽⁸⁾ nicht aber den ersten Fluidkanal 3⁽⁸⁾ auf.
Darüber hinaus ist die Wirkweise des „Zerleg-Mechanismus“, wie er durch die beiden Doppelpfeile in 9 angedeutet ist, analog zu dem im Hinblick auf das Ventil 1⁽⁷⁾ der 8 beschriebene.
Es ist ergänzend oder alternativ auch sehr gut vorstellbar, dass über eine dritte Öffnung eine fluidale Verbindung zwischen dem ersten und/oder zweiten Fluidkanal einerseits und die Atmosphäre andererseits herstellbar ist, wobei das Volumenkontrollelement in diesem Fall ein Abdeckelement sowie ein viertes Federelement, insbesondere in Form einer vierten Spiralfeder, umfasst, wobei das vierte Federelement das Abdeckelement von außen gegen die dritte Öffnung andrückt.
Bei vorherrschendem ersten Betriebsdruck verschließt das Abdeckelement vermittelt durch die Einwirkung des vierten Federelements die dritte Öffnung vollständig, sodass kein Fluid in die Atmosphäre entweichen kann. Bei einem vorherrschendem Druck größer gleich dem zweiten Betriebsdruck kann das Abdeckelement gegen die Kraft des vierten Federelements bewegt werden, unter Abhebung des Abdeckelements von der dritten Öffnung und ermöglicht so das Entweichen des Fluids in die Atmosphäre. Insbesondere bei, insbesondere zusatzlosem Wasser als das maßgebliche Fluid stellt dies auch aus Umweltsicherheitsaspekten keine Gefahr dar.
In allen oben beschriebenen Szenarien ist es besonders vorteilhaft, wenn das Federelement zumindest bereichsweise eine Formgedächtnislegierung umfasst oder aus dieser besteht. Dann können die Federelemente bei tiefen Temperaturen eine geringere Federkonstante aufweisen, wodurch bei tiefen Temperaturen die Frostschutzwirkung begünstigt ist.
Die in der Beschreibung, in den Ansprüchen und in den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination wesentlich für die Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen sein.
Bezugszeichenliste

1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾ ,1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾: Ventil
2: Aktuator
3, 3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾, 5, 5⁽⁷⁾, 5⁽⁸⁾: Fluidkanal
7, 7⁽¹⁾, 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾ , 7⁽⁶⁾: Volumenbereich
9, 9⁽⁵⁾: Wandung
11: Ventilkörper-Abschnitt
13, 13⁽¹⁾ , 13⁽²⁾, 13⁽⁵⁾, 13⁽⁶⁾: Anschlagelement
15, 15⁽¹⁾, 15⁽⁵⁾, 15⁽⁶⁾, 15⁽⁷⁾, 17, 17⁽¹⁾: Öffnung
19: Ventilteller
21: Anker
22: Ventilsitz
23: Membranelement
25, 25⁽¹⁾, 25⁽²⁾, 25⁽³⁾, 25⁽⁴⁾, 25⁽⁵⁾, 25⁽⁶⁾, 25⁽⁷⁾, 25⁽⁸⁾: Volumenkontrollelement
27⁽¹⁾: Elastomerkomponente
29⁽¹⁾: Hohlraum
31⁽¹⁾, 31⁽²⁾, 31⁽³⁾, 31⁽⁵⁾, 31⁽⁶⁾: Stopfenelement
33⁽¹⁾: Dichtungsmittel
35⁽²⁾, 35⁽³⁾: Schieberelement
37⁽²⁾: Federelement
39⁽²⁾, 39⁽⁴⁾, 39⁽⁶⁾: Bohrung
41⁽²⁾: Dichtungsmittel
43⁽⁴⁾, 43⁽⁵⁾: Membran
45⁽⁴⁾: Federelement
47⁽⁶⁾: Federelement
49⁽⁶⁾: Verschlusselement
51⁽⁷⁾, 51⁽⁸⁾: Ventilbereich
53⁽⁷⁾: Verbindungselement
55⁽⁷⁾, 55⁽⁸⁾: Ventilbereich
57⁽⁷⁾: Federelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007016736 A1 [0002]

Claims

Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾), das zumindest einen ersten Fluidkanal (3, 3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾) auf zumindest einer Zuflussseite des Ventils (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾ , 1⁽³⁾ , 1⁽⁴⁾ , 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾), zumindest einen zweiten Fluidkanal auf zumindest einer Abflussseite des Ventils (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾), und zumindest ein Volumenkontrollelement (25⁽¹⁾, 25⁽²⁾, 25⁽³⁾, 25⁽⁴⁾, 25⁽⁵⁾, 25⁽⁶⁾, 25⁽⁷⁾, 25⁽⁸⁾) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾ , 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) ferner zumindest einen zumindest bereichsweise begrenzten, zumindest eine erste Öffnung (15, 15⁽¹⁾, 15⁽⁵⁾, 15⁽⁶⁾, 15⁽⁷⁾) aufweisenden, Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾, 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾) umfasst, wobei der Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾ , 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾ , 7⁽⁵⁾ , 7⁽⁶⁾) über die erste Öffnung (15, 15⁽¹⁾, 15⁽⁵⁾, 15⁽⁶⁾, 15⁽⁷⁾) mit zumindest dem ersten Fluidkanal (3, 3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾) und/oder dem zweiten Fluidkanal (5, 5⁽⁷⁾, 5⁽⁸⁾) jeweils direkt oder indirekt in fluidaler Kommunikation steht, und wobei ein erstes Volumenkontrollelement (25⁽¹⁾, 25⁽²⁾, 25⁽³⁾, 25⁽⁴⁾, 25⁽⁵⁾, 25⁽⁶⁾) innerhalb des Volumenbereichs (7, 7⁽¹⁾ , 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾ , 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾) angeordnet ist.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾ , 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾) über zumindest eine erste erste Öffnung (15, 15⁽¹⁾, 15⁽⁵⁾, 15⁽⁶⁾, 15⁽⁷⁾) mit dem ersten Fluidkanal (3, 3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾) direkt oder indirekt in fluidaler Kommunikation steht und/oder der Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾ , 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾) über zumindest eine zweite erste Öffnung (15, 15⁽¹⁾, 15⁽⁵⁾, 15⁽⁶⁾, 15⁽⁷⁾) mit dem zweiten Fluidkanal (5, 5⁽⁷⁾, 5⁽⁸⁾) direkt oder indirekt in fluidaler Kommunikation steht.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾ , 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾ , 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) ferner zumindest bereichsweise innerhalb zumindest eines Gehäuses angeordnet ist, wobei insbesondere der erste Fluidkanal (3, 3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾), der zweite Fluidkanal (5, 5⁽⁷⁾, 5⁽⁸⁾) und/oder der Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾, 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾) durch (i) das Gehäuse, insbesondere durch zumindest einen Gehäuse-Abschnitt und/oder zumindest eine von diesem umfasste Wandung (9, 9⁽⁵⁾), vorzugsweise zumindest bereichsweise integral, zumindest teilweise ausgebildet und/oder begrenzt wird, und/oder (ii) zumindest einen Ventilkörper-Abschnitt (11), insbesondere zur Aufnahme zumindest eines einen Fluidstrom von dem ersten Fluidkanal (3, 3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾) zu dem zweiten Fluidkanal (5, 5⁽⁷⁾, 5⁽⁸⁾) beeinflussenden, vorzugsweise zumindest einen Ventilsitz öffnenden und/oder schließenden, Ventilelements (19) und/oder zumindest eine von diesem umfasste Wandung (9, 9⁽⁵⁾), vorzugsweise zumindest bereichsweise integral, zumindest teilweise ausgebildet und/oder begrenzt wird.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾, 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾), zumindest im Wesentlichen, außerhalb des ersten Fluidkanals (3, 3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾) und/oder zweiten Fluidkanals (5, 5⁽⁷⁾, 5⁽⁸⁾) angeordnet ist.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass (i) bei einem ersten Betriebsdruck des Ventils(1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾), insbesondere zumindest eines ersten Drucks eines Fluids, im Ventilkörper-Abschnitt (11), im ersten Fluidkanal (3, 3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾) und/oder im zweiten Fluidkanal (5, 5⁽⁷⁾, 5⁽⁸⁾), die erste Öffnung (15, 15⁽¹⁾, 15⁽⁵⁾, 15⁽⁶⁾, 15⁽⁷⁾) durch das erste Volumenkontrollelement (25⁽¹⁾, 25⁽²⁾, 25⁽³⁾, 25⁽⁴⁾, 25⁽⁵⁾, 25⁽⁶⁾) vollständig verschlossen und/oder der Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾, 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾) maximal vollständig durch das erste Volumenkontrollelement (25⁽¹⁾, 25⁽²⁾, 25⁽³⁾, 25⁽⁴⁾, 25⁽⁵⁾, 25⁽⁶⁾) ausgefüllt ist und/oder (ii) bei einem zweiten Betriebsdruck des Ventils (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾), insbesondere eines zweiten Drucks des Fluids im Ventilkörper-Abschnitt (11), im ersten Fluidkanal (3, 3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾) und/oder im zweiten Fluidkanal (5, 5⁽⁷⁾, 5⁽⁸⁾), die erste Öffnung (15, 15⁽¹⁾, 15⁽⁵⁾, 15⁽⁶⁾, 15⁽⁷⁾) durch das erste Volumenkontrollelement (25⁽¹⁾, 25⁽²⁾, 25⁽³⁾, 25⁽⁴⁾, 25⁽⁵⁾, 25⁽⁶⁾) zumindest teilweise freigegeben ist, insbesondere eine fluidale Verbindung von dem ersten und/oder zweiten Fluidkanal zu dem Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾, 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾), insbesondere zu zumindest einem Teilvolumen des Volumenbereichs (7, 7⁽¹⁾ , 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾ , 7⁽⁵⁾ , 7⁽⁶⁾), hergestellt ist und/oder der Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾ , 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾ , 7⁽⁵⁾ , 7⁽⁶⁾) teilweise vollständig durch das erste Volumenkontrollelement (25⁽¹⁾, 25⁽²⁾, 25⁽³⁾, 25⁽⁴⁾, 25⁽⁵⁾, 25⁽⁶⁾) ausgefüllt ist, insbesondere das Teilvolumen von dem ersten Volumenkontrollelement (25⁽¹⁾, 25⁽²⁾, 25⁽³⁾, 25⁽⁴⁾, 25⁽⁵⁾, 25⁽⁶⁾) unausgefüllt ist, wobei vorzugsweise der zweite Betriebsdruck größer ist als der erste Betriebsdruck.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾, 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾), insbesondere im Bereich der ersten Öffnung (15, 15⁽¹⁾, 15⁽⁵⁾, 15⁽⁶⁾, 15⁽⁷⁾), zumindest ein Anschlagelement (13, 13⁽¹⁾ , 13⁽²⁾, 13⁽⁵⁾, 13⁽⁶⁾) aufweist, insbesondere das Anschlagelement (13, 13⁽¹⁾ , 13⁽²⁾, 13⁽⁵⁾, 13⁽⁶⁾) einstückig mit dem Gehäuse und/oder Ventilkörper-Abschnitt (11) ausgebildet ist, und/oder dass der Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾ , 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾) zumindest eine zweite Öffnung (17, 17⁽¹⁾) aufweist, wobei die zweite Öffnung (17, 17⁽¹⁾), vorzugsweise direkt oder indirekt, eine fluidale Verbindung zwischen dem Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾, 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾) und einer Umgebung, insbesondere des Ventils (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾), des Gehäuses und/oder des Volumenbereichs (7, 7⁽¹⁾, 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾) und/oder der Atmosphäre, ermöglicht und/oder dass in dem Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾, 7⁽²⁾ , 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾), insbesondere im Bereich der zweiten Öffnung (17, 17⁽¹⁾), zumindest bereichsweise ein Stopfenelement (31⁽¹⁾, 31⁽²⁾, 31⁽³⁾, 31⁽⁵⁾, 31⁽⁶⁾), vorzugsweise aufweisend und/oder bestehend aus einem Kunststoffmaterial, angeordnet ist, wobei das Stopfenelement (31⁽¹⁾, 31⁽²⁾, 31⁽³⁾, 31⁽⁵⁾, 31⁽⁶⁾) vorzugsweise zumindest ein erstes Dichtungsmittel (33⁽¹⁾), insbesondere in Form zumindest eines ersten O-Rings, aufweist, mittels dem der Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾, 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾) von der Umgebung abgedichtet werden kann, und/oder das Stopfenelement (31⁽¹⁾, 31⁽²⁾, 31⁽³⁾, 31⁽⁵⁾, 31⁽⁶⁾) zumindest eine Bohrung (39⁽²⁾, 39⁽⁴⁾, 39⁽⁶⁾) aufweist, durch welche im Bereich der Bohrung (39⁽²⁾, 39⁽⁴⁾, 39⁽⁶⁾) zwischen beiden Seiten des Stopfens, insbesondere des Volumenbereichs (7, 7⁽¹⁾, 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾) und der Umgebung, eine fluidale Verbindung herstellbar ist.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) als ein elektrisch, magnetisch, pneumatisch, mechanisch und/oder hydraulisch aktiviertes Ventil ausgebildet ist.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Volumenkontrollelement (25⁽¹⁾) zumindest eine Elastomerkomponente (27⁽¹⁾), insbesondere aufweisend zumindest einen gasgefüllten, insbesondere luftgefüllten, Hohlraum (29⁽¹⁾), umfasst.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich (i) die Elastomerkomponente (27⁽¹⁾), insbesondere unabhängig von dem Betriebsdruck, zumindest bereichsweise flächig an dem Stopfenelement (31⁽¹⁾) abstützt, und/oder (ii) die Elastomerkomponente (27⁽¹⁾), insbesondere bei dem ersten Betriebsdruck, an dem Anschlagelement (13⁽¹⁾) abstützt und/oder bei dem zweiten Betriebsdruck zumindest bereichsweise von dem Anschlagelement (13⁽¹⁾) beabstandet ist.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1 ⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Volumenkontrollelement (25⁽²⁾, 25⁽³⁾) zumindest ein von zumindest einem ersten Federelement (37⁽²⁾), insbesondere in Form zumindest einer ersten Spiralfeder, vorgespannte Schieberelement (35⁽²⁾, 35⁽³⁾) umfasst, wobei vorzugsweise sich das erste Federelement (37⁽²⁾) mit seinem dem Schieberelement (35⁽²⁾, 35⁽³⁾) abgewandten Endbereich an dem Stopfenelement (31⁽²⁾, 31⁽³⁾) zumindest bereichsweise abstützt.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass (i) das Schieberelement (35⁽²⁾, 35⁽³⁾) zumindest ein zweites Dichtungsmittel (41⁽²⁾), insbesondere in Form zumindest eines zweiten O-Rings, aufweist, mittels dem vorzugsweise das Teilvolumen des Volumenbereichs (7⁽²⁾, 7⁽³⁾) von dem übrigen Volumenbereich (7⁽²⁾, 7⁽³⁾) abgedichtet werden kann, und/oder (ii) sich das Schieberelement (35⁽²⁾, 35⁽³⁾), insbesondere bei dem ersten Betriebsdruck, an dem Anschlagelement (13⁽²⁾) abstützt und/oder bei dem zweiten Betriebsdruck zumindest bereichsweise von dem Anschlagelement (13⁽²⁾) beabstandet ist, und/oder (iii) das Schieberelement (35⁽²⁾, 35⁽³⁾) zumindest ein Kunststoffmaterial und/oder ein Metall, insbesondere Aluminium, Blei, Eisen, Gold und/oder Kupfer, umfasst oder daraus besteht.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Volumenkontrollelement (25⁽⁴⁾, 25⁽⁵⁾) zumindest eine Membran (43⁽⁴⁾, 43⁽⁵⁾) aufweist, wobei die Membran (43⁽⁴⁾, 43⁽⁵⁾) vorzugsweise gasgefüllt und/oder durch zumindest ein innerhalb der Membran (43⁽⁴⁾, 43⁽⁵⁾) angeordnetes zweites Federelement (45⁽⁴⁾), insbesondere in Form zumindest einer zweiten Spiralfeder, vorbelastet ist.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass (i) sich die Membran (43⁽⁴⁾, 43⁽⁵⁾), insbesondere bei dem ersten Betriebsdruck, an dem Anschlagelement (13⁽⁵⁾) abstützt und/oder bei dem zweiten Betriebsdruck zumindest bereichsweise von dem Anschlagelement (13⁽⁵⁾) beabstandet ist, und/oder (ii) die Membran (43⁽⁴⁾, 43⁽⁵⁾) ein Elastomer- und/oder Kunststoffmaterial umfasst und/oder daraus besteht, und/oder (iii) die Membran (43⁽⁴⁾, 43⁽⁵⁾) einstückig mit dem Stopfenelement (31⁽⁴⁾, 31⁽⁵⁾) ausgebildet ist, und/oder (iv) die Membran (43⁽⁴⁾, 43⁽⁵⁾) zumindest bereichsweise zumindest einen Faltenbalg ausbildet, und/oder (v) die Membran (43⁽⁴⁾, 43⁽⁵⁾) zumindest eine Verbindungsbohrung aufweist, durch welche im Bereich der Verbindungsbohrung zwischen beiden Seiten der Membran, insbesondere zwischen dem Teilvolumen des Volumenbereichs (7, 7⁽¹⁾ , 7⁽²⁾ , 7⁽⁴⁾ , 7⁽⁵⁾ , 7⁽⁶⁾) einerseits und dem übrigen Volumenbereich (7, 7⁽¹⁾ , 7⁽²⁾ , 7⁽⁴⁾ , 7⁽⁵⁾ , 7⁽⁶⁾) und/oder der Umgebung, insbesondere der Atmosphäre, andererseits, eine fluidale Verbindung herstellbar ist.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Volumenkontrollelement (25⁽⁶⁾) zumindest ein Kugelventil umfasst, vorzugsweise aufweisend zumindest ein drittes Federelement (47⁽⁶⁾), insbesondere in Form zumindest einer dritten Spiralfeder, das zumindest ein, insbesondere kugelförmiges, Verschlusselement (49⁽⁶⁾) vorspannt, wobei sich vorzugsweise das Verschlusselement (49⁽⁶⁾), insbesondere bei dem ersten Betriebsdruck, an dem Anschlagelement (13⁽⁶⁾) abstützt und/oder bei dem zweiten Betriebsdruck zumindest bereichsweise von dem Anschlagelement (13⁽⁶⁾) beabstandet ist, und/oder sich (i) das Verschlusselement (49⁽⁶⁾), insbesondere unabhängig von dem Betriebsdruck, zumindest bereichsweise flächig an dem Stopfenelement (31⁽⁶⁾) abstützt, und/oder (ii) das Verschlusselement (49⁽⁶⁾), insbesondere bei dem ersten Betriebsdruck, an dem Anschlagelement (13⁽⁶⁾) abstützt und/oder bei dem zweiten Betriebsdruck zumindest bereichsweise von dem Anschlagelement (13⁽⁶⁾) beabstandet ist.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, nach einem der vorangehenden Ansprüche unter Rückbezug auf den Oberbegriff des Anspruchs 1, oder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Fluidkanal (3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾) und/oder dem zweite Fluidkanal (5⁽⁷⁾, 5⁽⁸⁾) über zumindest eine dritte Öffnung, vorzugsweise direkt oder indirekt, eine fluidale Verbindung mit der Umgebung, insbesondere des Ventils (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾), des Gehäuses und/oder des Volumenbereichs (7, 7⁽¹⁾ , 7⁽²⁾, 7⁽⁴⁾, 7⁽⁵⁾, 7⁽⁶⁾), und/oder der Atmosphäre herstellbar ist, und wobei ein zweites Volumenkontrollelement zumindest ein von zumindest einem vierten Federelement, insbesondere in Form zumindest einer vierten Spiralfeder, vorgespannte Abdeckelement umfasst, womit die dritte Öffnung von außen verschließbar ist.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement, insbesondere bei dem ersten Betriebsdruck des Ventils (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾), zumindest des ersten Drucks des Fluids im Ventilkörper-Abschnitt (11), dem ersten Fluidkanal (3, 3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾) und/oder dem zweiten Fluidkanal (5, 5⁽⁷⁾, 5⁽⁸⁾), die dritte Öffnung verschließt und/oder bei dem zweiten Betriebsdruck des Ventils (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾), zumindest des zweiten Drucks des Fluids im Ventilkörper-Abschnitt (11), dem ersten Fluidkanal und/oder dem zweiten Fluidkanal, die dritte Öffnung zumindest teilweise freigibt.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, nach einem der vorangehenden Ansprüche unter Rückbezug auf den Oberbegriff des Anspruchs 1, oder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) ferner zumindest einen ersten Ventilbereich (51⁽⁷⁾, 51⁽⁸⁾) und zumindest einen zweiten Ventilbereich (55⁽⁷⁾, 55⁽⁸⁾) aufweist, wobei innerhalb des ersten Ventilbereichs (51⁽⁷⁾, 51⁽⁸⁾) zumindest der erste und/oder der zweite Fluidkanal (5⁽⁷⁾, 5⁽⁸⁾) teilweise verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines dritten Volumenkontrollelements (25⁽⁸⁾) der erste Ventilbereich (51⁽⁷⁾, 51⁽⁸⁾), insbesondere bei Erreichen oder Überschreiten des zweiten Betriebsdrucks des Ventils (1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾), zumindest des zweiten Drucks des Fluids im Ventilkörper-Abschnitt, dem ersten Fluidkanal (3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾) und/oder dem zweiten Fluidkanal (5⁽⁷⁾, 5⁽⁸⁾), von dem zweiten Ventilbereich (55⁽⁷⁾, 55⁽⁸⁾) lösbar ist, unter Herstellung zumindest einer fluidalen Verbindung zwischen dem ersten und/oder zweiten Fluidkanal (3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾) einerseits und der Atmosphäre andererseits.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Volumenkontrollelement (25⁽⁸⁾) zumindest ein Verbindungselement (53⁽⁷⁾), insbesondere in Form zumindest einer Schraube, umfasst, welches vorzugsweise den zweiten Ventilbereich (55⁽⁷⁾, 55⁽⁸⁾) durchdringt und/oder mit dem ersten Ventilbereich (51⁽⁷⁾, 51⁽⁸⁾) eine feste Verbindung, insbesondere Schraubverbindung, herstellt, und wobei das dritte Volumenkontrollelement (25⁽⁸⁾) ferner zumindest ein mit dem Verbindungselement (53⁽⁷⁾) wechselwirkenden fünftes Federelement (57⁽⁷⁾), insbesondere in Form zumindest einer fünften Spiralfeder, umfasst, wobei das fünfte Federelement (57⁽⁷⁾) von dem Verbindungselement (53⁽⁷⁾) umfasst und/oder ausgebildet ist, und/oder das sich mit zumindest einem ersten Endbereich an dem Verbindungselement (53⁽⁷⁾) zumindest bereichsweise abstützt und das sich mit einem dem ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich an dem zweiten Ventilbereich (55⁽⁷⁾, 55⁽⁸⁾) zumindest bereichsweise abstützt, wobei, vorzugsweise bei Erreichen oder Überschreiten des zweiten Betriebsdrucks des Ventils (1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾), zumindest des zweiten Drucks des Fluids im Ventilkörper-Abschnitt, dem ersten Fluidkanal (3⁽⁷⁾, 3⁽⁸⁾) und/oder dem zweiten Fluidkanal (5, 5⁽⁷⁾, 5⁽⁸⁾), der erste Ventilbereich (51⁽⁷⁾, 51⁽⁸⁾) gegen die Vorspannung des fünften Federelements (57⁽⁷⁾) relativ zu dem zweiten Ventilbereich (55⁽⁷⁾, 55⁽⁸⁾) von diesem zweiten Ventilbereich (55⁽⁷⁾, 55⁽⁸⁾) beabstandet werden kann.
Frostsicheres Ventil (1, 1⁽¹⁾, 1⁽²⁾, 1⁽³⁾, 1⁽⁴⁾, 1⁽⁵⁾, 1⁽⁶⁾, 1⁽⁷⁾, 1⁽⁸⁾) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement, das zweite Federelement, das dritte Federelement, das vierte Federelement, und/oder das fünfte Federelement zumindest eine Formgedächtnislegierung umfasst und/oder daraus besteht.