Absperrelement für fluide Medien, Rückschlagklappe mit einem Absperrelement sowie Baueinheit hieraus

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Absperrelement für fl uide Medien, welches strömungsabhängig in seiner Position lageveränderlich ist, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Rückschlagklappe mit einem Absperrelement, eine Baueinheit, bestehend aus einer in einem Gehäuse angeordneten Rückschlagklappe sowie eine Tauchpumpe zur Aufnahme eines Absperrelements, einer Rückschlagklappe bzw. einer Baueinheit aus Absperrelement und Rückschlagklappe nach den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche.

Aus der DE 33 44 196 Al ist eine Rückschlagklappe vorbekannt, die ein Absperrelement für eine Durchlassöffnung umfasst. Das Absperrelement weist einen Magneten auf, der stellungsabhängig als Steuermagnet auf magnetisch steuerbare, nachgeschaltete Elemente wirkt.

Das dortige Absperrelement nimmt den Magneten auf und ist mit diesem fest verbunden. Bei einer Ausgestaltung nach DE 33 44 196 Al wird von einem flexiblen, insbesondere gummiartigen Absperrelement ausgegangen, das einseitig fest eingespannt ist. Der Steuermagnet kann dann in die Gummimasse eingebettet werden.

Der magnetisch steuerbare Kontaktsatz ist eine in das Rückschlagklappengehäuse einsetzbare, insbesondere einschraubbare Patrone mit nach außen führenden elektrischen Anschl üssen.

Die vorbekannte Rückschlagklappe ist in der Lage, strömungsabhängig von einer Abdichtposition mit Anlage an einem Ventilsitz in eine öffnungsposition und umgekehrt Bewegungen auszuführen, wobei mindestens eine definierte Position des Absperrelements über eine Magnetfeldsensorik erfassbar ist.

Die Lösung des zitierten Standes der Technik ist außerordentlich großbauend und besteht aus mehreren, montageseitig zusammenzufügenden Teilen mit dadurch verbundenen höheren Herstellungskosten. Eine Integration der

Absperreinrichtung in z. B. Standard-Rückschlagventile, um deren Zustand zu erfassen, ist nicht möglich.

Weiterhin sind Strömungssensoren mit einem Gehäuse und mit einem im Gehäuse angeordneten Sensorelement vorbekannt. Hier soll beispielsweise auf die WO 2005/124291 Al verwiesen werden. Strömungssensoren können bei einer Vielzahl von Anwendungsfällen eingesetzt werden. So sind Anwendungen im Bereich der Verfahrenstechnik oder bei Werkzeugmaschinen denkbar. Um die Kosten bei der Herstellung von Strömungssensoren zu reduzieren, ist gemäß WO 2005/124291 Al vorgeschlagen worden, einen in das strömende Medium hineinragenden Hubkörper vorzusehen, wobei der Hubkörper an einem Gehäuse beweglich geführt und in Abhängigkeit von der Strömung des zu überwachenden Mediums gegen die Rückstellkraft eines zwischen dem Gehäuse und dem Hubkörper angeordneten Rückstellelements bewegbar ist. Das Sensorelement ist bevorzugt als berührungsloser Sensor ausgebildet und erzeugt ein von der Position des H ubkörpers abhängiges Signal . Bei einer solchen Lösung ist die Konstruktion, umfassend den in das strömende Medium hineinragenden Hubkörper in Verbindung mit der Sensoranordnung sehr aufwendig und mit recht hohen Kosten belastet, so dass eine an sich wünschenswerte Anwendung fü r viele Fälle ausgeschlossen ist.

Die DE 199 27 365 C2 zeigt ein Verfahren zum Steuern des Pegels beim Abpumpen eines fließfähigen Mediums mit mindestens zwei Tauchmotorpumpen. Zur Steuerung der einzelnen Tauchmotorpumpen ist dem jeweiligen Motor ein Sensor zugeordnet, der als Grenzwertschalter ausgebildet ist. Das Vorsehen zusätzlicher Sensoren zur überwachung des Verhaltens der betreffenden Tauchpumpen erfordert einen insgesamt höheren Aufwand, den es zu vermeiden gilt.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Absperrelement für fluide Medien, eine diesbezüglich weitergebildete Rückschlagklappe mit einem Absperrelement sowie eine Baueinheit bestehend aus Absperrelement und Rückschlagklappe anzugeben, welche vielseitig einsetzbar sind und wobei die betreffenden Komponenten jeweils eine Mehrfachfunktion erfüllen, und zwar bezogen auf das öffnen und Schließen eines Fluidkreises und der Signalabgabe bezogen auf den Zustand des

jeweiligen Absperrelements, aber auch nur der Möglichkeit, eine Strömungsrichtung zu erfassen.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit den Merkmalskombinationen der u nabhängigen Ansprüche, wobei die Unteransprüche jeweils mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.

Einem ersten Grundgedanken der Erfindung folgend, umfasst diese ein Absperrelement für fluide Medien, welches strömungsabhängig in seiner Position lageveränderlich ist und eine an der Peripherie befindliche Gelenkachse aufweist.

Dieses Absperrelement kann aus einer mindestens im Bereich seiner Dichtfunktion elastischen Materialkombination bestehen.

Erfindungsgemäß ist im oder am Absperrelement ein Beeinflussungskörper vorgesehen, wobei der Beeinflussungskörper solche Eigenschaften aufweist, um in der Nähe befindliche, auf Lageveränderungen reagierende Sensoren anzusprechen. Denkbar ist hier, dass der Beeinflussu ngskörper als Permanentmagnet ausgeführt wird, wobei mindestens ein Sensor in der Nähe des Absperrelements eine Lageveränderung des im Absperrelement eingesetzten Beeinflussungskörpers erfasst. Damit ist es möglich, die Lage oder Position des Absperrelements, z. B. geschlossen / offen zu erfassen. Bei veränderter Strömungsrichtung ist es ebenso möglich, eine entsprechende Detektion vorzunehmen.

Der Beeinflussungskörper kann in das Absperrelement eingebettet werden, hier besteht die Möglichkeit, das Absperrelement als Kunststoffspritzteil auszuführen, wobei der Beeinflussungskörper dann von dem Kunststoffmaterial umspritzt ist.

Andererseits besteht die Möglichkeit, den Beeinflussu ngskörper in das Absperrelement einzusetzen, z. B. einzustecken und dann durch Stoffschluss, Kraftschluss und/oder Formschluss zu fixieren. Auf diese Weise kann ein mit einer entsprechenden Ausnehmung vorgesehenes Absperrelement mit einem Beeinflussungskörper auch nachträgl ich komplettiert werden.

Der Beeinflussungskörper kann ein stabförmiges Gebilde sein. Hier besteht die Möglichkeit, dass die Orientierung des stabförmigen Gebildes im Wesentlichen senkrecht oder parallel zur Gelenkachse des Absperrelements verläuft.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Absperrelement außenrand- seitig eine im Wesentlichen ebene Anschlagfläche für einen Ventilsitz zum Erhalt einer gewünschten Abdichtfunktion auf.

Bevorzugt ist das Absperrelement als ein flaches, rotationssymmetrisches Teil ausgeführt, wobei hier die Querschnittsfläche des rotationssymmetrischen Teils über deren Breite variieren kann.

Auch kann das Absperrelement eine symmetrische, insbesondere rechteckige Form im Querschnitt besitzen.

Um die Auslenkung des Absperrelements effektiv über geeignete Sensoren erfassen zu können, ist der Beeinflussungskörper bevorzugt an der der Gelenkachse gegenüberliegenden Seite befindlich und führt die Auslenkbewegung, die je nach Strömungs- und Druckverhältnissen vorliegt, aus.

Obwohl vorstehend auf einen stabförmigen Beeinflussungskörper verwiesen wurde, kann dieser auch alle anderen geometrischen Konfigurationen einnehmen. Der Beeinflussungskörper sol l jedoch grundsätzlich und bevorzugt im Absperrelement eingebettet sein, so dass nach Möglichkeit kein unmittelbarer Medienkontakt besteht, so dass auch eine Verwendung des erfindungsgemäßen Absperrelements bei aggressiven fluiden Medien erfolgen kann. Ist der Beeinflussungskörper z. B. außenseitig auf dem Absperrelement durch Stoffschluss befestigt, kann eine Schutzbeschichtung für den Beeinflussungskörper vorgesehen sein.

Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Rückschlagklappe mit einem Absperrelement, wobei das Absperrelement strömungsabhäng ig von einer Abdichtposition mit Anlage an einem Ventilsitz in eine öffnungsposition und umgekehrt beweglich ist. Das Absperrelement für die Rückschlagklappe weist

die oben geschilderten Merkmale auf und besitzt insbesondere einen im oder am Absperrelement befindlichen Beeinflussungskörper.

Das Absperrelement für die Rückschlagklappe ist bevorzugt einstückig mit dem Ventilsitz ausgebildet, wobei zwischen dem Absperrelement und dem Ventilsitz ein flexibler Gelenkabschnitt besteht.

Der Gelenkabschnitt kann als Foliengelenk ausgeführt sein, wobei das Absperrelement sowie der Ventilsitz aus einem, mindestens abschnittsweise elastomeren Material bestehen.

Bevorzugt weist der Ventilsitz eine Kreisringform mit einem Bund auf und ist als Einsatzstück ausgebildet.

Im Wesentlichen dem Gelenkabschnitt gegenüberliegend, nahe dem oder am Außenumfang oder Außenrandbereich des Absperrelements ist der Beeinflussungskörper, insbesondere ausgebildet als Magnetfeld erzeugendes oder Magnetfeld beeinflussendes Mittel anordenbar.

Der Ventilsitz kann bei einer bevorzugten Ausgestaltung eine innenliegende Ringnut zur Aufnahme eines Befestigungs- oder Stützrings aufweisen.

Der Befestigungs- oder Stützring bildet für das Absperrelement eine Anschlag- und Dichtfläche und kann mit einer Oberflächenbeschichtung versehen sein, so dass sich die Dichtfunktion erhöht.

Bei einer Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, dass der Ventilsitz einseitig mit einem Befestigungs- oder Stützring versehen ist und eine diesbezügliche Kombination bildet.

Hier besteht die Möglichkeit, den Befestigungs- oder Stützring stoffschlüssig mit dem Ventilsitz zu verbinden.

Bei einer weiteren Ausgestaltung ist der Ventilsitz und/oder der Befestigungsoder Stützring mit einem Außengewinde versehen. Der so ausgebildete Körper kann in ein Rohr mit entsprechendem Innengewinde eingeschraubt werden, um dann Verwendung in einem Fluidkreislauf zu finden.

Ausgestaltend kann das Absperrelement eine Durchgangsbohrung, einen Ringspalt oder dergleichen öffnung besitzen. Diese Durchgangsbohrung, der Ringspalt oder die öffnung kann mit einem Bypasskanal zusammenwirken, welcher im Befestigungs- oder Stützring vorhanden ist.

Wie bereits erwähnt, kann der Beeinfl ussungskörper als Magnet felderzeugendes oder Magnetfeld beeinflussendes Mittel ausgebildet sein und mit einer diesbezüg lich empfindlichen Sensorik wechselwirken, um den Zustand des Absperrelements innerhalb der Rückschlagklappe zu detektieren.

Ein erfindungsgemäßer Ansatz besteht in einer Baueinheit, die eine in einem Gehäuse angeordnete Rückschlagklappe gemäß der erläuterten Merkmalskombination umfasst. Selbstverständlich kann die Baueinheit auch mehrere Rückschlagklappen aufweisen, insbesondere eine Kombination einer Rückschlagklappe mit und ohne Bypasskanal .

Das vorerwähnte Gehäuse besteht bevorzugt aus einem nichtmagnetischen oder nichtmagnetisierbaren Material, und zwar insbesondere dann, wenn der Beeinflussungskörper als Permanentmagnet ausgeführt wird .

Zum Einsetzen der Rückschlagklappe weist das Gehäuse eine Durchgangsöffnung auf und ist in der Lage, Befestigungsmittel, z. B. einen Einsatz- Schraubring oder dergleichen aufzunehmen.

Ausgestaltend ist in der Durchgangsöffnung ein umlaufender Bund als Montage- und Befestigungsanschlag für die Rückschlagklappe vorgesehen.

Ebenso kann das Gehäuse ein Innengewinde zum Befestigen der Rückschlagklappe wie oben angedeutet aufweisen.

Besonders bevorzugt ist das Gehäuse rohrförmig ausgebildet oder weist einen rohrförmigen Abschnitt zur Aufnahme der Rückschlagklappe auf. Das Gehäuse kann hier auch Teil eines Schrägsitzventils sein.

Am oder im Gehäuse ist mindestens ein Sensor zur Erfassung der Lage des Beeinflussungskörpers der Rückschlagklappe angeordnet.

Dieser Sensor sollte bevorzugt im Bereich der maximalen Annäherung des Beeinflussungskörpers bei einem definierten Zustand oder einer definierten Position des Absperrelements angeordnet werden.

Wenn der Beeinflussungskörper ein Permanentmagnet ist, wird ein Magnetfeldsensor verwendet. Besitzt der Beeinflussungskörper definiert einen Schwingkreis dämpfende Eigenschaften, kann der Sensor als induktiver Sensor ausgebildet sein. Selbstverständlich sind auch weitere Kombinationen an sich bekannter Sensoren mit diesbezüglichen Beeinfl ussungskörpern im Sinne der Erfindung liegend .

Zur Aufnahme des mindestens einen Sensors kann die Gehäusewandung eine Nut oder einen Rücksprung, eine Sacklochbohrung, aber auch eine Durchgangsbohrung besitzen. Wenn es sich um ein rohrförmiges oder zyl indrisches Gehäuse handelt, kann die Bohrung oder Sacklochbohrung radial, aber auch tangential orientiert sein.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfind ung wird zum Fixieren des Sensors in der Gehäusewandung auf das Prinzip der sogenannten Kreiskeilverbindung zurückgegriffen.

Es weist hierfür der Sensor einen zylindrischen Körper oder Körperabschnitt mit Mitteln zum Justieren oder verstellbarem Befestigen am Ventilgehäuse auf. Diese Mittel sind nun keine klassischen Gewindepaarungen. Vielmehr ist auf der Zylindermantelfläche des Sensors eine Anordnung von Kreiskeilen in Umfangsrichtung befindlich, wobei die Gehäusewandung eine zylindrische öffnung oder Bohrung mit korrespondierenden Kreiskeilausnehmungen aufweist. Beispielsweise können in Umfangsrichtung zwei bis vier Kreiskeile mit einer Keilsteigung im Bereich von im Wesentlichen 1 : 30 bis 1 : 200 vorgesehen sein.

Durch die auf der Zylindermantelfläche befindlichen, z. B. drei Kreiskeile, die sich in Umfangsrichtung erstrecken, besteht die Mögl ichkeit, den Sensor in die

entsprechende öffnung oder Bohrung mit korrespondierenden Kreiskeil- ausnehmungen einzuschieben und in Längsrichtung zu positionieren. Durch Verdrehen entsteht dann eine radiale Verspannung, wodurch große Axial- und Tangentialkräfte in beliebigen Richtungen übertragen werden können. Die Kreiskeilverbindung ist im Gegensatz zu Pressverbindungen wiederum leicht lösbar. Es kann also ein defekter Sensor ohne weiteres ausgetauscht werden.

Wenn Bohrungen, Durchbrüche, Nuten oder dergleichen im Gehäuse nicht gewü nscht sind, kann der Sensor auch außen auf die Gehäusewand oder -wandung aufgesetzt werden und z. B. dort durch Stoffschluss einer Befestigung unterliegen.

Das Gehäuse kann aus einem Einschraubteil bestehen, welches in einen Ventiloder Verteilerblock an entsprechender Stelle einsetzbar ist.

Eine bevorzugte Anwendung des geschilderten Absperrelements, der Rückschlagklappe bzw. der Baueinheit aus Absperrelement, Rückschlagklappe und Gehäuse sind Tauchpumpen. Hier wird das Absperrelement bzw. die Rückschlagklappe oder die Baueinheit im Bereich des Sauganschlusses angeordnet. Damit besteht die Möglichkeit, dass die Arbeitsweise der Tauchpumpe überwacht werden kann.

Die vorgeschlagenen Ausführungsformen der Strömungssensoren sind insbesondere auch für sogenannte Zwei-Leiter-Strömungsmessgeräte mit Schaltausgang anwendbar, d . h. bei solchen induktiven Schwingkreis- Näherungsschaltern oder GMR- bzw. AM R-Magnetsensoren, bei denen die Forderung erfüllt werden kann, wonach im durchgeschalteten Zustand die Restspannu ng nur bei einem Bruchteil der Betriebsspannung liegt und wobei im gesperrten Zustand der Reststrom sehr klein ist, damit nachfolgende Auswertestufen den Reststrom nicht als ein Messsignal interpretieren.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.

Hierbei zeigen :

Fig . 1 bis 12 Ausführungsbeispiele eines Absperrelements für flu ide Medien in Form von Ventilklappen;

Fig . 13 bis 28 Ausführungsbeispiele von Rückschlagklappen mit Absperrelementen mit verschiedenen Befestigungsmöglichkeiten sowie mit und ohne Bypass-Funktion;

Fig. 29 bis 33 Ausführungsbeispiele eines Absperrelements mit Ventilsitz und Stützring, jedoch nicht primär in einer Wirkung als Absperrventil oder Rückschlagklappe, sondern zur Erfassung einer Strömung und/oder Strömungsrichtung;

Fig. 34 bis 49 verschiedene Ausführungsformen von Rückschlagklappen auch als Baueinheit mit einem Gehäuse und vorgesehenen Sensoren zur Erfassung der Position des oder der im Absperrelement befindlichen Beeinflussungskörper;

Fig. 50 bis 57 Ausführungsbeispiele von Absperrelementen der erfindungsgemäßen Art in einem Gehäuse zur Erfassung des Vorhandenseins einer Strömung bzw. zur Erkennung einer geänderten Strömungsrichtung;

Fig. 58 bis 60 beispielhafte Anwendungs- und Einsatzfälle einer Rückschlagklappe mit sensorrelevanten Eigenschaften, insbesondere für die Anwendung in einer Motor-Tauchpumpe;

Fig. 61 bis 63 ein weiteres Beispiel einer Baueinheit mit einer Rückschlagklappe, wobei die Baueinheit einen Ventilgehäusezulauf- und -ablaufstutzen umfasst;

Fig. 64 bis 68 weitere Beispiele einer Ausführungsform mit Schrägsitzventilgehäuse und integrierter Rückschlagklappe mit einem oder zwei zugeordneten Sensoren;

Fig . 69 eine Detaildarstellung einer Ventilklappe, welche unter

Federvorspannung steht, um einen lageunabhängigen Betrieb eines Ventils, wie z. B. in der Fig. 68 gezeigt, zu gewährleisten;

Fig. 70 eine weitere Ausführungsform eines Schrägsitzventils mit federbelasteter Rückschlagklappe, wobei der Sensor innerhalb eines Einschraubteils durch Verklemmen fixiert ist;

Fig. 71a und 71b Schnittdarstellungen des Sensors und des Einschraubteils, wobei der Sensor durch Kreiskeilverbindungstechnik verstell- und fixierbar ist;

Fig. 72 einen perspektivischen Schnitt des Einschraubteils mit Sensor gemäß Fig. 70 und

Fig. 73 ein Schrägsitzventil mit Ventilgehäuse und Gehäuseabzweig, wobei bei dieser Ausführungsform zwei Sensoren vorgesehen sind.

Die Fig . 1 bis 12 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Absperrelementen für fluide Medien. Diese Absperrelemente sind strömungsabhängig in ihrer Position lageveränderlich in einem nicht dargestellten Sitz gelagert. Die Absperrelemente 1 weisen eine angedeutete Gelenkachse 2 auf und besitzen sämtlich einen Beeinflussungskörper 3.

Außenrandseitig sind die Absperrelemente 1 mit einer Anschlagfläche 4 für einen nicht dargestellten Ventilsitz versehen.

Die Absperrelemente 1 können eine Membrangestalt, wie in den Fig . 6 und 7 gezeigt, besitzen, aber auch aus einem flachen, volu minöseren Körper, wie in den Fig . 1 bis 5 und 8 bis 12 dargestellt, umfassen.

In den Ansichten nach Fig . 1 und 2 wird davon ausgegangen, den Beeinflussungskörper 3 in einer Ausnehmung des Absperrelements 1 einzusetzen, wobei diese Ausnehmung im Wesentlichen senkrecht zur Gelenkachse 2 verläuft und diese in ihrer gedachten Verlängerung schneidet.

Die Darstellung nach Fig . 3 in Schnittansicht soll die Möglichkeit aufzeigen, einen z. B. stabförmigen Beeinfl ussungskörper vollständig im Absperrelement 1 einzubetten, wobei letzteres als Kunststoffspritzteil ausführbar ist.

Der Beeinflussungskörper 3 kann aber auch achsparallel bezogen auf die Gelenkachse 2 im oder am Absperrelement 1 angeordnet werden, wie dies die Fig . 4 und 6 sowie 11 symbolhaft darstellen. Bei der Darstellung nach Fig . 7 wird von einem Beeinflussungskörper 3 ausgegangen, der auf die Membranfläche des Absperrelements 1 stoffschlüssig, z. B. durch Kleben fixiert wird.

Gemäß den Darstellungen nach den Fig . 8 und dem zugehörigen Längsschnitt 9 ist ein Beeinflussungskörper als zylindrisches, permanentmagnetisches Teil in das Absperrelement eingebracht, bevorzugt dort durch Umspritzen fixiert.

Fig . 10 zeigt den Zustand eines vollständig vom Material des Absperrelements 1 umspritzten Beeinflussungskörper 3. Um den Beeinflussungskörper 3 sicher zu halten, kann, wie in den Fig . 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9 und 10 bis 12 dargestellt, eine materialseitige Verdickung des Absperrelements über den Querschnitt vorgesehen werden. Das vollständige Einbetten des Beeinflussungskörpers 3 im Material des Absperrelements 1 schützt den Beeinflussu ngskörper 3 vor möglicherweise aggressiven Medien, mit denen das Absperrelement 1 im Betriebszustand in Kontakt kommt.

Die Querschnittsfläche des Absperrelements 1, das bevorzugt als rotationssymmetrisches Teil ausgeführt wird, kann breitenseitig variieren, wie dies beispielsweise in den Fig. 2, 3, 9 und 10 gezeigt ist. Ebenso ist aber auch eine rechteckförmige Querschnittsfläche, wie in der Fig . 12 dargestellt, möglich.

Die Fig . 13 bis 29 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Rückschlagventilen mit erfindungsgemäßen Absperrelementen.

Bei einer ersten Variante gemäß der Darstellung nach den Fig . 13 bis 14 ist das Absperrelement 1 mit Beeinflussungskörper 3 einstückig mit dem Ventilsitz 5 ausgebildet, wobei zwischen dem Absperrelement 1 und dem Ventilsitz 5 ein flexibler Gelenkabschnitt 6 (Fol iengelenk) besteht.

Die so ausgebildete Rückschlagklappe kann in ein rohrförmiges Gehäuse eingesetzt und durch einen Befestigungs- oder Stützring 7 fixiert werden.

Um den Befestigungs- oder Stützring 7 mit dem Ventilsitz in Wirkverbindung zu bringen, weist der Ventilsitz 5 innenumfangsseitig eine Ringnut 8 auf. Diese Ringnut 8 ist komplementär zu einem umgreifenden Flansch 9 des Befestigungs- oder Stützrings 7 ausgeführt. Das funktionale Zusammenwirken von Ventilsitz 5, Befestigungs- oder Stützring 7 sowie Flansch 9 wird in der Schnittdarstellung nach Fig. 14 ersichtlich.

Das derart komplettierte Rückschlagklappenventil, welches sich in einem hier nicht gezeigten Gehäuse befindet, öffnet sich bei einer Strömung in Pfeilrichtung RF. Beim Nachlassen der Strömung in Pfeilrichtu ng RF sowie unterstützt durch die Wirkung des flexiblen Gelenkabschnitts 6 kommt das Absperrelement 1 mit seiner umlaufenden Dichtfläche in Kontakt mit dem Befestigungs- oder Stützring 7, so dass die Rückschlagklappen-Dichtfunktion gewährleistet ist.

Eine analoge Funktion unter Rückgriff des Befestigungs- oder Stützrings 7 ist bei einem Absperrelement 1 mit annähernd rechteckigförmigem Querschnitt und eingesetztem Beeinflussungskörper 3 nach den Fig . 16 und 17 erreichbar.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 18 und 19 besteht in vereinfachter Form der Befestigungs- oder Stützring 7 aus einem z. B. metallischen flachen Ring, der in die Ringnut 8 der Rückschlagklappe eingesetzt werden kann.

Gemäß den Darstellungen nach den Fig . 20 und 21 ist ein Befestigungs- oder Stützring 7 in Verbindung mit dem Ventilsitzteil 5 dargestellt, wobei der Befestigungs- oder Stützring 7 eine planparallel zur Ventilklappen-Dichtfläche ausgerichtete Anlagefläche besitzt.

Der Befestigungs- oder Stützring 7, wie in der Fig . 21 dargestellt, kann mit dem Ventilsitzringteil 5 stoffschlüssig, bevorzugt durch Kleben verbunden werden.

Bei der Darstellung nach Fig. 21 ist der Ventilsitz 5 und der Befestigungs- oder Stützring 7 als einstückiges Baueinheit ausgeführt, wobei dieses Baueinheit außenumfangsseitig ein Außengewinde 10 zum Einschrauben der entsprechend gebildeten Rückschlagklappe in ein Rohrstück oder dergleichen Gehäuse aufweist.

Die Fig . 23 dient der Illustration eines Beispiels einer Ventilklappenanordnung in Form eines Rückschlagventils, wobei das Absperrelement 1 ein Flachzuschnitt mit gummielastischen Eigenschaften ist und den Beeinflussu ngskörper 3 aufweist. Der Befestigungs- oder Stützring 7 weist einen ringförmigen umlaufenden Bund auf, um das Absperrelement 1 zu halten. Ein Stabilisierungsteil 11 wird von außen auf das Absperrelement 1 in Anschlag mit einer Außenseite des Befestigungs- oder Stützrings 7 gebracht. Zur Gewährleistung der Funktion einer derartigen Ventilklappenanordnung sind im Stabilisierungsteil 11 mehrere Strömungsöffnungen 12 vorhanden.

Den im Ergebnis der Montage erhaltenen Zustand der Anordnung nach Fig . 23 zeigt die Darstellung nach Fig. 24.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 25 und 26 geht von einer Bypass- Ventilanordnung aus. Hier ist im Befestigungs- oder Stützring 7 ein Bypasskanal 13 eingearbeitet, so dass auch bei geschlossener Position des Absperrelements 1 ein Teilstrom durch den Bypasskanal 13 fließen kann. Um den Strömungsweg des Bypasskanals 13 nicht zu blockieren, ist der Durchmesser des Absperrelements 1 im Vergleich z. B. zur Ausführungsform nach den Fig. 20 und 21 oder 22 reduziert.

Den Montagezustand der Anordnung nach Fig . 25 zeigt die Fig . 26.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 27 und 28 orientiert sich am Funktionsprinzip, wie in den Fig. 23 und 24 dargestellt. Im Unterschied ist jedoch hier ein Bypassweg als Bypasskanal 13 vorhanden, der dadurch entsteht, dass der Durchmesser und damit die wirksame Fläche des Absperrelements 1 bezogen auf den Gesamtdurchtritt reduziert wird .

Nach den Fig . 29 und 30 kann eine Ventilklappenanordnung auch als einfacher Strömungssensor ausgebildet werden. Die Pfeildarstellungen RF und R'F symbolisieren verschiedene Strömungsrichtungen, denen der gummielastische Flachzuschnitt des Absperrelements 1 folgen kann. Es führt also mit anderen Worten der Flachzuschnitt eine Schwenkbewegung je nach Strömungsrichtung R'F oder RF aus. Der Befestigungs- oder Stützring 7 ist hier so ausgeführt, dass diese beidseitige Schwenkbewegung nicht behindert ist.

Die Darstellungen nach den Fig . 31 bis 33 gehen auf einen Strömungssensor ähnlich nach Fig . 27 zurück, wobei jedoch ein Bypasskanal 13 vorhanden ist.

Die Fig . 34 bis 49 dienen der Illustration von möglichen Baueinheiten, bestehend aus einer an einem Gehäuse angeordneten Rückstauklappe mit entsprechendem Absperrelement oder aber auch einem Element, das nicht primär einer Dichtfunktion dient, sondern dessen Auslenkbewegung benutzt wird, um eine Strömungsrichtung oder Strömungsrichtungsänderung zu detektieren.

Wie in den Fig . 34 bis 45 dargestellt, ist das Gehäuse 14 bevorzugt zylindrisch oder rohrförmig . Nach den Fig . 34 bis 39 kann das Gehäuse ein Innengewinde 15 aufweisen, um eine vormontierte Rückschlagklappe mit Absperrelement 1 aufzunehmen.

Hier d ient ein umlaufender Innenbund 16 als Anschlagfläche für die Rückschlagklappe und den Ventilsitz 5 bzw. den Befestigungs- oder Stützring 7.

Es wird also in das Gehäuse 14 nach Fig . 34, 36 oder 37 eine Anordnung gemäß Fig. 13 eingesetzt.

Wenn in den gezeigten Beispielen der Beeinflussungskörper 3 z. B. ein Permanentmagnet ist, kann bei einem nichtmagnetischen Gehäuse 14 an dessen Außenumfangsseite ein Sensor 17 angeordnet werden, um die Lageveränderung des Absperrelements 1 mit Beeinflussu ngskörper 3 zu erfassen.

Der Sensor 17 kann gemäß der Darstellung nach Fig . 34 außen am Gehäuse 14 mittig, jedoch axial versetzt bezogen auf die Position des Absperrelements 1 im geschlossenen Zustand befestigt werden. Es ist jedoch auch eine Positionswahl gemäß Fig. 36 möglich, wobei der Sensor 17 möglichst dicht und gegenüberliegend des Beeinflussungskörpers 3 im geschlossenen Zustand des Absperrelements 1 außen am Gehäuse 14, z. B. durch Stoffschluss angeordnet wird .

In der Darstellung nach Fig. 37 ist der Sensor 17 in eine radial orientierte Durchgangsbohrung 18 im Gehäuse 14 eingesetzt.

Fig . 38 zeigt eine Ausführungsvariante einer Sensorventileinheit als Rückschlagventil mit einer Ventilklappenanordnung ähnlich derjenigen, wie in Fig . 34 gezeigt, wobei die Ventilklappenanordnung rechtsseitig in das Gehäuse 14, das eine Muffe sein kann, eingebracht ist.

Hier ist die Rückschlagklappe mit ihren Einzelbestandteilen im vormontierten Zustand wiederum mit einer Außenfläche in Kontakt mit dem Innenbund 16 stehend und mit der gegenüberliegenden Außenfläche über eine Ringmutter gehalten, die ein Außengewinde aufweist, welches komplementär zum Innengewinde 15 ist. Nach Lösen der Ringmutter 19 kann die Rückschlagklappe bei Bedarf aus dem Gehäuse 14 entnommen werden.

Zur Befestigung des Sensors 17 ist das Gehäuse mit einer umlaufenden oder sich über einen Teilumfang erstreckenden Nut 20 versehen. Es besteht hier die Möglichkeit, den Sensor 17 in die Nut 20 des Gehäuses 14 einzukleben.

Die Anordnung nach Fig. 39 entspricht prinzipiell derjenigen nach Fig. 38, jedoch ist hier in der Ventilklappenanordnung ein Bypasskanal 13 vorhanden.

Fig . 40 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sensorventileinheit als Rückschlagventil mit einer Ventilklappenanordnung gemäß Fig . 18, wobei die Ventilklappenanordnung mittels eines hier nicht dargestellten gewindefreien Rohrstutzens gegen den Innenbund 16 und die hierdurch gebildete Anlageschulter fixiert, insbesondere eingeklebt wird .

Der Sensor 17 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 40 medienberührend über eine Durchgangsbohrung 18, die sich im Gehäuse 14 befindet, fixiert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 41 wird im Gehäuse 14 eine Ventilklappenanordnung gemäß Fig . 20 eingesetzt, wobei die Ventilklappenanordnung mittels eines hier ebenfalls nicht dargestellten Rohrstutzens gegen eine Anlageschulter des Innenbunds 16 fixiert und durch Kleben befestigt wird. Der Sensor 17 ist im Bereich des Innenbunds 16 und einer dort befindlichen Nut 20 oder Bohrung eingesetzt.

Das Ausführungsbeispiel einer Sensorventileinheit als Rückschlagventil nach Fig . 42 mit einer Ventilklappenanordnung gemäß Fig . 27 geht wiederum von einem stoffschlüssigen Fixieren bezogen auf eine Anlageschulter des Innenbunds 16 im Gehäuse 14 aus. Hier ist der Sensor 17 radial in die Wandung des Gehäuses 14 eingesetzt, und zwar in einer Weise, dass die der Strömungsrichtung folgende Bewegung des Absperrelements 1 grundsätzlich nicht behindert wird . Fig . 43 zeigt eine Explosionsdarstellung des Ausführu ngsbeispiels nach Fig . 42.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig . 44 ist eine Sensorventileinheit als Rückschlagventil mit einer Ventilklappenanordnung gemäß Fig . 22 gezeigt, wobei die Ventilklappenanordnung über eine Gewindeverbindung im Innengewinde 15 des Gehäuses 14 fixiert wird.

Die Sensorventileinheit in ihrer Ausführungsform als Rückschlagventil gemäß Fig . 38 kann, wie in der Fig. 45 gezeigt, über einen Bajonett-Schnellver- schluss-Stutzen 21 gegen den Innenbund 16 im Gehäuse 14 verspannt und dadurch befestigt werden. Eine solche Maßnahme gewährleistet eine schnelle Austauschbarkeit der Rückschlagklappe mit Absperrelement 1.

Auch bei dieser Ausführungsform ist der Sensor 17 in eine Nut 20 eingesetzt, die in das Gehäuse 14 umfangsseitig eingebracht ist.

Fig . 46 dient der Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Sensorventileinheit als Rückschlagventil mit einer Ventilklappenanordnung gemäß Fig . 14,

wobei die Ventilklappenanordnung in einem Schrägsitzventilgehäuse 22 befindlich ist.

Im Abzweig des Schrägsitzventilgehäuses 22 befindet sich ein herausdrehbarer Stopfen 23. Wenn dieser Stopfen 23 entfernt wird, ist ein Zugang zur Rückschlagklappe mit Absperrelement 1 gewährleistet. Zum Fixieren der Rückschlagklappe mit Absperrelement 1 kommt ein Druckring 24 zum Einsatz. Dieser presst mit dem Einschrauben des Stopfens 23 den Ventilsitz 5 mit Befestigungs- oder Stützring 7 an eine im Schrägsitzventilgehäuse 22 befindliche Anschlagfläche.

Der Sensor 17 ist bei der gezeigten Ausführu ngsform nach Fig . 46 medienberührend über eine Durchgangsbohrung mit Gewinde in das Gehäuse des Schrägsitzventils 22 eingeschraubt.

Die Darstellung nach Fig . 47 entspricht im Wesentlichen derjenigen nach Fig . 46, wobei der Stopfen 23 der Aufnahme eines weiteren Sensors 25 dient. Befindet sich der Beeinflussungskörper 3 in der Nähe des Sensors 25, wird bevorzugt dessen Sensorausgangssignal ausgewertet. Ist der Beeinflussungskörper 3 mitsamt Absperrelement 1 in der Schließposition befindlich, besteht eine größere Nähe zum Sensor 17, der in das Schrägsitzventilgehäuse 22 eingeschraubt ist. In diesem Fall wird primär das Signal des Sensors 17 ausgewertet. Selbstverständlich können auch beide Sensorsignale einer Brückenschaltung zugeführt werden, um die jeweilige Position des Absperrelements 1 möglichst exakt u nd repräsentativ zu bestimmen.

Die Fig . 48 und 49 gehen von einem Ventil- oder Verteilerblock 26 für fluide Medien aus, wobei der Block Strömungsdurchgänge und mit Verschlusselementen 28 absperrbare öffnungen besitzt.

Durch Anordnung der Verschlusselemente 28 kann, wie in der Fig . 48 gezeigt, ein im Wesentlichen Z-förmiger Strömungsweg oder, wie in der Fig. 49 gezeigt, ein im Wesentlichen ω-förmiger Strömungsweg realisiert werden.

Die Sensorventileinheit als Rückschlagventil gemäß den Fig. 48 und 49 ist in einem speziel l ausgebildeten Verschlusselement 28 angeordnet. Dieses speziell

ausgebildete Verschlusselement 28 weist eine Aufnahmebohru ng mit Gewinde für einen Sensor 17 auf. Das stopfenartige Verschlusselement 28 wirkt mit einem Druckring 24 zusammen, mit dessen Hilfe das Rückschlagventil mit Absperrelement 1, Beeinflussungskörper 3 und Ventilsitz 5 sowie Befestigungsoder Stützring 7 gegen eine Anschlagfläche im Inneren des Verteilers verspannt und dadurch gehalten werden kann.

Fig . 50 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Sensorventileinheit ausgebildet als Strömungssensor, wobei die dort gezeigte Ventilklappenanordnung gemäß der Darstellung nach Fig . 33 ausgebildet ist. Eine Bewegung des Absperrelements 1 innerhalb des Gehäuses 14 ist in Abhängigkeit von der Strömungsrichtung R'F oder RF in beiden Richtungen möglich und kann vom außen am Gehäuse 14 angebrachten Sensor 17 erfasst werden.

Nach der Darstellung gemäß Fig. 51, die ebenfalls eine Ventilklappenanordnung gemäß Fig . 33 aufweist, ist die Ventilklappenanordnung in eine im Innenbund 16 des Gehäuse 14 befindliche Umfangsnut durch Einschnappen fixiert. In Ruheposition des Absperrelements 1 mit Beeinflussungskörper 3, z. B. im Form eines Permanentmagnets, wirkt ein Bypasskanal 13. Es kann, wie in der Fig . 51 gezeigt, der als Permanentmagnet ausführbare Beeinflussungskörper 3 über die Flächenausdehnung des Absperrelements 1 hinausragen, um eine optimale Magnetfeldwirkung bezogen auf den Sensor 17 zu erreichen. Der Sensor 17 besitzt hier die Besonderheit, dass zwei Sensorelemente 17.1 und 17.2 vorhanden sind, und zwar bezogen auf die Strömu ngsrichtung versetzt. Ausgehend von der Ruheposition des Absperrelements 1 ist das Sensorelement 17.1 in der Darstellung nach Fig . 51 linksseitig und das Sensorelement 17.2 in der Darstellung nach Fig. 51 rechtsseitig lagefixiert.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Sensorventileinheit als Strömungssensor nach Fig . 52 wird von einer Anordnung ähnlich derjenigen nach Fig . 50 ausgegangen, wobei jedoch hier das Absperrelement 1 gegen einen in das Innere des Gehäuses 14 eingepressten oder eingeklebten Anschlagbund 29 fixiert ist.

Der Sensor 17 ist, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig . 50 und 53, an der Außenseite des Gehäuses 14 z. B. stoffschlüssig befestigt.

Bei der Darstellung nach der Fig. 53 findet wiederum ein Absperrelement 1 Verwendung analog der Schilderung wie zu den Fig . 50 und 52. Im Unterschied zu den erwähnten Darstellungen wird jedoch nach der Lösung gemäß Fig . 53 gegen einen in das Gehäuse 14 eingeschraubten Anschlagbund 29 fixiert.

Hierfür weist der Anschlagbund 29 ein Außengewinde auf, das zum Innengewinde 15 des Gehäuses 14 komplementär ist.

Bei der Darstellung nach der Fig. 54 ist eine Sensorventileinheit als Strömungssensor gemäß Fig . 50 vorgesehen, wobei zwei Sensoren 17 tangential in das rohrförmige Gehäuse 14 eingesetzt werden und das rohrförmige Gehäuse 14 du rch eine Außenhülle 30 verstärkt und umschlossen ist.

Das Absperrelement 1 kann bei der Darstellung nach den Fig . 54 und 55 entsprechend der Strömungsrichtung R'F und RF nach links und rechts ausschwenken, wobei die Schwenkbewegung des Absperrelements 1 mit dem Beeinflussungskörper 3 von den entsprechenden Sensoren 17 erfasst wird .

Bei dem Ausführungsbeispiel der Sensorventileinheit als Strömungssensor gemäß Fig. 56 findet eine Ventilklappenanordnung gemäß der Darstellung nach Fig. 32 Anwendung. Auch hier sind zwei Sensoren 17.1 und 17.2 radial in jeweils eine entsprechende Bohrung 31, die sich im Gehäuse 14 befindet, eingesetzt.

Die strömungsabhängigen Auslenkungspositionen des Absperrelements 1 mit dem Beeinflussungskörper 3 sind mit der strichliniierten Darstellung des Längsschnitts nach Fig. 56 symbolisiert.

Die Fig . 58 und 59 zeigen prinzipielle Schnittdarstellungen einer Sensorventileinheit nach Fig. 45, und zwar für den Einsatz in der Saugleitung einer Motortauchpumpe. Es findet hier beispielsweise ein Rückschlagventil Verwendung, wie es in der Fig. 14 gezeigt ist. Bei der Fig . 58 befindet sich das Absperrelement 1 in einer in Strömungsrichtung hinter dem Sensor 17 befindlichen Position. Bei der Darstel lung nach Fig . 59 ist das Absperrelement 1 in Strömungsrichtung vor dem Sensor 17 angeordnet. Wenn die in der Fig . 58

und 59 nicht gezeigte Tauchpumpe fördert, findet eine Strömung in Richtung RF statt. H ierdurch öffnet sich das Absperrelement 1. Damit gelangt entweder der Beeinflussungskörper 3, wie in der Fig. 58 gezeigt, in eine Position mit größerem Abstand zum Sensor 17 oder, wie in der Fig. 59 gezeigt, in eine Position kleineren Abstands zum Sensor 17. In beiden Fällen kann die Lageveränderung des Absperrelements jedoch eindeutig erkannt werden.

Fig . 60 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Tauchpumpe 31, welche in ihrer Saugleitung bzw. in ihrem Absauganschluss eine Baueinheit aufweist, die das Gehäuse 14 umfasst, wobei im Gehäuseinneren die Rückschlagklappe mit Absperrelement 1 gemäß der Erfindung befindlich ist.

Ein am Gehäuse 14 außen angeordneter Sensor 17 kann über die erfasste Position des Absperrelements 1 erkennen, ob Flüssigkeit durch die Pumpe angesaugt wird oder nicht, so dass ein Trockenlaufen durch Abschalten des Pumpenmotors vermieden werden kann.

Die Fig . 61 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Baueinheit mit einer Rückschlagklappe, wobei die Baueinheit einen Ventilgehäusezulauf- sowie einen Ventilgehäuseablaufstutzen umfasst. Das Absperrelement 1 ist als flache Membran 32 ausgeführt, wobei in der Membran 32 eine Membranöffnung 33 vorhanden ist.

Im Bereich zwischen zwei Schlitzen 34 als Fortführung der Membranöffnung 33 entsteht ein Film- oder Folienscharnier 35, was die Beweglichkeit der Ventilklappe 36 in Abhängigkeit vom strömenden Medium gewährleistet.

Im Zentrum der Ventilklappe 36 befindet sich ein Niet 37, der eine vorder- und rückseitig auf dem Ventilklappenmaterial befindliche Scheibe fixiert.

Der Beeinflussungskörper 3 ist auf einer der Scheiben 38 fixiert oder Bestandteil dieser Scheibe. Der Beeinflussungskörper 3 ist bevorzugt ein Permanentmagnet.

Das flache Absperrelement 1, wie vorstehend erläutert, kann sehr leicht zwischen zwei Flanschen 39, 40 fixiert werden, wobei eine Befestigung durch

eine Schraubverbindung denkbar ist. Hierfür sind in den Flanschen 39 und 40 bevorzugt im äußeren Randbereich Bohrungen 41 vorhanden, die deckungsgleich zu Ausnehmungen 42 in der Ventilmembran 32 ausgeführt sind .

Die Verbindung der Flansche 39 und 40 unter Zwischenschalten des Absperrelements 1 erfolgt wie bereits erwähnt durch eine entsprechende Anzahl von Schrauben 43 und Muttern 44.

Der Flansch 39 ist Bestandteil des Ventilgehäusezulaufstutzens 45. Der Flansch 40 hingegen ist Bestandteil des Ventilgehäuseablaufstutzens 46. Die Stutzen 45 und 46 können einen abgestuften rohrförmigen Abschnitt besitzen, um z. B. die Montage von Schläuchen oder flexiblen Rohrleitungen mit unterschiedlichem Innendurchmesser, angepasst an den Außendurchmesser des entsprechenden Stutzenbereichs, zu gewährleisten.

Wie aus den Schnittdarstellungen nach den Fig. 62 und 63 ersichtlich, kann bei einer entsprechenden Strömung, symbolisiert mit der Pfeildarstellung, die Ventilklappe 36 sich von ihrer geschlossenen Anlageposition im Bereich der Anschlagzone 47 entfernen und den Strömungsweg freigeben. Auf einer Abflachung 48 des Ventilgehäuseablaufstutzens 46 besteht in Verbindung mit einer Montagefläche 49 die Möglichkeit, einen Sensor 17 mit Steckeranschluss 50 zu befestigen. Der Sensor kann in einem Außengehäuse befindlich sein, welches einen Befestigungssteg 51 mit entsprechenden Bohrungen aufweist, so dass eine Montage mit den Schrauben 43 unter Nutzu ng der Bohrungen 41 erfolgen kann.

Eine Veränderung der Lagebeziehung zwischen dem Beeinflussungskörper 3 und dem Sensor 17 wird sicher detektiert, wodurch eine Funktions- oder Zustandskontrolle des Absperrelements möglich wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Schnittdarstellung nach Fig. 64 wird von einem Schrägsitzventilgehäuse 22 ausgegangen, das einen Abzweig 52 aufweist.

Im Inneren des Ventilgehäuses 22 befindet sich eine Ventilklappe 53, die über eine Gelenkachse 54 verschwenkbeweglich gelagert ist.

Bei der gemäß Pfeildarstellung vorliegenden Strömung zwischen Einlass 55 und Auslass 56 des Ventils öffnet sich die Ventilklappe 53 und gibt somit den Strömungsweg frei.

Im Abzweig 52 ist ein bevorzugt induktiver Sensor 57 eingeschraubt, wofü r eine Metallhülse 58 zum Einsatz kommt.

Eine Kunststoffschutzhülse 59 schützt den Sensor 57 vor möglicherweise aggressiven Medien.

Zu Dichtzwecken kann noch eine Dichtmasse 60 Anwendung finden.

Der induktive Sensor 57 ist bei der Darstellung nch Fig . 64 nicht bündig in den Abzweig 52 eingesetzt, um eine möglichst große Annäherung an die Ventilklappe 53 mit entsprechender Sensitivität bezogen auf Lageveränderungen zu gewährleisten. Es besteht jedoch grundsätzlich die Möglichkeit, wie in der Fig. 65 gezeigt, den Sensor, dort ausgeführt als Magnetsensor 61, bündig im Abzweig 52 zu montieren, wobei sich hier der Vorteil ergibt, dass die Ventilklappe 53 ungehindert und vollständig geöffnet werden kann. Für eine Bewegungsbegrenzung in der Offen-Position kann ein Anschlag 62 vorgesehen sein.

Der Sensor 57 oder 61 kann über solche Standardabmessungen verfügen, dass selbiger in einen klassischen Ventildeckel 63 durch Einschrauben befestigbar ist.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 65 bis 68 umfasst die Ventilklappe 53 einen Magneten als Beeinflussungskörper 3, d. h. es wird bei den gezeigten Beispielen von einem Sensor 61 ausgegangen, der auf Veränderu ngen eines Magnetfelds reagiert.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig . 65 und 67 ist der Beeinflussungskörper 3 scheibenförmig ausgebildet. Bei den Ausführungsformen nach den Fig . 66 und 68 ist der Beeinflussungskörper 3 als Stabmagnet ausgeführt, welcher im Material der Ventilklappe integriert bzw. dort eingesetzt ist.

Vergleicht man die Darstellungen nach den Fig . 65 und 66, dann geht die Fig . 65 von einem einzigen Magnetsensor 61 aus, der sich im Abzweig 52 des Ventils befindet.

Die Fig . 66 hingegen zeigt eine Variante eines nicht bündig in den Ventildeckel 63 eingesetzten ersten Magnetsensors 61 sowie eines zweiten Magnetsensors 64, der sich im Bereich des Einlasses 55 befindet, und zwar z. B. durch Verschrauben oder mittels Kreiskeilverbindungstechnik in einer Ausnehmung im Ventilgehäuse 22 eingesetzt wird.

Beide Sensoren 61 u nd 64 können nun Veränderungen der Position der Ventilklappe 53 detektieren, wobei zur Erhöhung der Empfindlichkeit auch eine Differenzauswertung erhaltener Messsignale möglich ist.

Die Ausführungsform des Ventils mit Ventilklappe 53 nach Fig . 67 zeigt einen Magnetsensor 61, der wiederum im Abzweig 52 des Ventilgehäuses 22 montiert ist. Außenumfangsseitig befindet sich auf dem als Hülse mit Deckel 65 ausgebildeten Magnetsensorgehäuse eine Druckfeder 66, d. h. hier dient die Hülse mit Deckel 65 als Führung für die Druckfeder 66.

Die Druckfeder 66 ist in der Lage, eine Vorspannkraft auf die Ventilklappe 53 auszuüben. Auf diese Weise lässt sich das öffnungs- und damit Schaltverhalten der Ventilklappe 53 beeinflussen bzw. vorgeben.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 68 wird von einem quasi bündig im Ventildeckel 63 montierten Magnetsensor 61 ausgegangen .

Geführt von der Gelenkachse 54 bzw. einem Fortsatz 67 dieser Achse (siehe auch Fig. 69) ist eine Schenkelfeder 68 vorhanden, die sich einerseits mit einem Schenkel an der Innenseite des Ventilgehäuses 22 sowie andererseits mit ihrem zweiten Schenkel an der Oberfläche der Ventilklappe 53 abstützt. Für die öffnung der Ventilklappe 53 muss nun die Kraft der Schenkelfeder 68 überwunden werden. Die Ventilklappe 53 ist bei der Ausführungsform nach Fig . 68 vollständig offenbar und wird über den Anschlag 62 am Ventilgehäuse 22 lagebegrenzt. Die Schenkelfeder 68 belastet die Ventilklappe 53 in

Schließrichtung. Einzelheiten der Ausbildung der Ventilklappe 53 sind der Fig. 69 zu entnehmen.

Die Ventilklappe 53 geht von einem Ventildeckel 69 mit einer Dichtscheibe 70 aus. In dem Ventildeckel 69 ist ein Abschnitt 71 integriert, der einen Stabmagnet als Beeinflussungskörper 3 aufnimmt.

Die Schenkelfeder 68 weist einen ersten Federschenkel 72 und einen zweiten Federschenkel 73 mit Abwinklung 74 auf.

Die Abwinklung 74 liegt auf der Oberfläche des Ventildeckels 69 an, und zwar mit ihrem nahezu gesamten Federschenkelfortsatz 75.

Der Ventildeckel 69 geht über einen Verbindungssteg 78 in ein Nabenteil 76 über, das die Gelenkachse 54 aufnimmt.

über die Ausbildung einer Federwindung 77 ist die Schenkelfeder 68 sicher auf dem Fortsatz 67 geführt.

Die Fig . 70 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Schrägsitzventils mit federbelasteter Rückschlagklappe gemäß Fig . 68, wobei jedoch hier der Sensor 17 nicht in die durchgehende öffnung eines Ventildeckels eingeschraubt, sondern innerhalb eines Einschraubteils 23 durch Verklemmen fixiert ist.

Das Einschraubteil 23 ist gegenüber der Ventilklappe 53 im Ventilgehäuse 22 anstelle eines üblichen Ventildeckels befestigt.

Das Einschraubteil 23 weist eine Ausnehmung in der Art einer Sacklochbohrung zur Aufnahme des Sensors 17 auf, wobei die Ausnehmung im oberen, klappenfernen Bereich als Kreiskeilausnehmung 83 und im unteren, klappennahen Bereich als zylindrische Ausnehmung 84 ausgestaltet ist.

Der Sensor 17 weist am anschlusskabelseitigen Ende ein Handhabeteil 80, beispielsweise ausgebildet als Oberflächen-Rändelung auf. Die folgenden Abschnitte sind als Kreiskeil 81 sowie Zylinder 79 ausgeführt. Durch Verdrehen

verklemmt sich der Sensor 17 innerhalb einer Klemmzone 86 kraftschlüssig in der Sacklochbohru ng des Einschraubteils 23.

Entsprechend der Fig. 68 ist auch bei der Darstellung gemäß Fig . 70 der Sensor 17 als Magnetsensor 61 ausgebildet. Alternativ sind auch andere Sensoren einsetzbar, beispielsweise induktive Sensoren.

Die Fig . 71a und 71b zeigen jeweils eine Schnittdarstellung des Sensors 17 und des Einschraubteils 23 im Bereich der Klemmzone 86 (siehe Fig . 70), wobei der Sensor durch Kreiskeilverbindungstechnik verstell- und fixierbar ist.

Auf der Mantelfläche des Sensors 17 befinden sich beim gezeigten Beispiel drei, in Umfangsrichtung beabstandete Kreiskeile 81. Diese Kreiskeile 81 erstrecken sich über einen ersten Abschnitt der Längsachse des Sensors, wobei in einem zweiten Abschnitt der Sensor zylinderförmig ausgebildet ist. Es ist auch denkbar, die Kreiskeile 81 über die gesamte Mantelfläche des Sensors 17 erstrecken zu lassen.

Am Einschraubteil 23 oder an einem Objekt 82, an dem der Sensor 17 befestigt werden soll, ist mindestens eine zylindrische öffnung oder Bohrung vorhanden, wobei die entsprechende zylindrische öffnung oder Bohrung korrespondierende Kreiskeilausnehmungen 83 (siehe Fig . 71a und 71b) aufweist.

Beim gezeigten Beispiel sind drei Kreiskeile 81 mit entsprechenden drei Kreiskeilausnehmungen 83 am Objekt 82 vorhanden. Die Kreiskeilsteigung kann hier im Bereich von im Wesentlichen 1 : 30 bis 1 : 200 liegen.

Mit dem Einführen des Sensors 17 und den dort vorgesehenen Kreiskeilen in ein Objekt 82, das über eine komplementäre öffnung mit Kreiskeilausnehmungen verfügt, und anschließendem Verdrehen entsteht eine radiale Vorspannung, wodurch große Axial- und Tangentialkräfte in beliebigen Richtungen übertragen werden können. Die vorgeschlagene Kreiskeilverbindung ist über eine entgegengesetzt gerichtete Drehbewegung wiederum leicht lösbar.

Die Fig . 71a zeigt eine Schnittdarstellung im nichtverspannten Zustand . In diesem Zustand kann z. B. mittels des Handhabeteils 80 der Sensor 17 leicht in Längsachsenrichtu ng verschoben und z. B. die gewünschte Justage zum Finden des Fensterbereichs oder eines Arbeitspunkts erfolgen. Wenn der gewünschte Fensterbereich vorliegt und dies z. B. mit einer optoelektronischen Anzeige signalisiert wird, erfolgt wiederum mittels des Handhabeteils 80 das Verdrehen ohne änderung der gewählten bzw. erreichten Position in Längsachsenrichtung . Eine Justage bzw. das Ausführen eines Einstellvorgangs ist wesentlich schneller und leichter möglich, als es bei einer z. B. Schraubgewindepaarung der Fall ist, wobei es dort z. B. beim Anziehen einer Kontermutter zum Erhalt der gewählten Position zu einer Dejustage kommen kann.

Die Kreiskeilform, wie in den Fig . 71a und b erkennbar, ist beispielsweise durch eine logarithmische Spirale beschreibbar. Es kommen jedoch auch andere klemmend wirkende Keilformen in Frage. Aufgrund der korrespondierenden Keile in der Fügefläche ergibt sich eine homogene Flächenpressung, so dass sich nicht nur eine optimale übertragungsleistung in Anzugsrichtung, sondern auch eine optimale Selbsthemmung in Löserichtung einstellt.

Es ist jedoch auch eine quasi kinematische Umkehr dahingehend möglich, dass sich das Sensorelement in einem Körper befindet, welcher eine kreisringförmige Hülse besitzt. Es wird in diesem Fall das Objekt, an dem der Sensor befestigt werden soll, einen zylinderförmigen Fortsatz aufweisen, der über seine Zylinderumfangsfläche die Kreiskeile wie erläutert besitzt.

Bei dieser Ausfü hrungsvariante würde der hülsenförmige Sensor über den zylinderförmigen Stab verschiebbar und durch Drehen fixierbar sein.

Fig . 72 zeit einen perspektivischen Schnitt des Einschraubteils 23 mit Sensor 17 gemäß Fig. 70.

Die Kreiskeilausnehmungen 83 erstrecken sich im Wesentlichen im oberen Teil der Ausnehmung für den Sensor 17 im Einschraubteil . Der untere Teil ist, wie bereits erläutert, zylindrisch ausgeführt. Es ist jedoch auch denkbar, die

Kreiskeilausnehmung über die gesamte Ausnehmung in Längsrichtung erstreckend auszubilden.

Insbesondere ist es auch möglich, eine H ülse vorzusehen, die auf ihrer inneren Mantelfläche Kreiskeilausnehmungen aufweist. Wird anstelle der oben erläuterten Ausnehmung des Einschraubteils 23 nun ein einfaches Sackloch zur Aufnahme der vorgefertigten Hülse vorgesehen, kann durch Einpressen der Hülse in ein solches Sackloch in einfacher Weise eine Aufnahme für einen Sensor 17 mit Kreiskeilverbindungstechnik bereitgestellt werden.

Erstreckt sich die Kreiskeilausnehmung über die gesamte Längsausdehnung innerhalb des Einschraubteils 23, kann auf einen zylindrischen Abschnitt 79 des Sensors 17 verzichtet werden.

Ist ein zylindrischer Abschnitt 79 am Sensor 17 vorgesehen, kann der Durchmesser dieses Abschnitts maximal entsprechend dem lichten bzw. freien Durchmesser der Kreiskeilausnehmung gewählt werden.

Im dargestellten Beispiel nach Fig. 72 ist der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 79 deutlich kleiner als der mögliche freie Durchmesser gewählt. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, die zu diesem Abschnitt korrespondierende zylindrische Ausnehmung 84 dem Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 79 anzupassen.

Des weiteren weist der Sensor 17 eine optoelektronische Anzeige 85 auf. Im dargestellten Fall ist diese Anzeige bzw. ein Sichtfenster dieser Anzeige im Bereich der Rändel ung 80 angebracht. Es können jedoch auch weitere Anzeigen vorgesehen sein. Insbesondere ist es denkbar, die Anzeigen um 180° oder 90° versetzt anzuordnen, um auch bei einer Drehbewegung des Sensors jederzeit die Anzeige im Blickfeld zu haben. In einer weiteren Ausgestaltung kann auch oder ausschließlich eine Anzeige auf dem Sensorabschluss im Kabelbereich 87 vorgesehen sein, so dass die Anzeige von oben sichtbar ist. Weiterhin kann es vorgesehen sein, den Kabelbereich 87 transparent abzuschließen oder abzudecken, so dass eine optoelektronische Anzeige durch diesen transparenten Abschluss hindurch sichtbar bleibt. Als optoelektronische Anzeigen kommen insbesondere lichtemittierende Dioden in Betracht.

Fig . 73 zeigt wiederum ein Schrägsitzventil mit Ventilgehäuse 22 und einen Gehäuseabzweig . Im Gehäuseabzweig ist ein Einschraubteil 23 befestigt, wie bereits zur Fig . 70 erläutert.

Im Einschraubteil 23 ist der Sensor 17 aufgenommen, und zwar in einer Ausnehmung, die eine Kreiskeilverbindung mit dem Sensor 17 ermög licht. Im Unterschied zur Darstellung nach Fig . 70 weist das Einsatzteil 23 einen Führungsabschnitt 88 auf, der sich in Richtung Ventilsitz orientiert.

Der Führungsabschnitt 88 nimmt längsverschieblich einen Ventilkörper 89 auf, an dessen zum Ventilsitz orientierten Ende ein Permanentmagnet 90 befindlich ist. Der bevorzugt zylindrisch ausgeführte Ventilkörper 89 ist mit Hilfe einer Schraubenfeder 91 in Richtung Ventilsitz vorgespannt. Eine Lageveränderung des Ventilkörpers 89 führt zu einer Bewegung des Permanentmagneten 90, die sowohl vom Sensor 17 als auch von einem weiteren Sensor 64 analog Fig. 66 detektiert werden kann. Der Ventilkörper 89 ist beim gezeigten Beispiel nach Fig . 73 als federkraftbelastete Rückschlag-Ventilanordnung ausgeführt.

Bezugszeichenliste

1 Absperrelement

2 Gelenkachse

3 Beeinfl ussungskörper

4 Anschlagfläche

5 Ventilsitz

6 flexibler Gelenkabschnitt

7 Befestigungs- oder Stützring

8 Ringnut

9 umgreifender Flansch

10 Außengewinde

11 Stabilisierungsteil

12 Strömungsöffnung

13 Bypasskanal

14 Gehäuse

Innengewinde

Innenbund , 17.1, 17.2 Sensor

Durchgangsbohrung

Ringmutter

Nut

Bajonett-Schnellverschl u ss-Stutzen

Schrägsitzventilgehäuse

Stopfen

Druckring weiterer Sensor

Ventil- oder Verteilerblock

Strömungsdurchgang

Verschlussstopfen

Anschlagbund

Außenhülle

Tauchpumpe

Membran

Membranöffnung

Schlitz

Filmscharnier

Ventilklappe

Niet

Scheibe , 40 Flansch

Bohrung

Ausnehmung

Schraube

Mutter

Ventilgehäusezulaufstutzen

Ventilgehäuseablauf stutzen

Anschlagzone

Abflachung

Montagefläche

Steckeranschluss

Befestigungssteg

ό

Abzweig

Ventilklappe

Gelenkachse

Einlass

Auslass induktiver Sensor

Metallhülse

Kunststoffhülse

Dichtmasse , 64 Magnetsensor

Anschlag

Ventildeckel

Hülse mit Deckel

Druckfeder

Fortsatz

Schenkelfeder

Ventildeckel

Dichtscheibe

Abschnitt , 73 Federschenkel

Abwinklung

Federschenkelfortsatz

Nabenteil

Federwindu ng

Verbindungssteg zylindrischer Abschnitt

Handhabeteil Rändel

Kreiskeil

Objekt

Kreiskeilausnehmung zylindrische Ausnehmung

Anzeige

Klemmzone

Kabelbereich

Führungsabschnitt

Ventilkörper

90 Magnet

91 Schraubenfeder