DE60219889T2

DE60219889T2 - Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE60219889T2
Application number: DE60219889T
Authority: DE
Inventors: Ghislain Sollier
Original assignee: G Cartier Technologies SAS
Current assignee: G Cartier Technologies SAS
Priority date: 2001-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: WO2002070936A1; CA2440832C; ATE361444T1; ES2286239T3; US20040069355A1; FR2821915A1; DE60219889D1; CN1289845C; US6848474B2; CA2440832A1; FR2821915B1; JP2004522916A; JP2008151343A; JP4705960B2; CN1496460A; EP1366317A1; HK1061061A1; KR100972522B1; KR20030090659A; EP1366317B1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Elektromagnetventile, die die Steuerung eines Durchflusses von Fluid in einem Zirkulationsweg des Fluids ermöglichen.
Derartige Ventile werden insbesondere zur Regelung des Durchflusses von Gas verwendet, die einen Brenner oder einen Gaskessel speisen.
Man kennt bereits Elektromagnetventile, die eine kontinuierliche Regelung eines Gasstromes mittels eines axial verschieblichen Körpers gestatten, der mit einem Sitz zusammenarbeitet, um in einer Passage des Gases einen Gaspassagenabschnitt zu bestimmen, der zwischen einer Position vollständiger Öffnung und einer Position minimaler Öffnung einstellbar ist. Generell, stellen die Elektromagnetventile, die eine kontinuierliche Regelung des Gasstromes ermöglichen, nicht die Regelung bis zu einem vollständigen Absperren sicher und man muß ihnen ein Absperrventil zuordnen.
Zum Regeln eines Gasstromes kennt man auch eine Technologie mit mehreren Ventilkörpern, die parallel angeordnet sind und von denen jeder die Passage eines Teiles des maximalen Gasstromes gestattet. In diesem Fall kann jedes der Elektromagnetventile ein vollständiges Absperren seiner eigenen Passage sicherstellen, wobei das Schließen der Gesamtheit der Ventile ein vollständiges Absperren der Gaspassage sicherstellt. Der Nachteil ist eine diskontinuierliche Regelung des Gasstromes, bei der jedes Elektromagnetventil eine Regelungsstufe bildet.
In jedem Falle verlangen die aktuellen in Kraft befindlichen Normen für die Steuerung von Gasdurchflüssen, daß man zwei in Serie hintereinander geschaltete Systeme vorsieht, um die Sicherheit des Absperrens im Falle eines Fehlers der elektrischen Versorgung des Elektromagnetventils sicherzustellen.
Bei der Technologie mit mehreren parallel angeordneten Ventilen muß man daher ein Sicherheitsmagnetventil in Reihe mit der Anordnung von parallelen Elektromagnetventilen hinzufügen.
Bei der Technologie mit Elektromagnetventilen mit kontinuierlicher Regelung, bei der jedem Regel-Magnetventil ein Absperrventil mit vollständiger Absperrung zugeordnet ist, muß man ebenfalls ein Sicherheits-Elektromagnetventil hinzufügen, um eine doppelte Absperrung für den Fall eines Fehlers der elektrischen Energieversorgung sicherzustellen.
Man versteht, daß die oben genannten Systeme zu einer großen Komplexität der Vorrichtung führen, was die gleichzeitige Verwendung mehrerer Elektromagnetventile und deren Steuerkreise erfordert.
Man kennt auch aus dem Dokument DE 18 06 094 B ein Elektromagnetventil mit doppelter Sicherheit, das im EIN/AUS-Betrieb arbeitet. In diesem Dokument ist der Ventilkörper am Ende eines rohrförmigen Körpers angebracht, in welchem eine Betätigungsstange gleitet, die ihrerseits einstückig mit einem Magnetkern für den Antrieb ausgebildet ist. Der Magnetkern für den Antrieb wird durch eine Antriebsspule erregt, die ein Magnetfeld erzeugt, das eine axiale Verschiebung des Magnetkernes für den Antrieb bewirkt. Ein zweiter Sicherheits-Magnetkern ist axial relativ zu dem ersten Antriebsmagnetkern verschieblich, von welchem er durch einen nicht magnetischen Ring getrennt ist. Der zweite Sicherheits-Magnetkern wird durch eine Feder in Richtung des Ventilkörpers belastet und ist magnetisch durch eine zweite Sicherheitsspule erregt, die ein Magnetfeld erzeugt, das eine axiale Verschiebung des zweiten Sicherheitskernes bewirkt. Der Ventilkörper wird durch eine Feder in Richtung zu dem Ventilsitz gedrückt. Eine solche Vorrichtung braucht nicht eine kontinuierliche Regelung der Position des Ventilkörpers in Bezug auf den Sitz: Das Ventil funktioniert ganz oder gar nicht, wobei der Ventilkörper lediglich eine Position vollständiger Öffnung und eine Position des Schließens einnehmen kann, entsprechend dem Erregungszustand der Spulen. Auch ist der Antriebsmagnetkern nicht einstückig mit dem Ventilkörper, sondern er ist mit dem Ventilkörper mittels einer Stange verbunden, die in dem zylindrischen Körper gleitet, der selbst einstückig mit dem Ventilkörper ist. Auch ist es zum Öffnen des Ventils notwendig, ein intensives Magnetfeld zu erzeugen, um ein Haften der Magnetkerne aneinander zu bewirken, was kräftige und voluminöse Spulen erfordert.
Man kennt auch aus jedem der Dokumente DE 20 22 863 A , DE 82 25 214 U oder DE 26 43 550 A eine Steuer- und Sicherheitsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
In jedem dieser Dokumente ist ein Elektromagnet auf einer Betätigungsstange angebracht.
In dem Dokument EP 1 106 923 A2 , das nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Patentanmeldung veröffentlicht ist, ist ebenfalls ein Elektromagnet auf einer Betätigungsstange angebracht und ist daher beweglich.
Zusammenfassung der Erfindung
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem besteht darin, gleichzeitig eine kontinuierliche Regelung des Fluiddurchflusses in einem Zirkulationsweg des Fluides sicherzustellen und eine gute Sicherheit des Absperrens im Falle eines Fehlers der elektrischen Energieversorgung von Elektromagnetventilen, wobei diese Funktionen mit Hilfe einer reduzierten Anzahl von Elektromagnetventilen und Steuerschaltkreisen erreicht wird, um die Vorrichtung zu vereinfachen und ihre Kosten zu verringern.
Ein weiteres Problem, das bestimmte Ausführungsformen der Erfindung lösen, besteht darin, die Einstellung des Magnetventils mittels eines Motors zu steuern, um eine kontinuierliche Regelung und eine gute Präzision der Regelung zu erreichen, während gleichzeitig ein automatisches Zurückkehren des Motors in die Absperrposition des Elektromagnetventiles sichergestellt ist, ohne Risiko des Klemmens oder der Vergrößerung des Phänomens des Klebens der Dichtungen und ohne Risiko des Durchrutschens oder Blockierens des Motors.
Zum Erreichen dieser und weiterer Ziele schlägt die Erfindung eine Steuer- und Sicherheitsvorrichtung für einen Durchfluß von Fluid vor, das einen Zirkulationsweg des Fluides durchläuft, der einen Hauptkörper der Vorrichtung durchquert, mit:

– einem Ventilkörper mit axialer Bewegung, der mit einem Sitz zusammenwirkt, um in der Fluidpassage einen Abschnitt der Passage des Fluides zu definieren, der zwischen einer Position vollständiger Öffnung und einer Absperrposition einstellbar ist,
– einem Linear-Betätigungsorgan, das mechanisch mit dem Ventilkörper direkt mittels einer axial verschieblichen Verbindungsstange verbunden ist, um den Ventilkörper axial in kontinuierlicher Weise gegenüber dem Sitz zwischen seinen Stellungen der vollständigen Öffnung und der Absperrung zu verschieben, was eine kontinuierliche Einstellung der Position des Ventilkörpers gegenüber dem Sitz gestattet,
– wobei die Verbindungsstange einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt enthält, die koaxial und unabhängig voneinander sind, wobei der erste Abschnitt mit dem Ventilkörper verbunden ist, der zweite Abschnitt durch das Linear-Betätigungsorgan angetrieben ist und die beiden Abschnitte sich axial gegeneinander zwischen einer Position relativer Annäherung und einer Position relativer Entfernung bewegen können,
– einer Rückstellfeder, die den Ventilkörper und den ersten Abschnitt der Verbindungsstange von dem zweiten Abschnitt der Verbindungsstange fortdrückt, um den Ventilkörper in Absperrstellung zu bringen; gemäß der Erfindung:
– jeder der ersten und zweiten Abschnitte der Verbindungsstange weist mindestens einen Verbindungsteil jeweils aus ferromagnetischem Material auf, wobei die beiden Verbindungsteile in Bezug zueinander an zwei entsprechenden Kontaktflächen stehen, mit einem Luftspalt, wenn sie in der Position relativer Entfernung sind,
– ein Magnetkopplungskreis mit Erregerspule ist magnetisch mit den Verbindungsteilen der Abschnitte der Verbindungsstange gekoppelt und so ausgebildet, daß er selektiv ein Magnetfeld erzeugt, das zwischen den beiden Verbindungsteilen der Abschnitte der Verbindungsstange fließt, wobei das genannte magnetische Feld eine wechselseitige magnetische Anziehung der Abschnitte der Verbindungsstange zueinander bewirkt, entgegen der Rückstellkraft, die von der Rückstellfeder ausgeübt wird, wobei die genannte magnetische Anziehung größer ist als die Rückstellkraft der Rückstellfeder, wenn die beiden Abschnitte in der Position relativer Annäherung sind,
– der Magnetkopplungskreis und die Erregerspule sind eigene Elemente des Hauptkörpers der Vorrichtung.

Auf diese Weise hält die Erregung der Erregerspule ein Haften der Abschnitte der Verbindungsstange aneinander aufrecht, was die mechanische Kopplung des Ventilkörpers mit dem Linear-Betätigungsorgan für dessen funktionelle Verschiebung sicherstellt, und eine Unterbrechung der Erregung der Erregerspule ein relatives Lösen der Abschnitte der Verbindungsstange voneinander bewirkt, was eine Entkopplung des Ventilkörpers sicherstellt, der dann in die Absperrposition mittels der Rückholfeder zurückgestellt ist, unabhängig vom Zustand des Linear-Betätigungsorgans.
In der Beschreibung und den Patentansprüchen bezeichnet der Ausdruck "Linear-Betätigungsorgan" jegliches Element, das eine axiale Verschiebung des Ventilkörpers in kontinuierlicher Weise gestattet, um ihn in jeder Position zwischen den Endpositionen der vollständigen Öffnung und des Schließens zu bewegen und zu halten, und ein solches Element behält seine feste Position bei einer Unterbrechung der elektrischen Energieversorgung bei. Ein Beispiel eines solchen Linear-Betätigungsorgans ist ein drehbarer Motor, dem ein Schraubengewinde zugeordnet ist.
Gemäß einer Möglichkeit haben die Verbindungsteile der Verbindungsstangen einander entsprechende ebene Kontaktflächen.
Als Alternative haben die Verbindungsabschnitte der Verbindungsstangen einander entsprechende Kontaktflächen, die korrespondierend kegelstumpfförmig sind.
Vorzugsweise enthält das Linear-Betätigungsorgan einen Motor, beispielsweise einen Schrittmotor.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel, enthält die Vorrichtung:

– einen Sensor, der auf einen elektrischen Strom anspricht, der die Erregerspule durchläuft und ein elektrisches Kopplungssignal erzeugt, beim Schließen des Magnetkopplungskreises aufgrund Annäherung und Klebens der Abschnitte der Verbindungsstange aneinander,
– einen Steuerkreis des Linear-Betätigungsorgans, der das elektrische Kopplungssignal empfängt und so ausgebildet ist, daß er die Energieversorgung des Linear-Betätigungsorgans in Richtung dessen Schließens beim Empfang des genannten elektrischen Kopplungssignales unterbricht.

Auf diese Weise kehrt das Linear-Betätigungsorgan sogleich in eine perfekt definierte Schließposition zurück, ohne übermäßiges Klemmen des Ventilkörpers an dem Sitz zu verursachen, unabhängig von der Position des Linear-Betätigungsorgans im Moment einer Unterbrechung der elektrischen Energieversorgung. Die Schließposition des Linear-Betätigungsorgans ist präzise und reproduzierbar definiert. Man vermeidet jegliches Risiko der Blockage des Motors des Linear-Betätigungsorgans, einer Blockage die auftreten würde, wenn ein zu großer Druck des Ventilkörpers auf dem Sitz stattfinden würde.
In einem ersten vereinfachten Ausführungsbeispiel besteht die Vorrichtung aus einem Proportional-Steuerventil zum Sicherheits-Schließen im Falle der Abwesenheit der Versorgung mit elektrischem Strom.
In diesem Falle soll der Vorrichtung nach der Erfindung, um die Sicherheitsnormen zu erfüllen, ein Sicherheitsventil mit Sicherheitsventilkörper zugeordnet sein, der von einem beweglichen Magnetkern getragen wird, welcher durch eine Rückstellfeder in die Absperrposition gedrückt wird und der durch ein Magnetfeld zum Öffnen des Ventils beaufschlagt ist, das durch einen Magnetkreis des Sicherheitsventils und einer Betätigungsspule erzeugt wird, wobei das Sicherheitsventil in Serie in dem Zirkulationsweg des Fluides angeordnet ist, wobei die Betätigungsspule des Sicherheitsventils elektrisch gleichzeitig mit der Erregerspule des Steuerventils zum Sicherheitsschließen erregt wird.
Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel enthält die Vorrichtung weiterhin ein Sicherheitsventil mit Sicherheitsventilkörper, der von einem beweglichen Magnetkern getragen ist, der durch eine Rückstellfeder in einer Absperrposition beaufschlagt ist und durch ein Öffnungsmagnetfeld des Ventils erregt ist, das durch einen Magnetkreis des Sicherheitsventils und eine Betätigungsspule erzeugt wird, wobei das Sicherheitsventil in Serie in dem Zirkulationsweg des Fluides angeordnet ist, wobei der Magnetkreis des Sicher heitsventils angepaßt ist, um gleichzeitig den Kopplungsmagnetkreis des Steuerventils zum Sicherheitsschließen zu bilden und die Betätigungsspule gleichzeitig die Funktion der Erregerspule des Steuerventils zum Sicherheitsschließen erfüllt.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Weitere Ziele, Charakteristiken und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der vorliegenden Beschreibung von einzelnen Ausführungsbeispielen ersichtlich in Zusammenhang mit den angehängten Zeichnungen, von denen:
die 1 ist eine schematische Schnittansicht einer Steuer- und Sicherheitsvorrichtung für einen Durchfluß eines Fluides gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Schließposition;
die 2 ist eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung der 1 in Regelungsposition;
die 3 ist eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung der 1 in einer Absperrposition im Falle der Unterbrechung der elektrischen Energieversorgung;
die 4 ist eine schematische Schnittansicht einer Steuer- und Sicherheitsvorrichtung für den Durchfluß eines Fluides nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer vollständigen Absperrposition;
die 5 ist eine Schnittansicht der Vorrichtung der 4 in einer Öffnungsposition des Sicherheitsmagnetventils, wobei das Regelungsmagnetventil geschlossen bleibt;
die 6 ist eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung der 4 in einer Position der Regelung des Durchflusses; und
die 7 ist eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung der 4 in einer Position der zweifachen Sicherheitsabsperrung im Falle einer Unterbrechung der elektrischen Energieversorgung.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Bei dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel stellt die Steuer- und Sicherheitsvorrichtung für den Durchfluß eines Fluides einerseits die Funktion der kontinuierlichen Regelung des Durchflusses des Fluides sicher und andererseits die Funktion der automatischen Absperrung im Falle der Abwesenheit der elektrischen Energieversorgung der Vorrichtung.
Die Vorrichtung enthält einen Hauptkörper 1, in welchem ein Zirkulationsweg des Fluides zwischen einem Einlass 2 und einem Auslaß 3 vorgesehen ist. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel durchläuft der Fluidweg den Einlaß 2, anschließend eine stromaufwärtige Kammer 4, eine stromabwärtige Kammer 5, eine Auslaßkammer 6 und schließlich den Auslaß 3.
Zwischen der stromaufwärtigen Kammer 4 und der stromabwärtigen Kammer 5 ist ein Ventilkörper 7 axial längs der Achse I-I verschieblich und arbeitet mit einem Sitz 8 zusammen, um in der Fluidpassage einen Ab schnitt der Fluidpassage zu bestimmen, der zwischen einer Position der vollständigen Öffnung und einer Position des Abschließens steuerbar ist. Die Position des Abschließens ist in 1 dargestellt.
Der Ventilkörper 7 ist mittels einer Verbindungsstange 9 direkt mechanisch mit einem Linear-Betätigungsorgan 10 verbunden. Das Linear-Betätigungsorgan 10 ist angeordnet, um die Verbindungsstange 9 und den Ventilkörper 7 zwischen den Positionen des vollständigen Öffnens und des Absperrens zu verschieben und um sie in jeglicher Regelungsposition zu halten, die zwischen den extremen Positionen gewählt ist. Das Linear-Betätigungsorgan 10 kann beispielsweise einen elektrischen Motor enthalten, der durch einen Steuerkreis 11 versorgt wird.
Die Verbindungsstange 9 ist in zwei Teile aufgeteilt, die einen ersten Abschnitt 12 und einen zweiten Abschnitt 13 enthalten, die koaxial unabhängig voneinander sind. Der erste Abschnitt 12 ist zusammenhängend mit dem Ventilkörper 7 ausgebildet. Der zweite Abschnitt 13 ist durch das Linear-Betätigungsorgan 10 angetrieben. Durch ein Verschieben in dem Hauptkörper 1 längs der Achse I-I können die beiden Abschnitte 12 und 13 sich axial relativ zueinander zwischen einer Position der relativen Annäherung (1) und einer Position der relativen Entfernung (3) verschieben.
Der erste Abschnitt 12 der Verbindungsstange 9 enthält mindestens ein Verbindungsteil 14 aus ferromagnetischem Material. In gleicher Weise enthält der zweite Abschnitt 13 der Verbindungsstange 9 einen Verbindungsteil 15 aus ferromagnetischem Material. Die beiden Verbindungsteile 14 und 15 sind in Bezug aufeinander mit zwei Kontaktflächen 16 bzw. 17 versehen.
Eine Rückstellfeder 18 drückt den Ventilkörper 7 und den ersten Abschnitt 12 der Verbindungsstange 9 in Richtung auf den Sitz 8, d.h. fort von dem zweiten Abschnitt 13 der Verbindungsstange 9 bis zum Absperren des Elektromagnetventiles.
Ein Magnetkopplungskreis 19 mit Erregerspule 20 ist magnetisch mit den Verbindungsteilen 14 und 15 der Abschnitte 12 und 13 der Verbindungsstange 9 gekoppelt. Der Magnetkopplungskreis 19 ist ausgebildet, um selektiv ein Magnetfeld zu erzeugen, das zwischen den zwei Verbindungsteilen 14 und 15 der Abschnitte 12 und 13 fließt. In 1 sieht man, daß die Erregerspule 20 eine ringförmige Spule ist, die die Verbindungsteile 14 und 15 aus ferromagnetischem Material der Verbindungsstange 9 umgibt. Der Magnetkopplungskreis 19, in Form eines C, schließt die Linien des Feldes außerhalb der Erregerspule 20 zwischen den beiden Verbindungsteilen 14 und 15, und läßt lediglich einen schmalen Spalt zwischen dem distalen Pol 19a und dem proximalen Pol 19b des Magnetkopplungskreises 19 einerseits und den Verbindungsteilen 14 und 15 der Verbindungsstange 9 andererseits. Ein dritter Spalt E befindet sich am Übergang zwischen den Kontaktflächen 16 bzw. 17 der Verbindungsteile 14 und 15 der Verbindungsstange 9, wie man am besten in 3 in der Position relativer Entfernung sieht.
Die Erregerspule 20 wird durch Eingangsleiter 21 mit elektrischem Strom versorgt. Bei Anwesenheit eines elektrischen Stromes erzeugt die Erregerspule 20 ein Magnetfeld, das, wenn es den Magnetkopplungskreis 19 und die Verbindungsteile 14 und 15 durchläuft, eine wechselseitige magnetische Anziehung der Abschnitte 12 und 13 der Verbindungsstange 9 gegeneinander bewirkt, entgegen der Rückstellkraft, die durch die Rückstellfeder 18 ausgeübt wird. Die Erregerspule 20 und ihr Erregerstrom sind derart gewählt, daß die magnetische Anziehung, die sich zwischen den beiden Teilen 12 und 13 der Verbindungsstange 9 in der Position der relativen Annäherung ergibt, größer ist als die Rückstellkraft der Rückstellfeder 18.
Auf diese Weise hält die Versorgung der Erregerspule 20 mit elektrischer Energie das Anhaften der Abschnitte 12 und 13 der Verbindungsstange 9 aneinander aufrecht, wobei sie die permanente mechanische Kopplung des Ventilkörpers 7 mit dem Linear-Betätigungsorgan 10 während der Längsverschiebungen zur Regelung des Fluiddurchflusses sichert.
Man versteht, daß, wenn die Abschnitte 12 und 13 in der Position der relativen Entfernung mit dem Spalt E sind, der von der Magnetspule 20 erzeugte magnetische Fluß verringert ist aufgrund der Anwesenheit des Spaltes und wenn man wollte, daß die Energieversorgung der Erregerspule 20 eine wechselseitige magnetische Anziehung der Abschnitte 12 und 13 sicherstellt, die größer ist als die Rückstellkraft durch die Rückstellfeder 18, man also eine Erregerspule 20 mit hoher Leistung verwenden müßte. Das Volumen der Vorrichtung würde stark vergrößert und die Kosten der Realisierung würden stark vergrößert, ebenso wie der Verbrauch an Energie zum Versorgen der Spule.
Nach der Erfindung kann man vorziehen, eine Spule mit geringerer Leistung zu verwenden, die gerade ausreicht, um das Haften der Abschnitte 12 und 13 aneinander aufrecht zu halten, wenn sie in der angenäherten Position sind, wobei die magnetische Anziehung ungenügend wird, um die Abschnitte 12 und 13 gegeneinander zu nähern, wenn sie sich in Anwesenheit eines Spaltes E befinden. Dank der Anwesenheit des Linear-Betätigungsorgans, das die Abschnitte 12 und 13 gegeneinander verschieben kann, um sie im Kontakt gegeneinander zu bringen, nachdem die elektrische Energieversorgung wieder etabliert ist, kann die Vorrichtung auch erneut in einen Zustand der mechanischen Verbindung zwischen dem Linear-Betätigungsorgan und dem Ventilkörper durch Energieversorgung der Erregerspule 20 gebracht werden.
Die Funktion der Vorrichtung wird erneut im Zusammenhang mit den 1 bis 3 beschrieben.
In 1 ist die Vorrichtung in der Position des permanenten Absperrens. Der Ventilkörper 7 ist an dem Sitz 8 im Anschlag, um eine totale Absperrung des Zirkulationsweges des Fluides zwischen der stromaufwärtigen Kammer 4 und der stromabwärtigen Kammer 5 zu erhalten. Der Ventilkörper 7 ist in dieser Position durch den ersten Abschnitt 12 der Verbindungsstange 9 gehalten, der seinerseits durch die Feder 18 gedrückt ist und durch den zweiten Abschnitt 13, der seiner seits durch das Linear-Betätigungsorgan 10 beaufschlagt ist. Die Vorrichtung behält diesen Zustand unabhängig von der Energieversorgung der Erregerspule 20.
2 zeigt die Vorrichtung in normaler Regelfunktion für die Zufuhr von Fluid: Die Erregerspule 20 ist mit elektrischem Strom versorgt und bewirkt ein permanentes Anhaften der Abschnitte 12 und 13 der Verbindungsstange 9 aneinander. In diesem Falle kann das Linear-Betätigungsorgan 10 axial längs der Längsachse I-I der Verbindungsstange 9 verschoben werden und der Ventilkörper 7 relativ zu dem Sitz 8, um den Abschnitt der Fluidpassage 71 zu regeln, der den Durchfluß des Fluides in dem Zirkulationsweg des Fluides bestimmt. Der Ventilkörper 7 bleibt mit dem Linear-Betätigungsorgan 10 gekoppelt, solange man die elektrische Energieversorgung der Erregerspule 20 aufrecht erhält.
Wenn man die elektrische Energieversorgung der Erregerspule 20 unterbricht, nimmt die Vorrichtung den in 3 dargestellten Zustand ein: Als Folge der Trennung der elektrischen Energieversorgung der Erregerspule 20 verschwindet das Magnetfeld, das den Magnetkopplungskreis 19 durchläuft, derart, daß die magnetische Anziehung zwischen den Abschnitten 12 und 13 der Verbindungsstange 9 verschwindet. Der zweite Abschnitt 13 bleibt fixiert, seine Position wird durch das Linear-Betätigungsorgan 10 bestimmt, das ebenfalls aufgrund der Abwesenheit der elektrischen Energieversorgung fixiert ist. Im Gegensatz hierzu wird der erste Abschnitt 12 durch die Rückstellfeder 18 beaufschlagt und verschiebt sich in Richtung der Absperrpo sition derart, daß der Ventilkörper 7 erneut und automatisch in Anschlag gegen den Sitz 8 gelangt, was eine vollständige Absperrung des Elektromagnetventiles sicherstellt.
In dieser Position der 3 trennt der dritte Spalt E mit großer Breite die beiden Abschnitte 12 und 13, da die Unterbrechung der Energieversorgung auch bewirkt, daß das Linear-Betätigungsorgan 10 in der Position der vollständigen oder partiellen Öffnung ist. Die Abschnitte 12 und 13 sind auch in der Position der relativen Entfernung mit dem Spalt E.
Bei Rückkehr der elektrischen Energieversorgung wird aufgrund des dritten Spaltes E das von der Erregerspule 20 erzeugte Magnetfeld nicht ausreichend sein, damit die magnetische Anziehung die Rückstellkraft der Rückstellfeder 18 überwindet und ein Haften der Abschnitte 12 und 13 aneinander bewirkt. Es ist notwendig, daß das Linear-Betätigungsorgan 10 den zweiten Abschnitt 12 in Richtung zum ersten Abschnitt 13 drückt, was die Kontaktflächen 16 und 17 gegeneinander nähert, bis eine ausreichende Verringerung des dritten Spaltes E und ein Haften der Abschnitte 12 und 13 aneinander stattfindet. Das Elektromagnetventil findet also seine Funktion der Regelung des Fluiddurchflusses wieder.
In der 1 hat man auch die Mittel dargestellt, die die automatische Steuerung des Anhaltens des Linear-Betätigungsorgans 10 gestatten, wenn es in die Absperrstellung zurückkehrt, nachdem die elektrische Energieversorgung wieder hergestellt wurde. In der Tat, ausgehend von der Sicherheitsabsperrposition, wie sie in 3 dargestellt ist, in der das Betätigungsorgan den zweiten Abschnitt 13 der Verbindungsstange 9 von dem ersten Abschnitt 12 der Verbindungsstange 9 zurückgezogen hält, welche durch die Rückstellfeder 18 in die Absperrstellung gedrückt ist, wird es beim Wiederanlegen der elektrischen Energieversorgung notwendig, das Linear-Betätigungsorgan 10 so zu steuern, daß es die Kontaktflächen 16 und 17 aufeinander zu bewegt, mit einem ausreichend kleinen Abstand zwischen ihnen, damit das magnetische Feld die Abschnitte 12 und 13 der Verbindungsstangen 9 von Neuem veranlasst, aneinander zu haften. Allerdings ist es gleichzeitig notwendig, das Anhalten des Linear-Betätigungsorgans 10 zu steuern, sobald das Anhaften erreicht ist, weil bei einem Fehler desselben das Linear-Betätigungsorgan 10 seinen Lauf fortsetzt und die Verbindungsstange 9 und den Ventilkörper 7 gegen den Sitz 8 drückt, was eine Zerstörung der Dichtung, wie z.B. der Dichtung 70, hervorrufen würde. Auch kann, wenn das Linear-Betätigungsorgan 10 nicht gestoppt wird, wenn das Anhaften erreicht ist, das Linear-Betätigungsorgan 10 gleiten und seine Positionierungs-Wiederholgenauigkeit verlieren, was die Präzision der späteren Regelung der Öffnung des Ventilkörpers 7 beeinträchtigen würde.
Das Ausführungsbeispiel der 1 ermöglicht es, die Energieversorgung des Betätigungsorgans zu unterbrechen, sobald die Kopplung zwischen den beiden Abschnitten 12 und 13 der Verbindungsstange 9 erreicht ist.
Zu diesem Zweck ist ein Sensor 22 vorgesehen, der in die Eingangsleiter 21 eingesetzt ist, welche die Erregerspule 20 versorgen, wobei der Sensor auf den elektrischen Strom anspricht, der durch die Erregerspule 20 fließt und an dem Ausgang 23 ein elektrisches Kopplungssignal ausgibt, sobald das Schließen des Magnetkopplungskreises 19 durch Annäherung und Haften der Abschnitte 12 und 13 der Verbindungsstange 9 aneinander festgestellt wurde. Der Ausgang 23 des Sensors 22 ist mit einem Eingang 24 eines Steuerkreises 11 verbunden. Auch der Steuerkreis 11 des Linear-Betätigungsorgans 10 empfängt das elektrische Kopplungssignal und ist so ausgebildet, daß er die Energieversorgung des Linear-Betätigungsorgans 10 im Sinne eines Schließens des Ventilkörpers 7 beim Empfang des genannten elektrischen Kopplungssignals unterbricht.
Bei dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Magnetkopplungskreis 19 und die Erregerspule 20 eigenständige Elemente, die auf dem Hauptkörper 1 der Vorrichtung angeordnet sind, wobei die Gesamtheit ein Steuerventil mit Sicherheitsschließung bei Abwesenheit einer Energieversorgung mit elektrischem Strom bildet.
Um die gültigen Sicherheitsnormen zu erfüllen, kann das Steuerventil mit Sicherheitsschließfunktion, wie es in den 1 bis 3 dargestellt ist, einem Sicherheitsventil von jedem bekannten Typ zugeordnet sein, welches in Serie in den Zirkulationsweg des Fluides geschaltet ist.
Beispielsweise kann man das genannte Steuerventil mit Sicherheitsschließfunktion einem Sicherheitsventil mit Ventilkörper zuordnen, der von einem beweglichen Magnetkern getragen ist, der durch eine Rückstellfeder in die Schließstellung gedrückt ist und der durch ein magnetisches Öffnungsfeld des Ventilkörpers, das durch einen Magnetkreis und eine Betätigungsspule erregt wird. In diesem Fall ist die Betätigungsspule des Sicherheitsventils elektrisch gleichzeitig mit der Erregerspule 20 der Vorrichtung der 1 bis 3 elektrisch versorgt.
Um eine doppelte Sicherheit des Steuerventils sicherzustellen, kann man gleichwohl das Ausführungsbeispiel der 4 bis 7 bevorzugen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Sicherheitsabsperrsteuerventil A, das in der rechten Hälfte der 4 dargestellt ist, einem Sicherheitsventil B zugeordnet, das in der linken Hälfte der 4 dargestellt ist.
Das Sicherheitsabsperrsteuerventil A hat die gleiche Struktur wie das erste Ausführungsbeispiel, das in den 1 bis 3 dargestellt ist. Es enthält daher alle Komponenten, die durch die gleichen Bezugszeichen identifiziert sind, einschließlich insbesondere: den Hauptkörper 1, den Einlaß 2, den Auslaß 3, die stromaufwärtige Kammer 4, die stromabwärtige Kammer 5, die Auslaßkammer 6, den Ventilkörper 7, den Sitz 8, die Verbindungsstange 9, das Linear-Betätigungsorgan 10, den ersten Abschnitt 12 der Verbindungsstange 9, den zweiten Abschnitt 13 der Verbindungsstange 9, die Verbindungsabschnitte 14 und 15 aus ferromagnetischem Material, die Rückstellfeder 18, den Magnetkopplungskreis 19 mit seinem distalen Pol 19a und seinem proximalen Pol 19b.
In dem Ausführungsbeispiel, das in den 4 bis 7 dargestellt ist, unterscheidet sich das Sicherheitsabsperrsteuerventil A hinsichtlich der Struktur des Magnetkopplungskreises 19 und der Erregerspule, die das magnetische Feld in dem Magnetkopplungskreis 19 erzeugt, in nachfolgend beschriebener Weise.
Das Sicherheitsventil B ist im selben Hauptkörper 1 vorgesehen und ist in Serie in den Fluidzirkulationsweg zwischen einem Haupteingang 25 und dem Eingang 2 des Sicherheitsabsperrsteuerventils A angeordnet. Das Sicherheitsventil B enthält einen Sicherheitsventilkörper 26, der von einem beweglichen Magnetkern 27 getragen ist, der in dem Hauptkörper 1 längs einer Längsachse II-II gleiten kann, um den Sicherheitsventilkörper 26 zwischen einer Absperrposition, die in 4 dargestellt ist, in der er gegen einen Sicherheitssitz 28 anliegt, um sich jeglicher Fluidpassage zu widersetzen, und einer Öffnungsposition, die in 5 und 6 dargestellt ist, in der er von dem Sicherheitssitz 28 zurückgezogen ist, zu verschieben, um eine Fluidpassage zwischen dem Haupteinlaß 25 zu dem Einlaß 2 des Sicherheitssteuerventils A zu gestatten.
Der bewegliche Magnetkern 27 wird durch eine Rückstellfeder 29 beaufschlagt, die ihn in die Absperrstellung drückt.
Der bewegliche Magnetkern 27 ist einem festen Magnetkern 30 zugeordnet, der koaxial längs der Achse II-II angeordnet ist und von welchem er durch einen Spalt 31 getrennt ist. Eine Betätigungsspule 32, die durch eine elektrische Energiequelle versorgt wird, ist rings um die Magnetkerne 27 und 30 angeordnet.
Der Magnetkopplungskreis 19 enthält, ausgehend von dem distalen Pol 19a, eine distale Platte 119a, von der ein Teil in Nachbarschaft zu dem beweglichen Magnetkern 27 ist, für ihre magnetische Kopplung mit dem beweglichen Magnetkern 27. In ähnlicher Weise trägt der Magnetkopplungskreis 19 ausgehend vom proximalen Pol 19b eine proximale Platte 119b, von der ein Teil nahe dem festen Magnetkern 30 zu deren magnetischen Kopplung angeordnet ist. Das magnetische Feld, das von der Betätigungsspule 32 erzeugt wird, veranlasst die wechselseitige Anziehung des festen Magnetkernes 30 und des beweglichen Magnetkernes 27, eine Anziehung, die den Spalt 31 zu verringern bestrebt ist und die beiden Kerne 27 und 30 aneinander haften zu lassen, um das Sicherheitsventil B zu öffnen. Gleichzeitig breitet sich das von der Betätigungsspule 32 erzeugte Magnetfeld in dem Magnetkopplungskreis 19 bis zu dem Pol 19a und 19b aus, sodann in den Verbindungsteilen 14 und 15 der Verbindungsstange 9, um ein Anhaften der Abschnitte 12 und 13 der Verbindungsstange 9 sicherzustellen, was die Steuerung des Sicherheits steuerventils A durch das Linear-Betätigungsorgan 10 gestattet.
Auf diese Weise ist der Magnetkreis des Sicherheitsventils B so ausgebildet, daß gleichzeitig der Magnetkopplungskreis 19 des Sicherheitsabsperrsteuerventils A und die Betätigungsspule 32 die Funktion der Erregerspule des Sicherheitsabsperrsteuerventils A erfüllen.
Die Funktion der Vorrichtung wird im Zusammenhang mit den 4 bis 7 erläutert.
In 4 ist die Vorrichtung in der Sicherheitsschließstellung: Das Sicherheitsabsperrsteuerventil A ist in der Position vollständiger Absperrung, der Ventilkörper 7 ist im Anschlag gegen den Sitz B. Gleichzeitig ist das Sicherheitsventil B in der Position der Absperrung, wobei die Betätigungsspule nicht erregt ist, so daß der Sicherheitsventilkörper 26 und der bewegliche Magnetkern 27 durch die Rückstellfeder 29 zurückgestoßen sind, die den Sicherheitsventilkörper 26 gegen den Sicherheitssitz 28 drückt.
In 5 ist die Betätigungsspule 32 mit Energie versorgt, was ein Anziehen des beweglichen Magnetkernes 27 in Bezug auf den festen Magnetkern 30 und ein Zurückziehen des Sicherheitsventilkörpers 26 von dem Sicherheitssitz 28 bewirkt, um die Fluidpassage zu öffnen. Die Fluidpassage bleibt gleichwohl durch das Sicherheitsabsperrsteuerventil A abgesperrt, deren Linear-Betätigungsorgan 10 noch nicht geöffnet hat.
In 6 ist die Vorrichtung in dem Zustand des Regelns: Ist die Betätigungsspule 32 mit elektrischem Strom versorgt, erzeugt sie ein Magnetfeld, das gleichzeitig die Öffnung des Sicherheitsventils B und das Haften der Abschnitte 12 und 13 der Betätigungstange 9 bewirkt, wobei das Betätigungsorgan 10 wirksam arbeitet, um den Ventilkörper 7 in Bezug auf den Sitz 8 willkürlich zu bewegen, um den Fluidpassagenabschnitt 71 einzustellen.
Ausgehend von der in der 6 dargestellten Regelungsposition wird, wenn die Versorgung der Betätigungsspule 32 unterbrochen ist, die Vorrichtung wiederum den Sicherheitsschließzustand der 7 einnehmen: Beim Verschwinden des Magnetfeldes, das den Magnetkopplungskreis 19 durchläuft, werden der bewegliche Magnetkern 27 und der Sicherheitsventilkörper 26 durch die Rückstellfeder 29 in die Schließstellung zurückgedrückt, um eine erste Sicherheitsschließung zu bewirken; gleichzeitig bewirkt ein Verschwinden des Magnetfeldes in den Magnetkopplungskreis 19 ein Trennen des ersten Abschnittes 12 der Verbindungsstange 9 von dem zweiten Abschnitt 13, so daß der erste Abschnitt 12 der Verbindungsstange 9 und der Ventilkörper 7 durch die Rückstellfeder 18 in die Schließstellung gegen den Sitz 8 zurückgedrückt werden, um automatisch eine zweite Sicherheitsschließung durchzuführen.
Beim Wiederanlegen der Energieversorgung der Betätigungsspule 32 öffnet das Sicherheitsventil B, jedoch bleibt das Sicherheitsabsperrsteuerventil A geschlossen, bis eine Bedienperson oder ein geeignetes Programm die Funktion des Linear-Betätigungsorgans 10 in der Richtung veranlassen, bei der die Abschnitte 12 und 13 der Verbindungsstange 9 sich für ein Haften der beiden Abschnitte nähern, sodann im Sinne einer Öffnung des Sicherheitsabsperrsteuerventils A.
Man versteht, daß das zweite Ausführungsbeispiel insbesondere ökonomischer ist, um ein Steuerventil und ein Sicherheitsventil mit doppelter Sicherheit zu realisieren.
Wie man in den 4 bis 7 sieht, ist der Spalt 31 zwischen dem beweglichen Magnetkern 27 und dem festen Magnetkern 30 kegelstumpfförmig. Diese Form erleichtert ein Anziehen des beweglichen Magnetkernes 27 über einen langen Weg. Im Gegensatz hierzu, wie man besser aus 3 sieht, ist der dritte Spalt E zwischen den Abschnitten 12 und 13 der Verbindungsstange 9 durch zwei ebene Kontaktflächen 16 und 17 begrenzt, da die Anziehung zwischen den beiden Abschnitten 12 und 13 im Prinzip keinen großen Weg benötigt. Gleichwohl kann man als Alternative entsprechende kegelstumpfförmige Kontaktflächen 16 und 17 vorsehen, wie bei dem Spalt 31.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die ausdrücklich beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern enthält diverse Varianten und Verallgemeinerungen, die im Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche liegen.

Claims

Steuer- und Sicherheitsvorrichtung für einen Durchfluß von Fluid, welches einen Zirkulationsweg des Fluides durchläuft, der einen Hauptkörper (1) der Vorrichtung durchquert, mit: – einem Ventilkörper (7) mit axialer Bewegung, der mit einem Sitz (8) zusammenwirkt, um in der Fluidpassage einen Abschnitt (71) der Passage des Fluides zu definieren, der zwischen einer Position vollständiger Öffnung und einer Absperrposition einstellbar ist, – einem Linear-Betätigungsorgan (10), das mechanisch mit dem Ventilkörper (7) direkt mittels einer axial verschieblichen Verbindungsstange (9) verbunden ist, um den Ventilkörper (7) axial in kontinuierlicher Weise gegenüber dem Sitz (8) zwischen seinen Stellungen der vollständigen Öffnung und der Absperrung zu verschieben, was eine kontinuierliche Einstellung der Position des Ventilkörpers (7) gegenüber dem Sitz (8) gestattet, – wobei die Verbindungsstange (9) einen ersten Abschnitt (12) und einen zweiten Abschnitt (13) enthält, die koaxial und unabhängig voneinander sind, wobei der erste Abschnitt (12) mit dem Ventilkörper (7) verbunden ist, der zweite Abschnitt (13) durch das Linear-Betätigungsorgan (10) angetrieben ist und die beiden Abschnitte (12, 13) sich axial gegeneinander zwischen einer Position relativer Annäherung und einer Position relativer Entfernung bewegen können, – einer Rückstellfeder (18), die den Ventilkörper (7) und den ersten Abschnitt (12) der Verbindungsstange (9) von dem zweiten Abschnitt (13) der Verbindungsstange (9) fortdrückt, um den Ventilkörper (7) in Absperrstellung zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß: jeder der ersten (12) und zweiten (13) Abschnitte der Verbindungsstange (9) mindestens einen Verbindungsteil (14, 15) jeweils aus ferromagnetischem Material aufweist, wobei die beiden Verbindungsteile (14, 15) in Bezug zueinander an zwei entsprechenden Kontaktflächen (16, 17) stehen, mit einem Luftspalt (E), wenn sie in der Position relativer Entfernung sind, – ein Magnetkopplungskreis (19) mit Erregerspule (20) magnetisch mit den Verbindungsteilen (14, 15) der Abschnitte (12, 13) der Verbindungsstange (9) gekoppelt ist und so ausgebildet ist, daß er selektiv ein Magnetfeld erzeugt, das zwischen den beiden Verbindungsteilen (14, 15) der Abschnitte (12, 13) der Verbindungsstange fließt, wobei das genannte magnetische Feld eine wechselseitige magnetische Anziehung der Abschnitte (12, 13) der Verbindungsstange (9) zueinander bewirkt entgegen der Rückstellkraft, die von der Rückstellfeder (18) ausgeübt wird, wobei die genannte magnetische Anziehung größer ist als die Rückstellkraft der Rückstellfeder (18), wenn die beiden Abschnitte (12, 13) in der Position der relativen Annäherung sind, – der Magnetkopplungskreis (19) und die Erregerspule (20) eigene Elemente des Hauptkörpers (1) der Vorrichtung sind, – derart, daß die Erregung der Erregerspule (20) ein Haften der Abschnitte (12, 13) der Verbindungsstange (9) aneinander aufrecht erhält, was die mechanische Kopplung des Ventilkörpers (7) mit dem Linear-Betätigungsorgan (10) für dessen funktionelle Verschiebungen sicherstellt und eine Unterbrechung der Erregung der Erregerspule (20) ein relatives Lösen der Abschnitte (12, 13) der Verbindungsstange (9) voneinander bewirkt, was eine Entkopplung des Ventilkörpers (7) sicherstellt, der dann in die Absperrposition mittels der Rückholfeder (18) zurückgestellt ist, unabhängig vom Zustand des Linear-Betätigungsorgans (10).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkopplungskreis (19) einen distalen Pol (19a) und einen proximalen Pol (19b) enthält, mit lediglich einem kleinen Luftspalt zwischen dem distalen Pol (19a) und dem proximalen Pol (19b) einerseits und den entsprechenden Verbindungsteilen (14 und 15) der Verbindungsstange (9) andererseits.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsteile (14, 15) der Abschnitte (12, 13) der Verbindungsstange (9) entsprechende ebene Kontaktflächen (16, 17) haben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsteile (14, 15) der Abschnitte (12, 13) der Verbindungsstange (9) entsprechende kegelstumpfförmig korrespondierende Kontaktflächen (16, 17) haben.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Linear-Betätigungsorgan (10) einen Motor enthält.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält: – einen Sensor (22), der auf einen elektrischen Strom anspricht, der die Erregerspule (20) durchläuft und ein elektrisches Kopplungssignal erzeugt, beim Schließen des magnetischen Kopplungskreises (19) aufgrund Annäherung und Klebens der Abschnitte (12, 13) der Verbindungsstange (9) aneinander, – einen Steuerkreis (11) des Linear-Betätigungsorgans (10), der das elektrische Kopplungssignal empfängt und so ausgebildet ist, daß er die Energieversorgung des Linear-Betätigungsorgans (10) in Richtung dessen Schließens beim Empfang des genannten elektrischen Kopplungssignals unterbricht.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Sicherheitsabschaltsteuerventil (A) bei Abwesenheit der elektrischen Stromversorgung bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein Sicherheitsventil (B) mit Sicherheitsabsperrventil (26) enthält, das von einem beweglichen magnetischen Kern (27) getragen ist, der durch eine Rückstellfeder (29) in Absperrstellung gedrückt ist und durch ein Öffnungsmagnetfeld für das Ventil beaufschlagt ist, das von einem Magnetkreis des Sicherheitsventils und eine Betätigungsspule (32) erzeugt wird, wobei das Sicherheitsventil (B) in Reihe in dem Fluidzirkulationsweg angeordnet ist, wobei die Betätigungsspule (32) des Sicherheitsventils simultan mit der Erregerspule (20) des Sicherheitsabschaltsteuerventils (A) elektrisch mit Energie versorgt wird.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein Sicherheitsventil (B) mit einem Sicherheitsabsperrventil (26) enthält, das von einem beweglichen magnetischen Kern (27) getragen ist, der durch eine Rückstellfeder (29) in Absperrposition vorgespannt ist und durch ein Öffnungsmagnetfeld für das Ventil beaufschlagt ist, das durch einen magnetischen Kreis des Sicherheitsventils und durch eine Betätigungsspule (32) erzeugt wird, wobei das Sicherheitsventil (B) in Reihe in dem Zirkulationspfad des Fluides angeordnet ist, wobei der magnetische Kreis des Sicherheitsventils so ausgebildet ist, daß er gleichzeitig den Magnetkopplungskreis (19) des Sicherheitsabschaltsteuerventils (A) bildet und die Betätigungsspule (32) gleichzeitig die Funktion der Erregerspule (20) des Sicherheitsabsperrsteuerventils (A) erfüllt.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspule (20) und ihr Erregerstrom so gewählt sind, daß sie zum Aufrechterhalten des wechselseitigen Klebens der Abschnitte (12, 13) in ihrer angenäherten Position ausreichen.