DROLL, Katharina (Kolpingstr. 7, Buehl, 77815, DE)
PFETZER, Johannes (Rittersbachst. 49, Buehl, 77815, DE)
DROLL, Katharina (Kolpingstr. 7, Buehl, 77815, DE)
| R. 323821 18 Ansprüche 1. Ventilvorrichtung (1 ) mit einer Fluidverbindung zwischen mindestens einem Zulauf (5) und mindestens einem Ablauf (6), welche von einem Fluid in einer Offenstellung eines vorsteuerbaren Steuerventils (2) durchströmbar und in einer Geschlossenstellung unterbrochen ist, wobei zur Verlagerung des Steuerventils (2) in die Geschlossenstellung Fluiddruck in einer an das Steuerventil (2) angrenzenden Druckkammer (24) aufbaubar ist, ein Druckentlasten der Druckkammer (24) durch Öffnen einer Vorsteuerungsvorrichtung (3) vorgesehen ist und bei druckentlasteter Druckkammer (24) das Steuerventil (2) unter Verwendung einer schaltbaren Magneteinrichtung (4) in die Offenstellung verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen der Vorsteuerungsvorrichtung (3) mittels der dem Steuerventil (2) zugeordneten Magneteinrichtung (4) vorgesehen ist. 2. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verlagern des Steuerventils (2) durch an dem Steuerventil (2) wirkende Differenzkräfte vorgesehen ist. 3. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschlossenstellung des Steuerventils (2) bei abgeschalteter Magneteinrichtung (4) vorliegt. 4. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (2) die Vorsteuerungsvorrichtung (3) aufweist. 5. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (2) aufgrund des Fluiddrucks in der Geschlossenstellung fixierbar ist. 6. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentlastung der Druckkammer (24) in Richtung Ablauf (6) vorgesehen ist. R. 323821 19 7. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schließeinrichtung (15), insbesondere eine Schließfeder (16), welche das Steuerventil (2) bei vorliegendem Fluiddruck in der Druckkammer (24) in die Geschlossenstellung drängt. 8. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (24) mittels einer Dichtvorrichtung (31 ), insbesondere einer Topfmanschette (32), von dem Zulauf (5) zumindest teilweise fluidtechnisch getrennt ist. 9. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluiddruck in der Druckkammer (24) bei geschlossener Vorsteuerungsvorrichtung (3) über eine, insbesondere durchflussbegrenzende, Fluidzufuhreinrichtung (34) oder über Zuführöffnungen in der Dichtvorrichtung (31 ) aufbaubar ist. 10. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidzufuhreinrichtung (34) zur Durchflussbegrenzung eine Drossel (36) aufweist. 11. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine der Fluidzufuhreinrichtung (34) und/oder den Zuführöffnungen zugeordnete, insbesondere siebartige, Rückhalteeinrichtung (35). 12. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuerungsvorrichtung (3) ein Vorsteuerventil (21 ) mit einem an dem Steuerventil (2) angeordneten Vorsteuerventilsitz (22) und/oder einen in dem Steuerventil (2) verlaufenden Fluidablaufkanal (25) zur Druckentlastung aufweist. 13. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuerventil (21 ) kleiner ausgebildet ist als das Steuerventil (2). R. 323821 20 14. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidzufuhreinrichtung (34) bei geöffneter Vorsteuerungsvorrichtung (3) einen geringeren Fluiddurchsatz als der Fluidablaufkanal (25) aufweist. 15. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuerventil (21 ) über eine in dem Steuerventil (2) angeordnete Hubstange (17) von der Magneteinrichtung (4) betätigbar ist. 16. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einem der Hubstange (17) zugeordneten Mitnahmeelement (38), mittels welchem das Steuerventil (2) bei zumindest teilsweise geöffnetem Vorsteuerventil (21 ) betätigbar ist. 17. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (2) stromabwärts eines Steuerventils, insbesondere kronenförmig angeordnete, Ausströmungsöffnungen (26) aufweist. 18. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuerventil (21 ) in einer Offenstellung auf einem, insbesondere in der Druckkammer (24) angeordneten, Anschlagelement (30) aufliegt. 19. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (30) elastisch, insbesondere aus einem Elastomerwerkstoff, ausgebildet ist. 20. Verfahren zum Betreiben einer Ventilvorrichtung (1 ), insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventilvorrichtung (1 ) eine Fluidverbindung zwischen mindestens einem Zulauf (5) und mindestens einem Ablauf (6) aufweist, die von einem Fluid in einer Offenstellung eines vorsteuerbaren Steuerventils (2) durchströmt werden kann und in einer Geschlossenstellung unterbrochen ist, wobei zur Verlagerung des Steuerventils (2) in die Geschlossenstellung Fluiddruck in einer an das Steuerventil (2) angrenzenden Druckkammer (24) aufgebaut wird, und wobei es R. 323821 21 vorgesehen ist, die Druckkammer (24) durch Öffnen einer Vorsteuerungsvorrichtung (3) zu druckentlasten und bei druckentlasteter Druckkammer (26) das Steuerventil (2) unter Verwendung einer schaltbaren Magneteinrichtung (4) in die Offenstellung zu verlagern, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen der Vorsteuerungsvorrichtung (3) mittels der dem Steuerventil (2) zugeordneten Magneteinrichtung (4) durchgeführt wird. |
Titel Ventilvorrichtung sowie Verfahren zum Betreiben einer Ventilvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Ventilvorhchtung mit einer Fluidverbindung zwischen mindestens einem Zulauf und mindestens einem Ablauf, welche von einem Fluid in einer Offenstellung eines vorsteuerbaren Steuerventils durchströmbar und in einer Geschlossenstellung unterbrochen ist, wobei zur Verlagerung des
Steuerventils in die Geschlossenstellung Fluiddruck in einer an das Steuerventil angrenzenden Druckkammer aufbaubar ist, ein Druckentlasten der Druckkammer durch Öffnen einer Vorsteuerungsvorrichtung vorgesehen ist und bei druckentlasteter Druckkammer das Steuerventil unter Verwendung einer schaltbaren Magneteinrichtung in die Offenstellung verlagerbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Ventilvorrichtung.
Stand der Technik
Ventilvorrichtungen der eingangs genannten Art sind bekannt. Üblicherweise ist die Fluidverbindung zwischen Zulauf und Ablauf der Ventilvorrichtung mittels des vorsteuerbaren Steuerventils unterbrechbar, wobei das Steuerventil im Wesentlichen von Fluiddruck betätigbar ist. Dazu werden Differenzkräfte verwendet, die im Wesentlichen durch Druckunterschiede oder durch auf unterschiedlich große Flächen wirkende Drücke entstehen. Häufig weisen vorsteuerbare Steuerventile zur Druckentlastung eine Membran oder einen zweiten Ventilsitz auf. Die Membran ist allerdings äußerst empfindlich gegenüber Verschmutzung und Druckspitzen. Ist ein zweiter Ventilsitz vorhanden, so müssen entweder die beiden Ventilsitze oder die dazugehörigen Schließkörper in ihrer Position zueinander aufwendig justiert werden. Bei dieser Ausführung ergeben sich zusätzlich bei geringen Drücken und tiefen Temperaturen große Reibwerte, wodurch die zur Betätigung verwendete Magneteinrichtung ausreichend groß dimensioniert sein muss. R. 323821 2
Offenbarung der Erfindung
Demgegenüber weist die Ventilvorrichtung mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen den Vorteil auf, dass ein einfacher Aufbau der Ventilvorrichtung realisiert ist, der zudem unempfindlich gegen Verschmutzung ist und keine hohen Fertigungstoleranzen voraussetzt. Weiterhin wird keine Membran zur Druckentlastung und keine groß dimensionierte beziehungsweise zusätzliche Magneteinrichtung benötigt. Dies wird erreicht, indem das Öffnen der Vorsteuerungsvorrichtung mittels der dem Steuerventil zugeordneten Magneteinrichtung vorgesehen ist. Die Fluidverbindung ist also mittels des vorsteuerbaren Steuerventils unterbrechbar, wobei das Steuerventil durch Fluiddruck verlagerbar ist oder der Fluiddruck zumindest die Verlagerung unterstützt. Das Fluid muss dabei so geführt werden, dass es möglich ist, auf den Seiten des Steuerventils sowohl einen ähnlichen als auch einen unterschiedlichen Druck aufzubauen. Dies geschieht bei der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung in der Druckkammer. Bei druckentlasteter Druckkammer ist das Steuerventil mittels der schaltbaren Magneteinrichtung in die Offenstellung bewegbar, sodass das Fluid von dem Zulauf zu dem Ablauf strömen kann. Liegt in der Druckkammer dagegen der Fluiddruck vor, so kann das Steuerventil einfach, beispielsweise durch den Fluiddruck selbst, in die Geschlossenstellung bewegt werden. Das bedeutet, dass der Fluiddruck in der Druckkammer so gesteuert beziehungsweise geregelt werden muss, dass jeweils ein einfaches Bewegen des Steuerventils in die Geschlossenstellung beziehungsweise die Offenstellung möglich ist. Die eigentliche Bewegung des Steuerventils wird erfindungsgemäß zumindest teilweise mittels der schaltbaren Magneteinrichtung bewirkt. Die Magneteinrichtung kann einen schaltbaren Magnet sowie eine Feder, beispielsweise eine Schließfeder, aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass der Magnet, sobald er aktiviert wird, das Steuerventil öffnet und dabei der Schließfeder entgegenwirkt und diese vorspannt. Wird der Magnet abgeschaltet, so zieht die Schließfeder, bei entsprechend eingestelltem Fluiddruck in der Druckkammer, das Steuerventil wieder in Geschlossenstellung zurück. Zum Einstellen des Fluiddrucks in der Druckkammer ist die Vorsteuerungsvorrichtung vorgesehen. Die Druckkammer wird druckentlastet, indem die Vorsteuerungsvorrichtung geöffnet wird. Entsprechend kann sich Fluiddruck in der Druckkammer aufbauen, sobald die Vorsteuerungsvorrichtung geschlossen R. 323821 3
ist. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Vorsteuerungsvorrichtung mittels der Magneteinrichtung zu öffnen. Es wird also sowohl das Steuerventil als auch die Vorsteuerungsvorrichtung des Steuerventils mittels der dem Steuerventil zugeordneten Magneteinrichtung betätigt beziehungsweise geöffnet. Es ist also lediglich eine Magneteinrichtung notwendig, um die Vorsteuerung des Steuerventils zu realisieren. Die Magneteinrichtung muss zum Öffnen der Vorsteuerungsvorrichtung keine große Kraft aufbringen, ebenso wenig zum Öffnen des vorgesteuerten Steuerventils. Damit kann die Magneteinrichtung im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen sehr klein ausgeführt werden, zudem wird keine weitere Magneteinrichtung zur Betätigung der Vorsteuerungsvorrichtung benötigt. Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung kann also sehr einfach aufgebaut werden. Sie ist weiterhin unempfindlich gegen Schmutz, da unter anderem die Vorsteuerungsvorrichtung keine Membran zur Vorsteuerung benötigt. Ebenso wenig sind durch die getrennte Auslegung von Vorsteuerungsvorrichtung und Steuerventil die hohen Fertigungstoleranzen notwendig, welche von Ventilvorrichtungen mit einem zweiten Ventilsitz bekannt sind.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verlagern des Steuerventils durch an dem Steuerventil wirkende Differenzkräfte vorgesehen ist. Das
Verlagern geschieht also nur teilweise durch die mittels der Magnetvorrichtung aufgebrachten Kräfte. Vielmehr kann mittels der Vorsteuerungsvorrichtung erreicht werden, dass beispielsweise an dem Steuerventil eine Kraft wirkt, die dieses entweder in die Offenstellung oder die Geschlossenstellung bewegen. Die Kraft kann eine Differenzkraft sein, die zum einen von unterschiedlichen Drücken verursacht wird und/oder aufgrund von unterschiedlich großen mit Druck beaufschlagten Flächen vorliegt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Geschlossenstellung des Steuerventils bei abgeschalteter Magneteinrichtung vorliegt. Die Magneteinrichtung ist so ausgelegt, dass sie das Steuerventil von der Offenstellung in die Geschlossenstellung verlagert, sobald sie aktiviert wird. Bei abgeschalteter Magneteinrichtung wird die Druckkammer nicht druckentlastet, sodass der Fluiddruck aufbaubar ist. Liegt in der Druckkammer Fluiddruck vor, so kann das Steuerventil in die Geschlossenstellung verlagert werden. Dies kann R. 323821 4
beispielsweise aufgrund des Fluiddrucks geschehen, welcher auf eine Dichtvorrichtung des Steuerventils wirkt. Alternativ kann ein Federelement vorgesehen sein, welches bei abgeschalteter Magneteinrichtung die Vorsteuerungsvorrichtung schließt und/oder das Steuerventil in die Geschlossenstellung bewegt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Steuerventil die Vorsteuerungsvorrichtung aufweist. Die Vorsteuerungsvorrichtung ist also direkt an dem Steuerventil vorgesehen. Dies ist vorteilhaft, da somit der Aufbau der Ventilvorrichtung einfach gehalten werden kann, obwohl sowohl das Steuerventil als auch die Vorsteuerungsvorrichtung mittels der Magneteinrichtung betätigt werden. Es ist also keine aufwendige Mechanik notwendig, um die beiden Vorrichtungen mittels der Magneteinrichtung zu betätigen. Weiterhin müssen keine weiteren Fluidkanäle in einem Gehäuse der Ventilvorrichtung vorgesehen sein, um das Druckentlasten der Druckkammer zu bewerkstelligen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Steuerventil aufgrund des Fluiddrucks in der Geschlossenstellung fixierbar ist. Das Steuerventil kann also nicht bei Vorliegen eines sehr hohen oder sehr niedrigen Fluiddrucks ohne Betätigung der Magneteinrichtung geöffnet werden. Vielmehr liegt eine selbstdichtende Wirkung des Steuerventils vor, solange der Fluiddruck auf der Zulaufseite mindestens so hoch ist wie der auf der Ablaufseite. Das Steuerventil wird also durch den Fluiddruck in die Geschlossenstellung gedrängt und dort gehalten. Es kann vorgesehen sein, dass die Ventilvorrichtung ein stromlos geschlossenes Magnetventil mit Vorsteuerung ausbildet. Das bedeutet, dass die Ventilvorrichtung schließt, sobald die Magneteinrichtung abgeschaltet ist und solange in der Geschlossenstellung bleibt, bis die Magneteinrichtung aktiviert wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Druckentlasten der
Druckkammer in Richtung Ablauf vorgesehen ist. Das Druckentlasten wird also so durchgeführt, dass das Fluid innerhalb der Ventilvorrichtung verbleibt. Es ist nicht vorgesehen, das Fluid in die Umgebung der Ventilvorrichtung zu entlassen. Bei dem Druckentlasten der Druckkammer liegt eine Fluidverbindung, insbesondere mit geringem Querschnitt, zwischen der Druckkammer und dem R. 323821 5
Ablauf der Ventilvorrichtung vor. Die Fluidverbindung kann mittels einer geringen Kraft von der Magnetvorrichtung durch Öffnen der Vorsteuerungsvorrichtung hergestellt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht eine Schließeinrichtung, insbesondere eine Schließfeder, vor, welche das Steuerventil bei vorliegendem Fluiddruck in der Druckkammer in die Geschlossenstellung drängt. Es ist also vorgesehen, dass die Schließeinrichtung eine Kraft auf das Steuerventil ausübt, welche dieses in die Geschlossenstellung bewegen und dort halten kann. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Schließeinrichtung zunächst die Vorsteuerungsvorrichtung schließt, sodass keine Druckentlastung der Druckkammer vorliegt, womit sich in der Druckkammer Fluiddruck aufbaut und das Steuerventil durch die Schließeinrichtung und den Fluiddruck in die Geschlossenstellung bewegt werden kann. Vorteilhaft ist die Schließeinrichtung als Schließfeder ausgebildet. Die Schließeinrichtung kann beispielsweise Teil der Magneteinrichtung sein.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Druckkammer mittels einer Dichtvorrichtung, insbesondere einer Topfmanschette, von dem Zulauf zumindest teilweise fluidtechnisch getrennt ist. Das Fluid kann somit nicht ungehindert von dem Zulauf in die Druckkammer einströmen. Auf diese Weise kann in der Druckkammer während der Druckentlastung ein niedrigerer Druck vorliegen als in dem Zulauf der Ventilvorrichtung. Es ist nicht notwendig, dass die Dichtvorrichtung eine vollständige Abdichtung der Druckkammer bewirkt. Sie muss jedoch so ausgelegt sein, dass ein Druckentlasten der Druckkammer möglich ist, und dass der Fluiddruck in der Druckkammer während des Druckentlastens in Richtung des Ablaufs schneller abbaubar ist, wie er, beispielsweise durch eine nicht vollständige fluidtechnische Trennung der Druckkammer von dem Zulauf mittels der Dichtvorrichtung, wieder aufgebaut werden kann. Die Dichtvorrichtung kann vorteilhaft als Topfmanschette oder als elastischer Abstreifer ausgeführt sein.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Fluiddruck in der Druckkammer bei geschlossener Vorsteuerungsvorrichtung über eine, insbesondere durchflussbegrenzende, Fluidzufuhreinrichtung und/oder über R. 323821 6
Zuführöffnungen in der Dichtvorrichtung aufbaubar ist. Bei geschlossener Vorsteuerungsvorichtung ist also Fluiddruck in der Druckkammer aufbaubar. Dies geschieht, indem Fluid über die Fluidzufuhreinrichtung und/oder Zuführöffnungen der Dichtvorrichtung der Druckkammer zugeführt wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Fluidzufuhreinrichtung und/oder die Zuführöffnungen durchflussbegrenzende Wirkung aufweisen. Das Fluid kann also nicht beliebig schnell in die Druckkammer einströmen, um dort Fluiddruck aufzubauen. Es ist vielmehr vorgesehen, dass über die Fluidzufuhreinrichtung und/oder die Zuführöffnungen ein zeitverzögertes Füllen der Druckkammer mit Fluid, das heißt Aufbauen des Fluiddrucks, durchführbar ist. Das Aufbauen des Fluiddrucks kann dabei vorteilhaft mit Fluid aus dem Zulauf erfolgen, das heißt, dass Fluidzufuhreinrichtung und/oder Zuführöffnungen in Fluidverbindung mit dem Zulauf stehen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Fluidzufuhreinrichtung zur Durchflussbegrenzung eine Drossel aufweist. Es ist somit ein Element vorgesehen, welches eine Durchflussbegrenzung des Fluids durch die Fluidzufuhreinrichtung bewirkt. Beispielsweise kann zu diesem Zweck die Drossel vorgesehen sein. Die Drossel bewirkt ein langsames beziehungsweise zeitverzögertes Einströmen des Fluids in die Druckkammer, womit der Fluiddruck nur langsam aufgebaut wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht eine der Fluidzufuhreinrichtung und/oder den Zuführöffnungen zugeordnete, insbesondere siebartige, Rückhalteeinrichtung vor. Mittels der Rückhalteeinrichtung kann beispielsweise Schmutz daran gehindert werden, in die Druckkammer einzudringen und diese, beziehungsweise die Vorsteuerungsvorrichtung, in ihrer Funktion einzuschränken. Je nach Verschmutzungsgrad des Fluids könnte es beispielsweise möglich sein, dass die Vorsteuerungsvorrichtung verstopft und damit ein Vorsteuern des Steuerventils nicht mehr oder nur noch eingeschränkt möglich ist. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, die Rückhalteeinrichtung vorzusehen, um dem Eindringen von Schmutz in die Druckkammer vorzubeugen. Diese kann sowohl der Fluidzufuhreinrichtung als auch den Zuführöffnungen zugeordnet sein. Die Rückhalteeinrichtung soll zumindest grobe Partikel aus dem in die Druckkammer einströmenden Fluid ausfiltern. Vorteilhaft kann zu R. 323821 7
diesem Zweck eine siebartige Rückhalteeinrichtung vorgesehen sein. Diese kann beispielsweise so ausgelegt und/oder angeordnet sein, dass bei geöffnetem Steuerventil, das heißt bei bestehender Fluidverbindung von Zulauf zu Ablauf, das durch die Ventilvorrichtung strömende Fluid bereits herausgefilterte und sich in der Rückhalteeinrichtung befindliche Partikel aus dieser ausschwemmt und so ein Verstopfen der Rückhalteeinrichtung verhindert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Vorsteuerungsvorrichtung ein Vorsteuerventil mit einem an dem Steuerventil angeordneten Vorsteuerventilsitz und/oder einen in dem Steuerventil verlaufenden Fluidablaufkanal zur Druckentlastung aufweist. Die Druckentlastung der Druckkammer wird somit über das Vorsteuerventil und/oder den Fluidablaufkanal realisiert.
Das Vorsteuerventil ist an dem Steuerventil angeordnet und ermöglicht das Druckentlasten der Druckkammer. Das Vorsteuerventil ist so an dem Steuerventil angeordnet, dass es eine Fluidverbindung zu der Druckkammer aufweist und/oder in dieser angeordnet ist. In dem Steuerventil kann eine Vorrichtung vorgesehen sein, welche das Vorsteuerventil betätigt, sobald die Magneteinrichtung aktiviert ist. Das Steuerventil kann ebenso den
Fluidablaufkanal aufweisen. Dieser verläuft in dem Steuerventil. Dabei stellt der Fluidablaufkanal bei geöffneter Vorsteuerungsvorrichtung eine Fluidverbindung von der Druckkammer beispielsweise zu dem Ablauf der Ventilvorrichtung her. Das Fluid kann also aus der Druckkammer durch den Fluidablaufkanal ablaufen und die Druckkammer so druckentlastet werden. Vorteilhaft erfolgt dabei ein Druckentlasten in Richtung des Ablaufs. Der Fluidablaufkanal kann als Bohrung in dem Steuerventil ausgebildet sind, die die Druckkammer mit der Ablaufseite des Steuerventils verbindet. Es kann vorgesehen sein, dass ein Bereich des Fluidablaufkanals den Vorsteuerventilsitz des Vorsteuerventils ausbildet. Das Vorsteuerventil kann also an beziehungsweise in dem Fluidablaufkanal angeordnet sein beziehungsweise an diesen anschließen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Vorsteuerventil kleiner ausgebildet ist als das Steuerventil. Da die aus dem Fluiddruck resultierende Kraft proportional zu der Fläche eines mit dem Fluiddruck beaufschlagten Ventils R. 323821 8
ist, lässt sich das Ventil umso leichter bewegen, je kleiner die dem Fluid ausgesetzte Oberfläche ist. Daher ist das Vorsteuerventil kleiner als das Steuerventil beziehungsweise weist eine kleinere, dem Fluiddruck ausgesetzte Fläche auf. Daher wird deutlich weniger Kraft benötigt, um das Vorsteuerventil zu öffnen, als für das Steuerventil nötig wäre. Aus diesem Grund reicht eine klein dimensionierte Magneteinrichtung aus, um das Vorsteuerventil zu betätigen, damit die Druckkammer zu druckentlasten und den Fluiddruck, welcher das Steuerventil beaufschlagt, abzubauen. Anschließend kann die Magnetvorrichtung und/oder eine durch den abgebauten Fluiddruck an dem Steuerventil anliegende Differenzkraft auf einfache Weise das Steuerventil in die Offenstellung bewegen. Das einfach von der Magneteinrichtung zu betätigende Vorsteuerventil dient also dazu, die Betätigung des Steuerventils zu vereinfachen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Fluidzufuhreinrichtung bei geöffneter Vorsteuerungsvorrichtung einen geringeren Fluiddurchsatz als der Fluidablaufkanal aufweist. Das Fluid läuft also mit einem geringeren Durchsatz in die Druckkammer ein, als es durch den Fluidablaufkanal aus diesem abgeführt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, den Fluiddruck in der Druckkammer abzubauen und die Druckentlastung derselben zu erreichen. Dies trifft natürlich nur bei geöffneter Vorsteuerungsvorrichtung zu, da nur in diesem Fall Fluid durch den Fluidablaufkanal abgeführt werden kann.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Vorsteuerventil über eine in dem Steuerventil angeordnete Hubstange von der Magneteinrichtung betätigbar ist. In dem Steuerventil ist somit eine Hubstange angeordnet, über die das Vorsteuerventil mit der Magneteinrichtung verbunden ist. Wird die Magneteinrichtung aktiviert, dient diese Hubstange dazu, das Vorsteuerventil zu verschieben. Es kann vorgesehen sein, dass die Hubstange innerhalb des Fluidablaufkanals vorgesehen ist, bei geöffnetem Vorsteuerventil also von Fluid umströmt ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht mindestens ein der Hubstange zugeordnetes Mitnahmeelement vor, mittels welchem das Steuerventil bei zumindest teilweise geöffnetem Vorsteuerventil betätigbar ist. Die Hubstange soll R. 323821 9
so ausgelegt sein, dass zunächst das Vorsteuerventil und anschließend das Steuerventil geöffnet wird, sobald die Magneteinrichtung aktiviert ist. Dies wird durch ein Mitnahmeelement erreicht, welches an der Hubstange angeordnet ist. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Hubstange eine direkte Verbindung von der Magneteinrichtung zu dem Vorsteuerventil ist und dieses bei aktivierter Magneteinrichtung direkt betätigt. Das Vorsteuerventil wird also mitsamt der Hubstange verschoben. Ist eine gewisse Verlagerung des Vorsteuerventils erreicht, so kann das Mitnahmeelement beispielsweise auf das Steuerventil aufsetzen und dieses somit zusammen mit dem Vorsteuerventil verlagern. Auf diese Weise wird erreicht, dass zunächst das Vorsteuerventil geöffnet und damit die Druckkammer druckentlastet wird. Bei druckentlasteter Druckkammer reicht die relativ geringe Kraft der Magneteinrichtung und/oder die durch den abgebauten Fluiddruck an dem Steuerventil anliegende Differenzkraft aus, um auch das Steuerventil in die Offenstellung zu bewegen. Die Ausbildung mit dem Mitnahmeelement, welches an der Hubstange angeordnet ist, stellt eine sehr einfache, aber effektive Ausbildung der Ventilvorrichtung dar.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Steuerventil stromabwärts eines Steuerventilsitzes, insbesondere kronenförmig angeordnete, Ausströmungsöffnungen aufweist. In der Geschlossenstellung befinden sich die Ausströmungsöffnungen stromabwärts des Steuerventilsitzes. Sie stehen in Fluidverbindung mit der Druckkammer. Bei geöffneter Vorsteuerungsvorrichtung kann somit Fluid durch die Ausströmungsöffnungen austreten. Dabei sind die Ausströmungsöffnungen beispielsweise kronenförmig angeordnet. Sie sind also über den Umfang des Steuerventils verteilt so angeordnet, dass einzelne Ausströmungsöffnungen vorliegen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Vorsteuerventil in einer Offenstellung auf einem, insbesondere in der Druckkammer angeordneten, Anschlagelement aufliegt. Sobald das Vorsteuerventil seine Offenstellung erreicht hat, liegt es also auf dem Anschlagelement auf, welches somit einen Endanschlag für das Vorsteuerventil bildet. Das Anschlagelement ist dabei beispielsweise in der Druckkammer angeordnet. Das Vorsteuerventil kann beim Öffnen in die Druckkammer eintreten und insbesondere dort auf dem Anschlagelement aufliegen. R. 323821 10
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Anschlagelement elastisch, insbesondere aus einem Elastomerwerkstoff, ausgebildet ist. Durch die elastische Ausbildung des Anschlagelements kann das Vorsteuerventil sanft abgefangen werden und das Betriebsgeräusch der Ventilvorrichtung somit deutlich verringert werden. Bei dem Öffnen des Vorsteuerventils entsteht also kein deutlich hörbares Geräusch, da die kinetische Aufschlagsenergie des Vorsteuerventils durch das Anschlagelement abgebaut wird. Das Anschlagelement kann beispielsweise aus einem Elastomerwerkstoff bestehen. Dies bietet den Vorteil, das es gegenüber den üblicherweise in der
Ventilvorrichtung vorgesehen Fluiden beständig ist und gleichzeitig sehr gute Dämpfungseigenschaften aufweist.
Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Ventilvorrichtung, insbesondere gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei die Ventilvorrichtung eine Fluidverbindung zwischen mindestens einem Zulauf und mindestens einem Ablauf aufweist, die von einem Fluid in einer Offenstellung eines vorsteuerbaren Steuerventils durchströmt werden kann und in einer Geschlossenstellung unterbrochen ist, wobei zur Verlagerung des Steuerventils in die Geschlossenstellung Fluiddruck in einer an das Steuerventil angrenzenden Druckkammer aufgebaut wird, und wobei es vorgesehen ist, die Druckkammer durch Öffnen einer Vorsteuerungsvorrichtung zu druckentlasten und bei druckentlasteter Druckkammer das Steuerventil unter Verwendung einer schaltbaren Magneteinrichtung in die Offenstellung zu verlagern. Dabei ist vorgesehen, dass das Öffnen der Vorsteuerungsvorrichtung mittels der dem Steuerventil zugeordneten Magneteinrichtung durchgeführt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
Figur 1 eine Ventilvorrichtung mit einem vorsteuerbaren Steuerventil, einer Vorsteuerungsvorrichtung und einer schaltbaren Magneteinrichtung, R. 323821 1 1
mit welcher sowohl das Steuerventil als auch die Vorsteuerungsvorrichtung betätigbar ist, in einer Geschlossenstellung,
Figur 2 die Ventilvorrichtung gemäß Figur 1 , wobei die
Vorsteuerungsvorrichtung geöffnet ist,
Figur 3 die aus Figur 1 bekannte Ventilvorrichtung, wobei sowohl die
Vorsteuerungsvorrichtung als auch das Steuerventil geöffnet sind, und
Figur 4 die aus den vorhergehenden Figuren bekannte Ventilvorrichtung, wobei das Steuerventil geöffnet und die Vorsteuerungsvorrichtung geschlossen ist.
Ausführungsform(en) der Erfindung
Die Figur 1 zeigt eine Ventilvorrichtung 1 mit einem Steuerventil 2, einer Vorsteuerungsvorrichtung 3 und einer schaltbaren Magneteinrichtung 4, mittels welcher das Steuerventil 2 und die Vorsteuerungsvorrichtung 3 betätigbar sind. In dem in der Figur 1 dargestellten Zustand blockiert das Steuerventil 2 eine Fluidverbindung zwischen einem Zulauf 5 und einem Ablauf 6, befindet sich also in einer Geschlossenstellung. In dieser liegt ein Dichtkegel 7 des Steuerventils 2 auf einem Steuerventilsitz 8 auf und verhindert somit das Fließen von Fluid von dem Zulauf 5 hin zu dem Ablauf 6. Das Fluid kann sich also nicht in Richtung der Pfeile 9 und 10 bewegen. Zulauf 5 und Ablauf 6 können beispielsweise in einem einstückig ausgeführten Strömungsgehäuse 11 angeordnet sein, an welches ein Steuergehäuse 12 anschließt, in welchem die Magneteinrichtung 4 angeordnet ist. Diese besteht aus Magnetspulen 13 und einem Magnetanker 14. Bei aktivierter Magneteinrichtung 4 erzeugen die Magnetspulen 13 ein Magnetfeld, sodass der Magnetanker 14 in Richtung des Strömungsgehäuses 11 gedrückt wird. Dieser Bewegung wirkt eine Schließeinrichtung 15, hier als Schließfeder 16 ausgebildet, entgegen. Die Schließfeder 16 ist so dimensioniert, dass der Magnetanker 14 bei aktivierter Magneteinrichtung 4 verlagert werden kann, bei nicht aktivierter Magneteinrichtung 4 jedoch wieder in eine Ausgangsposition R. 323821 12
zurückbewegt wird. Mit dem Magnetanker 14 ist eine Hubstange 17 verbunden, welche durch die Auslenkung des Magnetankers 14 weiter in das Strömungsgehäuse 11 hinein verlagert wird. Zwischen Strömungsgehäuse 11 und Steuergehäuse 12 ist eine als Dichtmanschette 18 ausgelegte 5 Dichtvorrichtung 19 vorgesehen, welche über eine an die Hubstange 17 anschließende Abstreiflippe 20 verfügt. Die Dichtmanschette 18 verhindert zunächst das Austreten von Fluid aus der Verbindungsstelle zwischen Strömungsgehäuse 11 und Steuergehäuse 12. Über die Abstreiflippe 20 wird verhindert, dass Fremdpartikel, insbesondere Verschmutzung, aus dem Fluid in io das Steuergehäuse 12 eindringen und möglicherweise die Magnetspule 13 beziehungsweise den Magnetanker 14 beschädigen können. Mittels der Hubstange 17 ist sowohl das Steuerventil 2 als auch die Vorsteuerungsvorrichtung 3 in geöffnete Stellung verlagerbar. Zu diesem Zweck ist die Hubstange 17 direkt an ein der Vorsteuerungsvorrichtung 3 zugeordnetes
15 Vorsteuerventil 21 angeschlossen, welches in einer Geschlossenstellung in einem Vorsteuerventilsitz 22 sitzt, welcher an dem Steuerventil 2 angeordnet ist. Das Vorsteuerventil 21 ist dabei beispielsweise als Dichtkegel 23 ausgebildet. Der Dichtkegel 23 dichtet in der Geschlossenstellung der Vorsteuerungsvorrichtung 3 eine Fluidverbindung zwischen einer Druckkammer
20 24 und einem Fluidablaufkanal 25 ab, welcher in Fluidverbindung zu dem Ablauf 6 steht. Dieser Ablauf wird dabei auf der der Druckkammer 24 abgewandten Seite des Steuerventils 2 über kronenförmig angeordnete Ausströmöffnungen 26 hergestellt. Bei geöffneter Vorsteuerungsvorrichtung 3 kann also Fluid von der Druckkammer 24 durch den Fluidablaufkanal 25 aus den Ausströmöffnungen 26
25 in den Ablauf 6 ausströmen. Die Druckkammer 24 ist zumindest teilweise in dem Strömungsgehäuse 11 angeordnet, welches im Bereich der Druckkammer 24 durch eine Bodenplatte 27 verschlossen ist. Zwischen Strömungsgehäuse 11 und Bodenplatte 27 ist eine Dichtung 28 angeordnet. Die Dichtung 28 ist beispielsweise als Dichtring 29 beziehungsweise als O-Ring ausgebildet. In einer
30 alternativen Ausführungsform sind das Strömungsgehäuse 11 und die Bodenplatte 27 einstückig ausgeführt, die Bodenplatte 27 ist also in dem Strömungsgehäuse 11 integriert. Für diese Variante ist kein Dichtring 29 notwendig. R. 323821 13
Es kann festgehalten werden, dass das Vorsteuerventil 21 kleiner ausgebildet ist als das Steuerventil 2. In der Druckkammer 24 beziehungsweise deren Bodenplatte 27 ist ein Anschlagelement 30 vorgesehen, welches elastisch ausgebildet ist. Zu diesem Zweck ist es aus Elastomerwerkstoff gefertigt. Es ist vorgesehen, dass das Vorsteuerventil 21 bei Verlagerung in seine Offenstellung auf dem Anschlagelement 30 aufliegt. Auf diese Weise wird das Öffnungsgeräusch der Ventilvorrichtung 1 vermindert. Die Druckkammer 24 ist mittels einer Dichtvorrichtung 31 , welche hier als Topfmanschette 32 ausgebildet ist, von dem Zulauf 5 fluidtechnisch getrennt. Alternativ kann die Dichtvorrichtung 31 auch als elastischer Abstreifer beziehungsweise Abstreiflippe ausgebildet sein. Die Topfmanschette 32 verhindert also, dass Fluid aus dem Zulauf 5 durch einen Spalt 33 zwischen Steuerventil 2 und Strömungsgehäuse 11 direkt in die Druckkammer 24 gelangen kann. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die Topfmanschette 32 keine vollständige Abdichtung bewirkt, sodass ein geringer Fluidstrom in die Druckkammer 24 eindringen kann. Zu diesem Zweck können beispielsweise Zuführöffnungen (nicht dargestellt) in der Topfmanschette 32 oder ein Spiel zwischen Topfmanschette 32 und Strömungsgehäuse 11 vorgesehen sein. Das Steuerventil 2 weist eine Fluidzufuhreinrichtung 34 auf, über die ein gewisser Volumenstrom von dem Zulauf 5 in die Druckkammer 24 gelangen kann. Zu diesem Zweck weist die Fluidzufuhreinrichtung 34 eine Rückhaltevorrichtung 35 sowie eine Drossel 36 auf. Letztere kann dabei als Steuerbohrung 37 ausgeformt sein. Durch die Fluidzufuhreinrichtung 34 kann Fluid von dem Zulauf 5 in die Druckkammer 24 eingebracht werden. Zunächst durchläuft das Fluid dabei die Rückhaltevorrichtung 35, welche siebartig ausgeführt ist. Dies verhindert, dass Fremdpartikel, insbesondere
Schmutzpartikel, in die Druckkammer 24 gelangen können. Anschließend der Rückhaltevorrichtung 35 durchläuft das Fluid die Steuerbohrung 37, wobei die Strömungsrate des Fluids abgesenkt wird. Das bedeutet, dass nur ein begrenzter Volumenstrom in die Druckkammer 24 eingebracht wird. Dieser Volumenstrom, also die Menge des eingebrachten Fluids pro Zeiteinheit, ist geringer als der Volumenstrom, welcher bei geöffneter Vorsteuerungsvorrichtung 3 durch den Fluidablaufkanal 25 in den Ablauf 6 gelangt. Auf diese Weise wird die Druckkammer 24 bei geöffneter Vorsteuerungsvorrichtung 3 beziehungsweise geöffnetem Vorsteuerventil 21 druckentlastet, sodass in der Druckkammer 24 vorhandener Fluiddruck abgebaut wird. Ist die R. 323821 14
Vorsteuerungsvorrichtung 3 beziehungsweise das Vorsteuerventil 21 geschlossen, so kann das Fluid nicht mehr durch den Fluidablaufkanal 25 ablaufen. Da durch die Steuerbohrung 37 nur ein begrenzter Volumenstrom in die Druckkammer 24 eindringen kann, baut sich in der Druckkammer 24 nur langsam auf. Dabei wird die Vorsteuerungsvorrichtung 3 wie vorstehend beschrieben mittels der Hubstange 17 beziehungsweise der Magneteinrichtung 4 bewegt. Die Hubstange 17 weist weiterhin ein Mitnahmeelement 28 auf, welches beispielsweise als Anschlagring 39 ausgebildet sein kann. Dieser Anschlagring 39 tritt bei ausreichender Auslenkung der Hubstange 17 durch die Magneteinrichtung 4 mit dem Steuerventil 2 in Kontakt. Das bedeutet, dass bei aktivierter Magneteinrichtung 4 zunächst über die Hubstange das Vorsteuerventil 21 und anschließend bei ausreichender Auslenkung der Hubstange 17 auch das Steuerventil 2 mittels der Magneteinrichtung 4 geöffnet werden können.
Es ergibt sich folgende Funktion der Ventilvorrichtung 1 , die anhand der Figuren 1 bis 4 beschrieben werden soll: Die vorstehend beschriebene Figur 1 zeigt die Ventilvorrichtung 1 mit geschlossenem Steuerventil 2 und geschlossenem Vorsteuerventil 21. Durch das geschlossene Vorsteuerventil 21 kann das Fluid aus der Druckkammer 24 nicht durch den Fluidablaufkanal 25 in den Ablauf 6 gelangen. Es liegt also ein Fluiddruck, welcher dem Fluiddruck in dem Zulauf 5 entspricht, in der Druckkammer 24 vor. Dieser ist höher als der Fluiddruck in dem Ablauf 6. Daher wird das Steuerventil 2 von dem Fluiddruck in der Druckkammer 24 in die in der Figur 1 dargestellte Geschlossenstellung gedrängt. Es ist also kein selbstständiges Öffnen des Steuerventils 2 bei hohem Druck in dem Zulauf 5 zu erwarten. Soll die Ventilvorrichtung 1 geöffnet werden, sodass eine Fluidverbindung zwischen Zulauf 5 und Ablauf 6 besteht, das Fluid also in Richtung der Pfeile 9 und 10 strömen kann, so wird die Magneteinrichtung 4 aktiviert. Diese bewegt, wie in Figur 2 abgebildet, die Hubstange 17 entgegen der Wirkungsrichtung der Schließfeder 16 weiter in das Strömungsgehäuse 11 hinein. Die durch das Steuerventil 2 hindurchlaufende Hubstange 17 ist an ihrer der Magneteinrichtung 4 abgewandten Seite mit dem Vorsteuerventil 21 verbunden. Durch die Verlagerung der Hubstange 17 wird also das Vorsteuerventil 21 aus dem Vorsteuerventilsitz 22 gehoben, womit eine Fluidverbindung zwischen der Druckkammer 24 und dem Ablauf 6 hergestellt ist. Das in der Druckkammer 24 befindliche Fluid strömt durch den Fluidablaufkanal R. 323821 15
25 durch das Steuerventil 2 hindurch und tritt auf dessen der Vorsteuerungsvorrichtung 3 abgewandten Ende aus den Ausströmöffnungen 26 aus. Damit ist die Druckkammer 26 druckentlastet und der in ihr vorliegende Fluiddruck sinkt. Je weiter der Fluiddruck absinkt, umso schwächer wird die Kraft, welche das Steuerventil 2 in den Steuerventilsitz 8 drückt, während eine Kraft, welche auf das Steuerventil 2 in Richtung der Offenstellung wirkt, konstant bleibt. Erstere Kraft ergibt sich aus dem in der Druckkammer 24 vorliegenden Druck und der in der Druckkammer 24 befindlichen Oberfläche des Steuerventils 2. Letztere Kraft ist die Kraft, welche der in dem Zulauf 5 herrschende Druck auf das Steuerventil 2 ausübt. Ist die Hubstange 17 ausreichend von der
Magneteinrichtung 4 ausgelenkt worden, so tritt der Anschlagring 39 mit der Oberseite des Steuerventils 2 in Kontakt. Ist der Druck in der Druckkammer 24 ausreichend weit abgesunken, so reicht die Kraft der Magneteinrichtung 4 aus, um die Hubstange 17 mitsamt Steuerventil 2 und Vorsteuerventil 21 weiter in das Strömungsgehäuse 11 zu verlagern. Auf diese Weise wird das Steuerventil 2 aus dem Steuerventilsitz 8 herausgedrückt. Bei ausreichend niedrigem Druck in der Druckkammer 24 ist auch die Kraft in Richtung der Offenstellung größer als die Kraft in Richtung der Geschlossenstellung, womit ebenfalls eine Bewegung des Steuerventils 2 bewirkt wird. Die Ventilvorrichtung 1 kann daher so ausgelegt sein, dass keine oder nur eine geringe Kraft von der Magnetvorrichtung auf das Steuerventil 2 aufgebracht werden muss, um dieses in die Offenstellung zu bewegen. Die wirkenden Kräfte ergeben sich jeweils aus dem vorliegenden Druck und der Fläche, auf weiche der Druck wirken kann.
Dieser Zustand ist in Figur 3 dargestellt. Das Steuerventil 2 befindet sich nun in seiner Offenstellung. Damit ist eine Fluidverbindung zwischen Zulauf 5 und Ablauf 6 hergestellt und das Fluid kann von ersterem zu letzterem strömen. Während des Öffnungsvorgangs tritt das Vorsteuerventil 21 mit dem Anschlagelement 30 in Kontakt. Dieses ist aus elastischem Material gefertigt und verhindert so, dass das Auftreffen des Vorsteuerventils 21 ein störendes
Geräusch verursacht. Der Öffnungsvorgang der Ventilvorrichtung 1 verläuft somit sehr leise. Das Vorsteuerventil 21 ist immer noch geöffnet, sodass durch die Fluidzufuhreinrichtung 34 in die Druckkammer 24 einströmendes Fluid umgehend durch den Fluidablaufkanal 25 ablaufen kann. In diesem Zustand ist die Schließfeder 16 durch die Magneteinrichtung 4 maximal gespannt. Die R. 323821 16
Magneteinrichtung 4 ist also weiterhin notwendig, um der Kraft der Schließfeder 16 entgegenzuwirken und die Ventilvorrichtung 1 beziehungsweise das Steuerventil 2 und die Vorsteuerungsvorrichtung 3 in Offenposition zu halten. Allerdings ist die von der Magneteinrichtung 4 zu erzeugende Kraft relativ gering, da lediglich die entgegenwirkende Kraft der Schließfeder 16 ausgeglichen werden muss. In dem in der Figur 3 dargestellten Zustand kann das Fluid entlang der Pfeile 9 und 10 die Ventilvorrichtung 1 ungehindert passieren.
Soll die Ventilvorrichtung 1 wieder geschlossen werden, sodass das Fluid nicht mehr entlang der Pfeile 9 und 10 strömen kann, so wird die Magneteinrichtung 4 deaktiviert. Daraufhin zieht die Schließfeder 16 die Hubstange 17 wieder in Richtung des Steuergehäuses 12. Sie schließt zunächst das Vorsteuerventil 21 , welches, wie in Figur 4 gezeigt, sich wieder in den Vorsteuerventilsitz 22 bewegt und somit den Fluidablaufkanal 25 verschließt. Es kann also kein Fluid mehr aus der Druckkammer 24 durch den Fluidablaufkanal 25 austreten. Sobald das Vorsteuerventil 21 in dem Vorsteuerventilsitz 22 sitzt, wird über diese Verbindung eine Kraft in Richtung Geschlossenstellung auf das Steuerventil 2 ausgeübt. Das durch das Steuerventil 2 strömende Fluid bewirkt jedoch eine Kraft, die das Steuerventil 2 zunächst in der Offenstellung hält. Da die Vorsteuerungsvorrichtung 3 nun geschlossen ist, sammelt sich das durch die Fluidzufuhreinrichtung 34 in die Druckkammer 24 strömende Fluid an, womit in der Druckkammer 34 Fluiddruck aufgebaut wird. Nach einer gewissen Zeit liegt also in der Druckkammer 24 derselbe Druck wie in dem Zulauf 5 vor. Da das Steuerventil 2 nun allseitig von demselben Fluiddruck umgeben ist, wird nur noch eine geringe Kraft benötigt, um das Steuerventil 2 in seine
Geschlossenstellung zu bewegen. Diese wird von der Schließfeder 16 über die Hubstange 17 und das Vorsteuerventil 21 und/oder von einer von dem Fluiddruck verursachten Druckdifferenz auf das Steuerventil 2 aufgeprägt. Die Druckdifferenz wird von den unterschiedlich großen Flächen verursacht, auf welche der Fluiddruck wirkt. In der Druckkammer 24 ist die effektive Fläche des Steuerventils 2 beispielsweise größer als auf der dem Zulauf 5 zugewandten Seite, da dort die effektive Fläche des Steuerventils 2 durch die Vorsteuerungsvorrichtung 3 verringert ist. Das Steuerventil 2 bewegt sich somit in seine Geschlossenstellung, womit die Fluidverbindung zwischen Zulauf 5 und R. 323821 17
Ablauf 6 wieder unterbrochen ist. Sobald der Schließvorgang abgeschlossen ist, liegt wieder der in Figur 1 dargestellte Zustand vor.
Das Steuerventil 1 kann beispielsweise mit einem Spritzgießverfahren hergestellt werden. Besonders bevorzugt ist hierbei die 2k-Technik, mit welcher Dichtungen und Anschlagelement 30 in einem Arbeitsschritt hergestellt und in die Ventilvorrichtung 1 integriert werden können.
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