Ventileinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung mit einem Hauptventil und einem Vorsteuerventil, das eine Schließeinrichtung umfasst, die durch eine

Aktoreinrichtung mit einem Anker betätigbar ist, um zwei Druckanschlüsse der Ventileinrichtung über ein Hauptdurchgangsloch miteinander zu verbinden, das durch die Schließeinrichtung verschließbar ist.

Stand der Technik

Bei der Ventileinrichtung handelt es sich zum Beispiel um ein Hauptstromventil in einem Hydraulikhybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. In dem Hydraulikhyb- ridantriebsstrang ist wenigstens eine Hydraulikmaschine, die auch als Hydrostat bezeichnet wird, an den ersten Druckanschluss der Ventileinrichtung angeschlossen. Die Hydraulikmaschine kann direkt oder über weitere hier nicht angeführte Hydraulikkomponenten, in einem Sonderfall auch über eine weitere vergleichbare Ventileinrichtung, an den ersten Druckanschluss der Ventileinrichtung angeschlossen sein. An den zweiten Druckanschluss der Ventileinrichtung ist ein hydraulischer Druckspeicher angeschlossen. Der hydraulische Druckspeicher kann direkt oder über weitere hier nicht angeführte Hydraulikkomponenten an den zweiten Druckanschluss der Ventileinrichtung angeschlossen sein. Normalerweise ist der Druck in dem hydraulischen Druckspeicher, also am zweiten Druckanschluss, größer als an einem Ausgang der Hydraulikmaschine, also dem ersten Druckanschluss, der umgekehrte Fall ist jedoch genauso möglich, entsprechend der gewählten Betriebsstrategie des Hydraulikhybridantriebsstrangs. Durch Bestromen der Magneteinrichtung wird das Hauptventil über das Vorsteuerventil geöffnet, wobei ein Dichtelement aus seiner Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegt wird. Wenn die Magneteinrichtung nicht bestromt wird, dann ist das Dichtelement, zum Beispiel durch eine Schließfeder, in seine Schließstellung vorgespannt. Der umgekehrte Fall ist ebenfalls möglich.

Offenbarung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventileinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung soll die Ventilvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 möglichst geräuscharm funktionieren. Das soll insbesondere dadurch realisiert werden, dass Schaltgeräusche im Betrieb der

Ventileinrichtung auf ein Minimum reduziert werden.

Die Aufgabe ist bei einer Ventileinrichtung mit einem Hauptventil und einem Vorsteuerventil, das eine Schließeinrichtung umfasst, die durch eine

Aktoreinrichtung mit einem Anker betätigbar ist, um zwei Druckanschlüsse der

Ventileinrichtung über ein Hauptdurchgangsloch miteinander zu verbinden, das durch die Schließeinrichtung verschließbar ist, dadurch gelöst, dass die Schließeinrichtung einen ersten Schließkörper umfasst, der durch die Aktoreinrichtung unabhängig von einem zweiten Schließkörper begrenzt verlagerbar ist, um einen ersten Öffnungsquerschnitt des Vorsteuerventils freizugeben. Bei der

Aktoreinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Magneteinrichtung mit einem Magneten, durch den eine Zugkraft auf den Anker aufgebracht wird, um diesen zu betätigen. Der Anker ist, zum Beispiel durch eine Ankerfeder, vorzugsweise in eine so genannte Schließstellung vorgespannt, in welcher das Vor- Steuerventil geschlossen ist. Bei dem Hauptdurchgangsloch handelt es sich vorzugsweise um einen Ablauf eines Steuerraums, der über einen Zulauf mit dem Druck beaufschlagt ist, der an einem der zwei Druckanschlüsse herrscht. Das Hauptdurchgangsloch ist zum Beispiel als Bohrung ausgeführt, um eine gedrosselte Verbindung zwischen dem entsprechenden Druckanschluss und dem Steu- erraum darzustellen. Daher wird das Hauptdurchgangsloch auch als Drosselbohrung bezeichnet. Das Hauptdurchgangsloch der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung hat vorteilhaft einen deutlich größeren Durchmesser als herkömmliche Durchgangslöcher, die einen Ablauf des Steuerraums darstellen. Bei der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung handelt es sich vorzugsweise um ein Haupt- stromventil, das zum Beispiel in einem Hydraulikhybridantriebsstrang Anwendung findet. An dem zweiten Druckanschluss herrscht normalerweise ein höherer Druck als an dem ersten Druckanschluss. Durch Bestromung eines Elektromagneten der Magneteinrichtung können nacheinander beide Schließkörper des Vorsteuerventils von Ventilsitzen abgehoben werden, um unterschiedliche Öffnungsquerschnitte des Vorsteuerventils freizugeben. Durch den damit verbunde- nen Druckabfall in dem zwischen dem zweiten Druckanschluss und dem ersten

Druckanschluss angeordneten Steuerraum wird ein Öffnen des Hauptventils bewirkt, so dass mit Druck beaufschlagtes Fluid von dem zweiten Druckanschluss zu dem ersten Druckanschluss strömt. Die Erfindung betrifft insbesondere Ventileinrichtungen, bei denen ein Ventilkolben des Hauptventils gemäß einem soge- nannten Folgekolbenprinzip mit den Schließkörpern des Vorsteuerventils gekoppelt ist. Die Erfindung ist aber, je nach Ausführungsbeispiel, auch im Zusammenhang mit Ventileinrichtungen anwendbar, die nicht gemäß dem Folgekolbenprinzip aufgebaut sind. Durch die zweiteilige Schließeinrichtung wird der Anker im Rahmen eines begrenzten Ankerfreiwegs von dem zweiten Schließkörper des Vorsteuerventils entkoppelt. Die begrenzte Bewegung des Ankers innerhalb des

Ankerfreiwegs ohne den zweiten Schließkörper kann durch eine relativ kleine Magnetkraft der Magneteinrichtung bewirkt werden. Nach dem Überwinden des Ankerfreiwegs kann durch die Magneteinrichtung eine größere Magnetkraft bereitgestellt werden, die ein sicheres und schnelles vollständiges Öffnen der bei- den Schließkörper des Vorsteuerventils ermöglicht.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schließkörper durch die Aktoreinrichtung zusammen mit dem ersten Schließkörper begrenzt verlagerbar ist, um einen zweiten Öff- nungsquerschnitt des Vorsteuerventils freizugeben. Der zweite Öffnungsquerschnitt ist vorteilhaft deutlich größer als der erste Öffnungsquerschnitt. Durch die Freigabe des zweiten Öffnungsquerschnitts kann das Hauptventil vorteilhaft sehr schnell geöffnet werden. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schließkörper jeweils einen Kegeldichtsitz darstellen. Die beiden Kegeldichtsitze stellen einen Doppelkegel dar. Die Verwendung der Kegeldichtsitze hat sich bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchungen als besonders vorteilhaft erwiesen. Durch die Kegeldichtsitze kann vorteilhaft eine hohe Dichtwirkung bei relativ geringen

Schließkräften dargestellt werden. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schließkörper achsensymmetrisch ausgeführt sind. Die Ventileinrichtung hat vorteilhaft eine zentrale Längsachse, die mit einer Längsachse des Hauptdurchgangslochs und mit Symmetrieachsen der beiden Schließkörper zusammenfällt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schließkörper in axialer Richtung relativ zueinander bewegbar sind. Die Bewegung der Schließkörper wird durch die

Aktoreinrichtung über den Anker aufgebracht. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Längsachse der Ventileinrichtung.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schließkörper an einem Ankerteil ausgebildet ist, das fest mit dem Anker verbunden ist. Dadurch wird erreicht, dass der erste Schließkörper mit dem Ankerteil die gleichen Bewegungen wie der Anker ausführt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schließkörper an einer Mitnehmereinrichtung vorgesehen ist, die relativ zu dem Ankerteil begrenzt verlagerbar ist. Diese Relativbewegung zwischen dem Ankerteil und dem zweiten Schließkörper dient zur Darstellung des Ankerfreiwegs, über den der erste Schließkörper durch die Aktoreinrichtung alleine begrenzt verlagerbar ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ankerteil und der Mitnehmereinrichtung eine Federeinrichtung angeordnet ist. Beim Überwinden des Ankerfreiwegs muss vorteilhaft nur eine relativ geringe Vorspannkraft der Federeinrichtung überwunden werden, um durch die Relativbewegung des ersten Schließkörpers eine Freigabe des ersten Öffnungsquerschnitts zu ermöglichen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmereinrichtung als Klipsvorrichtung mit

Mitnehmerarmen ausgeführt ist, welche den ersten Schließkörper umgreifen. Durch die Klipsvorrichtung wird die Montage der erfindungsgemäßen Ventilein- richtung erheblich vereinfacht. Außerdem ermöglichen die Freiräume zwischen den Mitnehmerarmen auf einfache Art und Weise den Durchtritt von mit Druck beaufschlagtem Medium. Dadurch wird die Funktionalität der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung weiter verbessert.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass Mitnehmerklauen von freien Enden der Mitnehmerarme abgewinkelt sind, die Mitnehmerklauen greifen vorteilhaft in entsprechende Ausnehmungen an dem Anker oder einem zusätzlichen Bauteil ein. Dabei sind die Mitnehmerklauen und die Ausnehmungen so ausgeführt und aufeinander abgestimmt, dass die Mitnehmereinrichtung bei einer Betätigung des Ankers durch die Aktoreinrichtung zunächst keine Bewegung ausführt, um den Ankerfreiweg darzustellen. Erst nach Überwinden des Ankerfreiwegs erfolgt eine Bewegung der Mitnehmereinrichtung zusammen mit dem Anker. Die Federeinrichtung ist vorteilhaft in einem Ringraum zwischen dem Ankerteil und den Mitnehmerarmen der Mitnehmereinrichtung angeordnet.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schließkörper ein Pilotdurchgangsloch umfasst, das durch den ersten Schließkörper verschließbar ist. Dadurch wird die Herstellung, Montage und/oder Funktionalität der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung weiter vereinfacht beziehungsweise verbessert. Das Pilotdurchgangsloch ist zum Beispiel als Bohrung ausgeführt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Pilotdurchgangsloch eine Durchmesserstufe aufweist. Die Durchmesserstufe ist zum Beispiel zwischen zwei Bohrungsabschnitten mit unterschiedlichen Durchmessern angeordnet. Durch die gestufte Ausführung des Pilotdurchgangslochs kann ein Kavitationsschwelldruck auf möglichst hohe Werte angehoben werden. Der Durchmesser der Stufe ist vorteilhaft etwa doppelt so groß wie der Durchmesser des Pilotdurchgangslochs. Dabei ist die Stufe in axialer Richtung etwa in der Mitte des Pilotdurchgangslochs angeordnet. Das heißt, die beiden Bohrungsabschnitte haben etwa die gleiche Ausdehnung in axialer Richtung. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Pilotdurchgangsloch eine mit einem Radius versehene Einlaufkante aufweist. Dadurch kann ein Durchflussbeiwert des Pilotdurchgangslochs erhöht werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Pilotdurchgangsloch im Zentrum einer trichterförmigen Vertiefung angeordnet ist. Dadurch kann eine Kavitationsneigung im Bereich des Pilotdurchgangslochs weiter reduziert werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schließkörper einen Mitnehmerstift aufweist, der sich durch den zweiten Schließkörper hindurch erstreckt und an dessen freiem Ende ein Mitnehmerteller angeordnet ist. Der Mitnehmerteller ist so gestaltet und angeordnet, dass er nach einem Überwinden des Ankerfreiwegs den ersten Öffnungsquerschnitt freigibt. Zu diesem Zweck können an dem Mitnehmerteller und/oder an dem ersten Schließkörper Ausnehmungen, Aussparungen und/oder Durchgangslöcher vorgesehen sein, die einen Ablauf von mit Druck

beaufschlagtem Medium aus dem Steuerraum ermöglichen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schließkörper ein Zentrier- und/oder Führungselement aufweist, das in dem Hauptdurchgangsloch geführt ist. Dadurch wird die Funktionalität der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung weiter verbessert. Das Zentrier- und/oder Führungselement ist dabei so vorteilhaft ausgeführt und angeordnet, dass das Zentrier- und/oder Führungselement im Betrieb der Ventileinrichtung nicht aus dem Hauptdurchgangsloch austaucht. Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine unerwünschte Desachsierung des zweiten Schließkörpers im Betrieb der Ventileinrichtung verhindert werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Zentrier- und/oder Führungselement Abflachungen und/oder Ausnehmungen vorgesehen sind, die einen Durchtritt von Medium durch das Hauptdurchgangsloch an dem Zentrier- und/oder Führungselement vorbei ermöglichen, wenn der zweite Schließkörper ganz oder teilweise geöffnet ist. Die Abflachungen und/oder Ausnehmungen sind vorteilhaft gleichmäßig über einen Umfang des Zentrier- und/oder Führungselements verteilt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptdurchgangsloch in einem Ventilkolben des

Hauptventils angeordnet ist. Der Ventilkolben ist vorteilhaft, zumindest teilweise, als Hülse ausgeführt, die den Steuerraum begrenzt. Durch diese Anordnung kann mindestens einer der beiden Schließkörper, vorzugsweise können beide Schließkörper, zumindest teilweise, in dem Ventilkolben des Hauptventils unter- gebracht werden. Dadurch kann der Bauraum der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung optimiert werden. Dieses Ausführungsbeispiel betrifft das so genannte Folgekolbenprinzip.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung als Hauptstromventil für einen Hyd- raulikhybridantriebsstrang ausgeführt ist. Der Hydraulikhybridantriebsstrang um- fasst mindestens eine Hydraulikmaschine, die auch als Hydrostat bezeichnet wird. Vorteilhaft umfasst der Hydraulikhybridantriebsstrang zwei Hydraulikmaschinen, die auch als Hydrostaten bezeichnet werden. An einen Ausgang der Hydraulikmaschine beziehungsweise der Hydraulikmaschinen ist ein hydraulischer Druckspeicher angeschlossen. Zwischen den Ausgang des Hydrostaten und den hydraulischen Druckspeicher ist die erfindungsgemäße Ventileinrichtung geschaltet. Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch einen Hydraulikhybridantriebsstrang mit einer vorab beschriebenen Ventileinrichtung. Die Erfindung be- trifft des Weiteren gegebenenfalls auch ein Verfahren zum Betreiben einer vorab beschriebenen Ventileinrichtung als Hauptstromventil in einem Hydraulikhybridantriebsstrang.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Vorsteuerventil, ein Hauptventil, einen Schließkörper, einen Anker, ein Ankerteil, eine Mitnehmereinrichtung und/oder einen Ventilkolben für eine vorab beschriebene Ventileinrichtung. Die genannten Teile sind gegebenenfalls separat handelbar.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigen: Figur 1 einen Hydraulikschaltplan einer Ventileinrichtung mit einem Hauptventil und einem Vorsteuerventil;

Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer Ventileinrichtung mit einem Hauptventil und einem Vorsteuerventil gemäß dem Folgekolbenprinzip im Längs- schnitt;

Figur 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 2 mit einer

Mitnehmereinrichtung ohne Anker und ohne Ankerteil im Längsschnitt; Figur 4 eine ähnliche Darstellung wie in Figur 3 mit einem Zentrier- und/oder

Führungselement an der Mitnehmereinrichtung in einer Schließstellung;

Figur 5 die Mitnehmereinrichtung mit dem Zentrier- und/oder Führungselement aus Figur 4 in einer Öffnungsstellung;

Figur 6 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 2 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in einer Schließstellung;

Figur 7 die Ventileinrichtung aus Figur 6 in einer Öffnungsstellung des Vor- Steuerventils;

Figur 8 eine ähnliche Darstellung wir in Figur 6 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; Figur 9 die Ventileinrichtung aus Figur 8 bei geöffnetem Vorsteuerventil;

Figur 10 eine Mitnehmereinrichtung der Ventileinrichtung aus den Figuren 8 und 9 alleine im Längsschnitt; Figur 1 1 eine ähnliche Mitnehmereinrichtung wie in Figur 10 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel im Längsschnitt; Figur 12 eine perspektivische Schnittdarstellung der Mitnehmereinrichtung aus Figur 1 1 und

Figur 13 eine ähnliche Darstellung wie in Figur 3 mit einem gestuften Pilotdurchgangsloch.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In den Figuren 1 , 2 und 6 bis 9 ist eine Ventileinrichtung 1 ; 21 ; 71 ; 101 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Die Ventileinrichtung 1 ; 21 ; 71 ; 101 umfasst ein Hauptventil 2; 22, das je nach Ausführung auch als Rückschlagventil funktioniert, und ein Vorsteuerventil 3; 23.

Das Hauptventil 2 umfasst, wie man in Figur 1 sieht, ein in einem Gehäuse 4; 105 in axialer Richtung hin und her bewegbar geführtes Dichtelement 6. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Längsachse 7 der Ventileinrichtung 1 . Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Längsachse 7. Das Dichtelement 6 ist durch eine Schließfeder 8 in seine in Figur 1 dargestellte Schließstellung vorgespannt.

In seiner Schließstellung unterbricht das Dichtelement 6 eine hydraulische Verbindung zwischen einem ersten Druckanschluss 1 1 und einem zweiten Druckanschluss 12. Der erste Druckanschluss 1 1 der Ventileinrichtung 1 ist über eine erste Drosselverbindung 15 an das Vorsteuerventil 3 angeschlossen. Dabei ist das Vorsteuerventil 3 zwischen die erste Drosselverbindung 15 und einen Steuerraum 10 der Ventileinrichtung 1 geschaltet. Der zweite Druckanschluss 12 der Ventileinrichtung 1 ist über eine zweite Drosselverbindung 16 mit dem Steuerraum 10 verbunden.

Die Ventileinrichtung 1 mit den beiden Anschlüssen 1 1 und 12 ist als Hauptstromventil in einem Hydraulikhybridantriebsstrang (nicht dargestellt) ausgeführt. Der nicht dargestellte Hydraulikhybridantriebsstrang umfasst einen verbrennungsmotorischen Antrieb und einen hydraulischen Antrieb. Der verbrennungsmotorische Antrieb ist zum Beispiel als Brennkraftmaschine ausgeführt und wird auch als Verbrennungsmotor bezeichnet. Der hydraulische Antrieb umfasst zum Beispiel zwei Hydraulikmaschinen, die auch als Hydrostaten bezeichnet werden. Die beiden Hydrostaten oder Hydraulikmaschinen können vorteilhaft sowohl als hydraulische Pumpe als auch als hydraulischer Motor betrieben werden. Dabei können die beiden Hydraulikmaschinen zum Beispiel als hydraulische Axialkolbenmaschinen ausgeführt sein. Die beiden Hydraulikmaschinen sind über ein Hydrauliksystem hydraulisch miteinander verbindbar beziehungsweise verbunden. Das Hydrauliksystem umfasst mindestens ein Hauptstromventil, das durch die Ventileinrichtung 1 ; 21 ; 71 ; 101 dargestellt wird.

Das Hauptstromventil 1 ; 21 ; 71 ; 101 ist in dem Hydraulikhybridantriebsstrang zwischen einen Ausgang einer der Hydraulikmaschinen und einen hydraulischen

Druckspeicher geschaltet. Vorteilhaft ist jeweils ein Hauptstromventil zwischen die Ausgänge der Hydraulikmaschinen und den hydraulischen Druckspeicher geschaltet. Dabei ist der Ausgang der Hydraulikmaschinen beziehungsweise des Hydrostaten an den ersten Druckanschluss 1 1 der Ventileinrichtung 1 ; 21 ; 71 ; 101 angeschlossen. An den zweiten Druckanschluss 12 der Ventileinrichtung 1 ;

21 ; 71 ; 101 ist der hydraulische Druckspeicher angeschlossen.

Normalerweise ist der Druck, der in dem hydraulischen Druckspeicher herrscht, größer als der Druck am Ausgang des Hydrostaten, der auch als hydraulische Maschine bezeichnet wird. Durch Öffnen der Ventileinrichtung 1 ; 21 ; 71 ; 101 wird der hydraulische Druckspeicher mit dem Eingang oder Ausgang der an die Ventileinrichtung 1 ; 21 ; 71 ; 101 angeschlossenen hydraulischen Maschine verbunden, und umgekehrt. Bei geöffneter Ventileinrichtung kann die an die Ventileinrichtung 1 ; 21 ; 71 ; 101 angeschlossene Hydraulikmaschine aus dem Druckspei- eher hydraulisch angetrieben werden. Des Weiteren kann der Druckspeicher bei geöffneter Ventileinrichtung 1 ; 21 ; 71 ; 101 hydraulisch durch die an die Ventileinrichtung 1 ; 21 ; 71 ; 101 angeschlossene hydraulische Maschine aufgeladen werden. Das Hauptventil 2; 22 wird auch als Hauptstromventil bezeichnet. Das Vorsteuerventil 3; 23 wird auch Pilotventil bezeichnet. Das Hauptventil 2 mit dem Hauptkolben oder Dichtelement 6 kann bei großem Hauptventilhub große Volumenströme nahezu verlustfrei schalten. Normalerweise ist der Druck am zweiten Druckanschluss 12, der über die zweite Drosselverbindung 16 auch in dem Steuerraum 10 herrscht, größer als der Druck am ersten Druckanschluss 1 1. Über das Vorsteuerventil 3 kann der Druck im Steuerraum 10 auf ein Druckniveau abgesenkt werden, das zwischen dem Druck am zweiten Druckanschluss 12 und dem Druck am ersten Druckanschluss 1 1 liegt. Die Kräftebilanz der auf das Dichtelement 6 wirkenden hydraulischen Kräfte ist so ausgelegt, dass das Hauptventil 2 bei der Absenkung des Drucks im Steuerraum 10 durch das Vorsteuerventil 3 eine öffnende Kraft auf das Dichtelement 6 erzeugt.

In Figur 2 ist eine Ventileinrichtung 21 mit einem Hauptventil 22 und einem Vorsteuerventil 23 gemäß dem Folgekolbenprinzip im Längsschnitt dargestellt. Die Ventileinrichtung 21 umfasst ein Ventilgehäuse 25 mit einem ersten Druckanschluss 1 1 und einem zweiten Druckanschluss 12, wie bei der in Figur 1 dargestellten Ventileinrichtung 1.

Das Ventilgehäuse 25 umfasst mindestens einen Gehäusekörper 26. Das Haupt- ventil 22 umfasst einen Ventilkolben 30, der an seinem unteren Ende 31 eine

Dichtfläche aufweist, die zur Darstellung eines Ventilsitzes 32 an einer Dichtkante des Gehäusekörpers 26 dichtend anliegt. In Figur 2 ist der Ventilsitz 32 geschlossen. Wenn der Ventilkolben 30 mit seiner Dichtfläche von der Dichtkante des

Gehäusekörpers 26 abhebt, wird der Ventilsitz 32 geöffnet. Bei geöffnetem Ventilsitz 32 (nicht dargestellt) wird eine direkte Verbindung zwischen den beiden Druckanschlüssen 1 1 und 12 freigegeben. Diese Verbindung ist bei geschlossenem Ventilsitz 32 unterbrochen.

Der Ventilkolben 30 ist zur Darstellung der Öffnungsbewegung und der Schließbewegung in axialer Richtung, das heißt in Figur 2 nach oben und nach unten, bewegbar. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Längsachse 33 der Ventileinrichtung 21.

Der Ventilkolben 30 weist ein sich in radialer Richtung, das heißt quer zur Längsachse 33, erstreckendes Durchgangsloch 34 auf, das den zweiten Druckanschluss 12 mit einem Steuerraum 35 im Inneren des Ventilkolbens 30 verbindet. Das Durchgangsloch 34 stellt eine gedrosselte Steuerraumzulauföffnung dar und wird daher auch als Zulaufdrossel bezeichnet. Ein Hauptdurchgangsloch 37 erstreckt sich in axialer Richtung durch den Ventilkolben 30 und stellt eine gedrosselte Steuerraumablauföffnung dar. Daher wird das Hauptdurchgangsloch 37 auch als Ablaufdrossel bezeichnet. Das Hauptdurchgangsloch 37 dient zur Darstellung eines Ventilsitzes des Vorsteuerventils 23. Das Hauptdurchgangsloch 37 ist durch einen Rückschlagventilkörper, vorzugsweise in Form einer Rückschlagkugel, 41 in Figur 2 von unten verschließbar. Eine Bewegung des Rückschlagventilkörpers 41 in Figur 2 nach unten wird durch eine Hülse 42 begrenzt. Nach oben ist das Durchgangsloch 37 in Figur 2 durch eine Schließeinrichtung 44 verschlossen.

Die Schließeinrichtung 44 umfasst einen ersten Schließkörper 45 und einen zweiten Schließkörper 46. Der erste Schließkörper 45 ist durch eine

Aktoreinrichtung (nicht dargestellt), die zum Beispiel als Magneteinrichtung aus- geführt ist, unabhängig von dem zweiten Schließkörper 46 in axialer Richtung begrenzt verlagerbar.

Die Aktoreinrichtung beziehungsweise Magneteinrichtung wirkt auf einen Anker 48, der in dem Ventilgehäuse 25 in axialer Richtung nach oben bewegbar ist. Die Bewegung des Ankers 48 nach oben erfolgt gegen die Vorspannkraft einer Ankerfeder 49. Die Ankerfeder 49 wird beim Ziehen oder nach oben Bewegen des Ankers 48 komprimiert.

Durch die Vorspannkraft der Ankerfeder 49 wird der Anker, in Figur 2 nach unten, in seine Schließstellung vorgespannt. An dem der Ankerfeder 49 abgewandten, in Figur 2 unteren, Ende des Ankers 48 ist ein Ankerteil 50 befestigt. An dem unteren Ende des Ankerteils 50 wiederum ist der erste Schließkörper 45 ausgebildet. Das Ankerteil 50 ist zusammen mit einer Federeinrichtung 54 in einer

Mitnehmereinrichtung 52 angeordnet. Die Mitnehmereinrichtung 52 umfasst den zweiten Schließkörper 46 und ist mit einem Pilotdurchgangsloch 55 versehen. Das Pilotdurchgangsloch 55 dient zur Darstellung eines ersten Ventilsitzes 56, der im geschlossenen Zustand, der in Figur 2 dargestellt ist, durch den ersten Schließkörper 45 verschlossen ist. Der zweite Schließkörper 46 verschließt in seiner Schließstellung, die in Figur 2 dargestellt ist, das Hauptdurchgangsloch 37 in dem Ventilkolben 30 des Hauptventils 22.

Bei einer Betätigung des Vorsteuerventils 23 durch die Aktoreinrichtung wird der Anker 48 zusammen mit dem Ankerteil 50 zunächst mit einer relativ geringen Magnetkraft nach oben gezogen. Dabei hebt der erste Schließkörper 45 von dem ersten Ventilsitz 56 ab, so dass ein erster Öffnungsquerschnitt des Vorsteuerventils 23 freigegeben wird.

Wenn der Anker 48 weiter und mit einer stärkeren Magnetkraft nach oben gezogen wird, dann hebt der zweite Schließkörper 46 über die Mitnehmereinrichtung 52 zusammen mit dem ersten Schließkörper 45 von dem zweiten Ventilsitz 57 ab, so dass das Hauptdurchgangsloch 37, das einen zweiten Öffnungsquerschnitt des Vorsteuerventils 23 darstellt, freigegeben wird. Durch den damit verbundenen Druckabfall im Steuerraum 35 öffnet der Ventilkörper 30 des Hauptventils 22.

In Figur 3 ist ein Ausschnitt aus Figur 2 mit der Mitnehmereinrichtung 52 ohne die übrigen Teile, insbesondere ohne den ersten Schließkörper 45 und ohne die Fe- dereinrichtung 54, dargestellt. In dieser Darstellung sieht man, dass von dem

Schließkörper 46 mit dem Pilotdurchgangsloch 55 Mitnehmerarme 60 ausgehen. Die Mitnehmerarme 60 stellen eine Art Käfig dar, der zur Aufnahme des ersten Schließkörpers und der Federeinrichtung (siehe Figur 2) dient. An den freien Enden der Mitnehmerarme 60 sind Mitnehmerklauen 61 abgewinkelt. Die

Mitnehmerklauen 61 erstrecken sich radial nach innen.

In den Figuren 4 und 5 ist eine ähnliche Mitnehmereinrichtung 52 wie in Figur 3 in einer Schließstellung (Figur 4) und in einer Öffnungsstellung (Figur 5) dargestellt. Im Unterschied zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel erstreckt sich bei der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Mitnehmereinrichtung 52 ein zentrales Zentrier- und/oder Führungselement 64 von dem zweiten Schließkörper 46 nach unten. Das Zentrier- und/oder Führungselement 64 ist im dem Hauptdurchgangsloch 37 des Ventilkolbens 30 angeordnet und dient dazu, die

Mitnehmereinrichtung 52 zu führen und/oder zu zentrieren. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Zentrier- und/oder Führungselement 64 nicht nur in der in Figur 4 dargestellten Schließstellung, sondern auch in der in Figur 5 dargestellten Öffnungsstellung, zumindest teilweise, in dem Hauptdurchgangsloch 37 ange- ordnet ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ein unerwünschtes Schrägstellen der Mitnehmereinrichtung 52 verhindert.

Um einen Durchtritt von Medium in der Öffnungsstellung an dem in dem Hauptdurchgangsloch 37 angeordneten Zentrier- und/oder Führungselement 64 vorbei zu ermöglichen, sind an dem Zentrier- und/oder Führungselement 64 Ausnehmungen 65 vorgesehen.

In Figur 5 ist durch Pfeile 66, 67 und 69, 70 angedeutet, wie Medium aus dem Steuerraum 35 durch das zentrale Hauptdurchgangsloch 37 an dem Zentrier- und/oder Führungselement 64 und dem Rückschlagventilkörper 41 vorbei strömt.

In Figur 4 ist durch eine Einzelheit 68 dargestellt, dass das Zentrier- und/oder Führungselement 64 insgesamt drei Ausnehmungen 65 aufweist, die gleichmäßig über einen Umfang des Zentrier- und/oder Führungselements 64 verteilt sind. Die in den Figuren 6 und 7 dargestellte Ventileinrichtung 71 umfasst eine

Schließeinrichtung 74 mit einem ersten Schließkörper 75 und einem zweiten Schließkörper 76. Die Schließeinrichtung 74 ist über einen Anker 78 durch eine (nicht dargestellte) Aktoreinrichtung, insbesondere eine Magneteinrichtung, betätigbar.

Der Anker 78 ist fest mit einem Ankerteil 80 verbunden, an dessen in den Figuren 6 und 7 unterem Ende der erste Schließkörper 75 ausgebildet ist. Der zweite Schließkörper 76 ist an einer Mitnehmereinrichtung 82 ausgebildet. Eine Federeinrichtung 84 ist zwischen der Mitnehmereinrichtung 82 und dem ersten

Schließkörper 75, insbesondere einem umlaufenden Absatz des Ankerteils 80, eingespannt.

Durch einen Doppelpfeil 103 ist ein Sitzdurchmesser eines ersten Ventilsitzes angedeutet, der als Kegeldichtsitz zwischen dem ersten Schließkörper 75 und dem zweiten Schließkörper 76 ausgebildet ist. Durch einen weiteren Doppelpfeil

104 ist ein Sitzdurchmesser eines zweiten Ventilsitzes zwischen dem zweiten Schließkörper 76 und dem Hauptdurchgangsloch 37 des Ventilkolbens 30 angedeutet.

Durch einen Doppelpfeil 105 ist ein Ankerfreiweg angedeutet. Entlang des Ankerfreiwegs 105 kann sich das Ankerteil 80 mit dem ersten Schließkörper 75 entgegen der Vorspannkraft der Federeinrichtung 84 zunächst ohne den zweiten Schließkörper 76 bewegen.

Die Federeinrichtung 84 wird auch als Mitnehmerfeder bezeichnet. Die Feder- steifigkeit der Federeinrichtung 84 ist mit der verfügbaren Magnetkraft der Magneteinrichtung abgestimmt.

In Figur 6 ist die Schließeinrichtung 74 mit den beiden Schließkörpern 75 und 76 geschlossen. Dabei sind sowohl der erste Ventilsitz 103 zwischen der

Mitnehmereinrichtung 82 und dem Ankerteil 80 als auch der zweite Ventilsitz 104 zwischen dem Ventilkolben 30 und der Mitnehmereinrichtung 82 geschlossen.

In Figur 7 ist eine erste Öffnungsstufe des Vorsteuerventils dargestellt. Das Ankerteil 80 mit dem ersten Schließkörper 75 ist durch Betätigen der

Aktoreinrichtung über den Anker 78 um den Ankerfreiweg 105 nach oben bewegt. Die Mitnehmereinrichtung 82 nimmt die gleiche Position wie in Figur 6 ein. Die Federeinrichtung 84 ist komprimiert.

Beim Öffnen des ersten Schließkörpers 75 wird ein erster Öffnungsquerschnitt des Vorsteuerventils freigegeben, wie durch Pfeile 106 und 107 in Figur 7 angedeutet ist. Der erste Öffnungsquerschnitt wird einerseits durch den hubabhängigen Sitzquerschnitt des ersten Ventilsitzes 103 und andererseits durch einen Ringquerschnitt zwischen dem ersten Schließkörper 75 und einem zentralen Durchgangsloch in dem zweiten Schließkörper 76 bestimmt.

Durch den ersten Öffnungsquerschnitt des Vorsteuerventils wird praktisch verzögerungsfrei zur Bewegung des Ankers 78 ein Abfluss aus dem Steuerraum 35 zu dem ersten Druckanschluss bewirkt. Dadurch kann vorteilhaft ein starker Abbau des Steuerraumdrucks erreicht werden, wodurch die hydraulische Kraft reduziert wird, die zum Öffnen der zweiten Stufe beziehungsweise des zweiten Öffnungsquerschnitts der Schließeinrichtung 74 aufgebracht werden muss. Nach dem Überwinden des Ankerfreiwegs steigt durch weitere Aufwärtsbewegung des Ankers 78 die zur Verfügung stehende Magnetkraft an, während die Druckdifferenz zwischen dem Steuerraum 35 und dem Druckanschluss 1 1 , der auch als Niederdruckanschluss bezeichnet wird, kontinuierlich abfällt. Demzufol- ge fällt auch die hydraulische Zuhaltekraft des Vorsteuerventils ab.

Beim weiteren Anheben beziehungsweise Anziehen des Ankers 78 wird durch die Mitnahme der Mitnehmereinrichtung 82 durch den zweiten Schließkörper 76 der zweite Öffnungsquerschnitt freigegeben. Dadurch kann der Druckabfall im Steuerraum 35 stark beschleunigt werden. Durch die größere Magnetkraft werden der Anker 78 und die Mitnehmereinrichtung 82 in ihrer Aufwärtsbewegung beschleunigt und ermöglichen das Öffnen des Ventilkolbens 30 des Hauptventils.

In den Figuren 8 und 9 ist eine ähnliche Ventileinrichtung 101 wie in den Figuren 6 und 7 im Längsschnitt in einer Schließstellung und in einer Öffnungsstellung dargestellt. Die Ventileinrichtung 101 umfasst eine Schließeinrichtung 74 mit einem ersten Schließkörper 85 und mit einem zweiten Schließkörper 86. Der erste Schließkörper 85 ist an einem in den Figuren 8 und 9 unteren Ende eines Ankerteils 90 ausgebildet, das fest mit einem Anker 88 verbunden ist.

Eine Mitnehmereinrichtung 92 dient zur Darstellung des zweiten Schließkörpers 86. Durch einen Doppelpfeil 108 ist ein Sitzdurchmesser eines ersten Ventilsitzes zwischen dem ersten Schließkörper 85 und dem zweiten Schließkörper 86 angedeutet. Durch einen Doppelpfeil 109 ist ein Sitzdurchmesser eines zweiten Ven- tilsitzes zwischen dem Hauptdurchgangsloch 37 des Ventilkolbens 30 und dem zweiten Schließkörper 86 angedeutet.

Im Unterschied zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel geht von dem ersten Schließkörper 85 ein Mitnehmerstift 95 aus, der sich durch den zweiten Schließkörper 86 hindurch erstreckt. An dem freien Ende des Mitnehmerstifts 95 ist ein Mitnehmerteller 96 befestigt. Eine Federeinrichtung 94 ist in axialer Richtung zwischen dem unteren Ende des zweiten Schließkörpers 86 und dem Mitnehmerteller 96 eingespannt. In der in Figur 8 dargestellten Schließstellung sind beide Ventilsitze 108 und 109 geschlossen. In Figur 9 sind, wie durch Pfeile angedeutet ist, beide Ventilsitze geöffnet. In Figur 10 ist die Mitnehmereinrichtung 92 aus den Figuren 8 und 9 gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern 1 16 dargestellt. Durch Durchgangslöcher 1 16 sind zusätzlich zu einem zentralen Durchgangsloch 1 14 vorgesehen, das zur Darstellung des ersten Öffnungsquerschnitts des ersten Ventilsitzes dient. Die Durchgangslöcher 1 16 ermöglichen den Durchtritt von Medium aus dem Steuerraum in das Innere der Mitnehmereinrichtung 92 zu dem zentralen Durchgangsloch 1 14.

Die Durchgangslöcher 1 16 sind in einem Hülsenkörper 1 10 und in dem zweiten Schließkörper 76 vorgesehen, der einstückig mit dem Hülsenkörper 1 10 verbunden ist. An seinem in Figur 10 oberen Ende weist der Hülsenkörper 1 10 einen radial nach innen umgebogenen Umfangsrand 1 1 1 auf, der die gleiche Funktion wie die Mitnehmerklauen der vorab beschriebenen Mitnehmereinrichtung 52 hat. In den Figuren 1 1 und 12 ist ein Ausführungsbeispiel der Mitnehmereinrichtung

82 dargestellt, bei dem die Durchgangslöcher (1 16 in Figur 10) durch Ausnehmungen 1 18 ersetzt sind. Über die Ausnehmungen 1 18, die zum Beispiel innen an dem Hülsenkörper 1 10 ausgeführt sind, gelangt Medium aus dem Steuerraum zu dem zentralen Durchgangsloch 1 14 in dem zweiten Schließkörper 76.

Figur 13 zeigt einen ähnlichen Ausschnitt wie in Figur 3. Zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Teile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung der Figuren 2 und 3 verwiesen. Im Folgenden wird hauptsächlich auf die Unterschie- de zwischen den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen eingegangen.

In Figur 13 ist das Pilotdurchgangsloch 55 im Zentrum einer trichterförmigen Vertiefung 130 angeordnet. Darüber hinaus ist das Pilotdurchgangsloch 55 in einen ersten Bohrungsabschnitt 130 und einen zweiten Bohrungsabschnitt 132 unterteilt. Der erste Bohrungsabschnitt 131 erstreckt sich von der trichterförmigen Vertiefung 130 etwa über die Hälfte des Pilotdurchgangslochs 55. Der erste Bohrungsabschnitt 131 hat einen deutlich kleineren Durchmesser als der zweite Bohrungsabschnitt 132. Die beiden Bohrungsabschnitte 131 und 132 erstrecken sich in axialer Richtung jeweils über etwa eine Hälfte des Pilotdurchgangslochs 55. Der zweite Bohrungsabschnitt 132 mit dem größeren Durchmesser ist dem Rückschlagventilkörper 41 zugewandt.