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Die Erfindung betrifft eine Vorsteuerventileinheit mit zumindest zwei Vorsteuerventilen.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Ventil mit einer derartigen Vorsteuerventileinheit und einer Hauptventileinheit, die mittels der Vorsteuerventileinheit betätigbar ist.
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Solche Vorsteuerventileinheiten und damit ausgestattete Ventile sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Vorsteuerventile der Vorsteuerventileinheit dienen dabei dazu, die Hauptventileinheit zu betätigen. Hierfür sind meist die Vorsteuerventile elektrisch betätigbar. Sie können als Magnetventile oder Piezoventile ausgeführt sein. Ein Ventilelement der Hauptventileinheit wird dann mittels eines durch die Vorsteuerventileinheit geschalteten Fluids betätigt.
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Insbesondere in einer Inbetriebnahmesituation oder in einer Wartungssituation kann es vorkommen, dass die Vorsteuerventileinheit nicht an eine elektrische Stromversorgung angeschlossen ist, die Vorsteuerventile jedoch trotzdem betätigt werden sollen. Das ist beispielsweise zu Testzwecken nötig oder um ein Ventil mit einer Vorsteuerventileinheit im Zuge seiner Montage in einen gewünschten Ausgangszustand zu schalten. Vor diesem Hintergrund sind Vorsteuerventile bekannt, die mit einer Handbetätigungseinrichtung ausgestattet sind, sodass sie bei Bedarf manuell betätigt, d.h. geöffnet und/oder geschlossen, werden können.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die manuelle Betätigung von Vorsteuerventilen zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorsteuerventileinheit mit zumindest zwei Vorsteuerventilen gelöst, die eine Handbetätigungseinrichtung umfasst, die mit jedem der zumindest zwei Vorsteuerventile wirkverbunden ist. Somit kann jedes der zumindest zwei Vorsteuerventile mittels der Handbetätigungseinrichtung geöffnet und/oder geschlossen werden. Mit anderen Worten ist eine einzige Handbetätigungseinrichtung vorgesehen, die mit allen Vorsteuerventilen der Vorsteuerventileinheit wirkverbunden ist. Die Handbetätigungseinrichtung kann somit als gemeinsame Handbetätigungseinrichtung aller Vorsteuerventile angesehen werden. Die Vorsteuerventile lassen sich somit gemeinsam betätigen, was sowohl eine gleichzeitige Betätigung als auch eine Betätigung in einer vorgegebenen Reihenfolge, d. h. nacheinander, einschließt. Dadurch sinkt der Aufwand zur Handbetätigung der Vorsteuerventile insbesondere im Vergleich zur einzelnen, voneinander separaten Betätigung der Vorsteuerventile über jeweils separate, lediglich einem einzigen Vorsteuerventil zugeordnete Handbetätigungseinrichtungen. Darüber hinaus benötigt eine gemeinsame Handbetätigungseinrichtung im Vergleich zu zwei oder mehr einzelnen Handbetätigungseinrichtungen lediglich einen reduzierten Bauraum. Ferner kann eine gemeinsame Handbetätigungseinrichtung mit vergleichsweise guter Zugänglichkeit innerhalb der Vorsteuerventileinheit angeordnet werden. Das gilt insbesondere dann, wenn die Vorsteuerventileinheit an einem zugeordneten Ventil montiert ist. Auch auf diese Weise wird die manuelle Betätigung der Vorsteuerventile vereinfacht.
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Die Handbetätigungseinrichtung kann hinsichtlich der Betätigungsreihenfolge der zumindest zwei Vorsteuerventile, zugehöriger Schalt- oder Betätigungszeiten sowie zwischen den Betätigungen der Vorsteuerventile liegender Betätigungspausenzeiten im Wesentlichen frei gestaltet sein. Insbesondere können die zumindest zwei Vorsteuerventile gleichzeitig oder in einer vordefinierten Reihenfolge nacheinander geschaltet werden.
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Jedes der zumindest zwei Vorsteuerventile weist bevorzugt eine elektrische Antriebseinheit auf, mittels der das jeweilige Vorsteuerventil schaltbar ist. Es handelt sich also bei den Vorsteuerventilen um elektrisch betätigbare Ventile. Dabei sind die Vorsteuerventile beispielsweise als Magnetventile oder Piezoventile ausgeführt. Es versteht sich, dass für eine solche Ansteuerung eine elektrische Stromversorgung notwendig ist. Diese ist in einem sogenannten Normalbetrieb der Vorsteuerventileinheit gegeben. Die vorstehend beschriebene Handbetätigungseinrichtung wird jedoch insbesondere außerhalb des Normalbetriebs verwendet, also in Situationen, in denen die Vorsteuerventileinheit nicht mit einer elektrischen Energiequelle verbunden ist.
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Die Vorsteuerventileinheit kann zudem einen Trägerkörper aufweisen, an dem die zumindest zwei Vorsteuerventile befestigt sind. Ein solcher Trägerkörper kann als gemeinsamer Trägerkörper bezeichnet werden und insbesondere als gemeinsame Trägerplatte ausgeführt sein. Durch einen solchen Trägerkörper kann die Vorsteuerventileinheit als zusammenhängende Baueinheit gestaltet sein. Auch stellt eine solche Vorsteuerventileinheit ein Vorsteuerventilmodul dar. Sie ist vergleichsweise einfach und aufwandsarm in einem zugeordneten Ventil montierbar mit einer zugeordneten Hauptventileinheit fluidisch verbindbar.
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Die Handbetätigungseinrichtung kann ein beweglich gelagertes, stabförmiges Koppelungsteil aufweisen, das in seiner Längsrichtung hintereinander angeordnete Mitnehmergeometrien für die Vorsteuerventile, insbesondere für Betätigungsstößel der Vorsteuerventile, hat. Somit können durch Bewegen des Koppelungsteils die Vorsteuerventile geöffnet und/oder geschlossen werden. Eine solche gemeinsame Handbetätigungseinrichtung ist strukturell einfach aufgebaut. Darüber hinaus ist sie zuverlässig im Betrieb. Die Mitnehmergeometrien können im Wesentlichen frei gestaltet und angeordnet werden, sodass Betätigungsreihenfolgen, Betätigungszeiten und Betätigungspausenzeiten je nach Erfordernis des spezifischen Anwendungsfalls vorgegeben werden können. Bevorzugt wirken dabei die Mitnehmergeometrien nicht mit den Vorsteuerventilen direkt zusammen, sondern mit jeweils zugeordneten Betätigungsstößeln, die jeweils mit einem zugeordneten Ventilelement eines der Vorsteuerventile wirkverbunden sind. Es lassen sich also auf einfache und zuverlässige Weise vorgegebene Schaltcharakteristiken umsetzen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Koppelungsteil eine Betätigungswelle, die um eine Wellenachse drehbar gelagert ist, sodass jedes der zumindest zwei Vorsteuerventile durch manuelles Drehen der Betätigungswelle geöffnet und/oder geschlossen werden kann. Die Vorsteuerventile lassen sich somit einfach und zuverlässig betätigen. Dabei ist es sowohl denkbar, die Betätigungswelle direkt per Hand zu drehen als auch zum Drehen der Betätigungswelle ein Werkzeug zu verwenden. Im zweitgenannten Fall ist die Betätigungswelle bevorzugt mit einer Angriffskontur für ein solches Werkzeug ausgestattet.
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Dabei kann jedes der zumindest zwei Vorsteuerventile einen Betätigungsstößel aufweisen, der entlang einer zugeordneten Stößelachse verschiebbar gelagert ist.
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Ein erstes Ende jedes Betätigungsstößels ist mit einem Ventilelement des zugeordneten Vorsteuerventils wirkverbunden und ein zweites, dem ersten Ende entgegengesetztes Ende jedes Betätigungsstößels ist mit der Betätigungswelle wirkverbunden. Die Betätigungsstößel erlauben es, die Vorsteuerventile und die Betätigungswelle mit einem variablen Abstand anzuordnen. Dadurch kann die Vorsteuerventileinheit flexibel an vorhandene Bauräume angepasst werden. Darüber hinaus stellt der variable Abstand einen Freiheitsgrad für die Gestaltung der Vorsteuerventileinheit dar, der dafür genutzt werden kann, die Betätigungswelle so anzuordnen, dass sie leicht zugänglich ist. Das gilt insbesondere dann, wenn die Vorsteuerventileinheit an einem Ventil montiert ist. Darüber hinaus gewährleisten die Betätigungsstößel eine zuverlässige Koppelung der Ventilelemente der Vorsteuerventile mit der Betätigungswelle.
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Die Betätigungswelle verläuft bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zu Erstreckungsrichtungen der Betätigungsstößel.
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In einer Variante ist zumindest einer der Betätigungsstößel federbelastet. Vorzugsweise sind alle Betätigungsstößel federbelastet. Dabei ist die Federbelastung insbesondere in Richtung der Betätigungswelle orientiert, sodass die Betätigungsstößel stets zuverlässig die Betätigungswelle kontaktieren.
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Bevorzugt weist die Betätigungswelle zumindest zwei Nockenflächen auf, wobei an jeder der Nockenflächen eines der zweiten Enden der Betätigungsstößel anliegt. Dabei stellen die Nockenflächen Mitnehmergeometrien dar. Über die Gestaltung der Nockenflächen kann eine Betätigungscharakteristik für das jeweils zugeordnete Vorsteuerventil eingestellt werden. Über die Relativanordnung der Nockenflächen zueinander kann darüber hinaus eine Gleichzeitigkeit oder eine vorgegebene Betätigungsreihenfolge für die Betätigung der Vorsteuerventile vorgegeben werden. Es lässt sich somit insgesamt eine beliebige Betätigungscharakteristik der Vorsteuerventile auf einfache und robuste Weise realisieren.
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Vorteilhafterweise sind die Nockenflächen jeweils in zugeordneten Vertiefungen der Betätigungswelle angeordnet. Diese Anordnung ist einerseits platzsparend, sodass sich nur ein geringer Raumbedarf der Vorsteuerventileinheit ergibt. Darüber hinaus müssen in diesem Zusammenhang die jeweils mit den Nockenflächen zusammenwirkenden Enden der Betätigungsstößel auch innerhalb der zugeordneten Vertiefungen angeordnet sein. Daraus resultiert ein besonders zuverlässiges Zusammenwirken der Betätigungsstößel mit der Betätigungswelle. Insbesondere wird zuverlässig verhindert, dass ein Betätigungsstößel außer Eingriff mit der zugeordneten Nockenfläche gerät. Dadurch kann die Vorsteuerventileinheit besonders zuverlässig betrieben werden.
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In einer bevorzugten Alternative handelt es sich bei den Vertiefungen um umfangsmäßig an der Betätigungswelle umlaufende Nuten oder Abschnitte davon.
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Auch können die zumindest zwei Nockenflächen entlang der Wellenachse betrachtet deckungsgleich sein. Alternativ können die zumindest zwei Nockenflächen entlang der Wellenachse betrachtet gegeneinander versetzt und/oder gegeneinander um die Wellenachse verdreht sein. Für den Fall, dass die Nockenflächen deckungsgleich sind, werden mit diesen wirkverbundene Betätigungsstößel gleichzeitig und gleichartig betätigt. Daraus kann eine gleichzeitige und gleichartige Betätigung der zugeordneten Vorsteuerventile folgen.
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Wenn die Nockenflächen gegeneinander versetzt und/oder verdreht sind, werden die mit diesen kooperierenden Betätigungsstößel nacheinander und/oder in unterschiedlicher Weise betätigt. Beispielsweise schließt dies auch eine zeitlich überlappende Betätigung ein. Dadurch können zugeordnete Vorsteuerventile mit jeweils unterschiedlichen Betätigungscharakteristiken, d.h. mit unterschiedlichen Betätigungszeiten oder Hub-Zeit-Verläufen der zugeordneten Ventilelemente, betätigt werden.
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In einer alternativen Ausführungsform ist das Koppelungsteil ein Betätigungsschieber, der entlang einer Schieberachse verschiebbar gelagert ist. Somit kann jedes der zumindest zwei Vorsteuerventile durch Verschieben des Betätigungsschiebers geöffnet und/oder geschlossen werden. Auch diese Variante ist strukturell einfach und robust im Betrieb. Dabei kann der Betätigungsschieber manuell betätigbar sein. Auch ist es möglich, den Betätigungsschieber so zu gestalten, dass er mittels eines Werkzeugs verschoben werden kann. Bevorzugt ist dann eine Angriffskontur für das Werkzeug am Betätigungsschieber vorgesehen.
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Dabei kann jedes der zumindest zwei Vorsteuerventile einen Betätigungshebel aufweisen, der schwenkbar am jeweiligen Vorsteuerventil gelagert ist. Jeder Betätigungshebel ist mit einem Ventilelement des zugeordneten Vorsteuerventils wirkverbunden. Jeweils dem Ventilelement abgewandte Enden der Betätigungshebel sind mit dem Betätigungsschieber wirkverbunden. Die jeweiligen Ventilelemente der Vorsteuerventile sind somit auf einfache und zuverlässige Weise mit dem Betätigungsschieber gekoppelt. Zudem bestehen durch die Wahl der Form und Größe der Betätigungshebel gewisse Freiheitsgrade bei der Anordnung des Betätigungsschiebers innerhalb der Vorsteuerventileinheit. Diese können dafür genutzt werden, den Betätigungsschieber so anzuordnen, dass er leicht zugänglich ist. Das gilt insbesondere in einem Zustand, in dem die Vorsteuerventileinheit in einem Ventil verbaut ist.
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Bevorzugt greifen die Enden der Betätigungshebel jeweils in eine zugeordnete Ausnehmung am Betätigungsschieber ein. Dabei stellen die Ausnehmungen Mitnehmergeometrien dar. Es ergibt sich eine zuverlässige Wirkverbindung der Betätigungshebel mit dem Betätigungsschieber.
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Vorteilhafterweise sind die Ausnehmungen entlang der Schieberachse im Wesentlichen gleich lang oder unterschiedlich lang. Für den Fall, dass die Ausnehmungen gleich lang sind, können die Vorsteuerventile im Wesentlichen gleichzeitig und gleichartig betätigt werden. Durch eine Variation der Länge der Ausnehmungen kann eine Reihenfolge bei der Betätigung der Vorsteuerventile festgelegt werden. Mit anderen Worten können im Falle unterschiedlich langer Ausnehmungen die Vorsteuerventile zeitlich versetzt oder zeitlich überlappend betätigt werden.
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Auch lassen sich über die Länge der Ausnehmungen Betätigungszeiten einstellen, innerhalb derer die zugeordneten Vorsteuerventile geöffnet oder geschlossen werden, sowie Betätigungspausenzeiten, die zwischen der Betätigung zweier Vorsteuerventile liegen.
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Ferner kann durch die Gestaltung der Ausnehmungen für die einzelnen Ventilelemente der Vorsteuerventile jeweils eine Hub-Zeit-Charakteristik vorgegeben werden. Es lassen sich also auf einfache und zuverlässige Weise nahezu beliebige Schaltcharakteristiken umsetzen.
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In einer Variante weist jedes der zumindest zwei Vorsteuerventile eine Betätigungsnase auf, die entlang einer Nasenachse verschiebbar am jeweiligen Vorsteuerventil gelagert ist, wobei jede Betätigungsnase mit einem Ventilelement des zugeordneten Vorsteuerventils und mit dem Betätigungsschieber wirkverbunden ist. Auch in dieser Variante ist die Handbetätigung der Vorsteuerventile einfach und zuverlässig.
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Die Betätigungsnasen können jeweils an einer zugeordneten Betätigungsschräge am Betätigungsschieber anliegen, wobei die Betätigungsschrägen gegenüber der Schieberachse geneigt sind. Dabei sind die Betätigungsschrägen Mitnehmergeometrien. Indem der Betätigungsschieber verschoben wird, gleiten dann die Betätigungsnasen an den zugeordneten Betätigungsschrägen ab. Insbesondere weisen die Betätigungsschrägen einen Winkel größer 0° und kleiner 90° gegenüber der Schieberachse auf. Es lassen sich somit die Vorsteuerventile zuverlässig öffnen und/oder schließen.
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Bevorzugt weisen die Betätigungsschrägen unterschiedliche Verläufe, insbesondere unterschiedliche Neigungen auf. Über die Verläufe der Betätigungsschrägen, die auch Abstände verschiedener Betätigungsschrägen entlang der Schieberachse einschließen, lässt sich eine Reihenfolge bei der Betätigung der Vorsteuerventile festlegen. Zudem lassen sich Betätigungszeiten und zwischen den Betätigungen einzelner Vorsteuerventile liegende Betätigungspausenzeiten vorgeben. Ferner kann für die einzelnen Ventilelemente der Vorsteuerventile jeweils eine Hub-Zeit-Charakteristik vorgegeben werden. Somit können auf einfache und zuverlässige Weise nahezu beliebige Schaltcharakteristiken für die Betätigung der Vorsteuerventile umgesetzt werden.
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Zusätzlich wird die Aufgabe durch ein Ventil mit einer erfindungsgemäßen Vorsteuerventileinheit und einer Hauptventileinheit, die mittels der Vorsteuerventileinheit betätigbar ist gelöst. Bei einem solchen Ventil lassen sich die Vorsteuerventile auf einfache und zuverlässige Weise manuell betätigen.
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Dabei kann die Vorsteuerventileinheit in einem speziell für sie vorgesehenen Gehäuse des Ventils angeordnet sein, das mit einem Deckel verschlossen sein kann. Die Handbetätigungseinheit ist bevorzugt im montierten Zustand der Vorsteuerventileinheit so positioniert, dass sie entweder ohne Öffnen des Deckels zugänglich ist oder nach einem Öffnen des Deckels einfach zugänglich ist. Ein solches Gehäuse in Verbindung mit der darin angeordneten Vorsteuerventileinheit kann auch als Steuerkopf bezeichnet werden.
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Das Ventil ist insbesondere ein Prozessventil, also ein Ventil, das dazu dient, ein Prozessfluid in seiner Strömung zu beeinflussen, insbesondere eine Strömung zu unterbinden und/oder freizugeben.
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Im Übrigen gelten die hinsichtlich der Vorsteuerventileinheit genannten Effekte und Vorteile auch für das Ventil und umgekehrt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Es zeigen:
- - 1 in einer Längsschnittdarstellung ein erfindungsgemäßes Ventil mit einer erfindungsgemäßen Vorsteuerventileinheit gemäß einer ersten Ausführungsform,
- - 2 die Vorsteuerventileinheit aus 1 in einer isolierten, perspektivischen Darstellung,
- - 3 die Vorsteuerventileinheit aus 2 in einer Draufsicht,
- - 4 die Vorsteuerventileinheit aus den 2 und 3 entlang eines Schnittes IV-IV in 3,
- - 5 eine Betätigungswelle der Vorsteuerventileinheit aus den 2 bis 4 gemäß einer ersten Variante,
- - 6 eine Betätigungswelle der Vorsteuerventileinheit aus den 2 bis 4 gemäß einer zweiten Variante,
- - 7 in einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße Vorsteuerventileinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform,
- - 8 die Vorsteuerventileinheit aus 7 in einer Vorderansicht,
- - 9 in einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße Vorsteuerventileinheit gemäß einer dritten Ausführungsform,
- - 10 die Vorsteuerventileinheit aus 9 in einer Vorderansicht,
- - 11 in einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße Vorsteuerventileinheit gemäß einer vierten Ausführungsform, und
- - 12 die Vorsteuerventileinheit aus 11 in einer Vorderansicht.
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1 zeigt ein Ventil 10, das in der dargestellten Ausführungsform als Prozessventil ausgeführt ist.
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Darüber hinaus handelt es sich beim Ventil 10 um ein Regelventil.
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Es umfasst einen lediglich schematisch dargestellten ersten Abschnitt 12, der als Ventilgehäuse ausgeführt ist. Innerhalb des ersten Abschnitts kann ein Fluideingang 14 durch eine Betätigung des Ventils 10 wahlweise mit einem Fluidausgang 16 verbunden werden.
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Ein zweiter Abschnitt 18 des Ventils 10 umfasst eine Antriebseinheit 20 in Form eines Pneumatikzylinders. Dieser wirkt über einen Ventilstößel 22 auf ein nicht näher dargestelltes Ventilelement, das innerhalb des ersten Abschnitts 12 angeordnet ist.
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Ein dritter Abschnitt 24 des Ventils 10 ist als sogenannter Steuerkopf ausgeführt.
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Dieser umfasst ein Steuerkopfgehäuse 26, das auf einer dem ersten Abschnitt 12 entgegengesetzten Seite mit einem Deckel 28 verschlossen ist.
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Innerhalb des Steuerkopfgehäuses 26 ist eine Vorsteuerventileinheit 30 angeordnet, die später noch im Detail erläutert werden wird. Sie umfasst zwei Vorsteuerventile 32a, 32b, die elektrisch betätigbar sind.
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Um die Vorsteuerventileinheit 30 mit den Vorsteuerventilen 32a, 32b vom innerhalb des ersten Abschnitts 12 vorhandenen Ventil unterscheiden zu können, kann der erste Abschnitt 12 auch als Hauptventileinheit 33 bezeichnet werden.
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In einem Normalbetrieb des Ventils 10 kann mittels der Vorsteuerventile 32a, 32b der Pneumatikzylinder der Antriebseinheit 20 geregelt mit Druckluft versorgt werden, sodass das Ventil der Hauptventileinheit 33 über den Ventilstößel 22 betätigt wird, d. h. geöffnet oder geschlossen wird.
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In Fällen, in denen eine elektrische Betätigung der Vorsteuerventile 32a, 32b nicht möglich ist, beispielsweise weil das Ventil 10 gewartet wird oder in Betrieb genommen wird, kann die Vorsteuerventileinheit 30 auch manuell betätigt werden.
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Um dies zu ermöglichen, ist innerhalb des Steuerkopfgehäuses 26 ein Durchgang 34 vorgesehen, über den mit einem Werkzeug die Vorsteuerventileinheit 30 manuell betätigt werden kann.
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Hierfür muss der Deckel 28 vom Steuerkopfgehäuse 26 abgenommen werden.
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Die Vorsteuerventileinheit 30 des Ventils 10 ist in den 2 bis 6 im Detail dargestellt.
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Sie umfasst ein Gehäuse 36, das als gemeinsames Gehäuse für die beiden Vorsteuerventile 32a, 32b wirkt.
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Dabei geht das Gehäuse 36 einstückig in eine Trägerplatte 38 über, mittels der die Vorsteuerventileinheit 30 innerhalb des Steuerkopfgehäuses 26 befestigt werden kann.
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Die beiden Vorsteuerventile 32a, 32b sind als Magnetventile ausgebildet.
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Sie umfassenden somit jeweils einen vorzugsweise elektromagnetischen Antrieb 40a, 40b (siehe 4), mittels dem jeweils ein Ventilelement 42a, 42b entlang einer zugeordneten Ventilachse 44a, 44b des jeweiligen Vorsteuerventils 32a, 32b bewegt werden kann.
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Darüber hinaus weist die Vorsteuerventileinheit 30 eine gemeinsame Handbetätigungseinrichtung 46 für beide Vorsteuerventile 32a, 32b auf.
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Die Handbetätigungseinrichtung 46 umfasst dabei ein stabförmiges, beweglich innerhalb des Gehäuses 36 gelagertes Koppelungsteil 48, das in der Ausführungsform gemäß 2 bis 6 als Betätigungswelle 50 ausgeführt ist.
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Die Betätigungswelle 50 ist um eine Wellenachse 52 drehbar im Gehäuse 36 gelagert.
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Dabei ist an einem Ende 54 der Betätigungswelle 50 eine Anlagegeometrie 56 vorgesehen, über die mittels eines Werkzeugs die Betätigungswelle 50 verdreht werden kann.
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Innerhalb des Steuerkopfgehäuses 26 ist die Vorsteuerventileinheit 30 so angeordnet, dass die Anlagegeometrie 56 mit dem Werkzeug erreicht werden kann, wenn es durch den Durchgang 34 gesteckt wird (siehe 1).
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Entlang einer Längsrichtung der Betätigungswelle 50, die der Wellenachse 52 entspricht, sind mit einem Abstand hintereinander zwei Mitnehmergeometrien 58a, 58b vorgesehen, die in der dargestellten Ausführungsform jeweils als Nockenflächen 60a, 60b gestaltet sind.
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Jede der Nockenflächen 60a, 60b wirkt mit einem Betätigungsstößel 62a, 62b zusammen, die jeweils entlang einer Stößelachse 64a, 64b innerhalb des Gehäuses 36 verschiebbar gelagert sind.
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Dabei ist ein erstes Ende 66a des Betätigungsstößels 62a mit dem Ventilelement 42a verbunden.
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Ein erstes Ende 66b des Betätigungsstößels 62b ist mit dem Ventilelement 42b verbunden.
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Ferner liegt ein zweites Ende 68a des Betätigungsstößels 62a, das dem ersten Ende 66a entgegengesetzt ist, an der Nockenfläche 60a an.
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Ein zweites Ende 68b des Betätigungsstößels 62b, das dem ersten Ende 66b entgegengesetzt ist, liegt an der Nockenfläche 60b an.
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Ferner sind die Betätigungsstößel 62a, 62b jeweils über eine Feder 70a, 70b in Richtung der jeweils zugeordneten Nockenfläche 60a, 60b vorgespannt.
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Um ein sicheres Zusammenwirken der zweiten Enden 68a, 68b mit den jeweils zugeordneten Nockenflächen 60a, 60b zu gewährleisten, sind die Nockenflächen 60a, 60b jeweils als Boden von Vertiefungen 72a, 72b der Betätigungswelle 50 gestaltet.
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Die Vorsteuerventile 32a, 32b können somit im gezeigten Beispiel gezielt durch Drehen der Betätigungswelle 50 über die jeweils zugeordneten Betätigungsstößel 62a, 62b geöffnet werden.
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Dabei kann die Betätigungswelle 50 gemäß einer ersten Variante gestaltet sein, die in 5 dargestellt ist.
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In dieser Variante sind die beiden Nockenflächen 60a, 60b entlang der Wellenachse 52 betrachtet deckungsgleich.
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Bei einer Drehung der Betätigungswelle 50 bewegen sich also die Betätigungsstößel 62a, 62b im Wesentlichen zeitlich und örtlich parallel entlang ihrer Stößelachsen 64a, 64b.
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Dadurch werden die beiden Vorsteuerventil 32a, 32b im Wesentlichen gleichzeitig und gleichartig, d.h. mit gleichem Hub-Zeit-Verlauf, geöffnet.
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Eine andere Variante der Betätigungswelle 50 ist in 6 dargestellt.
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In dieser Variante sind die beiden Nockenflächen 60a, 60b entlang der Wellenachse 52 betrachtet gegeneinander um die Wellenachse 52 verdreht.
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In dieser Konfiguration werden die Betätigungsstößel 62a, 62b bei einer Drehung der Betätigungswelle 50 zeitlich versetzt in Richtung des jeweils zugeordneten Ventilelements 42a, 42b bewegt, sodass sich diese in einer vorgegebenen Reihenfolge öffnen.
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Die Vorsteuerventileinheit 30 kann auch gemäß einer zweiten Ausführungsform ausgebildet sein, die in den 7 und 8 im Detail dargestellt ist.
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Dabei wird im Folgenden lediglich auf die Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform eingegangen. Im Übrigen gelten die vorstehenden Erläuterungen zur ersten Ausführungsform auch für die zweite Ausführungsform.
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Darüber hinaus werden gleiche oder funktionsgleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen wie in der ersten Ausführungsform.
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Die Vorsteuerventileinheit 30 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst insgesamt vier Vorsteuerventile 32a, 32b, 32c, 32d. Diese sind entlang einer Aufreihungsrichtung 74 am Gehäuse 36 befestigt.
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Das Koppelungsteil 48 ist nun als Betätigungsschieber 76 ausgeführt.
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Dieser ist entlang einer Schieberachse 78 verschiebbar innerhalb des Steuerkopfgehäuses 26 gelagert.
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Dabei kann ein Ende 80 des Betätigungsschiebers 76 über den Durchgang 34 mit einem Werkzeug erreicht und verschoben werden.
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Am Betätigungsschieber 76 sind zudem Mitnehmergeometrien 58a, 58b, 58c, 58d in Form von insgesamt vier Ausnehmungen 82a, 82b, 82c, 82d vorgesehen, wobei jeweils eine der Ausnehmungen 82a bis 82d einem der Vorsteuerventile 32a bis 32d zugeordnet ist.
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Jedes der Vorsteuerventile 32a bis 32d weist zudem einen Betätigungshebel 84a, 84b, 84c, 84d auf, der schwenkbar am jeweils zugeordneten Vorsteuerventil 32a bis 32d gelagert ist.
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Dabei sind jeweils erste Enden 86a, 86b, 86d der Betätigungshebel 84a bis 84d mit einem nicht näher dargestellten Ventilelement des zugeordneten Vorsteuerventils 32a bis 32d gekoppelt.
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Zweite Enden 88a, 88b, 88c, 88d der Betätigungshebel 84a bis 84d greifenden jeweils in zugeordneten Ausnehmungen 82a bis 82d des Betätigungsschiebers 76 ein.
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Dabei sind die Ausnehmungen 82a bis 82d entlang der Schieberachse 78 im Wesentlichen gleich groß.
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Somit werden bei einem Verlagern des Betätigungsschiebers 76 entlang der Schieberachse 78, in der Darstellung gemäß 8 nach rechts, alle Betätigungshebel 84a bis 84d gleichzeitig und in gleicher Weise durch die jeweils zugeordneten Ausnehmungen 82a bis 82d mitgenommen und geschwenkt.
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Dadurch werden die mit den jeweiligen Betätigungshebeln 84a bis 84d verbundenen Ventilelemente gleichzeitig geöffnet oder geschlossen.
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Dabei können die Betätigungshebel 84a bis 84d jeweils über nicht dargestellte Federelemente in eine Richtung vorgespannt sein, die dem geöffneten oder dem geschlossenen Zustand der zugeordneten Ventilelemente entspricht.
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Die Vorsteuerventileinheit 30 kann alternativ gemäß einer dritten Ausführungsform gestaltet sein, die in den 9 und 10 dargestellt ist.
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Dabei stellt die Vorsteuerventileinheit 30 gemäß der dritten Ausführungsform eine Variante der Vorsteuerventileinheit 30 gemäß der zweiten Ausführungsform dar. Es wird somit lediglich auf die Unterschiede gegenüber der zweiten Ausführungsform eingegangen.
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Die Ausnehmungen 82a bis 82d des Betätigungsschiebers 76 sind nun entlang der Schieberachse 78 unterschiedlich groß, d. h. unterschiedlich lang.
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Dabei nimmt eine Länge der Ausnehmungen 82a bis 82d entlang der Schieberachse 78 ausgehend von der Ausnehmung 82a sukzessive zu. Die Ausnehmung 82 d ist also die größte oder längste.
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Wird nun der Betätigungsschieber 76 in der Darstellung gemäß 10 entlang der Schieberachse 78 nach rechts bewegt, so wird zuerst der Betätigungshebel 84a verschwenkt.
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Nachdem der Betätigungsschieber 76 um eine gewisse Wegstrecke entlang der Schieberachse 78 weiter verschoben wurde, kommt das Ende 88b des Betätigungshebels 84b mit einem Rand der Ausnehmung 82b in Kontakt, sodass bei einem weiteren Verschieben des Betätigungsschiebers 76 auch der Betätigungshebel 84b verschwenkt wird.
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Nach einer weiteren Verschiebungsstrecke kommt das Ende 88c des Betätigungshebels 84c mit einem Rand der zugeordneten Ausnehmung 82c in Kontakt, sodass dann das Vorsteuerventil 32c betätigt wird.
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Wird der Betätigungsschieber 76 in der Darstellung gemäß 10 noch weiter nach rechts verschoben, so kommt auch das Ende 88d des Betätigungshebels 84d mit einem Rand der Ausnehmung 82d in Kontakt, sodass auch das Vorsteuerventil 32d betätigt wird.
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Zusammenfassend werden also die Vorsteuerventile 32a bis 32d in einer vorgegebenen Reihenfolge nacheinander geschaltet.
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Eine vierte Ausführungsform der Vorsteuerventileinheit 30 ist in den 11 und 12 dargestellt.
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Dabei wird wieder lediglich auf die Unterschiede gegenüber den bereits erläuterten Ausführungsformen eingegangen.
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Wieder sind insgesamt vier Vorsteuerventile 32a bis 32d vorgesehen.
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Allerdings weisen diese nun anstelle von Betätigungshebeln Betätigungsnasen 90a, 90b, 90c, 90d auf, die jeweils entlang einer zugeordneten Nasenachse 92a, 92b, 92c, 92d verschiebbar am jeweils zugeordneten Vorsteuerventil 32a bis 32d gelagert sind.
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Innerhalb des jeweiligen Vorsteuerventils 32a bis 32d sind die Betätigungsnasen 90a bis 90d jeweils mit einem nicht näher dargestellten Ventilelement wirkverbunden.
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Die Betätigungsnasen 90a bis 90d wirken zudem mit einem Betätigungsschieber 76 zusammen, der entlang einer Schieberachse 78 verschiebbar im Steuerkopfgehäuse 26 gelagert ist.
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Dabei greifen die Betätigungsnasen 90a bis 90d jeweils in eine Ausnehmung 82a bis 82d am Betätigungsschieber 76 ein.
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Eine Wand jeder Ausnehmung 82a bis 82d ist als Betätigungsschräge 94a, 94b, 94c, 94d ausgeführt, die gegenüber der Schieberachse 78 geneigt sind.
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Dabei sind die Betätigungsschrägen 94a, 94b, 94c, 94d Mitnehmergeometrien 58a, 58b, 58c, 58d.
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An jeder der Betätigungsschrägen 94a bis 94d liegt die jeweils zugeordnete Betätigungsnase 90a bis 90d an.
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Wird der Betätigungsschieber 76 in der Darstellung gemäß 12 nach rechts bewegt, gleiten alle Betätigungsnasen 90a bis 90d an den jeweils zugeordneten Betätigungsschrägen 94a bis 94b ab, sodass die Betätigungsnasen 90a bis 90d entlang der jeweils zugeordneten Nasenachsen 92a bis 92d verschoben werden.
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Auf diese Weise werden die Vorsteuerventile 32a bis 32d durch Verlagern des Betätigungsschiebers 76 entlang der Schieberachse 78 betätigt.
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Dabei können die Betätigungsnasen 90a bis 90d jeweils über ein nicht näher dargestelltes Federelement in eine Richtung vorgespannt sein, die dem geschlossenen oder dem geöffneten Zustand des jeweils zugeordneten Ventilelements entspricht.
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Es versteht sich dabei, dass die Ausnehmungen 82a bis 82d, in die die Betätigungsnasen 90a bis 90d eingreifen auch entsprechend der Ausführungsform aus 10 unterschiedlich lang ausgebildet sein können, sodass die verschiedenen Betätigungsnasen 90a bis 90d zeitlich nacheinander entlang der jeweils zugeordneten Nasenachse 92a bis 92d verschoben werden.
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Dann werden die Vorsteuerventile 32a bis 32d in einer vorgegebenen Reihenfolge betätigt.
