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Die Erfindung betrifft eine Ventileinheit, mit einem elektrofluidisch vorgesteuerten Hauptventil, das einen durch einander entgegengesetzte Fluidbeaufschlagung unter Ausführung einer Umschaltbewegung hin und her bewegbaren Hauptventilschieber aufweist,
und mit einer Vorsteuerventileinrichtung, die an dem Hauptventil in einer zu einer Ventil-Höhenrichtung senkrechten Ventil-Längsrichtung benachbart angeordnet ist und durch die über einen ersten Vorsteuer-Arbeitskanal und einen zweiten Vorsteuer-Arbeitskanal der Ventileinheit die Fluidbeaufschlagung des Hauptventilschiebers mittels eines Vorsteuerfluides steuerbar ist,
wobei die Vorsteuerventileinrichtung über zwei in der Ventil-Längsrichtung aneinandergereihte, elektrisch betätigbare erste und zweite Vorsteuerventile verfügt, von denen das erste Vorsteuerventil zwischen dem Hauptventil und dem zweiten Vorsteuerventil angeordnet ist, wobei das erste Vorsteuerventil ein erstes Vorsteuerventilgehäuse aufweist,
wobei mittels des ersten Vorsteuerventils eine Fluidströmung des Vorsteuerfluides im ersten Vorsteuer-Arbeitskanal und mittels des zweiten Vorsteuerventils eine Fluidströmung des Vorsteuerfluides im zweiten Vorsteuer-Arbeitskanal steuerbar ist,
wobei der zweite Vorsteuer-Arbeitskanal auf seinem Weg zwischen dem zweiten Vorsteuerventil und dem Hauptventil das erste Vorsteuerventil durchsetzt,
und wobei das erste Vorsteuerventil mit einer Handbetätigungseinrichtung ausgestattet ist, die ein zumindest teilweise in einem Betätigungsglied-Aufnahmeraum des ersten Vorsteuerventilgehäuses aufgenommenes Handbetätigungsglied aufweist, das zum manuellen Hervorrufen einer das erste Vorsteuerventil betätigenden Betätigungsbewegung von außerhalb der Vorsteuerventileinrichtung her zugänglich ist.
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Eine aus der
EP 1 508 732 A1 bekannte Ventileinheit dieser Art hat ein Hauptventil mit einem Hauptventilschieber, wobei der Hauptventilschieber durch selektive Fluidbeaufschlagung seiner beiden einander entgegengesetzten Stirnflächen zwischen verschiedenen Schaltstellungen umschaltbar ist. Für diese Fluidbeaufschlagung enthält die Ventileinheit zwei Vorsteuer-Arbeitskanäle, die jeweils einem von zwei Vorsteuerventilen einer axial an das Hauptventil angebauten Vorsteuerventileinrichtung zugeordnet sind. Ein erstes der beiden Vorsteuerventile sitzt zwischen dem Hauptventil und einem zweiten der beiden Vorsteuerventile und kann die Fluidströmung eines Vorsteuerfluides in einem ersten der beiden Vorsteuer-Arbeitskanäle steuern. Hierzu erstreckt sich der erste Vorsteuer-Arbeitskanal von dem ersten Vorsteuerventil weg zu der Hauptstufe. Das zweite Vorsteuerventil kann die Fluidströmung eines Vorsteuerfluides in einem zweiten der beiden Vorsteuer-Arbeitskanäle steuern, der von dem zweiten Steuerventil ausgeht und auf seinem Weg zum Hauptventil ein als erstes Vorsteuerventilgehäuse bezeichnetes Vorsteuerventilgehäuse des ersten Vorsteuerventils durchsetzt. Beide Vorsteuerventile sind jeweils mit einer Handbetätigungseinrichtung ausgestattet, um alternativ zu einer elektrischen Betätigung bei Bedarf eine manuelle Betätigung hervorrufen zu können. Bei dem ersten Vorsteuerventil enthält die Handbetätigungseinrichtung ein manuell in einer Ventil-Höhenrichtung verstellbares Handbetätigungsglied, das von außerhalb der Ventileinheit her zur Beaufschlagung mit einer manuellen Betätigungskraft zugänglich ist. Das Handbetätigungsglied sitzt in einem Betätigungsglied-Aufnahmeraum eines stutzenartigen Fortsatzes eines zu einer Magnetventilpatrone gehörenden Bestandteils des ersten Vorsteuerventilgehäuses und wird von dem zweiten Vorsteuer-Arbeitskanal auf seinem Weg zum Hauptventil seitlich in einem die Magnetventilpatrone umhüllenden Gehäusebestandteil passiert. Die in der Vorsteuerventileinrichtung verlaufenden Kanalabschnitte der beiden Vorsteuer-Arbeitskanäle münden quer zu der Ventil-Höhenrichtung nebeneinanderliegend an einer vorderen Stirnfläche des ersten Vorsteuerventilgehäuses aus, mit der die Vorsteuerventileinrichtung an das Hauptventil angebaut ist. Bedingt durch den geschilderten Kanalverlauf der beiden Vorsteuer-Arbeitskanäle ist ein gewisses Mindestmaß in der zur Ventil-Höhenrichtung und einer dazu rechtwinkeligen Ventil-Längsrichtung gemessenen Breite der Vorsteuerventileinrichtung nicht unterschreitbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Maßnahmen zu treffen, die unter Gewährleistung der Funktionssicherheit eine Verringerung der Baubreite der Vorsteuerventileinrichtung ermöglichen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Ventileinheit in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass der zweite Vorsteuer-Arbeitskanal den im ersten Vorsteuerventilgehäuse ausgebildeten Betätigungsglied-Aufnahmeraum im Bereich des Handbetätigungsgliedes mit einem Aufnahmeraum-Kanalabschnitt durchsetzt.
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Auf diese Weise ist der mittels des zweiten Vorsteuerventils hinsichtlich der Fluidströmung eines Vorsteuerfluides steuerbare zweite Vorsteuer-Arbeitskanal im Innern des ersten Vorsteuerventilgehäuses nicht seitlich neben dem Betätigungsglied-Aufnahmeraum vorbeigeführt, sondern erstreckt sich direkt durch den das Handbetätigungsglied zumindest teilweise aufnehmenden Betätigungsglied-Aufnahmeraum hindurch. Der den Betätigungsglied-Aufnahmeraum durchsetzende Kanalabschnitt des zweiten Vorsteuer-Arbeitskanals wird als Aufnahmeraum-Kanalabschnitt bezeichnet. Erfindungsgemäß wird also ein zur Realisierung der Handbetätigungseinrichtung sowieso erforderlicher Bestandteil des ersten Vorsteuerventils, nämlich der Betätigungsglied-Aufnahmeraum, für die Kanalführung des zweiten Vorsteuer-Arbeitskanals verwendet und es kann auf ein Vorbeiführen des zweiten Vorsteuer-Arbeitskanals seitlich neben der Handbetätigungseinrichtung des ersten Vorsteuerventils verzichtet werden. Dies bietet die vorteilhafte Möglichkeit zu einer bedarfsgemäßen Reduzierung der Baubreite der Vorsteuerventileinrichtung und somit der gesamten Ventileinheit. Die Ventileinheit lässt sich in einer sehr kompakten Bauweise kostengünstig herstellen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Bei den beiden Vorsteuerventilen kann es sich beispielsweise um Piezoventil handeln. Besonders vorteilhaft wird allerdings eine Ausführung als elektrisch betätigbare Magnetventile angesehen.
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Das mittels der Vorsteuerventileinrichtung ansteuerbare Hauptventil verfügt zweckmäßigerweise über ein Hauptventilgehäuse, in dem sich der Hauptventilschieber befindet und in dem zwei als erste und zweite Antriebskammern bezeichnete Antriebskammern ausgebildet sind, wobei die erste Antriebskammer von einer ersten Antriebsfläche des Hauptventilschiebers und die zweite Antriebskammer von einer bezüglich der ersten Antriebsfläche axial entgegengesetzten zweiten Antriebsfläche des Hauptventilschiebers begrenzt ist. Zur gesteuerten Fluidbeaufschlagung mit einem Vorsteuerfluid ist die erste Antriebskammer mit dem ersten Vorsteuer-Arbeitskanal und die zweite Antriebskammer mit dem zweiten Vorsteuer-Arbeitskanal fluidisch verbunden.
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Die beiden Antriebskammern sind bevorzugt in der Ventil-Längsrichtung einander entgegengesetzten Endabschnitten des Hauptventilgehäuses zugeordnet. Alternativ ist es auch möglich, beide Antriebskammern ein und demselben axialen Endabschnitt des Hauptventilgehäuses zuzuordnen und dabei den Hauptventilschieber beispielsweise mit einem doppeltwirkend beaufschlagbaren Antriebskolben auszustatten.
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Um die angestrebte Vorsteuerventilfunktion zu erfüllen, verfügt das erste Vorsteuerventil zweckmäßigerweise über ein in einer Ventilkammer des ersten Vorsteuerventilgehäuses beweglich angeordnetes erstes Vorsteuerventilglied. Das erste Vorsteuerventilglied ist zweckmäßigerweise alternativ in einer von zwei Schaltstellungen positionierbar, in denen es den ersten Vorsteuer-Arbeitskanal wahlweise belüftet oder entlüftet. Einen entsprechenden Aufbau hat zweckmäßigerweise auch das zweite Vorsteuerventil. Zwischen dem den Betätigungslied-Aufnahmeraum des ersten Vorsteuerventils durchsetzenden Aufnahmeraum-Kanalabschnitt und der Ventilkammer des ersten Vorsteuerventils ist zweckmäßigerweise eine fluiddichte Abtrennung realisiert, um gegenseitige fluidische Beeinflussungen zuverlässig auszuschließen. Die fluiddichte Abtrennung wird zweckmäßigerweise mit Hilfe einer Dichtungseinrichtung realisiert.
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Bevorzugt ist der Aufnahmeraum-Kanalabschnitt in dem Betätigungsglied-Aufnahmeraum so ausgebildet, dass er sich zumindest ein Stück weit peripher um das Handbetätigungsglied herum erstreckt. Der Aufnahmeraum-Kanalabschnitt verläuft somit in einem Zwischenraum zwischen dem Außenumfang des Handbetätigungsgliedes und dem Innenumfang des Betätigungsglied-Aufnahmeraumes. Eine solche Ausgestaltung ist zumindest hinsichtlich des Handbetätigungsgliedes kostengünstiger realisierbar als eine prinzipiell ebenfalls mögliche Bauform, bei der das Handbetätigungsglied von dem Aufnahmeraum-Kanalabschnitt durchsetzt ist.
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Besonders zweckmäßig wird eine ringförmige Ausbildung des Aufnahmeraum-Kanalabschnittes angesehen, derart, dass er sich in dem Betätigungsglied-Aufnahmeraum peripher vollständig rings um das Handbetätigungsglied herum erstreckt. In diesem Zusammenhang ist der ringförmig ausgebildete Aufnahmeraum-Kanalabschnitt zweckmäßigerweise radial innen von dem Handbetätigungsglied und radial außen von einem den Betätigungsglied-Aufnahmeraum peripher begrenzenden Gehäuseabschnitt des ersten Vorsteuerventilgehäuses begrenzt. Der Aufnahmeraum-Kanalabschnitt kann beispielsweise als Ringspalt realisiert sein, der koaxial um das Handbetätigungsglied herum ausgebildet ist. Besonders einfach lässt sich die Ringform des Aufnahmeraum-Kanalabschnittes dadurch realisieren, dass das Handbetätigungsglied in seinem zugeordneten Längenabschnitt einen geringeren Außendurchmesser hat als der Innendurchmesser des Betätigungsglied-Aufnahmeraumes. Zur Realisierung des ringförmigen Aufnahmeraum-Kanalabschnittes besteht ferner beispielsweise die Möglichkeit, im Außenumfang des Handbetätigungsgliedes und/oder im Innenumfang des Betätigungsglied-Aufnahmeraumes eine Ringnut auszubilden.
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Der zweite Vorsteuer-Arbeitskanal hat in dem ersten Vorsteuerventilgehäuse zusätzlich zu dem Aufnahmeraum-Kanalabschnitt zweckmäßigerweise noch zwei weitere Kanalabschnitte, und zwar einen zum Hauptventil führenden vorderen Kanalabschnitt und eine zum zweiten Vorsteuerventil führenden hinteren Kanalabschnitt. Diese beiden vorderen und hinteren Kanalabschnitte münden zweckmäßigerweise an in der Umfangsrichtung des Betätigungsglied-Aufnahmeraumes zueinander beabstandete Umfangsbereichen mit jeweils einer inneren Kanalmündung in den Betätigungsglied-Aufnahmeraum ein und gehen auf diese Weise in den Aufnahmeraum-Kanalabschnitt über.
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Als zweckmäßig wird es angesehen, wenn die innere Kanalmündung des vorderen Kanalabschnittes und die innere Kanalmündung des hinteren Kanalabschnittes in Umfangsbereichen des Betätigungsglied-Aufnahmeraumes angeordnet sind, die sich in der Ventil-Längsrichtung diametral gegenüberliegen. Die innere Kanalmündung des vorderen Kanalabschnittes liegt auf der Seite des Hauptventils und die innere Kanalmündung des hinteren Kanalabschnittes liegt auf der Seite des zweiten Vorsteuerventils.
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Die Handbetätigungseinrichtung ist bevorzugt so ausgebildet, dass die Bewegungsrichtung der Betätigungsrichtung des Handbetätigungsgliedes, durch die sich der Betriebszustand des ersten Vorsteuerventils verändern lässt, in der zu der Ventil-Längsrichtung senkrechten Ventil-Höhenrichtung der Ventileinheit verläuft. Das Handbetätigungsglied hat zweckmäßigerweise im Bereich einer in der Ventil-Höhenrichtung orientierten Ventil-Oberseite der Ventileinheit eine Betätigungsfläche, die zum Hervorrufen der Betätigungsbewegung von Hand oder mittels eines in der Hand gehaltenen Handwerkzeuges, beispielsweise ein Schraubenzieher, beaufschlagbar ist.
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Zur Ausführung der Betätigungsbewegung ist das Handbetätigungsglied zweckmäßigerweise in dem Betätigungsglied-Aufnahmeraum rein linear verschiebbar. Die Handbetätigung ist auf diese Weise besonders einfach möglich. Alternativ käme beispielsweise auch eine kombinierte Dreh-Linear-Bewegung in Frage.
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Bevorzugt ist das Handbetätigungsglied in eine unbetätigte Grundstellung durch eine Rückstellfeder vorgespannt, deren Federkraft zum Verlagern in eine betätigte Stellung zu überwinden ist. Die Handbetätigungseinrichtung kann Verriegelungsmittel haben, die es erlauben, das Handbetätigungsglied in der betätigten Stellung lösbar zu verriegeln.
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Bei einer besonders kostengünstigen Realisierung ist das Handbetätigungsglied stößelförmig ausgebildet und verfügt über eine runde und dabei insbesondere eine kreisrunde periphere Außenkontur. Der Betätigungsglied-Aufnahmeraum hat eine zu dieser runden Außenkontur komplementäre runde Innenkontur.
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Bevorzugt weist das Handbetätigungsglied zwei in der Bewegungsrichtung seiner Betätigungsbewegung zueinander beabstandete Dichtringe auf, die unter Abdichtung gleitverschieblich an einer Innenumfangsfläche des Betätigungsglied-Aufnahmeraumes anliegen und die den sich durch den Betätigungsglied-Aufnahmeraum hindurch erstreckenden Aufnahmeraum-Kanalabschnitt des zweiten Vorsteuer-Arbeitskanals axial beidseits dicht verschließen. Zweckmäßigerweise dichtet einer der Dichtringe den Betätigungsglied-Aufnahmeraum zur Umgebung der Ventileinheit hin ab, während der andere Dichtungsring den Betätigungsglied-Aufnahmeraum zu einer im Innern des Ventilgehäuses ausgebildeten Ventilkammer hin abdichtet, in der sich ein Vorsteuerventilglied des ersten Vorsteuerventils befindet. Bei einer alternativen Ausführungsform sind die Dichtringe ortsfest am ersten Ventilgehäuse fixiert und das Handbetätigungsglied liegt gleitverschieblich an den Dichtringen an.
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Die beiden Vorsteuer-Arbeitskanäle haben zweckmäßigerweise jeweils einen sich in der Vorsteuer-Ventileinrichtung erstreckenden Längenabschnitt, der als Vorsteuerventil-Kanalabschnitt bezeichnet wird. Jeder Vorsteuerventil-Kanalabschnitt geht zweckmäßigerweise in einen sich im Hauptventil erstreckenden Hauptventil-Kanalabschnitt des zugeordneten ersten beziehungsweise zweiten Vorsteuer-Arbeitskanals über. Die beiden Vorsteuerventil-Kanalabschnitte münden zweckmäßigerweise an einer dem Hauptventil zugewandten vorderen Stirnfläche des ersten Vorsteuerventilgehäuses mit jeweils einer Austrittsöffnung aus, wobei die Austrittsöffnung des Vorsteuerventil-Kanalabschnittes des ersten Vorsteuer-Arbeitskanals als erste Vorsteuer-Austrittsöffnung und die Austrittsöffnung des Vorsteuerventil-Kanalabschnittes des zweiten Vorsteuer-Arbeitskanals als zweite Vorsteuer-Austrittsöffnung bezeichnet wird. Jede dieser beiden Vorsteuer-Austrittsöffnungen geht zweckmäßigerweise in einen der bereits erwähnten Hauptventil-Kanalabschnitte über. Wird die Vorsteuerventileinrichtung an das Hauptventil angebaut, stellen sich die gewünschten Kanalverbindungen entsprechend ein.
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Aufgrund der Kanalführung des zweiten Vorsteuer-Arbeitskanals durch den Betätigungsglied-Aufnahmeraum hindurch, besteht die vorteilhafte Möglichkeit, die beiden Vorsteuer-Austrittsöffnungen an der vorderen Stirnfläche des ersten Vorsteuerventilgehäuses in der Ventil-Höhenrichtung zueinander beabstandet derart anzuordnen, dass sie in einer gemeinsamen Mittelebene der Ventileinheit liegen, die von einer die oben genannte Ventil-Längsrichtung vorgebenden Ventillängsachse und einer die ebenfalls oben erwähnte Ventil-Höhenrichtung vorgebenden Ventilhochachse der Ventileinheit aufgespannt ist. Somit lassen sich die beiden Vorsteuer-Austrittsöffnungen breitenmittig an der vorderen Stirnfläche des ersten Vorsteuerventilgehäuses platzieren, was gute Voraussetzungen für eine einfache Fluidverbindung mit dem Hauptventil schafft.
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Zweckmäßigerweise erstrecken sich in der Vorsteuerventileinrichtung auch noch jeweils ein Längenabschnitt eines das Vorsteuerfluid bereitstellenden Vorsteuer-Speisekanals und eines für die Vorsteuerentlüftung verwendeten Vorsteuer-Entlüftungskanals. Auch diese Kanalabschnitte münden zweckmäßigerweise an der vorderen Stirnfläche des ersten Vorsteuerventilgehäuses aus, wobei sie zweckmäßigerweise ebenfalls in der erwähnten Mittelebene der Ventileinheit liegen.
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Die Vorsteuerventileinrichtung kann als eine Baueinheit ausgebildet sein, in die die beiden Vorsteuerventile integriert sind, wobei beide Vorsteuerventile über ein gemeinsames erstes Vorsteuerventilgehäuse verfügen. Als vorteilhafter wird jedoch eine Bauform angesehen, bei der die beiden Vorsteuerventile gesondert voneinander ausgebildet sind und das zweite Vorsteuerventil ein bezüglich des ersten Vorsteuerventilgehäuses des ersten Vorsteuerventils separates zweites Vorsteuerventilgehäuse aufweist, wobei die beiden Vorsteuerventilgehäuse in einem Fügebereich mit einander zugewandten Stirnflächen in der Ventil-Längsrichtung aneinander angesetzt sind. Eine derart voneinander gesonderte Ausgestaltung der beiden Vorsteuerventile vereinfacht unter anderem die Realisierung der erforderlichen Ventilkanäle.
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Im Zusammenhang mit der Verwirklichung der Vorsteuerventileinrichtung mittels je eines eigenen ersten und zweiten Vorsteuerventilgehäuses der beiden Vorsteuerventileinheiten ist es zweckmäßig, wenn der zweite Vorsteuer-Arbeitskanal einen sich durch das erste Vorsteuerventilgehäuse hindurch erstreckenden, den Aufnahmeraum-Kanalabschnitt enthaltenden ersten Arbeitskanalabschnitt und einen sich in dem zweiten Vorsteuerventilgehäuse erstreckenden zweiten Arbeitskanalabschnitt aufweist, wobei der erste und zweite Arbeitskanalabschnitt im Fügebereich der beiden Vorsteuerventilgehäuse in Fluidverbindung miteinander stehen. Der erste und zweite Arbeitskanalabschnitt münden in dem Fügebereich derart an den einander zugewandten Stirnflächen der beiden Vorsteuerventilgehäuse aus, dass sie - insbesondere unter Zwischenschaltung einer geeigneten Dichtungseinrichtung - ineinander übergehen.
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Prinzipiell kann lediglich das erste Vorsteuerventil mit einer Handbetätigungseinrichtung ausgestattet sein, während das zweite Vorsteuerventil ausschließlich elektrisch betätigbar ist. Es ist allerdings vorteilhafter, wenn auch das zweite Vorsteuerventil mit einer Handbetätigungseinrichtung ausgestattet ist, sodass jedes Vorsteuerventil über eine eigene Handbetätigungseinrichtung für eine bedarfsgemäße individuelle manuelle Betätigung verfügt, zusätzlich zur Möglichkeit einer durch eine elektronische Steuereinrichtung hervorrufbaren elektrischen Betätigung.
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Die Handbetätigungseinrichtung des zweiten Vorsteuerventils verfügt vorzugsweise über ein zumindest teilweise in einem Betätigungsglied-Aufnahmeraum aufgenommenes Handbetätigungsglied, das zum manuellen Hervorrufen einer das zweite Vorsteuerventil betätigenden Betätigungsbewegung von außerhalb der Vorsteuerventileinrichtung her zugänglich ist. Die beiden Handbetätigungseinrichtungen sind insbesondere so angeordnet, dass sie von einer gleichen Seite der Ventileinheit her zugänglich sind, insbesondere von einer in der Ventil-Höhenrichtung orientierten Ventil-Oberseite der Ventileinheit her.
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Bevorzugt verfügt das erste Vorsteuerventil über ein in seinem ersten Vorsteuerventilgehäuse beweglich angeordnetes erstes Vorsteuerventilglied, während das zweite Vorsteuerventil ein bewegliches zweites Vorsteuerventilglied aufweist. Beide Vorsteuerventilglieder sind zur Veränderung des Betriebszustandes des zugeordneten Vorsteuerventils elektrisch betätigbar ausgebildet. Darüber hinaus ist das Vorsteuerventilglied jedes mit einer Handbetätigungseinrichtung ausgestatteten Vorsteuerventils alternativ auch manuell betätigbar.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- 1 einen Längsschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventileinheit gemäß Schnittebene I-I aus 2, 3 und 4, wobei ein Hauptventilschieber des Hauptventils strichpunktiert lediglich angedeutet ist,
- 2 einen Schnitt durch die Ventileinheit aus 1 gemäß Schnittebene II-II aus 1, 3 und 4 im Übergangsbereich zwischen der Vorsteuerventileinrichtung und dem Hauptventil,
- 3 einen Längsschnitt gemäß Schnittebene III-III aus 1 und 2 mit nur partieller Abbildung des Hauptventils und
- 4 einen weiteren Längsschnitt gemäß Schnittebene IV-IV aus 1 und 2, wobei wiederum das Hauptventil nur partiell sichtbar ist.
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Die in Ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Ventileinheit hat eine Ventillängsachse 2, eine dazu senkrechte Ventilhochachse 3 und eine zu den beiden vorgenannten Achsen 2, 3 rechtwinkelige Ventilquerachse 4. Sich in der jeweiligen Achsrichtung erstreckende Richtungen werden unter Verwendung des gleichen Bezugszeichens als Ventil-Längsrichtung 2, als Ventil-Höhenrichtung 3 und als Ventil-Querrichtung 2 bezeichnet.
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Ungeachtet dieser Achsen-Bezeichnungen lässt sich die Ventileinheit 1 mit beliebiger räumlicher Orientierung betreiben, beispielsweise mit vertikal oder horizontal ausgerichteter Ventilhochachse 3.
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Die Ventileinheit 1 hat eine in der Ventil-Höhenrichtung 3 orientierte und in 1 oben liegende Ventil-Oberseite 5. Hierzu entgegengesetzt hat die Ventileinheit 1 eine Ventil-Unterseite 6. Ferner hat die Ventileinheit 1 eine in der Ventil-Längsrichtung 2 orientierte und in 1 links liegende Ventil-Vorderseite 7 und eine hierzu axial entgegengesetzte Ventil-Rückseite 8.
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Die Abmessungen der Ventileinheit 1 in der Ventil-Querrichtung 4 definieren eine Breite der Ventileinheit 1. Breitenmittig erstreckt sich durch die Ventileinheit 1 eine imaginäre Mittelebene 12, die von der Ventillängsachse 2 und der Ventilhochachse 3 aufgespannt ist.
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Die Ventileinheit 1 hat ein Hauptventil 13 und eine Vorsteuerventileinrichtung 14. Letztere dient zur elektrofluidischen und insbesondere elektropneumatischen Vorsteuerung des Hauptventils 13.
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Das Hauptventil 13 hat ein Hauptventilgehäuse 15 mit einer der Ventil-Rückseite 8 zugewandten hinteren Stirnfläche 16, wobei die Vorsteuerventileinrichtung 14 mit einer der Ventil-Vorderseite 7 zugewandten vorderen Stirnfläche 17 an die hintere Stirnfläche 16 des Hauptventilgehäuses 15 angesetzt und daran befestigt ist. Ersichtlich ist also die Vorsteuerventileinrichtung 14 an dem Hauptventil 13 in der Ventil-Längsrichtung 2 benachbart angeordnet.
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Die Vorsteuerventileinrichtung 14 hat zwei in der Ventil-Längsrichtung 2 aneinandergereihte und jeweils elektrisch betätigbare Vorsteuerventile 18, 19, die zur besseren Unterscheidung als erstes Vorsteuerventil 18 und zweites Vorsteuerventil 19 bezeichnet werden. Das erste Vorsteuerventil 18 ist bezogen auf die Ventil-Längsrichtung 2 zwischen dem Hauptventil 13 und dem zweiten Vorsteuerventil 19 angeordnet und hat ein als erstes Vorsteuerventilgehäuse 22 bezeichnetes Ventilgehäuse, an dem die weiter oben erwähnte Stirnfläche 17 der Vorsteuerventileinrichtung 14 ausgebildet ist.
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Bevorzugt sind die beiden Vorsteuerventile 18, 19 entsprechend des illustrierten Ausführungsbeispiels gesondert voneinander ausgebildet und in einem Fügebereich 24 in der Ventil-Längsrichtung 2 aneinander angesetzt. Hierzu hat das zweite Vorsteuerventil 19 ein als zweites Vorsteuerventilgehäuse 23 bezeichnetes eigenes Ventilgehäuse, das eine dem ersten Vorsteuerventil 18 zugewandte vordere Stirnfläche 23 hat, mit der es in dem Fügebereich 24 an eine der Ventil-Rückseite 8 zugewandte hintere Stirnfläche 26 des ersten Vorsteuerventilgehäuses 22 angesetzt ist.
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Mittels nicht weiter illustrierter Befestigungsmittel wie zum Beispiel Befestigungsklammern und/oder Befestigungsschrauben sind die beiden Vorsteuerventile 18, 19 untereinander und mit dem Hauptventil 13 fest verbunden, insbesondere in lösbarer Weise.
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Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel sind die beiden aneinandergereihten Vorsteuerventile 18, 19 integrale Bestandteile der in diesem Fall als Vorsteuerventileinheit ausgebildeten Vorsteuerventileinrichtung 14. In diesem Fall ist nur ein Vorsteuerventilgehäuse vorhanden, wobei insbesondere das erste Vorsteuerventilgehäuse 22 gleichzeitig als Ventilgehäuse für das zweite Vorsteuerventil 19 fungiert.
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Das Hauptventil 13 ist ein Mehrwegeventil mit im Prinzip beliebiger Funktionalität. Es handelt sich insbesondere um ein Zweistellungsventil oder um ein Dreistellungsventil. Beispielhaft ist das Hauptventil 13 als ein 5/2-Mehrwegeventil konzipiert.
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Im Innern des Hauptventilgehäuses 15 ist ein sich in der Ventil-Längsrichtung 2 erstreckender und als Schieberaufnahme 27 fungierender Hohlraum ausgebildet. In der Schieberaufnahme 27 erstreckt sich ein in der Zeichnung nur gestrichelt angedeuteter länglicher Hauptventilschieber 28, der unter Ausführung einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten linearen Umschaltbewegung 29 in der Ventil-Längsrichtung 2 zwischen wenigstens zwei Schaltstellungen umschaltbar ist. In die Schieberaufnahme 27 münden seitlich in gegenseitigem Abstand mehrere das Hauptventilgehäuse 15 durchsetzende Hauptventilkanäle 32 ein, die abhängig von der momentanen Schaltstellung des Hauptventilschiebers 28 in unterschiedlichen Kanalkonfigurationen miteinander verbunden und/oder voneinander abgetrennt sind.
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Beispielhaft definieren die fünf Hauptventilkanäle 32 einen Haupt-Speisekanal 32a, zwei Haupt-Arbeitskanäle 32b, 32c und zwei Haupt-Entlüftungskanäle 32d, 32e. In den beiden exemplarisch möglichen Schaltstellungen des Hauptventilschiebers 28 ist der Haupt-Speisekanal 32a entweder mit dem einen oder dem anderen Arbeits-Speisekanal 32b, 32c verbunden, während gleichzeitig der jeweils andere Haupt-Arbeitskanal 32c, 32d mit einem der beiden Haupt-Entlüftungskanäle 32d, 32e verbunden ist.
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Im Betrieb der Ventileinheit 1 ist der Haupt-Speisekanal 32a an eine Druckquelle angeschlossen, die ein durch das Hauptventil 13 zu verteilendes fluidisches Druckmedium bereitstelle, insbesondere Druckluft. Die beiden Haupt-Arbeitskanäle 32b, 32c sind an einen fluidisch anzusteuernden Verbraucher angeschlossen, beispielsweise an einen fluidbetätigten Antrieb. Die beiden Haupt-Entlüftungskanäle 32d, 32e sind an eine Drucksenke angeschlossen, insbesondere an die Atmosphäre.
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Der Hauptventilschieber 28 hat eine zur Ventil-Rückseite 8 weisende erste Antriebsfläche 33 und eine diesbezüglich axial entgegengesetzt orientierte zweite Antriebsfläche 34. Exemplarisch befinden sich diese beiden Antriebsflächen 33, 34 jeweils an einem der beiden axialen Endbereiche des Hauptventilschiebers 28. Während die erste Antriebsfläche 33 zusammen mit dem Hauptventilgehäuse 15 eine erste Antriebskammer 35 begrenzt, begrenzt die zweite Antriebsfläche 34 zusammen mit dem Hauptventilgehäuse 15 eine zweite Antriebskammer 36. Die erste Antriebskammer 35 befindet sich in dem der Vorsteuerventileinrichtung 14 benachbarten hinteren Endbereich des Hauptventilgehäuses 15, während die zweite Antriebskammer 36 im diesbezüglich axial entgegengesetzten vorderen Endbereich des Hauptventilgehäuses 15 ausgebildet ist.
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Die Ventileinheit 1 ist von einem ersten Vorsteuer-Arbeitskanal 37 und von einem zweiten Vorsteuer-Arbeitskanal 38 durchzogen. Der erste Vorsteuer-Arbeitskanal 37 stellt eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Vorsteuerventil 18 und der ersten Antriebskammer 35 her, während der zweite Vorsteuer-Arbeitskanal 38 eine Fluidverbindung zwischen dem zweiten Vorsteuerventil 19 und der zweiten Antriebskammer 36 herstellt.
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Jeder Vorsteuer-Arbeitskanal 37, 38 hat einen sich im Hauptventilgehäuse 15 erstreckenden Hauptventil-Kanalabschnitt 37a, 38a, der einenends in einer der beiden Antriebskammern 35, 36 einmündet und andernends zu der hinteren Stirnfläche 16 ausmündet.
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An den Hauptventilkanalabschnitt 37a des ersten Vorsteuer-Arbeitskanals 37 schließt sich ein im ersten Vorsteuerventilgehäuse 22 verlaufender Vorsteuerventil-Kanalabschnitt 37b des ersten Vorsteuer-Arbeitskanals 37 an, der einerseits in eine im ersten Vorsteuerventilgehäuse 22 ausgebildete erste Ventilkammer 42 ausmündet und der andererseits eine zu der vorderen Stirnfläche 17 hin ausmündende erste Vorsteuer-Austrittsöffnung 44 aufweist, die mit der gegenüberliegenden, an der hinteren Stirnfläche 16 angeordneten Kanalmündung des Hauptventil-Kanalabschnittes 37a des ersten Vorsteuer-Arbeitskanals 37 fluchtet und somit fluidverbunden ist.
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An den Hauptventil-Kanalabschnitt 38a des zweiten Vorsteuer-Arbeitskanals 38 schließt sich ein in der Vorsteuerventileinrichtung 14 verlaufender Vorsteuerventil-Kanalabschnitt 38b des zweiten Vorsteuer-Arbeitskanals 38 an, der einenends in eine als zweite Ventilkammer 43 bezeichnete Ventilkammer des zweiten Vorsteuerventils 19 einmündet und andererseits an der vorderen Stirnfläche 17 mit einer zweiten Vorsteuer-Austrittsöffnung 45 ausmündet, die so platziert ist, dass sie mit der gegenüberliegend an der hinteren Stirnfläche 16 angeordneten Kanalmündung des Hauptventil-Kanalabschnittes 38a des zweiten Vorsteuer-Arbeitskanals 38 fluchtet und somit fluidverbunden ist.
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Auf diese Weise liegt eine ständige Fluidverbindung sowohl zwischen der ersten Ventilkammer 42 und der ersten Antriebskammer 35 als auch zwischen der zweiten Ventilkammer 43 und der zweiten Antriebskammer 36 vor.
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Dementsprechend ist das erste Vorsteuerventil 18 in der Lage, den Hauptventilschieber 28 durch den ersten Vorsteuer-Arbeitskanal 37 hindurch gesteuert mit einem Vorsteuerfluid in einer ersten Richtung zu beaufschlagen, während das zweite Vorsteuerventil 19 in der Lage ist, den Hauptventilschieber 28 durch den zweiten Vorsteuer-Arbeitskanal 38 hindurch in einer entgegengesetzten zweiten Richtung ebenfalls gesteuert mit einem Vorsteuerfluid zu beaufschlagen. Die gesteuerte Fluidbeaufschlagung äußert sich wahlweise entweder in einer auch als Belüftung bezeichenbaren Zufuhr eines Vorsteuerfluides oder in einer auch als Entlüftung bezeichenbaren Abfuhr des Vorsteuerfluides. Abhängig vom eingestellten Betriebszustand der Vorsteuerventile 18, 19 erfährt der Hauptventilschieber 28 eine Stellkraft in der ersten Richtung oder in der entgegengesetzten zweiten Richtung, sodass er entweder in eine erste Schaltstellung oder in eine zweite Schaltstellung bewegt wird, durch die jeweils eine von zwei Kanalkonfigurationen der Hauptventilkanäle 32 vorgegeben ist.
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Bei dem Vorsteuerfluid handelt es sich insbesondere um Druckluft. Alternativ kann das Vorsteuerfluid, wie auch das mittels des Hauptventils 13 zu steuernde Fluid eine Druckflüssigkeit sein.
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In der zum ersten Vorsteuerventil 18 gehörenden ersten Ventilkammer 42 befindet sich ein erstes Vorsteuerventilglied 46. Ein zweites Vorsteuerventilglied 47 befindet sich in der zum zweiten Vorsteuerventil 19 gehörenden zweiten Ventilkammer 43. Jedes Vorsteuerventilglied 46, 47 ist einteilig oder mehrteilig ausgebildet und kann eine durch einen Doppelpfeil angedeutete lineare Arbeitsbewegung 48 in einander entgegengesetzte Richtungen ausführen, wobei die Bewegungsrichtungen exemplarisch in der Ventil-Höhenrichtung 3 verlaufen.
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Jedes Vorsteuerventil 18, 19 enthält zweckmäßigerweise eine elektromagnetische Antriebseinrichtung 52, durch die die Arbeitsbewegung 48 des zugeordneten ersten beziehungsweise zweiten Vorsteuerventilgliedes 46, 47 hervorrufbar ist, um einen von zwei möglichen Betriebszuständen des betreffenden Vorsteuerventils 18, 19 einzustellen. Bei den beiden Betriebszuständen handelt es sich zum einen um einen Belüftungs-Betriebszustand und zum anderen um einen Entlüftungs-Betriebszustand.
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Jede elektromagnetische Antriebseinrichtung 52 ist über elektrische Leiter 49, die zum Beispiel mittels Kabeln oder Leiterplatten realisiert sind, an eine nicht weiter abgebildete elektronische Steuereinrichtung anschließbar oder angeschlossen, die in der Lage ist, elektrische Steuersignale für die elektrische Betätigung der Antriebseinrichtung 52 bereitzustellen. Auf diese Weise ist ein automatisierter Betrieb der Ventileinheit 1 möglich.
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Jede elektromagnetische Antriebseinrichtung 52 hat zweckmäßigerweise eine bestrombare Spuleneinrichtung 53 und einen beweglichen Magnetanker 54. Durch abwechselndes Aktivieren und Deaktivieren der Spuleneinrichtung 53 kann der Magnetanker 54 bewegt werden, um die Arbeitsbewegung 48 des ihm zugeordneten Vorsteuerventilgliedes 46, 47 hervorzurufen. In diesem Zusammenhang kooperiert der Magnetanker 54 antriebsmäßig mit dem zugeordneten ersten oder zweiten Vorsteuerventilglied 46, 47 oder ist ein unmittelbarer Bestandteil dieses ersten oder zweiten Vorsteuerventilgliedes 46, 47.
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Jedes Vorsteuerventilglied 46, 47 kann stellungsabhängig abwechselnd mit entweder einem Belüftungs-Ventilsitz 55 oder einem Entlüftungs-Ventilsitz 56 abdichtend zusammenwirken. Der Belüftungs-Ventilsitz 55 umrahmt eine Zuströmöffnung, über die ein Vorsteuer-Speisekanal 57 in die zugeordnete Ventilkammer 42, 43 einmündet. Der Entlüftungs-Ventilsitz 56 umrahmt eine Abströmöffnung, über die ein Vorsteuer-Entlüftungskanal 58 in die jeweils zugeordnete Ventilkammer 42, 43 einmündet. Den beiden Belüftungs-Ventilsitzen ist bevorzugt ein gemeinsamer Vorsteuer-Speisekanal 57 zugeordnet, wie auch zweckmäßigerweise ein gemeinsamer Vorsteuer-Entlüftungskanal 58 den beiden Entlüftungs-Ventilsitzen 56 zugeordnet ist.
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Der Vorsteuer-Speisekanal 57 erstreckt sich teils in den beiden Vorsteuerventilgehäusen 22, 23 und teils in dem Hauptventilgehäuse 15, wobei er exemplarisch in dem Hauptventilgehäuse 15 über eine Abgriffsöffnung 61 in den Haupt-Speisekanal 32a einmündet, sodass das Vorsteuerfluid für die Vorsteuerventileinrichtung 14 aus dem Haupt-Speisekanal 32a abgegriffen wird. Es versteht sich allerdings, dass alternativ eine vom Haupt-Speisekanal 32a unabhängige Einspeisung des Vorsteuerfluides in den Vorsteuer-Speisekanal 57 erfolgen kann.
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Der Vorsteuer-Entlüftungskanal 58 erstreckt sich ebenfalls zum Teil in den beiden Vorsteuerventilgehäusen 22, 23 und außerdem teilweise im Hauptventilgehäuse 15, wo er exemplarisch über eine Entlüftungsöffnung 62 in einen der Haupt-Entlüftungskanäle 32e einmündet. Alternativ kann der Vorsteuer-Entlüftungskanal 58 auch unabhängig von den Haupt-Entlüftungskanälen 32d, 32e des Hauptventils 13 mit der Atmosphäre verbunden sein.
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Im Belüftungs-Betriebszustand eines Vorsteuerventils 18, 19 liegt dessen Vorsteuerventilglied 46, 47 dichtend am Entlüftungs-Ventilsitz 56 an und gibt gleichzeitig den Belüftungs-Ventilsitz 55 frei, sodass Vorsteuerfluid aus dem Vorsteuer-Speisekanal 57 durch die zugeordnete Ventilkammer 42, 43 hindurch in den daran angeschlossenen ersten oder zweiten Vorsteuer-Arbeitskanal 37, 38 einströmen kann. Im Entlüftungs-Betriebszustand liegt das Vorsteuerventilglied 46, 47 dichtend am zugeordneten Belüftungs-Ventilsitz 55 an und ist gleichzeitig vom Entlüftungs-Ventilsitz 56 abgehoben, sodass der zugeordnete Vorsteuer-Arbeitskanal 37, 38 durch die Ventilkammer 42, 43 und den zugeordneten Vorsteuer-Entlüftungskanal 58 hindurch entlüftbar ist.
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Zweckmäßigerweise ist jedes Vorsteuer-Ventilglied 46, 47 durch eine ihm zugeordnete Federeinrichtung 63 in eine Grundstellung vorgespannt, die exemplarisch den Entlüftungs-Betriebszustand vorgibt. Durch elektrisches Aktivieren der zugeordneten elektromagnetischen Antriebseinrichtungen 52 kann das Vorsteuerventilglied 46, 47 aus der Grundstellung herausbewegt werden, um den Betriebszustand zu wechseln.
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Der Vorsteuerventil-Kanalabschnitt 37b des ersten Vorsteuer-Arbeitskanals 37 erstreckt sich in der Vorsteuerventileinrichtung 14 ausschließlich im ersten Vorsteuerventilgehäuse 22. Er hat dort exemplarisch einen geradlinigen Verlauf in der Ventil-Längsrichtung 2 zwischen der ersten Ventilkammer 42 und der vorderen Stirnfläche 17.
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Der Vorsteuerventil-Kanalabschnitt 38b des zweiten Vorsteuer-Arbeitskanals 38 ist in zwei in dem Fügebereich 24 ineinander übergehende Längenabschnitte unterteilt, und zwar in einen das erste Vorsteuerventilgehäuse 22 zwischen der vorderen Stirnfläche 17 und der hinteren Stirnfläche 26 durchsetzenden ersten Arbeitskanalabschnitt 64 und einen zweiten Arbeitskanalabschnitt 65, der einenends in die zweite Ventilkammer 43 einmündet und andernends über eine vordere Kanalmündung 66 so zu der vorderen Stirnfläche 25 des zweiten Vorsteuerventilgehäuses 22 ausmündet, dass er mit dem an der hinteren Stirnfläche 26 des ersten Vorsteuerventilgehäuses 22 ausmündenden Ende des ersten Arbeitskanalabschnittes 64 fluchtet und fluidisch verbunden ist. Somit erfolgt die Belüftung und Entlüftung der zweiten Antriebskammer 36 durch das erste Vorsteuerventilgehäuse 22 hindurch, und zwar durch den das erste Vorsteuerventilgehäuse 22 durchsetzenden ersten Arbeitskanalabschnitt 64 des zweiten Vorsteuer-Arbeitskanals 38 hindurch.
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Eine in dem Fügebereich 24 platzierte Dichtung 67 dichtet die Fluidverbindung zwischen den beiden Arbeitskanalabschnitten 64, 65 zur Umgebung hin ab.
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Die vorgenannte Dichtung 67 dient zweckmäßigerweise auch zur Abdichtung bezüglich des Vorsteuer-Speisekanals 57 und des Vorsteuer-Entlüftungskanals 58. Diese beiden Kanäle 57, 58 erstrecken sich jeweils in beiden Vorsteuerventilgehäusen 22, 23, wobei sie in dem Fügebereich 24 ineinander übergehen, wobei ihre Übergangsbereiche in den Fügebereich 24 mittels der Dichtung 67 zur Umgebung hin abgedichtet sind.
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Die sich in der Vorsteuerventileinrichtung 14 erstreckenden Längenabschnitte des Vorsteuer-Speisekanals 57 und des Vorsteuer-Entlüftungskanals 58 münden an der vorderen Stirnfläche 17 der Vorsteuerventileinrichtung 14 aus, und zwar mit einer Speisekanal-Austrittsöffnung 68 und einer Entlüftungskanal-Austrittsöffnung 69. Diesen Austrittsöffnungen 68, 69 liegen an der hinteren Stirnfläche 16 des Hauptventilgehäuses 15 ausgebildete Kanalmündungen von sich im Hauptventilgehäuse 15 erstreckenden Längenabschnitten des Vorsteuer-Speisekanals 57 und des Vorsteuer-Entlüftungskanals 58 gegenüber, sodass eine durchgängige Fluidverbindung innerhalb des Vorsteuer-Speisekanals 57 und des Vorsteuer-Entlüftungskanals 58 gegeben ist.
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Das erste Vorsteuerventil 18 ist mit einer Handbetätigungseinrichtung 72 ausgestattet, die alternativ zur Nutzung der elektromagnetischen Antriebseinrichtung 52 einen manuellen Wechsel des Betriebszustandes des ersten Vorsteuerventils 18 gestattet. Somit ist bei Bedarf ein Handbetrieb ohne Beteiligung der bevorzugt angeschlossenen elektronischen Steuereinrichtung möglich.
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Bevorzugt ist auch das zweite Vorsteuerventil 19 mit einer entsprechenden Handbetätigungseinrichtung 73 ausgestattet, wobei im Folgenden zur besseren Unterscheidung im Falle des ersten Vorsteuerventils 18 von einer ersten Handbetätigungseinrichtung 72 und im Falle des zweiten Vorsteuerventils 19 von einer zweiten Handbetätigungseinrichtung 73 gesprochen wird. Da die beiden Handbetätigungseinrichtungen 72, 73 vorzugsweise identisch ausgebildet sind, erfolgt im Folgenden eine einheitliche Beschreibung, wobei füreinander entsprechende Bestandteile die gleichen Bezugszeichen verwendet werden.
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Da die Handbetätigungseinrichtungen 72, 73 eine bezüglich der elektrischen Betätigung alternative, ersatzweise manuelle Betätigung ermöglichen, können sie auch als Handhilfsbetätigungseinrichtungen 72, 73 bezeichnet werden.
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Jede Handbetätigungseinrichtung 72 hat einen im zugeordneten Vorsteuerventilgehäuse 22, 23 ausgebildeten Betätigungsglied-Aufnahmeraum 74, der exemplarisch mittels einer Gehäuseausnehmung realisiert ist, die sich ausgehend von einer an der Ventil-Oberseite 5 liegenden oberen Gehäuseaußenfläche 75 in der Ventil-Höhenrichtung 3 in das Vorsteuerventilgehäuse 22, 23 hinein erstreckt. Der Betätigungsglied-Aufnahmeraum 74 geht exemplarisch direkt in die sich anschließende erste beziehungsweise zweite Ventilkammer 42, 43 über.
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Wie man insbesondere der 3 entnehmen kann, hat der Betätigungsglied-Aufnahmeraum 74 bevorzugt eine runde und insbesondere eine kreisrunde Innenkontur mit einer Innenumfangsfläche 79, die an einem den Betätigungsglied-Aufnahmeraum 74 peripher begrenzenden Gehäuseabschnitt des zugeordneten ersten oder zweiten Vorsteuerventilgehäuses 22, 23 ausgebildet ist.
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In jedem zu der oberen Gehäuseaußenfläche 75 hin offenen Betätigungsglied-Aufnahmeraum 74 sitzt ein Handbetätigungsglied 76, das eine derart an die periphere Innenkontur des Betätigungsglied-Aufnahmeraumes 74 angepasste Außenkontur hat, dass es relativ zum zugeordneten Vorsteuerventilgehäuse 22, 23 in der Ventil-Höhenrichtung 3 linear verschiebbar ist. Die dabei vom Handbetätigungsglied 76 ausführbare Bewegung ist durch einen Doppelpfeil angedeutet und sei als Betätigungsbewegung 77 bezeichnet.
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Bei jedem Vorsteuerventil 18, 19 sind das Handbetätigungsglied 76 und das Vorsteuerventilglied 46, 47 insbesondere so angeordnet, dass die Betätigungsbewegung 77 und die Arbeitsbewegung 48 die gleiche Ausrichtung haben bzw. parallel zueinander ausgerichtet sind.
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Jedes Handbetätigungsglied 76 ist durch eine im Betätigungsglied-Aufnahmeraum 74 und/oder in der zugeordneten ersten beziehungsweise zweiten Ventilkammer 42, 43 angeordnete Rückstellfeder 78 in eine unbetätigte Grundstellung vorgespannt.
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In dieser unbetätigten Grundstellung liegt ein axialer Abstand zwischen dem Handbetätigungsglied 76 und dem zugeordneten Vorsteuerventilglied 46, 47 vor, sodass letzteres ungehindert elektrisch betätigbar ist.
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Jedes Handbetätigungsglied 76 hat eine vom zugeordneten Vorsteuerventilgehäuse 22, 23 wegweisende und von außerhalb der Vorsteuerventileinrichtung 14 zugängliche Betätigungsfläche 81. Die Betätigungsfläche 81 ist von dem in der Ventil-Höhenrichtung 3 benachbarten Vorsteuerventilglied 46, 47 in der Ventil-Höhenrichtung 3 abgewandt.
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Durch eine manuelle Beaufschlagung der Betätigungsfläche 81 kann das Handbetätigungsglied 76 unter Überwindung der Rückstellkraft der Rückstellfeder 78 zu einer Betätigungsbewegung 77 in Richtung des axial fluchtenden ersten beziehungsweise zweiten Vorsteuerventilgliedes 46, 47 veranlasst werden. Diese Betätigungsbewegung 77 führt dazu, dass das Handbetätigungsglied 76 mechanisch auf das zugeordnete Vorsteuerventilglied 46, 47 einwirkt und selbiges unabhängig von der elektromagnetischen Antriebseinrichtung 52 umschaltet.
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Exemplarisch kann das Vorsteuerventilglied 46, 47 durch die Beaufschlagung seitens des Handbetätigungsgliedes 76 aus einer durch die Federeinrichtung 63 vorgegebenen Grundstellung herausbewegt werden, um einen Wechsel des Betriebszustandes des betreffenden Vorsteuerventils 18, 29 hervorzurufen.
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Ein im Vorsteuerventil 22, 23 verankertes Sicherungselement 82 verhindert ein Herausfallen des Handbetätigungsgliedes 76 aus dem Betätigungsglied-Aufnahmeraum 74.
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Beispielhaft ist das Handbetätigungsglied 76 unabhängig von seiner Stellung vollständig im Innern des Betätigungsglied-Aufnahmeraumes 74 angeordnet. Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel ragt es zumindest in der unbetätigten Grundstellung ein Stück weit aus dem zugeordneten Vorsteuerventilgehäuse 22, 23 heraus.
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Exemplarisch ist das Handbetätigungsglied 76 zur Ausführung der Betätigungsbewegung 77 in dem Betätigungsglied-Aufnahmeraum 74 rein linear verschiebbar. Alternativ kann die Handbetätigungseinrichtung 72, 73 beispielsweise aber auch so ausgeführt sein, dass die lineare Betätigungsbewegung 77 aus einer Schraubbewegung des Handbetätigungsgliedes 76 resultiert, die durch Verdrehen des Handbetätigungsgliedes 76 hervorrufbar ist, sodass insgesamt eine überlagerte Dreh-Linear-Bewegung vorliegt.
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Bei einem ebenfalls nicht abgebildeten Ausführungsbeispiel der Ventileinheit 1 ist mindestens ein Handbetätigungsglied 76 zur Ausführung einer rein rotativen Betätigungsbewegung 77 ausgebildet, wobei es zweckmäßigerweise über einen mit dem zugeordneten Vorsteuerventilglied 46, 47 zusammenwirkenden Betätigungsnocken aufweist.
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Es ist vorteilhaft, wenn das Handbetätigungsglied 67 entsprechend des illustrierten Ausführungsbeispiels stößelförmig ausgebildet ist und über eine runde periphere Außenkontur verfügt.
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Das Handbetätigungsglied 76 kann aus einem Vollmaterial hergestellt sein, verfügt exemplarisch allerdings über einen zur benachbarten Ventilkammer 42, 43 hin offenen Hohlraum, sodass es becherförmig strukturiert ist.
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Eine Besonderheit der ersten Handbetätigungseinrichtung 72 besteht darin, dass sein Betätigungsglied-Aufnahmeraum 74 zur Bildung des zweiten Vorsteuer-Arbeitskanals 38 beiträgt. Der zweite Vorsteuer-Arbeitskanal 38 durchsetzt mit seinem ersten Arbeitskanalabschnitt 64 den im ersten Vorsteuerventilgehäuse 22 ausgebildeten Betätigungsglied-Aufnahmeraum 74 im Bereich des Handbetätigungsgliedes 76, sodass der Betätigungsglied-Aufnahmeraum einen als Aufnahmeraum-Kanalabschnitt 83 bezeichneten Längenabschnitt des zweiten Vorsteuer-Arbeitskanals 38 bildet.
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Der Aufnahmeraum-Kanalabschnitt 83 ist bevorzugt ringförmig ausgebildet, sodass er sich entsprechend des illustrierten Ausführungsbeispiels peripher vollständig rings um das Handbetätigungsglied 76 herum erstreckt. Beispielhaft hat das Handbetätigungsglied 78 eine Längsachse 84, die sich in der Ventil-Höhenrichtung 3 erstreckt und deren Achsrichtung mit der Bewegungsrichtung der Betätigungsbewegung 77 zusammenfällt. Der Aufnahmeraum-Kanalabschnitt 83 verläuft in der Umfangsrichtung der Längsachse 84 rings um das Handbetätigungsglied 76 herum. Radial innen ist der somit ringförmige Aufnahmeraum-Kanalabschnitt 83 zweckmäßigerweise direkt von dem Handbetätigungsglied 76 begrenzt, während er radial außen von der radial nach innen weisenden Innenumfangsfläche 79 des Betätigungsglied-Aufnahmeraumes 74 begrenzt ist.
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Bevorzugt erstreckt sich koaxial um das Handbetätigungsglied 76 herum in dem Betätigungsglied-Aufnahmeraum 74 ein radialer Ringspalt, der den Aufnahmeraum-Kanalabschnitt 83 bildet.
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Bei einem nicht abgebildeten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Aufnahmeraum-Kanalabschnitt 83 nicht vollständig, sondern nur ein Stück weit peripher um das Handbetätigungsglied 76 herum, beispielsweise entlang eines Umfangswinkels von 180 Grad.
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Bei einem ebenfalls nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Handbetätigungsglied 76 innerhalb des Betätigungsglied-Aufnahmeraumes 74 von einem Aufnahmeraum-Kanalabschnitt 83 durchsetzt, insbesondere diametral.
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Exemplarisch befindet sich der Aufnahmeraum-Kanalabschnitt 83 zwischen einem vorderen Kanalabschnitt 85 und einem hinteren Kanalabschnitt 86 des das erste Vorsteuerventilgehäuse 22 durchsetzenden ersten Arbeitskanalabschnittes 64. Der vordere Kanalabschnitt 85 erstreckt sich zwischen der zweiten Vorsteuer-Austrittsöffnung 45 und einer ersten inneren Kanalmündung 85a, über die er an der Innenumfangsfläche 79 in den Betätigungsglied-Aufnahmeraum 74 einmündet. Der hintere Kanalabschnitt 86 erstreckt sich zwischen der hinteren Stirnfläche 26 des ersten Vorsteuerventilgehäuses 22 und einer zweiten inneren Kanalmündung 86a, wobei er mit letzterer ebenfalls an der Innenumfangsfläche 79 in den Betätigungsglied-Aufnahmeraum 74 einmündet.
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Die beiden inneren Kanalmündungen 85a, 86a befinden sich an in der Umfangsrichtung des Betätigungsglied-Aufnahmeraumes 74 zueinander beabstandeten Umfangsbereichen des Betätigungsglied-Aufnahmeraumes 74. Bevorzugt wird die illustrierte Anordnung, gemäß derer die beiden inneren Kanalmündungen 85a, 86a sich in der Ventil-Längsrichtung 2 diametral gegenüberliegenden Umfangsbereichen des Betätigungsglied-Aufnahmeraumes 74 zugeordnet sind. Bevorzugt liegen die beiden inneren Kanalmündungen 85a, 86a in der weiter oben beschriebenen Mittelebene 82, wobei es vorteilhaft ist, wenn sich jeweils der gesamte vordere und hintere Kanalabschnitt 85, 86 des zweiten Vorsteuer-Arbeitskanals 38 in dieser Mittelebene 12 erstreckt.
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Da der zweite Vorsteuer-Arbeitskanal 38 im Innern des ersten Vorsteuerventilgehäuses 22 den Betätigungsglied-Aufnahmeraum 74 durchsetzt, erübrigt sich ein seitliches Vorbeiführen im Bereich der beiden in der Ventil-Querrichtung orientierten Längsseiten des ersten Vorsteuerventilgehäuses 22. Somit kann das erste Vorsteuerventilgehäuse 22 in der Ventil-Querrichtung 4 äußerst schmal und dementsprechend mit sehr geringer Breite ausgebildet werden. Der zwischen dem Betätigungsglied-Aufnahmeraum 74 und den beiden in der Ventil-Querrichtung 4 orientierten Seitenflächen 87 des ersten Vorsteuerventilgehäuses 22 liegende Abschnitt des ersten Vorsteuerventilgehäuses 22 ist bevorzugt kanallos ausgebildet.
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Um eine Wechselwirkung zwischen dem im zweiten Vorsteuer-Arbeitskanal 38 strömenden Vorsteuerfluid und dem sich in der ersten Ventilkammer 42 befindenden Vorsteuerfluid zu verhindern, ist der Aufnahmeraum-Kanalabschnitt 38 von der benachbarten ersten Ventilkammer 42 zweckmäßigerweise ständig fluiddicht abgetrennt. Dies geschieht zweckmäßigerweise dadurch, dass das Handbetätigungsglied 76 in einem zwischen dem Aufnahmeraum-Kanalabschnitt 83 und der ersten Ventilkammer 42 liegenden Bereich mit einem Dichtring 88 bestückt ist, der zur besseren Unterscheidung als innerer Dichtring 88 bezeichnet sei. Dieser innere Dichtring 88 ist bevorzugt in einer Ringnut am Außenumfang des Handbetätigungsgliedes 76 gehalten und liegt gleitverschieblich an der Innenumfangsfläche 79 des Betätigungsglied-Aufnahmeraumes 74 an.
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Es ist vorteilhaft, wenn der Aufnahmeraum-Kanalabschnitt 83 auch zur Umgebung hin abgedichtet ist. Dadurch kann ein Fluidaustritt auch im Bereich der oberen Gehäuseaußenfläche 75 zuverlässig verhindert werden. Für die Abdichtung ist zweckmäßigerweise ebenfalls ein Dichtring 91 vorhanden, der zur besseren Unterscheidung als äußerer Dichtring 91 bezeichnet sei und der mit axialem Abstand zum inneren Dichtring 88 auf dem radialen Außenumfang des Handbetätigungsgliedes 76 fixiert ist, zweckmäßigerweise ebenfalls in einer dort ausgebildeten Ringnut.
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Zweckmäßigerweise schließt sich an jeden der beiden Dichtringe 88, 91 an der vom jeweils anderen Dichtring 91, 88 abgewandten axialen Seite ein Führungsabschnitt 92 des Handbetätigungsgliedes 76 an, der mit möglichst geringem Spiel gleitverschieblich an der Innenumfangsfläche 79 anliegt, sodass eine Verkantungen verhindernde Linearführung des Handbetätigungsgliedes 76 zur Ausführung der Betätigungsbewegung 77 gegeben ist. Der Führungsabschnitt 92 ist bevorzugt zylindrisch konturiert.
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In dem axial zwischen den beiden Dichtringen 88, 91 liegenden Längenabschnitt ist das Handbetätigungsglied 76 zur Ausbildung eines vom Vorsteuerfluid durchströmbaren Ringspaltes zweckmäßigerweise mit einem reduzierten Außendurchmesser versehen, wobei der Ringspalt den Aufnahmeraum-Kanalabschnitt 83 bildet.
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Aufgrund der Ringform des Aufnahmeraum-Kanalabschnittes 83 kann das Handbetätigungsglied 76 vom Vorsteuerfluid mit einer Parallelströmung auf einander diametral entgegengesetzten Umfangsseiten umströmt werden, wie dies in 3 durch gepunktete Strömungspfeile 93 angedeutet ist. Die Fluidströmung kann sich hierbei innerhalb des Betätigungsglied-Aufnahmeraumes 74 auf zwei Strömungszweige aufspalten, sodass schon ein relativ geringer Querschnitt des Aufnahmeraum-Kanalabschnittes 83 ausreicht, um den erforderlichen Durchfluss zu gewährleisten.
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Die 2 verdeutlicht die beim illustrierten Ausführungsbeispiel realisierte vorteilhafte Möglichkeit, die beiden Vorsteuer-Austrittsöffnungen 44, 45 in der Ventil-Höhenrichtung 3 beabstandet zueinander in der weiter oben definierten Mittelebene 12 anzuordnen. Auch die Speisekanal-Austrittsöffnung 68 und die Entlüftungskanal-Austrittsöffnung 69 sind zweckmäßigerweise in dieser Mittelebene 12 platziert, sodass sich eine Öffnungsreihe von vier in der Ventil-Höhenrichtung 3 mit Abstand aufeinanderfolgenden Austrittsöffnungen 44, 45, 68, 69 ergibt.
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Die auf die Mittelebene 12 konzentrierte Reihenanordnung der Austrittsöffnungen 44, 45, 68, 69 begünstigt ebenfalls eine in der Ventil-Querrichtung 4 schmale Ausgestaltung der Ventileinheit 1.
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Zwischen die hintere Stirnfläche 16 des Hauptventilgehäuses 15 und die vordere Stirnfläche 17 der Vorsteuerventileinrichtung 14 ist zweckmäßigerweise eine aus 2 gut ersichtliche Dichtung 94 eingegliedert, die die einzelnen Austrittsöffnungen 44, 45, 68, 69 individuell umgibt und somit die gewünschten Kanalverbindungen ohne Leckagegefahr ermöglicht..
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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