DE10063273A1

DE10063273A1 - Überdruckerzeugungsvorrichtung und Ventil

Info

Publication number: DE10063273A1
Application number: DE10063273A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Paessler; Bertram Bauer; Harald Merz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2002-07-04
Also published as: US7073769B2; US20040217309A1; US20030010388A1; EP1346267B1; WO2002050622A1; KR20020079841A; US6799601B2; EP1346267A1; DE50108900D1; JP2004516568A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um in einem System S, bezogen auf einen Umgebungsdruck U, zumindest zeitweise einen Überdruck zu erzeugen, mit einer Pumpe P, die eine Druckseite 20 und eine Saugseite 10 aufweist, wobei bei der Erzeugung eines Überdrucks die Druckseite 20 mit dem System S und die Saugseite 10 über wenigstens ein erstes Ventil MV1, insbesondere ein Magnetventil, mit dem Umgebungsdruck in Verbindung steht. DOLLAR A Erfindungsgemäß sind Mittel vorgesehen, die bei der Erzeugung eines Überdrucks einen zusätzlichen Querschnitt für den Ansaugvolumenstrom bereitstellen. DOLLAR A Weiterhin betrifft die Erfindung ein Ventil, das insbesondere zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um in einem System bezogen auf einen Umgebungsdruck zumin dest zeitweise einen Überdruck zu erzeugen, mit einer Pumpe die eine Druckseite und eine Saugseite aufweist, wobei bei der Erzeugung eines Überdrucks die Druckseite mit dem System und die Saugseite über wenigstens ein ers tes Ventil, insbesondere ein Magnetventil, mit dem Umge bungsdruck in Verbindung steht, wobei das erste Ventil dabei den Ansaugvolumenstrom aufgrund seines Querschnitts drosselt. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Ventil, insbesondere ein Zusatzventil für die erfin dungsgemäße Vorrichtung, mit einem Ventileinlass und mit einem Ventilauslass, die miteinander verbindbar sind.

Stand der Technik

Zu den gattungsgemäßen Vorrichtungen zählen beispielswei se Vorrichtungen, die dazu vorgesehen sind, die Drucksei te oder die Saugseite eines Verdichters beziehungsweise einer Pumpe über zwei Magnetventile derart mit einem Sys tem zu verbinden, dass in dem System wahlweise ein Über druck oder ein Unterdruck erzeugt werden kann. Bekannte, hierzu geeignete Vorrichtungen sind in den Fig. 1 und 2 dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung, die einen Verdichter be ziehungsweise eine Pumpe P mit einer Saugseite 10 und ei ner Druckseite 20 aufweist. Der Druckseite 20 der Pumpe P ist ein Rückschlagventil R zugeordnet, das über eine Leistung L2 mit der Druckseite 20 der Pumpe P verbunden ist. Die dargestellt Vorrichtung ist dazu vorgesehen, in einem System S einen Überdruck oder einen Unterdruck zu erzeugen. Zu diesem Zweck sind ein erstes Magnetventil MV1 und ein zweites Magnetventil MV2 vorgesehen, über die die Pumpe P in geeigneter Weise mit dem System S verbun den werden kann. Das erste Magnetventil MV1 und das zwei te Magnetventil MV2 sind in ihrer jeweiligen Ruhestellung dargestellt. In dieser Ruhestellung ist das System S über eine Leitung L7, das zweite Magnetventil MV2, eine Lei tung L4, eine Leitung L5, das erste Magnetventil MV1 und eine Leitung L8 mit dem Umgebungsdruck verbunden.

Um in dem in Fig. 1 dargestellten System S einen Über druck zu erzeugen, wird das zweite Magnetventil MV2 umge schaltet. Dadurch wird das System 5 über das zweite Mag netventil MV2, die Leitung L3, das Rückschlagventil R und die Leitung L2 mit der Druckseite 20 der Pumpe P verbun den. Bei der umgeschalteten Stellung des zweiten Magnet ventils MV2 ist die Leitung L4 durch das zweite Magnet ventil MV2 verschlossen. Ebenso ist die Leitung L6 durch das in seiner Ruhestellung befindliche erste Magnetventil MV1 verschlossen. Die Saugseite 10 der Pumpe P steht beim Überdruckbetrieb über eine Leitung L1, eine Leitung L5, das erste Magnetventil MV1 und eine Leitung L8 mit dem Umgebungsdruck U in Verbindung.

Um in dem in Fig. 1 dargestellten System S einen Unter druck zu erzeugen, wird, bezogen auf die Darstellung von Fig. 1, das erste Magnetventil MV1 umgeschaltet, während das zweite Magnetventil MV2 in der in Fig. 1 dargestell ten Ruhestellung verbleibt. Bei dieser Stellung des ers ten Magnetventils MV1 wird die Leitung L5 durch das erste Magnetventil MV1 abgeschlossen, während die Leitung L6 durch das erste Magnetventil MV1 mit der Leitung L8 und damit mit dem Umgebungsdruck verbunden wird. Damit steht die Druckseite 20 der Pumpe P über die Leitung L8, das erste Magnetventil MV1, die Leitung L6, die Leitung L3, das Rückschlagventil R und die Leitung L2 mit dem Umge bungsdruck in Verbindung. Das System 5 steht dabei über die Leitung L7, das zweite Magnetventil MV2, die Leitung L4 und die Leitung L1 mit der Saugseite 10 der Pumpe P in Verbindung. Wie erwähnt, steht bei der gattungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 das System S mit dem Umgebungs druck U in Verbindung, wenn sich das erste Magnetventil MV1 und das zweite Magnetventil MV2 in ihrer Ruhestellung befinden.

Im Gegensatz hierzu ist bei der ebenfalls bekannten Vor richtung gemäß Fig. 2 vorgesehen, dass das System S ab gedichtet ist, wenn sich die Magnetventile in ihrer Ruhe stellung befinden, wie dies nachfolgend näher erläutert wird. Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 weist ebenfalls eine Pumpe P mit einer Saugseite 10 und einer Druckseite 20 auf. Der Pumpe P ist wieder ein Rückschlagventil R zuge ordnet, das über eine Leitung L12 mit der Druckseite 20 der Pumpe P verbunden ist. Das System, in dem der Über druck oder der Unterdruck zu erzeugen ist, ist wieder mit S gekennzeichnet, wobei der Umgebungsdruck mit U angedeu tet ist. Die Vorrichtung weist ein ersten Magnetventil MV1 und ein zweites Magnetventil MV2 auf, deren jeweili gen Ruhestellungen in Fig. 2 dargestellt sind. In diesen Ruhestellungen ist die Leitung L17 durch das zweite Magnetventil MV2 verschlossen, während die Leitung L15 durch das erste Magnetventil MV1 verschlossen ist. Da durch ist das System S in der Ruhestellung des ersten Magnetventils MV1 und des zweiten Magnetventils MV2 abge dichtet.

Um in dem System 5 einen Überdruck zu erzeugen, wird bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 das zweite Magnetventil MV2 umgeschaltet, während das ersten Magnetventil MV1 in der in Fig. 2 dargestellten Ruhestellung verbleibt. Bei um geschaltetem zweitem Magnetventil MV2 steht das System S über die Leitung L17, das zweite Magnetventil MV2, die Leitung L13, das Rückschlagventil R und die Leitung L12 mit der Druckseite 20 der Pumpe P in Verbindung. Die Lei tung L15 ist durch das ersten Magnetventil MV1 geschlos sen, ebenso wie die Leitung L14 durch das zweite Magnet ventil MV2 geschlossen ist. Die Saugseite 10 der Pumpe P steht beim Überdruckbetrieb über die Leitung L11, das erste Magnetventil MV1 und die Leitung L16 mit dem Umge bungsdruck U in Verbindung.

Um in dem System S mit der Vorrichtung gemäß Fig. 2 ei nen Unterdruck zu erzeugen, wird das erste Magnetventil MV1 bezogen auf die Darstellung von Fig. 2 umgeschaltet, während das zweite Magnetventil MV2 in seiner Ruhestel lung verbleibt. Dadurch wird das System S über einen Abschnitt der durch das zweite Magnetventil MV2 verschlos senen Leitung L17, die Leitung L15, das erste Magnetven til MV1 und die Leitung L11 mit der Saugseite 10 der Pum pe P verbunden. Die Druckseite 20 der Pumpe P steht beim Unterdruckbetrieb über die Leitung L12, das Rückschlag ventil R, die Leitung L13, das zweite Magnetventil MV2, die Leitung L14 und einen Abschnitt der durch das erste Magnetventil MV1 verschlossenen Leitung L16 mit dem Umge bungsdruck U in Verbindung.

Ein Nachteil der in den Fig. 1 und 2 dargestellten be kannten Vorrichtungen besteht darin, dass der Ansaugvolu menstrom durch das jeweilige saugseitige erste Magnetven til MV1 gedrosselt wird, wodurch der Verdichter bezie hungsweise die Pumpe P eine geringere pneumatische Leis tung erreicht. Eine naheliegende Lösung dieses Problems, nämlich die unerwünschte Drosselung des Ansaugvolumen stroms dadurch zu vermeiden, dass das saugseitige Magnet ventil mit einem ausreichend großen Querschnitt vorgese hen wird, bringt weitere Probleme mit sich. Ein derarti ges Ventil mit ausreichend großen Querschnitt erfordert große Abmessungen, ist schwer und damit teuer. Darüber hinaus ist es in vielen Fällen erwünscht, sowohl druck- als auch saugseitig gleiche oder ähnliche Ventile einzu setzen.

Vorteile der Erfindung

Dadurch, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung Mittel vorsieht, die bei der Erzeugung eines Überdrucks einen zusätzlichen Querschnitt für den Ansaugvolumenstrom bereitstellen, kann mit der Pumpe eine höhere pneumatische Leistung erzielt werden. Weiterhin müssen die Abmessungen und das Gewicht des ersten Ventils nicht vergrößert wer den und es können, falls ein zweites Ventil vorgesehen ist, gleiche oder ähnliche erste und zweite Ventile ver wendet werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Mittel zumindest ein Zu satzventil umfassen, das bei der Erzeugung eines Über drucks parallel zum ersten Ventil angeschlossen ist. Da durch kann der insgesamt für den Ansaugvolumenstrom zur Verfügung stehende Querschnitt um den Querschnitt des Zu satzventils vergrößert werden.

Insbesondere wenn das erste Ventil ein Magnetventil ist, wird bevorzugt, dass das Zusatzventil durch einen im Sys tem erzeugen Überdruck geöffnet wird. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, zusätzliche Energiequellen zur Be tätigung des Zusatzventils vorzusehen, sondern es ist beispielsweise ausreichend, eine zum System führende Lei tung oder das System selbst in geeigneter Weise mit dem Zusatzventil zu verbinden.

Vorzugsweise sieht die erfindungsgemäße Vorrichtung wei terhin vor, dass das Zusatzventil bei abnehmendem Druck im System geschlossen wird, vorzugsweise automatisch, beispielsweise durch den abnehmenden Druck selbst.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemä ßen Vorrichtung ist ein zweites Ventil, insbesondere ein Magnetventil vorgesehen, wobei die Druckseite der Pumpe bei der Erzeugung des Überdrucks über das zweite Ventil mit dem System in Verbindung steht.

Insbesondere in diesem Fall kann die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin dazu geeignet sein, in dem System bezogen auf den Umgebungsdruck einen Unterdruck zu erzeu gen. Dabei kann vorgesehen sein, dass bei der Erzeugung des Unterdrucks die Druckseite der Pumpe über das erste Ventil mit dem Umgebungsdruck in Verbindung steht während die Saugseite der Pumpe über das zweite Ventil mit dem System in Verbindung steht. Dadurch können die eingangs anhand der Fig. 1 und 2 erläuterten Nachteile des Standes der Technik beseitigt werden.

Bei bestimmten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass das Zusatzventil bei der Erzeugung eines Überdrucks zusätzlich die Funkti on eines Überdruckventils hat. Diese Ausführungsform bie tet sich insbesondere dann an, wenn das Zusatzventil über eine Leitung mit dem System verbunden ist und dadurch in zumindest einem Bereich des Zusatzventils annähernd glei che Druckverhältnisse wie im System herrschen.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Ventil, insbesondere ein Zusatzventil für die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie dies eingangs bereits erwähnt wurde. Bei diesem Ventil ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Ventil einen Steuerdruckeinlass aufweist, der mit einem Steuerraum in Verbindung steht, und dass der Ventilein lass mit dem Ventilauslass in Verbindung gebracht wird, wenn in dem Steuerraum ein vorherbestimmter Druck über schritten wird. Bezogen auf die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ein derartiges Ventil beispielsweise durch den im System herrschenden Druck betätigt werden, und dadurch bei der Erzeugung eines Überdrucks einen zusätzlichen Querschnitt für den Ansaugvolumenstrom bereitstellen, oh ne dass zusätzliche Energiequellen zur Betätigung des Ventils erforderlich sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Ventil ist vorzugsweise vorge sehen, dass der Ventileinlass mit dem Ventilauslass durch eine räumliche Ausdehnung des Steuerraums in Verbindung gebracht wird.

Zu diesem Zweck kann der Steuerraum beispielsweise durch eine Membran begrenzt werden, die die räumliche Ausdeh nung des Steuerraums ermöglicht. Der Steuerraum kann da bei beispielsweise durch ein an einer Seite offenes Ge häuse gebildet werden, wobei die offene Seite des Steuer raums dann durch die Membran begrenzt wird. Das Gehäuse kann selbstverständlich geeignete Anschlüsse aufweisen, um beispielsweise eine Verbindung des Steuerraums mit ei nem System zu ermöglichen, in dem ein Überdruck erzeugt werden soll.

Bei dem erfindungsgemäßen Ventil kann weiterhin vorgese hen sein, dass auf der vom Steuerraum abgewandten Seite der Membran eine Ventilkammer vorgesehen ist, die mit ei nem Ventilauslass in Verbindung steht, und dass die Ven tilkammer im Ruhezustand der Membran gegenüber dem Ven tileinlass abgedichtet ist.

Insbesondere in diesem Fall kann es vorteilhaft sein, wenn die Ventilkammer einen Ventilsitz aufweist, der mit einem Ventilteller zusammenwirkt. Der Ventilsitz und der Ventilteller ergeben dabei im geschlossenen Zustand des Ventils eine gegenseitige Abdichtung.

In diesem Zusammenhang kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Membran bei einer räumlichen Ausdehnung des Steuerraums derart auf den Ventilteller einwirkt, dass die Ventilkammer mit dem Ventileinlass verbunden wird. Zu diesem Zweck wird der Ventilteller in der Regel vom Ven tilsitz wegbewegt.

Die Membran kann in diesem Zusammenhang beispielsweise über ein stangenförmiges Element auf den Ventilteller einwirken.

Die Membran und/oder das stangenförmige Element und/oder der Ventilteller können einstückig ausgebildet sein.

Weiterhin kann die Membran und/oder das stangenförmige Element und/oder der Ventilteller aus einem gummielasti schen Material gebildet sein. Das stangenförmige Element muss jedoch auch bei dieser Ausführungsform steif genug ausgebildet werden, um die erforderliche Kraft von der Membran auf den Ventilteller übertragen zu können.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Ventils ist weiterhin vorgesehen, dass das Ventil bei einer Überschreitung eines Maximaldrucks in dem Steuer raum den Steuerdruckeinlass mit dem Ventileinlass und/oder dem Ventilauslass verbindet. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Ventil zusätzlich die Funktion eines Überdruckventils erfüllen.

Insbesondere zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass ein Stützplatte auf die Membran einwirkt, um den Steuer raum durch die Membran gegenüber der Ventilkammer abzu dichten, solange der Maximaldruck in der Steuerkammer nicht überschritten wird.

Die Stützplatte kann dabei durch ein Federelement, bei spielsweise eine Spiralfeder, vorgespannt werden, um in geeigneter Weise auf die Membran einzuwirken. Wenn das erfindungsgemäße Ventil auch die Funktion eines Über druckventils verwirklicht, kann durch die Federkraft ei nes derartigen Federelements der Maximaldruck beeinflusst werden, bei dem das Überdruckventil öffnet.

Insbesondere, um in der Ruhestellung des Ventils eine Ab dichtung gegenüber dem Ventileinlass und/oder dem Ventil auslass sicherzustellen, kann vorgesehen sein, dass der Ventilteller durch ein Federelement in Richtung auf den Ventilsitz vorgespannt wird.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer gattungsgemä ßen Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer gattungsgemä ßen Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 3 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemä ßen Vorrichtung,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemä ßen Vorrichtung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Ventils in sei ner Ruhestellung, in der das Ventil geschlossen ist,

Fig. 6 das Ventil gemäß Fig. 5 in einer Arbeitsstel lung, in der das Ventil geöffnet ist, und

Fig. 7 eine mögliche praktische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die man erhält, wenn man den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung auf die in Fig. 1 dargestell te Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik anwendet. Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 zeigt daher (wieder) eine Vorrichtung, die einen Verdichter beziehungsweise eine Pumpe P mit einer Saugseite 10 und einer Druckseite 20 aufweist. Der Druckseite 20 der Pumpe P ist ein Rück schlagventil R zugeordnet, das über eine Leistung L2 mit der Druckseite 20 der Pumpe P verbunden ist. Die darge stellt Vorrichtung ist dazu vorgesehen, in einem System S einen Überdruck oder einen Unterdruck zu erzeugen. Zu diesem Zweck sind ein erstes Magnetventil MV1 und ein zweites Magnetventil MV2 vorgesehen, über die die Pumpe P in geeigneter Weise mit dem System S verbunden werden kann. Das erste Magnetventil MV1 und das zweite Magnet ventil MV2 sind in ihrer jeweiligen Ruhestellung darge stellt. In dieser Ruhestellung ist das System S über eine Leitung L7, das zweite Magnetventil MV2, eine Leitung L4, eine Leitung L5, das erste Magnetventil MV1 und eine Lei tung L5 mit dem Umgebungsdruck verbunden.

Um bei der Erzeugung eines Überdrucks einen zusätzlichen Querschnitt für den Ansaugvolumenstrom bereit zu stellen, ist bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wei terhin ein Zusatzventil ZV vorgesehen, das über zwei Lei tungen L9, L10 parallel zum ersten Magnetventil MV1 ange schlossen ist. Das Zusatzventil kann durch ein erfin dungsgemäßes Ventil gebildet sein, wobei in diesem Fall die Leitung L9 an den Ventilauslass des Zusatzventils an geschlossen ist, während die Leitung L10 an den Ventil einlass des Zusatzventils ZV angeschlossen ist. Der Steu erraum des Zusatzventils ZV steht in diesem Fall über ei ne Steuerleitung SL mit dem System S beziehungsweise ei ner zu diesen führenden Leitung L7 in Verbindung. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ruhestellung des Zusatzventils ZV ist sowohl die Leitung L9 als auch die Leitung L10 durch das Zusatzventil ZV verschlossen. Die Erzeugung ei nes Überdrucks beginnt bei der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung durch das Umschaltung des zweiten Magnetven tils MV2, wobei das erste Magnetventil MV1 in seiner dargestellten Ruhestellung verbleibt. Dabei ist auch das Zu satzventil ZV zunächst noch geschlossen. Die Druckseite 20 der Pumpe P steht bei umgeschaltetem zweiten Ventil MV2 über die Leitung L2, das Rückschlagventil R, die Lei tung L3 das zweite Magnetventil MV2 und die Leitung L7 mit dem System S in Verbindung. Die Ansaugseite 10 der Pumpe P steht zu diesem Zeitpunkt über die Leitung L1, das erste Magnetventil MV1 und die Leitung L8 mit dem Um gebungsdruck in Verbindung, wie dies bereits erläutert wurde. Durch den Betrieb der Pumpe P wird in dem System S bezogen auf den Umgebungsdruck ein Überdruck aufgebaut, der über die Steuerleitung SL auch dem Zusatzventil ZV zugeführt wird. Sobald der Überdruck in dem System S und damit in einem Bereich des Zusatzventils ZV, beispiels weise einem Steuerraum, einen vorherbestimmten Wert über steigt, öffnet des Zusatzventil ZV, indem es seinen Ven tileinlass mit seinem Ventilauslass und damit die Leitun gen L9 und L10 verbindet. Dadurch wird ein zusätzlicher Querschnitt, nämlich der Querschnitt des Zusatzventils ZV, für den Ansaugvolumenstrom bereitgestellt, so dass sich die Drosselung des Ansaugvolumenstroms durch das ersten Magnetventil MV1 nicht länger negativ auswirkt. Sobald der Überdruck in dem System S und damit in dem Zu satzventil ZV wieder abnimmt, kehrt das Zusatzventil ZV in seine Ruhestellung zurück, in der die Leitungen L9 und L10 verschlossen sind.

Auf die Erzeugung eines Unterdrucks in dem System 5 hat das Zusatzventil ZV keine Auswirkung, da es bei der Er zeugung eines Unterdrucks in seiner dargestellten Ruhe stellung verbleibt, in der die Leitungen L9 und L10 durch das Zusatzventil ZV verschlossen sind. Um in dem System S einen Unterdruck zu erzeugen, wird daher, (auch) bezogen auf die Darstellung von Fig. 3, das erste Magnetventil MV1 umgeschaltet, während das zweite Magnetventil MV2 und das Zusatzventil ZV in der in Fig. 1 dargestellten Ruhe stellung verbleiben. Bei dieser Stellung des ersten Mag netventils MV1 wird die Leitung L5 durch das erste Mag netventil MV1 abgeschlossen, während die Leitung L6 durch das erste Magnetventil MV1 mit der Leitung L8 und damit mit dem Umgebungsdruck verbunden wird. Damit steht die Druckseite 20 der Pumpe P über die Leitung L8, das erste Magnetventil MV1, die Leitung L6, die Leitung L3, das Rückschlagventil R und die Leitung L2 mit dem Umgebungs druck in Verbindung. Das System S steht dabei über die Leitung L7, das zweite Magnetventil MV2, die Leitung L4 und die Leitung L1 mit der Saugseite 10 der Pumpe P in Verbindung.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung, zu der man gelangt, wenn man den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung auf die bekannten Vorrichtung von Fig. 2 anwendet, gemäß der das System S abgedichtet ist, wenn sich die Magnetventile in ihrer Ruhestellung befinden. Die Vorrichtung gemäß Fig. 4 weist daher ebenfalls eine Pumpe P mit einer Saugseite 10 und einer Druckseite 20 auf. Der Pumpe P ist wieder ein Rückschlagventil R zugeordnet, das über eine Leitung L12 mit der Druckseite der Pumpe P verbunden ist. Das System, in dem der Überdruck oder der Unterdruck zu er zeugen ist, ist wieder mit S gekennzeichnet, wobei der Umgebungsdruck mit U angedeutet ist. Die Vorrichtung weist ein ersten Magnetventil MV1 und ein zweites Magnet ventil MV2 auf, deren jeweilige Ruhestellung in Fig. 2 dargestellt ist. In dieser Ruhestellung ist die Leitung L17 durch das zweite Magnetventil MV2 verschlossen, wäh rend die Leitung L15 durch das erste Magnetventil MV1 verschlossen ist. Dadurch ist das System S in der Ruhe stellung des ersten Magnetventils MV1 und des zweiten Magnetventils MV2 abgedichtet.

Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind die Mit tel, die bei der Erzeugung eines Überdrucks einen zusätz lichen Querschnitt für den Ansaugvolumenstrom bereitstel len, durch ein Zusatzventil ZV gebildet, das ebenso wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 durch ein erfin dungsgemäßes Ventil gebildet sein kann. Ausgehend von der Darstellung gemäß Fig. 4, in der sich sowohl das Zusatz ventil ZV, als auch das erste Magnetventil MV1 und das zweite Magnetventil MV2 in der jeweiligen. Ruhestellung befinden, beginnt die Erzeugung eines Überdrucks in dem System S mit dem Umschalten des zweiten Magnetventils MV2. Dadurch wird das System S über die Leitung L17, das zweite Magnetventil MV2, die Leitung L13, das Rückschlag ventil R und die Leitung L12 mit der Druckseite 20 der Pumpe P verbunden, während die Saugseite 10 der Pumpe P über die Leitung L11, das erste Magnetventil MV1 und die Leitung L16 mit dem Umgebungsdruck in Verbindung steht. Zunächst ist das Zusatzventil ZV wie erwähnt geschlossen, das heißt, es verschießt die Leitungen L18 und L19, über die es parallel zum ersten Magnetventil MV1 angeschlossen ist. Zumindest ein Bereich des Zusatzventils ZV, bei spielsweise ein Steuerraum, stehen über eine Steuerlei tung SL mit dem System S beziehungsweise einer zu diesen führenden Leitung L17 in Verbindung. Sobald der Druck in dem System S und damit in einem Bereich des Zusatzventils ZV einen gewissen Druck übersteigt, öffnet das Zusatzventil ZV und verbindet die Leitungen L18 und L19, wodurch der zusätzliche Querschnitt für den Ansaugvolumenstrom bereitgestellt wird, so dass sich die Drosselung des An saugvolumenstroms durch das erste Magnetventil MV1 nicht länger negativ auswirkt. Sobald der Druck in dem System S beziehungsweise einem entsprechenden Bereich in dem Zu satzventil ZV wieder abnimmt, kehrt das Zusatzventil ZV wieder in seine Ruhestellung zurück, in der es die Lei tungen L18 und L19 verschließt, wie dies in Fig. 4 dar gestellt ist.

Auch bei dieser Ausführungsform hat das Zusatzventil ZV keine Einwirkung auf die Erzeugung eines Unterdrucks in dem System S. da es in der dargestellten Ruhestellung verbleibt, in der es die Leitungen L18 und L19 ver schließt. Um in dem System S mit der Vorrichtung gemäß Fig. 4 einen Unterdruck zu erzeugen, wird daher das ers te Magnetventil MV1, bezogen auf die Darstellung von Fig. 4, umgeschaltet, während das zweite Magnetventil MV2 und das Zusatzventil ZV in der Ruhestellung verbleiben. Dadurch wird das System S über einen Abschnitt der durch das zweite Magnetventil MV2 verschlossenen Leitung L17, die Leitung L15, das erste Magnetventil MV1 und die Lei tung L11 mit der Saugseite 10 der Pumpe P verbunden. Die Druckseite 20 der Pumpe P steht beim Unterdruckbetrieb über die Leitung L12, das Rückschlagventil R, die Leitung L13, das zweite Magnetventil MV2, die Leitung L14 und ei nen Abschnitt der durch das erste Magnetventil MV1 ver schlossenen Leitung L16 mit dem Umgebungsdruck U in Ver bindung.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung, eines erfin dungsgemäßen Ventils, das beispielsweise als Zusatzventil bei der Vorrichtung gemäß Fig. 3 und der Vorrichtung ge mäß Fig. 4 eingesetzt werden kann. Gemäß der Darstellung von Fig. 5 befindet sich das Ventil in der Ruhestellung, in der es geschlossen ist. In dieser geschlossenen Stel lung sind der Ventileinlass 100 und der Ventilauslass 101 nicht miteinander verbunden. Ein insgesamt mit 110 be zeichnetes Ventilgehäuse bildet unter anderem den unteren Abschnitt eines Steuerraums 103, in den ein Steuerdruck einlass 102 mündet. Der Steuerraum 103 wird oben durch eine Membran 104 begrenzt, deren Umfang unter Abdichtung an dem Gehäuse 110 befestigt ist. Oberhalb der Membran 104 befindet sich eine Ventilkammer 105, in die der Ven tilauslass 101 mündet. Die Ventilkammer 105, die gemäß der Darstellung von Fig. 5 geschlossen ist, bildet durch ihren oberen Endabschnitt einen Ventilsitz 108. Mit dem Ventilsitz 108 wirkt ein Ventilteller 107 zusammen, der durch ein stangenförmiges Element 106 mit der Membran 104 verbunden ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Ventilteller 107, auf den Ventilsitz zu, durch ein Federelement 109 vorgespannt, so dass sich eine gute Ab dichtung zwischen Ventilteller 107 und Ventilsitz 108 er gibt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist eine Ven tileinlasskammer 111 vorgesehen, in die der Ventileinlass 100 mündet. Auf eine derartige Ventileinlasskammer 111 kann beispielsweise dann verzichtet werden, wenn der Ven tileinlass durch die Ventilumgebung gebildet werden soll. Dadurch, dass eine Feder 109 den Ventilteller 107 in Richtung auf den Ventilsitz 108 vorspannt, ist sowohl der Ventileinlass 100 als auch der Ventilauslass 101 in der Ruhestellung des Ventils abgedichtet.

Fig. 6 zeigt das Ventil von Fig. 5 in einer Arbeits stellung, in der der Ventileinlass 100 mit dem Ventilaus lass 101 in Verbindung steht. Durch einen Überdruck in dem Steuerraum 103 hat sich die Membran 104 derart ver formt, dass sie über das stangenförmige Element 106 der art auf den Ventilteller 107 einwirkt, dass sich dieser entgegen der Vorspannung durch die Feder 109 vom Ventil sitz 108 abhebt. Dadurch wird der Ventileinlass 100 über die Ventileinlasskammer 111 und die Ventilkammer 105 mit dem Ventilauslass 101 verbunden, so dass sich der geöff nete Zustand des Ventils ergibt. Sobald der Überdruck in dem Steuerraum 103 wieder abnimmt, kehrt die Membran 104 wieder in ihre Ruhestellung zurück, wodurch sich der Ven tilteller 107 senkt und unter Abdichtung auf dem Ventil sitz 108 aufliegt.

Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht einer möglichen prakti schen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils. Das Ventil weist wieder ein insgesamt mit 110 bezeichnetes Gehäuse auf. Ein Ventilauslass 101 mündet in eine Ventil kammer 105. Der Ventileinlass 100 wird bei der Ausfüh rungsform gemäß Fig. 7 durch einen nicht dargestellten Abstand zwischen dem Ventilteller 107 und dem Ventilsitz 108 gebildet, der entsteht, wenn das Ventil öffnet. Ein Steuerdruckeinlass 102 mündet in einen Steuerraum 103, der oben durch eine Membran 104 begrenzt wird. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 arbeitet das Ventil zusätz lich als Überdruckventil. Zu diesem Zweck ist eine Stütz platte 112 vorgesehen, die unter Einwirkung eines Feder 113 auf den Außenbereich der Membran 104 derart einwirkt, dass diese beim Normalbetrieb den Steuerraum 103 gegenüber der Ventilkammer 105 abdichtet. Die Funktionsweise zum Verbinden des Ventileinlasses 100 mit dem Ventilaus lass 101 des in Fig. 7 dargestellten Ventils entspricht der Funktionsweise, wie sie anhand der Fig. 5 und 6 erläutert wurde. Sobald der Druck im Steuerraum 103 einen gewissen Wert übersteigt, verformt sich die Membran 104 derart, dass das stangenförmige Element 106 und der einstückig damit ausgebildete Ventilteller 107 nach oben bewegt wird, so dass sich der erwähnte Abstand zwischen dem Ventilteller 107 und dem Ventilsitz 108 ergibt. Wenn der Druck in dem Steuerraum 103 einen vorherbestimmten Maximaldruck übersteigt, bewegt sich der Umfangsbereich der Membran 104 entgegen der über die Feder 113 ausgeüb ten Vorspannung nach oben und verbindet daher den Steuer druckeinlass 102 mit dem Ventilauslass 101, so dass die Funktion eines Überdruckventils erzielt wird. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist der Ventilteller 107 einstückig mit dem stangenförmigen Element 106 ausgebil det, beispielsweise aus einem festen Kunststoffmaterial, während die Membran 104 aus einem elastischen Material gebildet ist. Es sind jedoch ebenfalls Ausführungsformen denkbar, bei denen beispielsweise die Membran 104, das stangenförmige Element 106 und der Ventilteller 107 einstückig aus einem Material gebildet sind, das zumin dest mit dünnem Querschnitt ausreichen elastisch ist, um die Funktion der Membran 104 zu übernehmen.

In der vorstehenden Beschreibung wurden das erste Ventil und das zweite Ventil in Form entsprechender Magnetventi le beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung derartiger Magnetventile beschränkt, sondern kann mit beliebigen anderen Ventilen verwirklicht werden, beispielsweise pneumatischen Ventilen.

Das durch die Leitungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung strömende Medium und das in dem System S enthaltene Medi um, dessen Druck zu erhöhen oder zu verringern ist, kön nen gleich oder unterschiedlich sein. Insbesondere wenn sich diese Medien unterscheiden, können in dem System S geeignete Trenneinrichtungen, beispielsweise in Form ei ner Membran oder dergleichen, vorgesehen sein. Als Strö mungsmedium kommen alle geeigneten flüssigen der gasför migen Stoffe in Frage.

Der Umgebungsdruck U muss nicht zwingend ein atmosphäri scher Umgebungsdruck sein, sondern als Umgebungsdruck kommt auch irgendein in einem anderen System herrschender Druck in Betracht.

Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrati ven Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Er findung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Ände rungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.

Claims

1. Vorrichtung, um in einem System (S) bezogen auf einen Umgebungsdruck (U) zumindest zeitweise einen Überdruck zu erzeugen, mit einer Pumpe (P), die eine Druckseite (20) und eine Saugseite (10) aufweist, wobei bei der Erzeugung eines Überdrucks die Druckseite (20) mit dem System (S) und die Saugseite (10) über wenigstens ein erstes Ventil (MV1), insbesondere ein Magnetventil, mit dem Umgebungs druck (U) in Verbindung steht, wobei das erste Ventil (MV1) dabei den Ansaugvolumenstrom aufgrund seines Quer schnitts drosselt, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (ZV) vorgesehen sind, die bei der Erzeugung eines Über drucks einen zusätzlichen Querschnitt für den Ansaugvolu menstrom bereitstellen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zumindest ein Zusatzventil (ZV) umfassen, das bei der Erzeugung eines Überdrucks parallel zum ers ten Ventil (MV1) angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzventil (ZV) durch einen im System erzeugten Überdruck geöffnet wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzventil (ZV) bei abnehmendem Druck im System (S) geschlossen wird.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Ventil (MV2), insbesondere ein Magnetventil, vorgesehen ist, und dass die Druckseite der Pumpe (P) bei der Erzeugung des Über drucks über das zweite Ventil (MV2) mit dem System (S) in Verbindung steht.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin dazu geeignet ist in dem System (S) bezogen auf den Umgebungsdruck (U) einen Unterdruck zu erzeugen, und dass bei der Erzeugung des Unterdrucks die Druckseite (20) der Pumpe (P) über das erste Ventil (MV1) mit dem Umgebungsdruck (U) in Ver bindung steht während die Saugseite der Pumpe (P) über das zweite Ventil (MV2) mit dem System (5) in Verbindung steht.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzventil (ZV) bei der Erzeugung eines Überdrucks zusätzlich die Funktion eines Überdruckventils hat.

8. Ventil, insbesondere Zusatzventil für eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Ven tileinlass (100) und mit einem Ventilauslass (101), die miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil einen Steuerdruckeinlass (102) aufweist, der mit einem Steuerraum (103) in Verbindung steht, und dass der Ventileinlass (100) mit dem Ventilsauslass (101) in Verbindung gebracht wird, wenn in dem Steuerraum (103) ein vorherbestimmter Druck überschritten wird.

9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventileinlass (100) mit dem Ventilauslass (101) durch eine räumliche Ausdehnung des Steuerraums (103) in Ver bindung gebracht wird.

10. Ventil nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, dass der Steuerraum (103) durch eine Memb ran (104) begrenzt wird, die die räumliche Ausdehnung des Steuerraums (103) ermöglicht.

11. Ventil nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, dass auf der vom Steuerraum (103) abgewand ten Seite der Membran (104) eine Ventilkammer (105) vor gesehen ist, die mit dem Ventilauslass (101) in Verbin dung steht, und dass die Ventilkammer (105) im Ruhezu stand der Membran (104) gegenüber dem Ventileinlass (100) abgedichtet ist.

12. Ventil nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ventilkammer (105) einen Ventil sitz (108) aufweist, der mit einem Ventilteller (107) zu sammenwirkt.

13. Ventil nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, dass die Membran (104) bei einer räumlichen Ausdehnung des Steuerraums (103) derart auf den Ventil teller (107) einwirkt, dass die Ventilkammer (105) mit dem Ventileinlass (100) verbunden wird.

14. Ventil nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, dass die Membran (104) über ein stangenför miges Element (106) auf den Ventilteller (107) einwirkt.

15. Ventil nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, dass die Membran (104) und/oder das stan genförmige Element (106) und/oder der Ventilteller (107) einstückig ausgebildet sind.

16. Ventil nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, dass die Membran (104) und/oder das stan genförmige Element (106) und/oder der Ventilteller (107) aus einem gummielastischen Material gebildet sind.

17. Ventil nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch ge kennzeichnet, dass das Ventil bei einer Überschreitung eines Maximaldrucks in der Steuerkammer (103) den Steuer druckeinlass (102) mit dem Ventileinlass (100) und/oder dem Ventilauslass (101) verbindet.

18. Ventil nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Stützplatte (112) auf die Membran (104) einwirkt, um den Steuerraum (103) durch die Membran (104) gegenüber der Ventilkammer (105) abzudichten, so lange der Maximaldruck in der Steuerkammer (103) nicht überschritten wird.

19. Ventil nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch ge kennzeichnet, dass die Stützplatte (112) durch ein Feder element (113) vorgespannt wird, um auf die Membran (104) einzuwirken.

20. Ventil nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ventilteller (107) durch ein Fe derelement (109) in Richtung auf den Ventilsitz (108) vorgespannt wird.