DE102008051291A1 - Ventileinrichtung - Google Patents

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Abstract

Bei einer Ventileinrichtung, mit einem Ventilgehäuse (12), in dem sich ein Einlasskanal (14) für Druckfluid erstreckt, der in eine Ventilkammer (16) mündet, in der ein Ventilglied (17) mittels einer eg (19) in Anlage an einen Ventilsitz (20) gehalten ist, wobei sich das Ventilglied (17) bei einem definierten Öffnungsdruck des anstehenden Druckfluids öffnet, wodurch Druckfluid über einen Öffnungsquerschnitt zu wenigstens einem Fluidauslass (50a) gelangt und von dort ausströmt, wobei ein Steuerglied (33) vorgesehen ist, das mittels einer zweiten Federeinrichtung (39) in einer Offenstellung (34) von einem Steuersitz (42) abgehoben gehalten ist, wodurch ein Nebenabströmkanal (43) geöffnet ist, der über wenigstens einen Verbindungskanal (46) mit der Ventilkammer (16) verbunden ist, und wobei das Steuerglied (33) das Abströmen des Druckfluids derart steuert, dass das Steuerglied (33) vor dem Öffnen des Ventilglieds (17) bei einem unter dem Öffnungsdruck liegenden Steuerdruck in einer Schließstellung (35) in Anlage an seinen Steuersitz (42) bewegbar ist, wodurch der Nebenabströmkanal (43) gesperrt ist, und dass in einer Offenstellung (56) des Ventilglieds (17) und Abströmen des Druckfluids über die Ventilkammer (16) das Steuerglied (33) bei Druckabfall unter den Steuerdruck in seiner Offenstellung (34) bewegt und der Nebenabströmkanal (43) geöffnet wird, wodurch Druckfluid zusätzlich auch über den Verbindungskanal (46) und den ...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung, mit einem Ventilgehäuse, in dem sich ein Einlasskanal für Druckfluid erstreckt, der in eine Ventilkammer mündet, in der ein Ventilglied mittels einer ersten Federeinrichtung in einer Schließstellung in Anlage an einen Ventilsitz gehalten ist, wobei sich das Ventilglied bei einem definierten Öffnungsdruck des anstehenden Druckfluids öffnet, wodurch Druckfluid über einen Öffnungsquerschnitt zu wenigstens einem Fluidauslass gelangt und von dort ausströmt, wobei ein Steuerglied vorgesehen ist, das mittels einer zweiten Federeinrichtung in einer Offenstellung von einem Steuersitz abgehoben gehalten ist, wodurch ein Nebenabströmkanal geöffnet ist, der über wenigstens einen Verbindungskanal mit der Ventilkammer verbunden ist, und wobei das Steuerglied das Abströmen des Druckfluids derart steuert, dass das Steuerglied vor dem öffnen des Ventilglieds bei einem unter dem Öffnungsdruck liegenden Steuerdruck in eine Schließstellung in Anlage an seinen Steuersitz bewegbar ist, wodurch der Nebenabströmkanal gesperrt ist, und dass in einer Offenstellung des Ventilglieds und Abströmen des Druckfluids über die Ventilkammer das Steuerglied bei Druckabfall unter den Steuerdruck in seine Offenstellung bewegt und der Nebenabströmkanal geöffnet wird, wodurch Druckfluid zusätzlich auch über den Verbindungskanal und den in Strömungsrichtung nachgeordneten Nebenabströmkanal abströmen kann.
  • Eine Ventileinrichtung dieser Art bis beispielsweise aus der DE 41 33 424 A1 bekannt. Das dort beschriebene Vollhub-Sicherheitsventil besitzt einen federbelasteten Stufenkolben, der durch die Federkraft in Anlage an eine Sicherheitsventilsitzfläche gehalten ist. Ferner ist ein Steuerventil vorgesehen, mit einem Steuerventilstößel, wobei der Regelraum des Steuerventils über eine Verbindungsbohrung mit dem Ringraum unterhalb des Stufenkolbens verbunden ist. Beim Schließen des Ventils wird der im Ringraum vorherrschende Druck über das geöffnete Steuerventil abgeblasen, was zu einem Schnellschließvorgang führt. Der Stufenkolben ist in einem Ringraum angeordnet, während baulich sich getrennt hiervon der Steuerventilstößel in einem Kolbenraum befindet. Demzufolge ist es notwenig, den Einlasskanal über eine Verbindungsbohrung mit dem Kolbenraum des Steuerventilstößels zu verbinden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventileinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die sich gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Ventileinrichtung durch einen kompakteren Aufbau und durch komfortablere Anschlussmöglichkeiten an ein zugeordnetes fluidführendes Bauteil auszeichnet.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Ventileinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
  • Die erfindungsgemäße Ventileinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Ventilglied eine Steuerglied-Aufnahme ausweist, in der das Steuerglied zwischen der Offen- und Schließstellung beweglich aufgenommen ist, und das Steuersitz und Nebenabströmkanal ebenfalls im Ventilglied angeordnet sind.
  • Steuerglied, Steuersitz und Nebenabströmkanal sind also in das Ventilglied integriert und bilden zusammen mit dem Ventilglied eine Baueinheit. Im Vergleich zum vorerwähnten Stand der Technik ist es nun nicht mehr notwendig, für das Steuerglied einen separaten, baulich getrennten, beispielsweise parallel zur Ventilkammer versetzten Steuerraum vorzusehen, sondern es genügt die Ausbildung einer Ventilkammer, in der das Ventilglied beweglich geführt ist. Dadurch ergibt sich ein wesentlich kompakterer Aufbau der gesamten Ventileinrichtung. Insbesondere die Bauabmessungen radial zur Ventillängs achse können hier wesentlich geringer ausfallen. Ferner ist es nicht mehr notwendig, die Ventileinrichtung beim Anschluss an ein zugeordnetes fluidführendes Bauteil auszurichten, wie es bei dem Stand der Technik durch den parallelen Versatz des Steuerglieds notwendig ist.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist das Steuerglied eine Steuergliedfläche auf, die in der Schließstellung des Ventilglieds über den Einlasskanal derart mit Druckfluid beaufschlagt ist, dass darüber der Öffnungsvorgang des Ventilglieds steuerbar ist. Das Steuerglied kann also als eine Art Schub- oder Betätigungsglied für das Ventilglied fungieren. Ein besonders kompakte Bauweise der Ventileinrichtung wird dadurch erreicht, dass Steuerglied und Ventilglied koaxial angeordnet sind und das Steuerglied längs einer Ventillängsachse axial verschieblich in der Steuerglied-Aufnahme gelagert ist.
  • Je nach Lage der Steuerglied-Aufnahme innerhalb des Ventilglieds ist jedoch auch eine andere, nicht koaxiale Ausrichtung von Steuerglied und Ventilglied möglich.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist das Ventilglied eine Basispartie auf, in der sich die Steuerglied-Aufnahme für das Steuerglied und radial weiter außen der wenigstens eine Verbindungskanal befinden.
  • In besonders bevorzugter Weise sind mehrere in Umfangsrichtung der Steuerglied-Aufnahme, insbesondere mit regelmäßigen Abständen zueinander angeordnete Verbindungskanäle vorgesehen.
  • Besonders bevorzugt weist die ersten Federeinrichtung eine Ventilglied-Druckfeder auf, die sich einerseits am Ventilgehäuse und andererseits an einer am Ventilglied ausgebildeten Abstützfläche abstützt. Zweckmäßigerweise umschließt die Ventilglied-Druckfeder das Ventilglied koaxial.
  • Um das Ansprechverhalten des Ventilgliedes einzustellen ist es möglich, dass der Ventilglied-Druckfeder Einstellmittel zur Einstellung der Federvorspannung und somit des Öffnungsdrucks des Ventilglieds zugeordnet sind. Je nach Wahl der Federvorspannung lässt sich somit ein definierter Öffnungsdruck einstellen, bei dem das Ventilglied öffnet.
  • Zweckmäßigerweise umfassen die Einstellmittel ein im Ventilgehäuse geführtes, in Axialrichtung gegenüber dem Ventilgehäuse relativ verstellbares Stellglied, dessen axiale Verstellung je nach Stellrichtung wahlweise eine Erhöhung oder Verringerung der Federvorspannung der Ventilglied-Druckfeder bewirkt. Es ist beispielsweise möglich, das Stellglied über miteinander kooperierende Gewinde an einerseits dem Stellglied und andererseits an der Innenwandung der Ventilglieds zu verstellen.
  • In besonders bevorzugter Weise ist das Stellglied als Multifunktionsbauteil darüber hinaus noch mit dem Einlasskanal für das Druckfluid versehen.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist die zweite Federeinrichtung eine Steuerglied-Druckfeder auf, die sich einerseits an einer Anlagefläche des Ventilglieds und andererseits am Steuerglied abstützt.
  • Zweckmäßigerweise sind die beiden Druckfedern des Steuerglieds einerseits und des Ventilglieds andererseits koaxial zueinander angeordnet, insbesondere befindet sich die Steuerglied-Druckfeder konzentrisch innerhalb der Ventilglied-Druckfeder.
  • In besonders bevorzugter Weise sind auch der Steuerglied-Druckfeder Einstellmittel zur Einstellung der Federvorspannung und somit des Steuerdrucks des Steuerglieds zum Schließen des Nebenabströmkanals zugeordnet. Dadurch lässt sich ein definiertes Schließverhalten der Ventileinrichtung einstellen.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist dem Fluidauslass ein Schalldämpfer zugeordnet. Zweckmäßigerweise umhaust der Schalldämpfer das Ventilgehäuse.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine Längsschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung mit dem Ventilglied in der Schließstellung und dem Steuerglied in der Offenstellung,
  • 2 die Ventileinrichtung von 1 mit dem Ventilglied in Schließstellung und dem Steuerglied in Schließstellung,
  • 3 die Ventileinrichtung von 1 mit dem Ventilglied in Offenstellung bei kleinem Öffnungsquerschnitt und dem Steuerglied in Schließstellung,
  • 4 die Ventileinrichtung von 1 mit dem Ventilglied in Offenstellung mit großem Öffnungsquerschnitt und dem Steuerglied in der Schließstellung und
  • 5 die Ventileinrichtung von 1 mit dem Ventilglied in Offenstellung und dem Steuerglied in Offenstellung.
  • Die 1 bis 5 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung 11.
  • Die Ventileinrichtung 11 besitzt ein Ventilgehäuse 12, an dessen Unterseite sich eine gegebenenfalls mit einem Gewinde versehene Anschlusspartie zum Anschluss an ein mit Druckfluid arbeitendes oder unter Druckfluid stehendes System befindet. Bevorzugterweise wird als Druckfluid Druckluft verwendet. Es sind jedoch auch andere gasförmige oder flüssige Medien einsetzbar. Im Folgenden soll die Wirkungsweise jedoch beispielhaft anhand des Einsatzes von Druckluft beschrieben werden.
  • An der Anschlusspartie befindet sich eine Einlassöffnung 13, über die Druckluft in eine nachgeordneten Einslasskanal 14 gelangen kann. Der Einlasskanal 14 mündet über eine Ventilkammer-Öffnung 15 in eine Ventilkammer 16.
  • In der Ventilkammer 16 befindet sich ein Ventilglied 17, das über eine erste Federeinrichtung 18 in einer Schließstellung 19 in Anlage an einen Ventilsitz 20 gehalten ist. Der Ventilsitz 20 befindet sich unmittelbar an der Ventilkammer-Öffnung 15 und wir beispielsweise durch eine kleine Erhöhung gebildet.
  • Die erste Federeinrichtung 18 besitzt eine Ventilglied-Druckfeder 21, die sich einerseits an einem Absatz 22 am Ventilgehäuses 12 und andererseits an einer ringförmigen Abstützfläche 23 des Ventilgliedes 17 abstützt. Die Federkraft der Ventilglied-Druckfeder 21 wirkt dabei in Richtung des Ventilsitzes 20, so dass das Ventilglied 17 in der Schließstellung 19 in Anlage an den Ventilsitz 20 gehalten ist. Die Ventilglied-Druckfeder 21 ist ferner derart ausgestaltet, dass sie koaxial zu einer Ventillängsachse 24 ausgerichtet ist und das Ventilglied 17 umschließt. Das Ventilglied 17 und die Ventilglied-Druckfeder 21 sind also konzentrisch zueinander angeordnet. Zur Einstellung der Federvorspannung der Ventilglied-Druckfeder 21 sind Einstellmittel vorgesehen, zu denen ein Stellglied 25 gehört, das von der Anschlusspartie gebildet wird. Die Anschlusspartie bzw. das Stellglied 25 ist ein Multifunktionsbauteil und dient einerseits zur Zuführung von Druckluft über den Einlasskanal 14 und andererseits zur Einstellung der Federvorspannung der Ventilglied-Druckfeder 21.
  • Zur axialen Verstellung des Stellgliedes 25 längs der Ventillängsachse 24 dienen miteinander kooperierende Gewinde 26, 27 (1), von denen ein Außengewinde 26 an der Außenseite des Stellglieds 25 und ein Innengewinde 27 an der Innenseite des Ventilgehäuses 12 vorgesehen sind. Dadurch kann das Stellglied 25 wahlweise in das Ventilgehäuse 12 hinein oder aus diesem herausgeschraubt werden. Beim Hineinschrauben des Stellglieds 25 wird die Ventilglied-Druckfeder 21 stärker komprimiert so dass sich die Federvorspannung erhöht. Durch die Wahl der Federvorspannung lässt sich der Öffnungsdruck, ab dem das Ventilglied von seinem Ventilsitz 20 abgehoben wird, einstellen.
  • Das Ventilglied 17 besitzt ferner eine zylindrische Außenpartie 28, die die restlichen Komponenten des Ventilglieds 17 einhaust. Den oberen Abschluss der Außenpartie 28 bildet am oberen, dem Ventilsitz 20 abgewandten Ende ein Abschlussdeckel 29. Dieser ist mit einer Durchgangsöffnung (nicht dargestellt) versehen. Innerhalb der zylindrischen Außenpartie 28 sitzt, dem Ventilsitz 20 zugewandt, eine Basispartie 30, die ebenfalls eine zylindrische Gestalt hat. An der Unterseite der Basispartie 30, die zugleich die Unterseite des Ventilglieds 17 bildet, sitzt eine ringförmige Dichtung 31, die in der Schließstellung des Ventilglieds in Anlage an dem Ventilsitz 20 liegt und für eine fluiddichte Absperrung sorgt. Die Basispartie 30 besitzt eine koaxial zur Ventillängsachse 24 ausgerichtete, in Axialrichtung durchgehende Steuerglied- Aufnahme 32, in der ein kolbenartiges Steuerglied 33 zwischen einer in 1 gezeigten Offenstellung 34 und einer in 2 gezeigten Schließstellung 35 verschieblich gelagert ist.
  • Das Steuerglied 33 besitzt eine in Umfangsrichtung verlaufende Ringnut 36, in die eine Dichtung, insbesondere in Form eines Rundschnur-Dichtrings 37, eingesetzt ist, die für eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Außenseite des Steuerglieds 33 und der Innenwandung der Steuerglied-Aufnahme 32 sorgt. Das Steuerglied 33 besitzt oberseitig einen kreisscheibenartigen Anschlagabschnitt 38 der gegenüber dem Rest des Steuerglieds im Durchmesser vergrößert ist. An diesem Anschlagabschnitt 38 stützt sich eine zweite Federeinrichtung 39 ab, die dafür sorgt, dass das Steuerglied in der in 1 dargestellten Offenstellung 34 gehalten ist.
  • Die zweite Federeinrichtung 39 besitzt eine Steuerglied-Druckfeder 40, die sich andererseits an einer ringförmigen Anlagefläche 41 des Ventilglieds 17 abstützt. Die Steuerglied-Druckfeder 40 ist koaxial zur Ventillängsachse 24 ausgerichtet und liegt somit auch koaxial zur Ventilglied-Druckfeder 21. Ventilglied-Druckfeder 21 und Steuerglied-Druckfeder 40 bilden somit eine konzentrische Feder-in-Federanordnung. In der Schließstellung 35 liegt der Anschlag abschnitt 38 an einem Steuersitz 42 in Anlage und sperrt dabei einen Nebenabströmkanal 43 fluiddicht ab. Der Nebenabströmkanal 43 befindet sich innerhalb einer zylindrischen Lagerhülse 44, die sich ihrerseits innerhalb der Außenpartie 28 des Ventilglieds 17 befindet. Das untere, dem Steuerglied 33 zugewandte Ende der Lagerhülse 44 bildet dabei den Steuersitz 42 während das entgegengesetzte obere Ende einen flanschartigen Lagerabschnitt 45 besitzt. Auf dem oberen Ende des Lagerabschnitts 45 sitzt wiederum der Abschlussdeckel 29, während die entgegengesetzte, im Wesentlichen senkrecht zur Ventillängsachse 24 ausgerichtete ringförmige Unterseite des Lagerabschnitts 45 die Anlagefläche 41 für die Steuerglied-Druckfeder 40 bildet.
  • In der Basispartie 30 des Ventilglieds 17 befinden sich ferner noch radial außerhalb der Steuerglied-Aufnahme 32 mehrere parallel zur Ventillängsachse ausgerichtete Verbindungskanäle 46, die in der Offenstellung des Steuerglieds 33 eine Verbindung zwischen der Ventilkammer 16 und dem Nebenabströmkanal 43 bilden. Es sind hier beispielsweise mehrere, insbesondere zylindrisch ausgestaltete, in regelmäßigen Abständen über die Umfangsrichtung der Steuerglied-Aufnahme 32 verteilt angeordnete Verbindungskanäle 46 vorgesehen.
  • Auch die Federvorspannung der Steuerglied-Druckfeder ist über Einstellmittel einstellbar. Beispielsweise kann dies dadurch realisiert werden, dass an der Umfangsseite des Lagerabschnitts 45 der Lagerhülse 44 ein Gewinde (nicht dargestellt) vorgesehen ist, das mit einem an der Innenseite der Außenpartie 28 vorgesehenen Innengewinde (nicht dargestellt) zusammenwirkt. Dadurch lässt sich die Lagerhülse relativ zu dieser Außenpartie 28 verschrauben, wodurch die Federvorspannung je nach Verschraubungsrichtung erhöht oder vermindert wird. Wird beispielsweise die Lagerhülse 44 in Richtung des Steuergliedes 33 verschraubt, so erhöht sich die Federvorspannung. Durch die Einstellung der Federvorspannung, der auf das Steuerglied wirkenden Steuerglied-Druckfeder 40 lässt sich das Schließverhalten des Steuergliedes 33 definiert steuern.
  • Es ist ferner noch ein dem wenigstens einen Fluidauslass 50a, 50b zugeordneter Schalldämpfer 51 vorgesehen, der das Ventilgehäuse 12 einhaust. Insgesamt sind hier zwei Fluidauslässe 50a, 50b vorgesehen, wobei ein erster Fluidauslass 50a an der Stirnseite des Ventilgehäuses 12 und ein zweiter Fluidauslass 50b fensterartig an der Mantelfläche des Ventilgehäuses 12 sitzt.
  • 1 zeigt die Ausgangsstellung des Ventilglieds 17 bzw. Steuerglieds 33 falls beim an die Ventileinrichtung 11 ange schlossenen System kein Überdruck abgebaut werden muss. In dieser Situation ist die Ventileinrichtung 11 sozusagen außer Funktion. Das Ventilglied 17 wird hierbei über die Ventilglied-Druckfeder 21 auf den zugeordneten Ventilsitz 20 gedrückt, so dass die Ventilkammer-Öffnung 15 fluiddicht verschlossen ist. Dabei steht Druckluft an einer Steuergliedfläche A1 am Steuerglied 33 an. Der anstehende Druck reicht jedoch noch nicht aus, um das Steuerglied 33 entgegen der Federkraft der Steuerglied-Druckfeder 40 in die Schließstellung 35 in Anlage an den zugeordneten Steuersitz 42 zu bewegen, womit auch keine Öffnungsbewegung des gesamten Ventilgliedes 17 zustande kommt. Das Steuerglied 33 ist also mittels der Federkraft der Steuerglied-Druckfeder 40 vom zugeordneten Steuersitz 42 abgehoben.
  • Steigt der Druck an, so wird zunächst das Steuerglied 33 entgegen der Federkraft der Steuerglied-Druckfeder 40 auf seinen zugeordneten Steuersitz 42 gedrückt, so dass der Fluiddurchgang durch den Nebenabströmkanal 43 fluiddicht verschlossen ist. Das Steuerglied nimmt seine in 2 gezeigte Schließstellung 35 ein. Der an der Steuergliedfläche A1 anstehende Druck reicht jedoch noch nicht aus, das gesamte Ventilglied 17 vom Ventilsitz 20 abzuheben.
  • Steigt der Druck nun weiter an und erreicht einen Öffnungsdruck, so wirkt das Steuerglied als Schub- oder Betätigungsglied für das Ventilglied 17, das heißt das Ventilglied 17 wird entgegen der Federkraft der Ventilglied-Druckfeder 21 vom zugeordneten Ventilsitz 20 abgehoben. Diese Situation ist beispielhaft in 3 dargestellt. Das Ventilglied 17 hebt sich zunächst derart vom Ventilsitz 20 ab, dass ein Endabschnitt 53 des Ventilglieds 17 am unteren Ende eines konisch geformten Stellglied-Endabschnitts 54 verbleibt. Das heißt, Druckluft strömt zunächst über einen relativ kleinen Öffnungsquerschnitt über eine sogenannte Drosselstelle 55 zwischen der Außenwand des Endabschnitts des Ventilglieds 17 und der Innenwand des konusartig geformten Stellglied-Endabschnitts 54 ab.
  • Steigt der Druck weiter an, entsteht aufgrund der Drosselstelle 55 ein Staudruck im Raum unter der Stirnseite des Ventilgliedes, wobei der anstehende Druck auf die gegenüber der Steuergliedfläche A1 größere Ventilgliedfläche A2 wirkt. Aufgrund dieses Staudrucks, der auf die größere, vorzugsweise sehr viel größere Ventilgliedfläche A2 wirkt, entsteht eine wesentlich größere Kraft auf das Ventilglied 17 und bewegt dieses schnell weg vom Ventilsitz 20. Das Ventilglied 17 wird dabei in die Offenstellung 56 gefahren, bei der aufgrund der Geometrie von Ventilkammer-Innenwand und gegenüberliegender Ventilglied-Außenwand ein größerer Öffnungsquerschnitt bzw. Ringspalt entsteht und damit mehr Druckluft abströmen kann, bzw. ein höherer Durchfluss entsteht.
  • Bei geöffnetem Ventilglied 17 wird das zugeordnete System entlüftet, wodurch der Druck abfällt. Der niedrigere Druck erreicht aber in Folge der relativ großen Ventilgliedfläche A2 und der daraus resultierenden größeren Haltekraft dennoch aus, um das Ventilglied 17 in seiner Offenstellung 56 zu halten. Bei herkömmlichen Überdruckventilen müsste der Druck also noch weiter abfallen, bis es zu einem Schließvorgang des Ventilglieds 17 kommt. Bei der vorliegenden Ventileinrichtung 11 hingegen wird das Steuerglied 33 bei Unterschreiten des an die Steuergliedfläche A1 anstehenden Steuerdrucks in Folge der Federkraft der Steuerglied-Druckfeder 40 wieder vom zugeordneten Steuersitz 42 abgehoben. Dadurch kann Druckluft über die Verbindungskanäle 46 in den Nebenabströmkanal 43 gelangen, so dass zusätzlich zur Entlüftung über die Ventilkammer 16 und den seitlichen fensterartigen Fluidauslass 50b auch eine Entlüftung über den Nebenabströmkanal 43 und den stirnseitigen Fluidauslass 50a stattfindet. Im Schalldämpfer 51 kann sich zudem ein Staudruck aufbauen, der in Schließrichtung des Ventilglieds 17 wirkt. Durch das zusätzliche Entlüften über den Nebenabströmkanal 43 und den stirnseitigen Fluidauslass 50a wird das Ventilglied 17 sehr viel schneller wie der in seiner Schließstellung 19 zurück bewegt, wodurch ein unerwünschtes Abfallen des Drucks im angeschlossenen System verhindert werden kann. Mit der Entlüftung über den Nebenabströmkanal 43 kann also eine Schnellschließung des Ventilglieds 17 realisiert werden.
  • Durch die Integration des Steuerglieds 33 samt Steuersitz 42 und Nebenabströmkanal 43 in das Ventilglied 17 zeichnet sich die Ventileinrichtung 11 insgesamt durch eine sehr kompakte Bauweise aus.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 4133424 A1 [0002]

Claims (17)

  1. Ventileinrichtung, mit einem Ventilgehäuse (12), in dem sich ein Einlasskanal (14) für Druckfluid erstreckt, der in eine Ventilkammer (16) mündet, in der ein Ventilglied (17) mittels einer ersten Federeinrichtung (18) in eine Schließstellung (19) in Anlage an einen Ventilsitz (20) gehalten ist, wobei sich das Ventilglied (17) bei einem definierten Öffnungsdruck des anstehenden Druckfluids öffnet, wodurch Druckfluid über einen Öffnungsquerschnitt zu wenigstens einem Fluidauslass (50b) gelangt und von dort ausströmt, wobei ein Steuerglied (33) vorgesehen ist, das mittels einer zweiten Federeinrichtung (39) in einer Offenstellung (34) von einem Steuersitz (42) abgehoben gehalten ist, wodurch ein Nebenabströmkanal (43) geöffnet ist, der über wenigstens einen Verbindungskanal (46) mit der Ventilkammer (16) verbunden ist, und wobei das Steuerglied (33) das Abströmen des Druckfluids derart steuert, dass das Steuerglied (33) vor dem öffnen des Ventilglieds (17) bei einem unter dem Öffnungsdruck liegenden Steuerdruck in einer Schließstellung (35) in Anlage an seinen Steuersitz (42) bewegbar ist, wodurch der Nebenabströmkanal (43) gesperrt ist, und dass in einer Offenstellung (56) des Ventilglieds (17) und Abströmen des Druckfluids über die Ventilkammer (16) das Steuerglied (33) bei Druckabfall unter den Steuerdruck in seine Offenstellung (34) bewegt und der Nebenabströmkanal (43) geöffnet wird, wodurch Druckfluid zusätzlich auch über den Verbindungskanal (46) und den in Strömungsrichtung nachgeordneten Nebenabströmkanal (43) abströmen kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (17) eine Steuerglied-Aufnahme (32) aufweist, in der das Steuerglied (33) zwischen der Offen- und der Schließstellung (34, 35) beweglich aufgenommen ist, und dass Steuersitz (42) und Nebenabströmkanal (43) ebenfalls im Ventilglied (17) angeordnet sind.
  2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerglied (33) eine Steuergliedfläche A1 aufweist, die in der Schließstellung (19) des Ventilglieds (17) über den Einlasskanal (14) derart mit Druckfluid beaufschlagbar ist, dass darüber der Öffnungsvorgang des Ventilglieds (17) steuerbar ist.
  3. Ventileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Steuerglied (33) und Ventilglied (17) koaxial angeordnet sind und das Steuerglied (33) längs einer Ventillängsachse (24) axial verschieblich in der Steuerglied-Aufnahme (32) gelagert ist.
  4. Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (17) eine Basispartie (30) aufweist, in der sich die Steuerglied-Aufnahme (32) für das Steuerglied (33) und radial weiter außen der wenigstens eine Verbindungskanal (46) befinden.
  5. Ventileinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in Umfangsrichtung der Steuerglied-Aufnahme (32), insbesondere mit regelmäßigen Abständen zueinander angeordnete Verbindungskanäle (46) vorgesehen sind.
  6. Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Federeinrichtung (18) eine Ventilglied-Druckfeder (21) aufweist, die sich einerseits am Ventilgehäuse (12) und andererseits an einer am Ventilglied (17) ausgebildeten Abstützfläche (23) abstützt.
  7. Ventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilglied-Druckfeder (21) das Ventilglied (17) koaxial umschließt.
  8. Ventileinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilglied-Druckfeder (21) Einstellmittel (25, 26, 27) zur Einstellung der Federvorspannung und somit des Öffnungsdrucks des Ventilglieds (17) zugeordnet sind.
  9. Ventileinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel ein im Ventilgehäuse (12) geführtes, in Axialrichtung gegenüber dem Ventilgehäuse (12) relativ verstellbares Stellglied (25) aufweisen, dessen axiale Verstellung je nach Stellrichtung wahlweise eine Erhöhung oder Verringerung der Federvorspannung der Ventilglied-Druckfeder (21) bewirkt.
  10. Ventileinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (25) über miteinander kooperierende Gewinde (26, 27) an einerseits dem Stellglied (25) und andererseits an der Innenwandung des Ventilglieds (17) verstellbar ist.
  11. Ventileinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Stellglied (25) der Einlasskanal (14) für das Druckfluid angeordnet ist.
  12. Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Federeinrichtung (39) eine Steuerglied-Druckfeder (40) aufweist, die sich einerseits an einer Anlagefläche (41) des Ventilglieds (17) und andererseits am Steuerglied (33) abstützt.
  13. Ventileinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerglied-Druckfeder (40) koaxial zur Ventil glied-Druckfeder, insbesondere konzentrisch innerhalb der Ventilglied-Druckfeder (21) angeordnet ist.
  14. Ventileinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerglied-Druckfeder (40) Einstellmittel zur Einstellung der Federvorspannung und somit des Steuerdrucks des Steuerglieds (33) zum Schließen des Nebenabströmkanals (43) zugeordnet sind.
  15. Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch einen dem Fluidauslass (50a, 50b) zugeordneten Schalldämpfer (51).
  16. Ventileinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (51) das Ventilgehäuse (12) umhaust.
  17. Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (17) und/oder das Steuerglied (33) kolbenartig ausgestaltet sind.
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DE102014112640A1 (de) * 2014-09-02 2016-03-03 J. Wagner Gmbh Farbsprühsystem und Luftsteuereinrichtung für ein Farbsprühsystem

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