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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit einer pneumatisch veränderbaren Sitzkontur, umfassend eine Sitzstruktur und eine an diese angeordnete, eine Mehrzahl formveränderbarer Blaseneinheiten aufweisende Blasenanordnung, wobei die Blaseneinheiten an ein pneumatisches Befüll- und Entleerungssystem angeschlossen sind, welches eine Luftdruckquelle, eine mehrere Befüll-Ventileinheiten aufweisende Ventilanordnung und eine Steuereinheit umfasst, wobei die Befüll-Ventileinheiten jeweils ein Befüllventil und einen dieses betätigenden Aktor umfassen.
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Die pneumatische Verstellung von Fahrzeugsitzen, um deren Kontur an die individuellen Bedürfnisse der auf dem Sitz sitzenden Person anzupassen, ist bekannt (vgl. z. B.
DE 38 04 848 A1 ,
DE 600 37 894 T2 und
DE 198 06 535 A1 ) und wird mittlerweile verbreitet eingesetzt. Ebenfalls bekannt sind Sitzmöbel mit einer entsprechenden Ausstattung (vgl.
US 4 619 481 A ). Dabei wird der Grad der Befüllung einzelner in dem Sitz verteilt angeordneter Pneumatikblasen über zugeordnete Ventileinheiten benutzerspezifisch eingestellt. Nach der
DE 31 29 358 A1 können die entsprechenden Befüll-Ventileinheiten insbesondere als Magnetventileinheiten ausgeführt sein, wobei ein Schließkörper, der mittels einer Feder in eine an einem zugeordneten Ventilsitz anliegende Schließstellung vorgespannt ist, unter der Wirkung eines erregten Elektromagneten von dem Ventilsitz abgehoben wird, um das Ventil – zur Befüllung der zugeordneten Pneumatikblase – in eine Durchflussstellung zu schalten. Gemäß der
DE 10 2006 009 052 A1 können die entsprechenden Ventile, die in diesem Falle mehrstufig, d. h. mit veränderbarem Strömungsquerschnitt ausgeführt sind, zu einer baulichen Einheit dergestalt zusammengefasst werden, dass sie teilweise an gemeinsame Strömungskanäle angeschlossen sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Fahrzeugsitz mit einer pneumatisch veränderbaren Sitzkontur bereitzustellen, der sich gegenüber dem Stand der Technik im Sinne eines praxisgerechten Kompromisses trotz niedriger Herstellungskosten durch eine hohe Funktionalität einschließlich einer hohen Funktionssicherheit auszeichnet.
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Gelöst wird diese Aufgabenstellung gemäß der vorliegenden Erfindung, indem bei einem Fahrzeugsitz der eingangs angegebenen Art die Befüll-Ventileinheiten baulich und strömungstechnisch gekoppelt Teil eines integrierten Ventilmoduls sind, wobei die Befüllventile zumindest versorgungsseitig über einen gemeinsamen Strömungskanal miteinander kommunizieren, wobei in dem integrierten Ventilmodul weiterhin eine integrierte Überdrucksicherung untergebracht ist. Für den erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz ist es somit, im funktionalen Zusammenwirken mit den übrigen für diesen bestimmenden Merkmalen, charakteristisch, dass das pneumatische Befüll- und Entleerungssystem ein integriertes Ventilmodul umfasst, in welchem die den einzelnen Blaseneinheiten zugeordneten Befüllventile sowohl baulich als auch strömungstechnisch gekoppelt untergebracht sind, und zwar dergestalt, dass sie zumindest versorgungsseitig, d. h. im Bereich der über die Luftdruckquelle erfolgenden Druckluftzufuhr zu den Befüllventilen, über einen gemeinsamen Strömungskanal (”common rail”) miteinander kommunizieren. Die Integration der maßgeblichen pneumatischen Funktionalitäten des pneumatischen Befüll- und Entleerungssystems in das integrierte Ventilmodul umfasst dabei überdies die Unterbringung einer integrierten Überdrucksicherung in das Ventilmodul, so dass dieses als komplexe Baueinheit sämtliche Pneumatikfunktionen übernimmt bis hin zu einem Schutz der mit Druckluft beaufschlagten Bauteile (insbesondere der Blaseneinheiten) vor einer Beschädigung bzw. Funktionsbeeinträchtigung aufgrund eines Überdrucks im Pneumatiksystem. Durch die Zusammenfassung der Funktionen in einem solchen erfindungsgemäß vorgesehenen integrierten Ventilmodul ergeben sich, wie nachstehend im Detail erläutert wird, Möglichkeiten zu baulichen und funktionalen synergistischen Effekten, welche sich u. a. im Sinne reduzierter Herstellungskosten auswirken, und zwar bei einem hohen Maß an Funktionalität.
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Gemäß einer ersten bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Überdrucksicherung ein für sämtliche Blaseneinheiten wirksames, mit einem gemeinsamen ablassseitigen Strömungskanal kommunizierendes gemeinsames Überdruckventil. Bei dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes ist ein Überdruckventil vorgesehen, durch welches hindurch Druckluft im Falle einer an dem Überdruckventil anliegenden, den Schwellenwert überschreitenden Druckdifferenz abgelassen wird, und zwar unabhängig davon, in welcher der Blaseneinheiten eine Überdrucksituation entsteht. Hierzu umfassen die den individuellen Blaseneinheiten zugeordneten einzelnen Befüllventile ihrerseits besonders bevorzugt jeweils eine von der jeweils zugeordneten Blaseneinheit zum gemeinsamen ablassseitigen Strömungskanal, mit welchem das gemeinsame Überdruckventil kommuniziert, öffnende Überdrucksicherung. Vorteilhafterweise sind die den einzelnen Befüll-Ventileinheiten zugeordneten Überdrucksicherungen dabei baulich in das jeweils betreffende Befüllventil integriert, d. h. die einzelnen Befüllventile weisen eine Überdruckfunktion dergestalt auf, dass sie eine Verbindung von der jeweiligen Blaseneinheit zu dem – typischerweise mit der Zuströmseite des betreffenden Befüllventils kommunizierenden – gemeinsamen ablassseitigen Strömungskanal herstellen, wenn in der Blaseneinheit eine Überdrucksituation, d. h. über einem vorgegebenen Maximalwert liegender Druck entsteht.
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Da die den einzelnen Befüll-Ventileinheiten zugeordnete Überdrucksicherung dabei typischerweise auf das Druckgefälle zwischen dem pneumatischen Blasenanschluss einerseits und dem gemeinsamen ablassseitigen Strömungskanal, welcher typischerweise mit der Zuströmseite des betreffenden Befüllventils kommuniziert, andererseits reagiert, wobei der Druck in dem gemeinsamen ablassseitigen Strömungskanal seinerseits von der Auslegung des mit diesem kommunizierenden gemeinsamen Überdruckventils abhängt, erfolgt eine Abstimmung der den einzelnen Befüll-Ventileinheiten zugeordneten Überdrucksicherungen und des gemeinsamen Überdruckventils hinsichtlich der jeweiligen Schwellenwerte. Je nach den Randbedingungen ist dabei der Schwellendruck (Druckdifferenz zum Aktivieren der Überdruckfunktion) der individuellen Überdrucksicherungen der einzelnen Befüllventile durch entsprechende auslegungstechnische Maßnahmen (z. B. Federvorspannung und/oder wirksame Flächenquerschnitte) geringer, gleich oder höher anzusetzen als der Schwellenwert des gemeinsamen Überdruckventils.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist das vorstehend erläuterte, mit einem gemeinsamen ablassseitigen Strömungskanal kommunizierende gemeinsame Überdruckventil in ein für alle Blaseneinheiten gemeinsames Ablassventil integriert, welches Teil einer elektrisch ansteuerbaren Ablass-Ventileinheit ist. Bei dieser Weiterbildung ist, im Interesse einer möglichst einfachen und kompakten baulichen Gestaltung des integrierten Ventilmoduls, für sämtliche Blaseneinheiten ein gemeinsames Ablassventil vorgesehen, so dass zum gesteuerten Entleeren einer einzelnen Blaseneinheit durch entsprechende Beaufschlagung sowohl das zugeordnete Befüllventil als auch das für alle Blaseneinheiten gemeinsame Ablassventil geöffnet (auf Durchlass geschaltet) werden. Erkennbar können bei dieser Weiterbildung auch mehrere Blaseneinheiten gemeinsam gesteuert entleert werden, indem die betreffende Mehrzahl von Befüllventilen und das gemeinsame Ablassventil zeitgleich geöffnet werden.
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In einer zu den vorstehend erläuterten Weiterbildungen alternativen, ebenfalls spezifische Vorzüge aufweisenden Konkretisierung des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes ist vorgesehen, dass den einzelnen Blaseneinheiten individuelle elektrisch ansteuerbare Ablassventile mit integrierter Überdrucksicherung zugeordnet sind, welche direkt mit der jeweils zugeordneten Blaseneinheit kommunizieren. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die einzelnen Ventile in einer Matrixanordnung vorgesehen sind, indem alle Befüllventile in einer ersten Reihe und alle Ablassventile in einer zweiten Reihe angeordnet sind. Der vorstehend erläuterte Vorteil der konstruktiven Integration der Überdrucksicherung in das Ablassventil (bzw. die Ablassventile) kommt auch hier zum Tragen, wobei allerdings bei dieser Weiterbildung der Erfindung die einzelnen Blaseneinheiten in einem größeren Maß unabhängig von einander mit Druckluft beaufschlagbar sind. Insbesondere ist bei dieser Weiterbildung der Erfindung möglich, zeitgleich eine oder mehrere Blaseneinheiten – durch entsprechende Ansteuerung der zugeordneten Befüll-Ventileinheiten – zu befüllen und zeitgleich eine oder mehrere andere Blaseneinheiten – durch entsprechende Ansteuerung der diesen zugeordneten Ablass-Ventileinheiten – zu entleeren. Indem in diesem Falle die individuellen Ablassventile, in welche jeweils eine Überdrucksicherung integriert ist, direkt mit der jeweils zugeordneten Blaseneinheit kommunizieren, d. h. nicht über das der betreffenden Blaseneinheit jeweils zugeordnete Befüllventil, ist die Überdruckfunktion des integrierten Ventilmoduls, was den Schutz der Blaseneinheiten vor einer Überdrucksituation betrifft, ausschließlich von der Auslegung der Überdrucksicherungen der einzelnen individuellen Ablassventile abhängig. Dies bietet den Vorteil einer gezielten Einflussnahme auf den Auslegungs-Schwellendruck, bei welchem die jeweilige Überdrucksicherung wirksam wird, d. h. öffnet. Erkennbar ist allerdings auch in diesem Falle nicht ausgeschlossen, dass zusätzlich auch die Befüllventile bei Überschreiten eines ausgangsseitigen, d. h. blasenseitigen, Überdrucks zur Versorgungsseite hin öffnen. Auf diese Weise kann im Sinne einer Redundanz die Zuverlässigkeit des Systems dahingehend, dass durch Überdruck hervorgerufene Schäden sicher vermieden werden, gesteigert werden. Dies gilt namentlich, wenn auch der zuströmseitige gemeinsame Strömungskanal über eine zusätzliche Überdrucksicherung abgesichert ist. Zweckmäßigerweise ist dabei vorgesehen, dass der für die Überdruckfunktion der Befüllventile, d. h. deren Öffnen zur Versorgungsseite hin, erforderliche Druckwert (Differenzdruck) höher liegt als der Auslegungsdruckwert der in die Ablassventile integrierten Überdrucksicherung, wobei für eine entsprechende Einflussnahme wiederum insbesondere die Auslegung einer Vorspannfeder und/oder die Bemessung von Flächenquerschnitten zur Verfügung stehen. Die beiden unterschiedlichen Schwellenwerte bewirken dabei, dass im Falle einer Überdrucksituation primär die in das jeweilige Ablassventil integrierte Überdrucksicherung anspricht und lediglich beim Ausfall derselben die Überdrucksicherung des zugeordneten Befüllventils.
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Für sämtliche Ausführungsformen der Überdruck-Absicherung, d. h. sowohl die individuelle Absicherung der einzelnen Blaseneinheiten über in die individuellen Ablassventile integrierte Überdrucksicherungen als auch die Absicherung sämtlicher Blaseneinheiten über ein gemeinsames, insbesondere in ein gemeinsames Ablassventil integriertes Überdruckventil gilt, dass die Überdruck-Ablassfunktion unabhängig von der Ursache des Überdrucks anspricht. Eine beim Befüllen eintretende Überdrucksituation führt ebenso zu einem Öffnen des Überdruckablassweges wie eine durch externe Ereignisse (z. B. Temperaturerhöhung, Eindrücken in den Sitz) hervorgerufene Überdrucksituation.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das integrierte Ventilmodul ein die Befüllventile und die integrierte Überdrucksicherung aufnehmendes Ventilgehäuse aufweist, wobei jeweils ein bewegbares Dichtelement der Befüllventile mit einem an dem Ventilgehäuse ausgeführten Ventilsitz zusammenwirkt. Dies ist sowohl von Vorteil im Hinblick auf fertigungstechnische Aspekte bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes als auch im Hinblick auf die Nutzung des betreffenden Fahrzeuges bei den typischerweise zugrunde zu legenden rauen Anforderungen. Besonders bevorzugt können dabei die Befüll-Ventileinheiten jeweils eine Magnetventilpatrone umfassen, die in eine zugeordnete Aufnahme des Ventilgehäuses eingesetzt ist. Auf diese Weise lässt sich ein besonders hoher Integrationsgrad erzielen. Insbesondere unter Aspekten der Funktionssicherheit ist dabei günstig, wenn bei nicht betätigtem Magnet der jeweils betreffenden Magnetventilpatrone das Dichtelement des zugeordneten Befüllventils unter der Wirkung einer Feder versorgungsseitig gegen den jeweiligen (an dem Ventilgehäuse ausgeführten) Dichtsitz vorgespannt den betreffenden Durchgang verschließt. Zum Befüllen einer spezifischen Blaseneinheit wird in diesem Falle der Magnet der Magnetventilpatrone der dieser Blaseneinheit zugeordneten Befüll-Ventileinheit dergestalt beaufschlagt, dass der Durchgang von der Versorgungsseite zu der Blasenseite geöffnet wird.
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Das vorstehend erläuterte Ventilgehäuse des integrierten Ventilmoduls kann dabei, gemäß einer abermals anderen bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung, einen strukturellen Teil eines geschlossenen Schutzgehäuses darstellen, dessen Innenraum einen durchströmten Strömungskanal bildet, in den eine für alle Blaseneinheiten gemeinsame pneumatische Schnittstelle (z. B. ein mit der Luftdruckquelle verbundener Versorgungsanschluss) mündet und an den die Befüllventile strömungstechnisch angeschlossen sind. Ein besonderer Vorteil einer solchen Ausgestaltung ist insbesondere der geringe Druckverlust, der sich infolge der dementsprechend großen Strömungsquerschnitte ergibt. Günstig ist weiterhin eine Materialeinsparung, die sich durch Nutzung des Schutzgehäuses selbst als Begrenzung für einen gemeinsamen Strömungskanal ergibt. Ein weiterer, für die Praxis im Einzelfall besonders attraktiver Vorteil besteht darin, dass – bei Nutzung des Innenraums des Schutzgehäuses als ein druckseitig, d.h. versorgungsseitig gemeinsam durchströmter Strömungskanal – in dem Schutzgehäuse regelmäßig Überdruck besteht, so dass ein Eindringen von Schmutz in das Gehäuse (z. B. im Falle beschädigter Dichtungen) wirksam unterbunden wird. Dies ist insbesondere dann von großer praktischer Bedeutung, wenn in dem Schutzgehäuse des integrierten Ventilmoduls (auch) – elektrische bzw. elektronische – Teile der Steuereinheit für die (elektrisch betätigbaren) Befüll-Ventileinheiten untergebracht sind, die insbesondere über eine einheitliche elektrische Schnittstelle ansteuerbar sind und an die die Befüll-Ventileinheiten angeschlossen sind. In diesem Falle weist das integrierte Ventilmodul – durch bauliche Integration zumindest eines Teils der elektrischen Steuerung – einen höchst möglichen Integrationsgrad auf, wobei an dem Schutzgehäuse des integrierten Ventilmoduls zusätzlich zu der einheitlichen elektrischen Schnittstelle (s. o.) bevorzugt weiterhin lediglich – und zwar an dem Ventilgehäuse, welches einen strukturellen Teil des Schutzgehäuses bildet, angeordnet – noch eine der Anzahl der Blaseneinheiten entsprechende Anzahl von pneumatischen Blasenanschlüssen, eine (an die Luftdruckquelle angeschlossene) pneumatische Versorgungsschnittstelle und mindestens eine pneumatische Ablassschnittstelle angeordnet sind.
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Das Schutzgehäuse kann demnach insbesondere zweiteilig ausgeführt sein, indem es einen – das Ventilgehäuse umfassenden – Grundkörper und einen Deckel umfasst, wobei die pneumatischen Funktionen vollständig in den Grundkörper integriert sind. Der Grundkörper eignet sich dabei für diverse unterschiedliche Anwendungsfälle, wobei die für die verschiedenen Anwendungsfälle unterschiedlichen Gestaltungsmerkmale (elektrische Schnittstelle und mechanische Befestigungsmittel) ausschließlich am Deckel angeordnet sind.
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Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand in der Zeichnung veranschaulichter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
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1 schematisch in perspektivischer, teilweise geschnittener Darstellung einen gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Fahrzeugsitz,
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2 funktionsschematisch das Ventilgehäuse eines bei dem Fahrzeugsitz nach 1 vorgesehenen integrierten Ventilmoduls,
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3 eine Befüll-Ventileinheit des integrierten Ventilmoduls nach 2 in schematischer Darstellung,
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4 den Grundkörper des Schutzgehäuses eines gegenüber dem Funktionsschema nach 2 abgewandelten konstruktiv ausgeführten integrierten Ventilmoduls,
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5 den Deckel für den in 4 gezeigten Grundkörper eines integrierten Ventilmoduls,
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6 funktionsschematisch das Ventilgehäuse eines wiederum anderen bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz einsetzbaren integrierten Ventilmoduls.
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Der in 1 schematisch gezeigte Fahrzeugsitz 1 weist eine Sitzstruktur 2 auf, die ihrerseits eine Sitzfläche 3 und eine Rückenlehne 4 umfasst. An der Rückenlehne 4 ist, um die Sitzkontur pneumatisch verändern zu können, eine Blasenanordnung 5 mit drei formveränderbaren, jeweils eine Blase 6 aufweisenden Blaseneinheiten 7 angeordnet. Die Blasen 6 sind an ein pneumatisches Befüll- und Entleerungssystem 8 angeschlossen, welches eine durch eine elektrisch angetriebene Pumpe 9 realisierte Luftdruckquelle 10 umfasst, wobei die Pumpe 9 über eine Versorgungsleitung 11, eine Ventilanordnung 17 und Luftleitungen 12 mit den Blasen 6 pneumatisch verbunden ist. Das Befüll- und Entleerungssystem 8 umfasst weiterhin eine Steuereinheit, welche die Pumpe 9 und die Ventilanordnung 17 steuert und die eine Bedien- und Betätigungseinrichtung 13 aufweist.
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In diesem Umfang entspricht das gezeigte Ausführungsbeispiel dem hinlänglich bekannten Stand der Technik, so dass es weiterer Erläuterungen nicht bedarf.
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Strömungstechnisch zwischen der Pumpe 9 und den zu den Blasen 6 führenden Luftleitungen 12 ist ein die Ventilanordnung 17 umfassendes integriertes Ventilmodul 14 angeordnet, an welches pumpenseitig die Versorgungsleitung 11 angeschlossen ist. Das integrierte Ventilmodul 14 weist ein Ventilgehäuse 15 auf. In diesem sind die Befüllventile 59 von drei Befüll-Ventileinheiten 16, welche einen Teil der Ventilanordnung 17 des pneumatischen Befüll- und Entleerungssystems 8 darstellen, untergebracht. Jede der drei Befüll-Ventileinheiten 16 ist dabei individuell einer Blase 6 zugeordnet, zu welchem Zweck jeweils ein in dem Ventilgehäuse 15 benachbart zu einem in diesem ausgeführten Ventilsitz 18 angeordneter Ventilraum 19 über eine Bohrung 20 mit einem Blasenanschluss 21 in Verbindung steht. Mit dem jeweiligen Blasenanschluss 21 ist die zugeordnete Blase 6 ihrerseits über die jeweilige Luftleitung 12 verbunden.
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Weiterhin ist an dem Ventilgehäuse 15 ein Versorgungsanschluss 22 angeordnet, an welchen die Versorgungsleitung 11 angeschlossen ist und der mit einem in dem Ventilgehäuse 15 ausgeführten versorgungsseitigen gemeinsamen Strömungskanal 23 kommuniziert, über den alle drei Befüllventile 59 mit Druckluft versorgbar sind. Der versorgungsseitige gemeinsame Strömungskanal 23 steht hierzu seinerseits über Durchbrüche 24 mit drei Ventilräumen 25, die jeweils auf der dem zugeordneten blasenseitigen Ventilraum 19 gegenüberliegenden Seite des jeweiligen Ventilsitzes 18 angeordnet sind, in Verbindung. Die Ventilräume 25 sind dabei jeweils definiert und begrenzt durch eine in dem Gehäuse 15 ausgeführte zylindrische Aufnahme 26 und ein dichtend in diese eingesetztes Scheibenelement 27, welches den stirnseitigen Abschluss des Stators 28 einer – den Aktor A darstellenden – Magnetventilpatrone 29 bildet.
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In dem Ventilgehäuse 15 des integrierten Ventilmoduls 14 ist auf diese Weise für jede einzelne der Befüll-Ventileinheiten 16 jeweils ein die besagte Aufnahme 26 umfassender Ventilgehäuseabschnitt 30 ausgebildet. Die jeweils in die Aufnahme 26 eingesetzte Magnetventilpatrone 29 umfasst neben dem Stator 28 einen Plunger 31. Der Stator 28 der Magnetventilpatrone 29 umfasst einen Spulenträger 32, eine auf diesem aufgenommene Spule 33, eine diese außen umgebende topfförmige Kapsel 34 sowie einen Polring 35. Der Spulenträger ist als Spritzgießteil aus Kunststoff gefertigt. Er weist neben dem Scheibenelement 27, welches einen stirnseitigen Bund 36 bildet, einen sich daran anschließenden zylindrischen Wickelabschnitt 37 sowie einen endseitigen Zentrierbund 38 auf. Der Polring 35 besteht aus zwei aus ferromagnetischem Material bestehenden C-förmigen Segmenten, die auf den Spulenträger 32 – benachbart zum Bund 36 und zwischen diesem und der Spule 33 angeordnet – aufgesetzt sind. Die äußere Umfangsfläche des Polringes 35 steht dabei der radialen Innenfläche der ebenfalls aus ferromagnetischem Material gefertigten, als Tiefziehteil mit einem zylindrischen Mantel 39 und einem mittig eingezogenen Boden 40 ausgeführten, topfförmigen Kapsel 34 gegenüber, in der der Spulenträger 32 endseitig über den Zentrierbund 38 zentriert und geführt ist. Im Hinblick auf die sichere und luftdichte Fixierung der Magnetventilpatronen 29 in der jeweils zugeordneten Aufnahme 26 des jeweiligen Ventilgehäuseabschnitts 30 steht der Bund 36, an den die topfförmige Kapsel mit ihrer Stirnseite anstößt, radial etwas über die äußere Umfangsfläche der topfförmigen Kapsel 34 über.
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Der Plunger 31 ist in einem Hohlraum 41 des Spulenträgers 32 längs seiner Achse 42 verschiebbar aufgenommen. Er weist an seinem aus dem Stator 28 herausragenden Endabschnitt 43 ein kegelförmig ausgeführtes Dichtelement 44 auf, welches – als funktionaler Teil des Befüllventils 59 – mit dem in dem Ventilgehäuseabschnitt 30 ausgeführten Ventilsitz 18 zusammenwirkt. Zwischen dem Plunger 31 und dem Spulenträger 32 wirkt eine Feder 45, welche sich an der Stirnseite des Bundes 36 des Spulenträgers 32 abstützt und den Plunger 31 – bei nicht beaufschlagter Spule 33 – in eine aus dem Stator 28 ausgefahrene, versorgungsseitig an dem Ventilsitz 18 anliegende und den Durchgang verschließende Stellung vorspannt. Die Feder 45 ist dabei sowohl an dem Plunger 31 als auch an dem Stator 28, d. h. dem Bund 36 des Spulenträgers 32 fixiert.
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Die Spule 33 ist über am Außenumfang des Bundes 36 des Spulenträgers 32 angeordnete Kontaktstifte 46 kontaktierbar. Die Kontaktstifte 46 sind dabei nicht starr und fest zu dem Bund 36 sondern vielmehr – im Sinne eines Toleranzausgleichs – schwimmend an diesem gelagert bzw. federnd ausgeführt.
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Das integrierte Ventilmodul 14 umfasst zusätzlich zu den drei baulich und strömungstechnisch gekoppelt in dem Gehäuse untergebrachten Befüllventilen 59 weiterhin eine integrierte Überdrucksicherung, die ihrerseits von dem Ventilgehäuse 15 aufgenommen bzw. in diesem untergebracht ist. Die Überdrucksicherung umfasst ein für sämtliche Blaseneinheiten 7 wirksames gemeinsames Überdruckventil. Dieses kommuniziert mit einem gemeinsamen ablassseitigen Strömungskanal 49, der sich als strömungstechnische Einheit mit dem in dem Ventilgehäuse 15 ausgeführten versorgungsseitigen gemeinsamen Strömungskanal 23 darstellt. Das gemeinsame Überdruckventil ist in ein für alle Blaseneinheiten 7 gemeinsames Ablassventil integriert, welches zusammen mit einem zugeordneten Aktor Teil einer elektrisch ansteuerbaren Ablass-Ventileinheit 47 ist. Das Ablassventil ist konstruktiv entsprechend den Befüllventilen 59 ausgeführt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen wird. Hinzuweisen ist allerdings darauf, dass im Falle des Ablassventils jener von der Stirnseite des Plungers 31 begrenzte Ventilraum, der bei den Befüllventilen 59 mit jeweils dem zugeordneten Blasenanschluss 21 in Verbindung steht, mit dem gemeinsamen ablassseitigen Strömungskanal 49 kommuniziert. Der auf der gegenüberliegenden Seite des Ventilsitzes 18 angeordnete Ventilraum, der bei den Befüllventilen 59 jeweils mit dem versorgungsseitigen gemeinsamen Strömungskanal 23 in Verbindung steht, steht im Falle des Ablassventils indessen mit einer pneumatischen Ablassschnittstelle, d. h. einem Abluftauslass 51 in Verbindung. Endseitig ist der gemeinsame ablassseitige Strömungskanal 49 mittels eines Stopfens 52 verschlossen.
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Die vorstehend beschriebene Gestaltung der Befüll-Ventileinheiten 16 bewirkt, dass die einzelnen Befüllventile 59 jeweils eine von der jeweils zugeordneten Blaseneinheit 7 zum gemeinsamen ablassseitigen Strömungskanal 49 öffnende Überdrucksicherung umfassen. Im Falle einer blasenseitigen Überdrucksituation öffnen somit selbsttätig sowohl das der betreffenden Blaseneinheit 7 zugeordnete Befüllventil 59 als auch das gemeinsame Ablassventil, um für einen Druckabbau zu sorgen.
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Die 4 und 5 veranschaulichen anhand eines Unterteils 53 und eines zugeordneten, dichtend auf dieses aufsetzbaren und in dieser Position über Rasten gesicherten Deckels 54 ein Schutzgehäuse für ein integriertes Ventilmodul, welches zwar hinsichtlich wesentlicher Gestaltungsmerkmale mit dem vorstehend erläuterten integrierten Ventilmodul 14 übereinstimmt, gegenüber diesem allerdings in verschiedener Hinsicht, wie nachstehend erläutert, abgewandelt ist.
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So ist das in den 4 und 5 gezeigte Schutzgehäuse für ein integriertes Ventilmodul bestimmt, welches einen Teil eines Befüll- und Entleerungssystems 8 für lediglich zwei Blaseneinheiten 7 bildet. Hierzu sind in dem Unterteil 53 des Schutzgehäuses, welches einen Grundkörper des Schutzgehäuses bildet und das Ventilgehäuse 15 als einen strukturellen Bauteil umfasst, zusätzlich zu einer Aufnahme 55, in die der Aktor für ein mit einer Überdruckfunktion ausgestattetes Ablassventil einsetzbar ist, nur zwei Aufnahmen 26, in welche die Aktoren von Befüll-Ventileinheiten 16 einsetzbar sind, vorgesehen. Die pneumatische Verschaltung der Befüllventile relativ zu dem Versorgungsanschluss 22 und den beiden Blasenanschlüssen 21 ist ebenfalls modifiziert, und zwar dahingehend, dass die beiden Befüllventile funktional umgekehrt betrieben werden zu den Befüll-Ventileinheiten 16 des Ausführungsbeispiels nach den 2 und 3, d. h. in entgegengesetzter Richtung beaufschlagt und durchströmt werden. Auf die Funktion der Überdrucksicherung hat dies insoweit Auswirkungen, als das in die Aufnahme 55 eingesetzte, wie weiter oben beschrieben mit einer Überdruckfunktion ausgerüstete Ablassventil zwar ebenfalls zum Abluftauslass 51 öffnet, wenn in dem gemeinsamen ablassseitigen Strömungskanal, der wiederum eine strömungstechnische Einheit mit dem versorgungsseitigen gemeinsamen Strömungskanal darstellt, eine Überdrucksituation eintritt, dass aber die Befüllventile bei einem blasenseitigen Überdruck nicht selbsttätig zum gemeinsamen ablassseitigen Strömungskanal hin öffnen.
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Das in den 4 und 5 gezeigte Schutzgehäuse des integrierten Ventilmoduls, d. h. das Unterteil 53 und der Deckel 54 sind so dimensioniert, dass in ihm zumindest ein Teil der elektrischen Steuerung für die Befüll-Ventileinheiten und die Ablass-Ventileinheit untergebracht werden kann. Hierzu sind an dem Unterteil 53 des Schutzgehäuses Aufnahmeschlitze 56 für eine mit elektronischen Bauteilen bestückte Leiterplatte L ausgebildet. An die Leiterplatte L, die über eine an dem Deckel 54 angeordnete einheitliche elektrische Schnittstelle 57 ansteuerbar ist, sind die die Befüll-Ventileinheiten und die Ablass-Ventileinheit angeschlossen. Hierzu weisen die Kontaktstifte 46 jeweils eine Einpresszone auf, die dem durch Einpressen der Kontaktstifte in Kontaktlöcher K der Leiterplatte erfolgenden Anschluss der Spulen 33 an die Leiterplatte dienen.
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Bei einer geringfügigen Modifikation kann bei dem Gehäuse des integrierten Ventilmoduls, das durch dichtes Aufsetzen des Deckels 54 auf das Unterteil 53 luftdicht geschlossen ausgeführt ist, der Innenraum einen durchströmten Strömungskanal bilden. Insbesondere kann der Innenraum des Gehäuses in diesem Sinne einen gemeinsamen zuströmseitigen Strömungskanal bilden, indem der Versorgungsanschluss 22 – statt in eine in dem Gehäuse ausgeführten Bohrung überzugehen – direkt in den Innenraum des Gehäuses mündet. Jene Ventilräume, die bei dem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel an die mit dem Versorgungsanschluss 22 verbundene Bohrung angeschlossen sind, müssten bei dieser Abwandlung mit dem Innenraum des Gehäuses kommunizieren. Erkennbar ist allerdings auch eine umgekehrte, an das Ausführungsbeispiel nach den 2 und 3 angeglichene Beaufschlagung und Durchströmung der Befüllventile möglich.
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Bei dem in 6 veranschaulichten integrierten Ventilmodul 14 sind, anders als dies für die bisher erläuterten Ausführungsbeispiele gilt, den einzelnen Blaseneinheiten 7 individuelle, jeweils direkt mit diesen über einen mit dem jeweiligen Blasenanschluss 21 verbundenen Strömungskanal 58 kommunizierende Ablassventile mit jeweils integrierter Überdrucksicherung zugeordnet, welche Teil jeweils einer elektrisch ansteuerbaren Ablass-Ventileinheit sind. Hinsichtlich ihrer konstruktiven Ausführung und strömungstechnischen Beaufschlagung entsprechen diese Ablassventile dem vorstehend beschriebenen gemeinsamen Ablassventil, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Erläuterungen verwiesen wird. Insbesondere sind auch hier die Ablass-Ventileinheiten und die Befüll-Ventileinheiten funktionsähnlich aufgebaut, idealerweise unter Verwendung gleicher Magnetventilpatronen. Bei einer blasenseitigen Überdrucksituation öffnet das der betreffenden Blaseneinheit 7 zugeordnete individuelle Ablassventil selbsttätig und ermöglicht einen Druckabbau, indem Luft durch den jeweils individuellen Abluftauslass 51 entweicht. Erkennbar ist, dass die von dem Ventilsitz umschlossene Fläche bei den Ablassventilen größer ist als bei den Befüllventilen, wodurch sich erreichen lässt, dass – trotz der Verwendung identischer Magnetventilpatronen auf der Befüll- wie auf der Ablassseite – bei einer definierten Drucksituation (Auslöse- bzw. Schwellenwert für die Überdrucksicherung) in einer Blaseneinheit das betreffende Ablassventil im Sinne einer Freigabe der Überdruck-Ablassfunktion zum zugeordneten Abluftauslass 51 öffnet, wohingegen das der betreffenden Blaseneinheit zugeordnete Befüllventil noch verschlossen bleibt. Eine für sämtliche Befüll-Ventileinheiten und Ablass-Ventileinheiten gemeinsame Leiterplatte ist in diesem Falle zweckmäßigerweise in einem Zwischenraum zwischen den Aktoren der Befüll-Ventileinheiten und denen der Ablass-Ventileinheiten angeordnet.
