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Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung mit einem Steuerraum, der von einem Ventilkolben begrenzt ist, der mindestens ein Durchgangsloch, das eine Zulaufdrossel darstellt, und mindestens ein Durchgangsloch aufweist, das eine Ablaufdrossel darstellt, die in dem Ventilkolben durch einen Schließkörper eines Vorsteuerventils verschließbar ist, der an einem Ankerteil angebracht ist und der aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegbar ist, um das Vorsteuerventil zu öffnen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Ventileinrichtung.
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Stand der Technik
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Bei der Ventileinrichtung handelt es sich zum Beispiel um ein Hauptstromventil in einem Hydraulikhybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. In dem Hydraulikhybridantriebsstrang ist wenigstens eine Hydraulikmaschine, die auch als Hydrostat bezeichnet wird, an den ersten Druckanschluss der Ventileinrichtung angeschlossen. Die Hydraulikmaschine kann direkt oder über weitere hier nicht angeführte Hydraulikkomponenten, in einem Sonderfall auch über eine weitere vergleichbare Ventileinrichtung, an den ersten Druckanschluss der Ventileinrichtung angeschlossen sein. An den zweiten Druckanschluss der Ventileinrichtung ist ein hydraulischer Druckspeicher angeschlossen. Der hydraulische Druckspeicher kann direkt oder über weitere hier nicht angeführte Hydraulikkomponenten an den zweiten Druckanschluss der Ventileinrichtung angeschlossen sein. Normalerweise ist der Druck in dem hydraulischen Druckspeicher, also am zweiten Druckanschluss, größer als an einem Ausgang der Hydraulikmaschine, also dem ersten Druckanschluss, der umgekehrte Fall ist jedoch genauso möglich, entsprechend der gewählten Betriebsstrategie des Hydraulikhybridantriebsstrangs. Durch Bestromen der Magneteinrichtung wird das Hauptventil über das Vorsteuerventil geöffnet, wobei ein Dichtelement aus seiner Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegt wird. Wenn die Magneteinrichtung nicht bestromt wird, dann ist das Dichtelement, zum Beispiel durch eine Schließfeder, in seine Schließstellung vorgespannt. Der umgekehrte Fall ist ebenfalls möglich.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, unerwünschte Strömungsverluste im Betrieb einer Ventileinrichtung mit einem Steuerraum zu reduzieren, der von einem Ventilkolben begrenzt ist, der mindestens ein Durchgangsloch, das eine Zulaufdrossel darstellt, und mindestens ein Durchgangsloch aufweist, das eine Ablaufdrossel darstellt, die in dem Ventilkolben durch einen Schließkörper eines Vorsteuerventils verschließbar ist, der an einem Ankerteil angebracht ist und der aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegbar ist, um das Vorsteuerventil zu öffnen.
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Die Aufgabe ist bei einer Ventileinrichtung mit einem Steuerraum, der von einem Ventilkolben begrenzt ist, der mindestens ein Durchgangsloch, das eine Zulaufdrossel darstellt, und mindestens ein Durchgangsloch aufweist, das eine Ablaufdrossel darstellt, die in dem Ventilkolben durch einen Schließkörper eines Vorsteuerventils verschließbar ist, der an einem Ankerteil angebracht ist und der aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegbar ist, um das Vorsteuerventil zu öffnen, dadurch gelöst, dass das die Zulaufdrossel darstellende Durchgangsloch so in dem Ventilkolben angeordnet und ausgeführt ist, dass eine bei geöffnetem Vorsteuerventil auftretende Zulaufströmung durch das die Zulaufdrossel darstellende Durchgangsloch, zumindest teilweise, an dem Ankerteil des Vorsteuerventils mit dem Schließkörper vorbei gerichtet wird. Im geschlossenen Zustand der Ventileinrichtung liegt der Schließkörper des Vorsteuerventils in oder an einem Ventilsitz des Vorsteuerventils im Inneren des Ventilkolbens an und verhindert ein Abströmen von Medium in Richtung eines Druckanschlusses, der mit einem Druck beaufschlagt ist, der geringer als an einem anderen Druckanschluss der Ventileinrichtung ist. In einem statischen Zustand gleichen sich die Drücke im Inneren der Ventileinrichtung und im Zulauf an. Eine Haltekraft, die den Ventilkolben in seinen Ventilsitz in einem Ventilgehäuse drückt, wird dabei hauptsächlich durch die Druck- und Flächenverhältnisse im Inneren der Ventileinrichtung bestimmt. Eine Ankerfeder hat hierbei eine untergeordnete Bedeutung. Die Ankerfeder wird vor allem zur Einleitung einer Schließbewegung bei geöffneter Ventileinrichtung gebraucht. Zum Öffnen der Ventileinrichtung wird eine Magneteinrichtung des Vorsteuerventils aktiviert. Dadurch wird eine Anker-Baugruppe, die zum Beispiel einen Anker, das Ankerteil, eine Mitnehmereinrichtung, eine Mitnehmerfeder und den Schließkörper des Vorsteuerventils umfasst, in Richtung der Magneteinrichtung bewegt. Die Magneteinrichtung umfasst zum Beispiel eine elektromagnetische Spule. Durch Bestromung oder Aktivierung der Magneteinrichtung hebt sich der Schließkörper aus seinem Ventilsitz in dem Ventilkolben und gibt das die Ablaufdrossel darstellende Durchgangsloch in dem Ventilkolben frei. In Folge davon sinkt der Druck in dem Steuerraum und damit die Niederhaltekraft in dem Ventilkolben ab. Die Summe der Kräfte auf den Ventilkolben, der auch als Hauptstufenkolben bezeichnet wird, bewegt dann denselben in Richtung Magneteinrichtung. Dabei wird ein Hauptventilsitz freigegeben und das Medium kann von dem Druckanschluss mit dem höheren Druck in den Druckanschluss mit dem niedrigeren Druck entweichen. Neben einem geringen Druckverlust in dem Hauptventilsitz und einem geringen Bauraumbedarf ist eine möglichst kurze Schaltzeit ein wichtiges Auslegungskriterium der Ventileinrichtung. Die Reaktionszeit der hydraulischen Bauteile als Anteil an der Gesamtschaltzeit wird maßgeblich durch die Auslegung der Zulaufdrossel und der Ablaufdrossel sowie der Strömungsverhältnisse zwischen den beiden Drosseln beziehungsweise nach der Ablaufdrossel bestimmt. Im Schließfall kommt noch die Präzision, in welcher der Schließkörper, der zum Beispiel als Ventilkugel ausgeführt ist, in seinen beziehungsweise ihren Ventilsitz findet, als weiteres Kriterium hinzu. Bei herkömmlichen Ventileinrichtungen erfährt das Ankerteil mit dem Schließkörper durch die Zulaufströmung aus der Zulaufdrossel eine Querkraft und dadurch eine Auslenkung innerhalb eines möglichen Radialspiels. Dadurch kann es dazu kommen, dass der Schließkörper exzentrisch in seinen Ventilsitz trifft, was die effektive Schließzeit verlängert. Darüber hinaus erfährt die Zulaufströmung eine starke Umlenkung hin zur Ablaufdrossel. Diese Umlenkung beeinflusst auch die Strömungscharakteristik nach der Ablaufdrossel negativ. Das alles erzeugt hohe Strömungsverluste. Zudem ist der der Zulaufdrossel abgewandte Teil des Ventilsitzes des Vorsteuerventils in dem Ventilkolben durch das Ankerteil quasi abgeschattet. Somit ist der theoretisch mögliche Abströmquerschnitt nur teilweise wirksam. Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausführung der Zulaufdrossel wird die Zulaufströmung so an dem Ankerteil des Vorsteuerventils mit dem Schließkörper vorbei gerichtet, dass die Strömungsverhältnisse verbessert und die Strömungsverluste reduziert werden. Dabei bleiben die bestimmenden Geometrien, wie der Durchmesser der Durchgangslöcher, der Ankerhub der Ventileinrichtung und der Ventilsitzwinkel des Vorsteuerventils, gleich beziehungsweise werden allenfalls wirkungsneutral verändert. Die Zulaufströmung beziehungsweise ein Zuströmungsstrahl durch die Zulaufdrossel trifft nicht mehr oder nicht mehr voll auf das Ankerteil mit dem Schließkörper und lenkt dieses daher nicht mehr ungünstig aus.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das die Zulaufdrossel darstellende Durchgangsloch so in dem Ventilkolben angeordnet und ausgeführt ist, dass eine bei geöffnetem Vorsteuerventil auftretende Zulaufaufströmung durch das die Zulaufdrossel darstellende Durchgangsloch, zumindest teilweise, um das Ankerteil des Vorsteuerventils mit dem Schließkörper herum gerichtet wird. Dadurch wird ein Fluidvolumen in dem Steuerraum des Ventilkolbens vorteilhaft in eine um das Ankerteil beziehungsweise den Schließkörper rotierende Bewegung versetzt. Dadurch wird der gesamte Umfang des Ventilsitzes des Vorsteuerventils gleichmäßig angeströmt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das die Zulaufdrossel darstellende Durchgangsloch in einer Steuerraumbegrenzungswand des Ventilkolbens von einer Radialen beabstandet ist, die von einer Längsachse der Ventileinrichtung ausgeht. Dadurch wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass der Schließkörper und das Ankerteil nicht zentral angeströmt werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Radialen und dem die Zulaufdrossel darstellenden Durchgangsloch in der Steuerraumbegrenzungswand des Ventilkolbens größer als ein Radius des Schließkörpers oder des Ankerteils ist. Dadurch wird die Zulaufströmung in einen Ringraum geführt oder geleitet, der sich um das Ankerteil mit dem Schließkörper erstreckt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das die Zulaufdrossel darstellende Durchgangsloch in einem Winkel an dem Schließkörper und/oder dem Ankerteil vorbei ausgerichtet ist. Dadurch kann die Zulaufströmung auf einfache Art und Weise in den Ringraum zwischen dem Schließkörper beziehungsweise dem Ankerteil und der Steuerraumbegrenzungswand des Ventilkolbens gerichtet werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Winkel in einer Querschnittsebene erstreckt. Der Begriff Querschnitt in Querschnittsebene bezieht sich auf einen Schnitt quer zur Längsachse der Ventileinrichtung. Der Winkel wird vorzugsweise in der Querschnittsebene von einer beziehungsweise der Radialen und einer Bohrungsachse der vorzugsweise als Bohrung ausgeführten Zulaufdrossel eingeschlossen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Winkel in einer Winkelebene erstreckt, die senkrecht zu einer beziehungsweise der Querschnittsebene angeordnet ist. Auch hier wird der Winkel vorzugsweise zwischen einer beziehungsweise der Radialen und einer Bohrungsachse der vorzugsweise als Bohrung ausgeführten Zulaufdrossel eingeschlossen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung als Hauptstromventil in einem Hydraulikantrieb, insbesondere in einem Hydraulikhybridantrieb, ausgeführt ist. Der Hydraulikhybridantriebsstrang umfasst mindestens eine Hydraulikmaschine, die auch als Hydrostat bezeichnet wird. Vorteilhaft umfasst der Hydraulikhybridantriebsstrang zwei Hydraulikmaschinen, die auch als Hydrostaten bezeichnet werden. An einen Ausgang der Hydraulikmaschine beziehungsweise der Hydraulikmaschinen ist ein hydraulischer Druckspeicher angeschlossen. Zwischen den Ausgang des Hydrostaten und den hydraulischen Druckspeicher ist die erfindungsgemäße Ventileinrichtung geschaltet. Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch einen Hydraulikhybridantriebsstrang mit einer vorab beschriebenen Ventileinrichtung. Die Erfindung betrifft des Weiteren gegebenenfalls auch ein Verfahren zum Betreiben einer vorab beschriebenen Ventileinrichtung als Hauptstromventil in einem Hydraulikhybridantriebsstrang.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Ventilkolben für eine vorab beschriebene Ventileinrichtung. Der Ventilkolben ist separat handelbar.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer vorab beschriebenen Ventileinrichtung.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluidvolumen in dem Steuerraum durch die Zulaufströmung bei geöffnetem Vorsteuerventil in eine rotierende Bewegung versetzt wird. Dadurch kann zum einen ein Ventilsitz des Vorsteuerventils besser angeströmt werden. Darüber hinaus kann der Ventilsitz des Vorsteuerventils an seinem gesamten Umfang gleichmäßig angeströmt werden. Durch die rotierende Bewegung der Zulaufströmung wird ein wirbelartiger Drall erzeugt. Dieser wirbelartige Drall setzt sich auch in und nach der Ablaufdrossel fort und nützt die zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitte effizienter aus. Der Strömungswiderstand und dadurch der Druckabfall an der Ablaufdrossel sind dadurch geringer als bei herkömmlichen Ventileinrichtungen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Es zeigen:
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1 einen Hydraulikschaltplan einer Ventileinrichtung mit einem Hauptventil und einem Vorsteuerventil;
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2 ein Ausführungsbeispiel einer Ventileinrichtung mit einem Hauptventil und einem Vorsteuerventil im Längsschnitt;
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3 einen vergrößerten Ausschnitt aus 2;
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4 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie IV-IV in 3 und
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5 die gleiche Schnittansicht wie in 4 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In den 1 und 2 ist eine Ventileinrichtung 1; 21 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Die Ventileinrichtung 1; 21 umfasst ein Hauptventil 2; 22, das je nach Ausführung auch als Rückschlagventil funktioniert, und ein Vorsteuerventil 3; 23.
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Das Hauptventil 2 umfasst, wie man in 1 sieht, ein in einem Gehäuse 4 in axialer Richtung hin und her bewegbar geführtes Dichtelement 6. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Längsachse 7 der Ventileinrichtung 1. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Längsachse 7. Das Dichtelement 6 ist durch eine Schließfeder 8 in seine in 1 dargestellte Schließstellung vorgespannt.
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In seiner Schließstellung unterbricht das Dichtelement 6 eine hydraulische Verbindung zwischen einem ersten Druckanschluss 11 und einem zweiten Druckanschluss 12. Der erste Druckanschluss 11 der Ventileinrichtung 1 ist über eine erste Drosselverbindung 15 an das Vorsteuerventil 3 angeschlossen. Dabei ist das Vorsteuerventil 3 zwischen die erste Drosselverbindung 15 und einen Steuerraum 10 der Ventileinrichtung 1 geschaltet. Der zweite Druckanschluss 12 der Ventileinrichtung 1 ist über eine zweite Drosselverbindung 16 mit dem Steuerraum 10 verbunden.
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Die Ventileinrichtung 1 mit den beiden Anschlüssen 11 und 12 ist als Hauptstromventil in einem Hydraulikhybridantriebsstrang (nicht dargestellt) ausgeführt. Der nicht dargestellte Hydraulikhybridantriebsstrang umfasst einen verbrennungsmotorischen Antrieb und einen hydraulischen Antrieb. Der verbrennungsmotorische Antrieb ist zum Beispiel als Brennkraftmaschine ausgeführt und wird auch als Verbrennungsmotor bezeichnet. Der hydraulische Antrieb umfasst zum Beispiel zwei Hydraulikmaschinen, die auch als Hydrostaten bezeichnet werden.
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Die beiden Hydrostaten oder Hydraulikmaschinen können vorteilhaft sowohl als hydraulische Pumpe als auch als hydraulischer Motor betrieben werden. Dabei können die beiden Hydraulikmaschinen zum Beispiel als hydraulische Axialkolbenmaschinen ausgeführt sein. Die beiden Hydraulikmaschinen sind über ein Hydrauliksystem hydraulisch miteinander verbindbar beziehungsweise verbunden. Das Hydrauliksystem umfasst mindestens ein Hauptstromventil, das durch die Ventileinrichtung 1; 21 dargestellt wird.
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Das Hauptstromventil 1; 21 ist in dem Hydraulikhybridantriebsstrang zwischen einen Ausgang einer der Hydraulikmaschinen und einen hydraulischen Druckspeicher geschaltet. Vorteilhaft ist jeweils ein Hauptstromventil zwischen die Ausgänge der Hydraulikmaschinen und den hydraulischen Druckspeicher geschaltet. Dabei ist der Ausgang der Hydraulikmaschinen beziehungsweise des Hydrostaten an den ersten Druckanschluss 11 der Ventileinrichtung 1; 21 angeschlossen. An den zweiten Druckanschluss 12 der Ventileinrichtung 1; 21 ist der hydraulische Druckspeicher angeschlossen.
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Normalerweise ist der Druck, der in dem hydraulischen Druckspeicher herrscht, größer als der Druck am Ausgang des Hydrostaten, der auch als hydraulische Maschine bezeichnet wird. Durch Öffnen der Ventileinrichtung 1; 21 wird der hydraulische Druckspeicher mit dem Eingang oder Ausgang der an die Ventileinrichtung 1; 21 angeschlossenen hydraulischen Maschine verbunden, und umgekehrt. Bei geöffneter Ventileinrichtung kann die an die Ventileinrichtung 1; 21 angeschlossene Hydraulikmaschine aus dem Druckspeicher hydraulisch angetrieben werden. Des Weiteren kann der Druckspeicher bei geöffneter Ventileinrichtung 1; 21 hydraulisch durch die an die Ventileinrichtung 1; 21 angeschlossene hydraulische Maschine aufgeladen werden.
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Das Hauptventil 2; 22 wird auch als Hauptstromventil bezeichnet. Das Vorsteuerventil 3; 23 wird auch Pilotventil bezeichnet. Das Hauptventil 2 mit dem Hauptkolben oder Dichtelement 6 kann bei großem Hauptventilhub große Volumenströme nahezu verlustfrei schalten. Normalerweise ist der Druck am zweiten Druckanschluss 12, der über die zweite Drosselverbindung 16 auch in dem Steuerraum 10 herrscht, größer als der Druck am ersten Druckanschluss 11.
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Über das Vorsteuerventil 3 kann der Druck im Steuerraum 10 auf ein Druckniveau abgesenkt werden, das zwischen dem Druck am zweiten Druckanschluss 12 und dem Druck am ersten Druckanschluss 11 liegt. Die Kräftebilanz der auf das Dichtelement 6 wirkenden hydraulischen Kräfte ist so ausgelegt, dass das Hauptventil 2 bei der Absenkung des Drucks im Steuerraum 10 durch das Vorsteuerventil 3 eine öffnende Kraft auf das Dichtelement 6 erzeugt.
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In 2 ist eine Ventileinrichtung 21 mit einem Hauptventil 22 und einem Vorsteuerventil 23 im Längsschnitt dargestellt. Die Ventileinrichtung 21 umfasst ein Ventilgehäuse 25 mit einem ersten Druckanschluss 11 und einem zweiten Druckanschluss 12, wie bei der in 1 dargestellten Ventileinrichtung 1.
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Das Ventilgehäuse 25 umfasst einen Gehäusekörper 26 und einen Gehäusekörper 27, der ein Polrohr darstellt. Die beiden Gehäusekörper 26, 27 sind druckdicht verschraubt.
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Das Hauptventil 22 umfasst einen Ventilkolben 30, der an seinem unteren Ende 31 eine Dichtfläche aufweist, die zur Darstellung eines Ventilsitzes 32 an einer Dichtkante des Gehäusekörpers 26 dichtend anliegt. In 2 ist der Ventilsitz 32 geschlossen.
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Wenn der Ventilkolben 30 mit seiner Dichtfläche von der Dichtkante des Gehäusekörpers 26 abhebt, wird der Ventilsitz 32 geöffnet. Bei geöffnetem Ventilsitz 32 (nicht dargestellt) wird eine direkte Verbindung zwischen den beiden Druckanschlüssen 11 und 12 freigegeben. Diese Verbindung ist bei geschlossenem Ventilsitz 32 unterbrochen.
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Der Ventilkolben 30 ist zur Darstellung der Öffnungsbewegung und der Schließbewegung in axialer Richtung, das heißt in 2 nach oben und nach unten, bewegbar. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Längsachse 33 der Ventileinrichtung 21.
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Der Ventilkolben 30 weist ein sich in radialer Richtung, das heißt quer zur Längsachse 33, erstreckendes Durchgangsloch 34 auf, das den zweiten Druckanschluss 12 mit einem Steuerraum 35 im Inneren des Ventilkolbens 30 verbindet. Das Durchgangsloch 34 stellt eine gedrosselte Steuerraumzulauföffnung dar und wird daher auch als Zulaufdrossel bezeichnet.
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Ein Durchgangsloch 37 erstreckt sich in axialer Richtung durch den Ventilkolben 30 und stellt eine gedrosselte Steuerraumablauföffnung dar. Daher wird das Durchgangsloch 37 auch als Ablaufdrossel bezeichnet.
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Das Durchgangsloch 37 dient zur Darstellung eines Ventilsitzes 40 des Vorsteuerventils 23. Das Durchgangsloch 37 ist durch einen Rückschlagventilkörper, vorzugsweise in Form einer Rückschlagkugel, 41 in 2 von unten verschließbar. Eine Bewegung des Rückschlagventilkörpers 41 in 2 nach unten wird durch eine Hülse 42 begrenzt.
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Nach oben ist das Durchgangsloch 37 in 2 durch einen Schließkörper 44 verschlossen. Der Schließkörper 44 stellt zusammen mit dem Durchgangsloch 37 den Ventilsitz 40 des Vorsteuerventils 23 dar. Der Schließkörper 44 ist an einem in 2 unteren Ende eines Ankerteils 48 des Vorsteuerventils 23 befestigt, zum Beispiel durch eine Bördelverbindung.
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Das Ankerteil 48 ist relativ zu einem Anker 50 in axialer Richtung begrenzt bewegbar. Der Anker 50 ist durch eine Ankerfeder 52 in 2 nach unten vorgespannt. Durch die Vorspannkraft der Ankerfeder 52 wird der über das Ankerteil 48 und den Schließkörper 44 mit dem Anker 50 gekoppelte Ventilkolben 30 in seine dargestellte Schließstellung bewegt beziehungsweise in der dargestellten Schließstellung gehalten, wenn eine dem Anker 50 zugeordnete Magneteinrichtung 53 nicht bestromt ist. Die Magneteinrichtung 53 umfasst eine umspritzte Spule, die einen Schaltmagneten darstellt.
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An dem in 2 unteren Ende des Ankerteils 48 ist der Schließkörper 44 befestigt. Das in 2 obere Ende des Ankerteils 48 weist einen Bund 54 auf. In axialer Richtung zwischen dem Bund 54 und dem Schließkörper 44 weist das Ankerteil 48 einen Absatz 55 auf.
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Das Ankerteil 48 ist über eine Mitnehmereinrichtung 60 mit dem Anker 50 gekoppelt. Die Mitnehmereinrichtung 60 ist als Mitnehmerhülse 63 ausgeführt, die mit einem ersten Ende 61, dem in 2 oberen Ende, fest mit dem Anker 50 verbunden ist. Ein zweites Ende 62, das in 2 untere Ende, der Mitnehmereinrichtung 60 weist radial nach innen umgebogene Mitnehmerklauen auf, die einen Anschlag für das Ankerteil 48, insbesondere den Absatz 55 des Ankerteils 48, darstellen.
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Eine als Mitnehmerfeder ausgeführte Federeinrichtung 64 ist in axialer Richtung zwischen den Mitnehmerklauen am zweiten Ende 62 der Mitnehmereinrichtung 60 und dem Bund 54 des Ankerteils 48 beziehungsweise Dichtelements 45 vorgespannt. Wenn die Magneteinrichtung 53 der Ventileinrichtung 21 bestromt wird, dann wird der Anker 50 entgegen der Vorspannkraft der Ankerfeder 52, in 2 nach oben, gezogen.
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Bei entsprechender Druckdifferenz zwischen dem zweiten Druckanschluss 12 und dem ersten Druckanschluss 11 wird der Schließkörper 44 des Vorsteuerventils 23 in seiner dargestellten Schließstellung gehalten. Durch die feste Verbindung zwischen dem Schließkörper 44 und dem Ankerteil 48 verbleibt das Ankerteil 48 zunächst ebenfalls in seiner dargestellten Schließstellung.
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Die Mitnehmereinrichtung 60 bewegt sich dann zusammen mit dem Anker 50 entgegen der Vorspannkraft der Federeinrichtung 64 in 2 nach oben, bis das zweite Ende 62 der Mitnehmereinrichtung 60 an dem Absatz 55 des Ankerteils 48 anschlägt. Diese Bewegung des Ankers 50 ohne das Ankerteil 48 wird auch als Ankerfreiweg bezeichnet.
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Bei einer weiteren Bewegung des Ankers 50 nach oben sorgt die Mitnehmereinrichtung 60 dafür, dass das Ankerteil 48 mit nach oben bewegt wird, so dass der Schließkörper 44 aus dem Ventilsitz 40 gerissen wird. Das damit verbundene Öffnen in der Ablaufdrossel 37 führt dazu, dass der Ventilkolben des Hauptventils 22 öffnet.
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Das Schließen des Hauptventils 22 wird durch eine Unterbrechung der Bestromung des Vorsteuerventils 23 ausgelöst. Die Ankerfeder 52 und die Federeinrichtung 64 bringen den Anker 50 und das Ankerteil 48 in die Schließstellung. Dann schließt der Ventilkolben 30 des Hauptventils 22 druckabhängig.
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In 2 ist eine Ankerhubeinstellscheibe 70 zwischen dem Gehäusekörper 26 und dem Gehäusekörper 27 des Ventilgehäuses 25 eingespannt. Der Ventilgehäusekörper 26 ist mit seinem in 2 oberen Ende in den Ventilgehäusekörper 27 eingeschraubt. Durch die Verschraubung wird zum einen eine druckfeste und druckdichte Verbindung zwischen den beiden Gehäusekörpern 26 und 27 sichergestellt. Darüber hinaus wird durch die Verschraubung die Ankerhubeinstellscheibe 70 definiert und stabil in dem Ventilgehäuse 25 positioniert.
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Die Ankerhubeinstellscheibe 70 ist als Kreisringscheibe 71 mit einem rechteckigen Ringquerschnitt ausgeführt. Ein Innendurchmesser der Kreisringscheibe 71 ist größer als ein Außendurchmesser des Ankers 50, der sich durch die Ankerhubeinstellscheibe 70 hindurch erstreckt.
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Nach einem Öffnen des Vorsteuerventils 23 bewegt sich der Ventilkolben 30 in 2 nach oben. Die Bewegung des Ventilkolbens 30 nach oben wird durch die Ankerhubeinstellscheibe 70 gestoppt. Ein entsprechender Impuls des Ventilkolbens 30 bei der Öffnungsbewegung kann bei entsprechender Auslegung durch die Ankerhubeinstellscheibe 70 aufgenommen werden.
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Ein Ankerhub des Ankers 50 wird durch den Abstand des in 2 oberen Endes des Ankers von einem Polrohranschlag 74 in dem Gehäusekörper 27 definiert. Dieser Abstand wiederum hängt von der Einschraubtiefe des Gehäusekörpers 26 in dem Gehäusekörper 27 ab, die wiederum von der Dicke der Ankerhubeinstellscheibe 70 abhängt. Somit kann über die Dicke der Ankerhubeinstellscheibe 70 der Ankerhub eingestellt werden.
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In 3 ist ein Ausschnitt der Ventileinrichtung 21 aus 2 vergrößert dargestellt. In der vergrößerten Darstellung sieht man, dass das die Zulaufdrossel darstellende Durchgangsloch 34 in einer Steuerraumbegrenzungswand 80 des Ventilkolbens 30 vorgesehen ist. Die Steuerraumbegrenzungswand 80 des Ventilkolbens 30 hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels. Eine Linie 85 dient zum einen dazu, den Schnittverlauf IV-IV zu veranschaulichen. Darüber hinaus dient die Linie 85 zur Veranschaulichung einer Querschnittsebene, die senkrecht zur Längsachse der Ventileinrichtung 21 und damit auch senkrecht zur Zeichenebene in 3 angeordnet ist. Durch Doppelpfeile 81 und 82 sind in 3 Winkel angedeutet, die gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zwischen der Querschnittsebene 85 und einer Bohrungslängsachse 86, 87 einer Bohrung vorgesehen sein können, welche die Zulaufdrossel darstellt.
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In 4 ist die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie IV-IV in 3 dargestellt. Durch einen Doppelpfeil 100 ist angedeutet, dass das die Zulaufdrossel darstellende Durchgangsloch 34 von einer Radialen 105 beabstandet ist. Die Radiale 105 verläuft in einer in 4 horizontalen Richtung und schneidet die Längsachse 33, die in 4 senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Das Durchgangsloch 34 ist als Bohrung ausgeführt, die sich parallel zu der Radialen 105 durch die Steuerraumbegrenzungswand 80 des Ventilkolbens 30 erstreckt.
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In 4 sieht man, dass in radialer Richtung zwischen dem Schließkörper 44 und der Steuerraumbegrenzungswand 80 des Ventilkolbens 30 ein Ringraum ausgebildet ist. In diesem Ringraum verläuft eine durch die Zulaufdrossel 34 eintretende Strömung in Umfangsrichtung um den Schließkörper 44 herum, wie durch Pfeile 101 bis 103 angedeutet ist.
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In 5 ist angedeutet, dass die Bohrungslängsachse der Zulaufdrossel 34 auch in einem Winkel 110 zu der Radialen 105 angeordnet sein kann. Dadurch wird eine ähnliche Zulaufströmung wie in 4 ermöglicht, wie in 5 durch Pfeile 111 bis 114 angedeutet ist. Der Winkel 110 ist, wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel der Abstand 100, vorzugsweise so gewählt, dass die Zulaufströmung nicht auf den Schließkörper 44 trifft, sondern an dem Schließkörper 44 vorbei und/oder um den Schließkörper 44 herum geführt beziehungsweise geleitet wird.
