DE102015221940B3

DE102015221940B3 - Ventilanordnung

Info

Publication number: DE102015221940B3
Application number: DE102015221940.2A
Authority: DE
Inventors: Tilman Bork
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2015-11-09
Publication date: 2016-10-20
Anticipated expiration: 2035-11-10

Abstract

Es wird eine Ventilanordnung (1) vorgeschlagen, die ein Hauptventil (2) enthält, das mit einem Hauptventilglied (6) ausgestattet ist, das durch eine Hauptventil-Federeinrichtung (16) in eine erste Schaltstellung vorgespannt ist. Die Ventilanordnung (1) enthält ferner ein Vorsteuerventil (3) durch das eine der Federkraft der Hauptventil-Federeinrichtung (16) entgegengesetzte Fluidbeaufschlagung des Hauptventilgliedes (6) steuerbar ist. An den Vorsteuerkanal (23) ist mindestens ein Überdruckventil (26) angeschlossen, das ein bewegliches Verschlussglied (27) aufweist, das durch die Hauptventil-Federeinrichtung (16) in eine Schließstellung vorgespannt ist, in der es eine mit dem Vorsteuerkanal (23) kommunizierende Ausströmöffnung (28) verschließt. Bei einem Defekt der Hauptventil-Federeinrichtung (16) kann das Überdruckventil (26) öffnen, sodass der Druck im Vorsteuerkanal (23) reduziert wird und das Hauptventilglied (6) nicht mehr umgeschaltet werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, mit einem Hauptventil, das ein in Achsrichtung einer Hauptachse zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung bewegbares Hauptventilglied enthält, das durch eine Hauptventil-Federeinrichtung in die erste Schaltstellung vorgespannt ist, und mit einem in den Verlauf eines Vorsteuerkanals eingeschalteten Vorsteuerventil, durch das eine der Federkraft der Hauptventil-Federeinrichtung entgegengesetzte, durch ein Vorsteuerfluid hervorgerufene Fluidbeaufschlagung des Hauptventilgliedes steuerbar ist, um eine Positionierung des Hauptventilgliedes in entweder der ersten Schaltstellung oder der zweiten Schaltstellung hervorzurufen.
Eine aus der EP 1 517 072 B1 bekannte Ventilanordnung dieser Art ist als Baueinheit aus einem Hauptventil und einem an dem Hauptventil angebrachten Vorsteuerventil ausgebildet. Das Hauptventil enthält ein schieberartiges Hauptventilglied, das durch eine Druckfeder in eine erste Schaltstellung vorgespannt ist. Zum Umschalten in eine zweite Schaltstellung kann das Hauptventilglied mit einer der Federkraft entgegengesetzten Fluidkraft beaufschlagt werden, die aus einem unter einem entsprechend hohen Druck stehenden Vorsteuerfluid resultiert, mit dem das Hauptventilglied mittels des Vorsteuerventils gesteuert beaufschlagbar ist. Ventilanordnungen dieser Art werden aufgrund ihrer monostabilen Funktionalität unter anderem in Fällen eingesetzt, in denen das Hauptventilglied im elektrisch deaktivierten Zustand des Vorsteuerventils eine definierte Grundstellung einnehmen soll. Verschleißbedingte Beeinträchtigungen der Federfunktion, beispielsweise eine nachlassende Federkraft oder ein Federbruch, können allerdings dazu führen, dass das Hauptventilglied nicht mehr zuverlässig in die Grundstellung zurückschaltet, sodass der angeschlossene Verbraucher nicht mehr korrekt betätigt wird.
Aus der DE 37 43 338 A1 ist ein hydraulisches Wegeventil mit Maßnahmen zur Stellungsüberwachung offenbart. Ein Hauptventilglied ist durch zwei Federn vorgespannt, wobei eine der Federn dazu dient, bei einem Bruch der anderen Feder das Hauptventilglied geringfügig zu verlagern, was durch einen Wegaufnehmer detektierbar ist.
Die DE 84 14 265 U1 befasst sich mit einem Senkbrems-Sperrventil, das über eine interne Verschlussanordnung verfügt, die mit mehreren Federn ausgestattet ist, durch die die Verschlussanordnung in einer Schließstellung gehalten wird. Durch den anstehenden Betriebsdruck und/oder mittels eines durch einen Ansteueranschluss fluidisch beaufschlagbaren Aufsteuerkolbens kann das Ventil in eine Offenstellung umgeschaltet werden. Die spezielle Auslegung der Verschlussanordnung gewährleistet, dass das Senkbrems-Sperrventil nicht nur im Normalbetrieb und bei Störungen in den Zuleitungen, sondern auch bei Federbrüchen im Inneren des Ventils einen sicheren Betrieb erlaubt, in dem die Last entweder weiter gesteuert oder in ihrem Zustand gehalten wird.
Aus der WO 87/04 765 A1 ist ein Druckregler bekannt, der ein bewegliches, durch einen Kraftspeicher in eine Schließstellung vorgespanntes Ventilglied aufweist. Als Kraftspeicher kommt eine Magnetanordnung zum Einsatz, die über zwei sich abstoßende Magnete verfügt, sodass die Problematik eines Federbruches nicht auftreten kann. Soweit die WO 87/04 765 A1 auch einen Druckregler mit einer mechanischen Feder als Kraftspeicher illustriert, wird die Problematik eines Federbruches nicht weiter thematisiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen vorzuschlagen, durch die bei einer vorgesteuerten Ventilanordnung die aus der Beeinträchtigung der Federfunktion resultierenden Unzulänglichkeiten vermieden werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass an den Vorsteuerkanal mindestens ein Überdruckventil angeschlossen ist, das ein bewegliches Verschlussglied aufweist, das durch die Hauptventil-Federeinrichtung des Hauptventils in eine Schließstellung vorgespannt ist, in der es eine mit dem Vorsteuerkanal kommunizierende Ausströmöffnung verschließt.
Durch das an den Vorsteuerkanal angeschlossene Überdruckventil wird erreicht, dass der Vorsteuerkanal unabhängig vom Betriebszustand des Vorsteuerventils druckmäßig entlastet wird, wenn die aus dem in ihm strömenden Vorsteuerfluid resultierende Druckkraft größer ist als die in der entgegengesetzten Richtung auf das Verschlussglied einwirkende Schließkraft. Diese Schließkraft hängt von der Federkraft der Hauptventil-Federeinrichtung ab, deren Hauptzweck darin besteht, das Hauptventilglied im deaktivierten Zustand des Vorsteuerventils in die erste Schaltstellung zu bewegen und dort zu halten. Tritt nun beim Betrieb der Ventilanordnung eine Beeinträchtigung in der Funktionalität der Hauptventil-Federeinrichtung auf, die sich in einer Verringerung der Federkraft äußert, führt dies gleichzeitig auch zu einer Reduzierung der auf das Verschlussglied des Überdruckventils ausgeübten Schließkraft. Folglich öffnet das Überdruckventil, was einen Druckabfall in dem Vorsteuerkanal hervorruft, sodass der bei einer Aktivierung des Vorsteuerventils auf das Hauptventilglied einwirkende Vorsteuerdruck nicht mehr ausreicht, um das Hauptventilglied in die zweite Schaltstellung umzuschalten. Folglich verharrt das Hauptventilglied in der betriebssicheren Grundstellung, was Folgeschäden am angeschlossenen Verbraucher vermeidet. Ein vorteilhafter Nebeneffekt dieser Sicherheitsmaßnahmen besteht darin, dass bei ordnungsgemäßer Federfunktion durch das Überdruckventil der Vorsteuerdruck begrenzt wird und kein unbeabsichtigter Druckanstieg auftreten kann, der möglicherweise ohne eine elektrische Aktivierung ein Umschalten des Vorsteuerventils und somit auch eine Betätigung des Hauptventils hervorrufen könnte.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Durch das Vorsteuerventil ist der Vorsteuerkanal zweckmäßigerweise in einen das Vorsteuerfluid bereitstellenden zuströmseitigen Kanalabschnitt und einen zum Hauptventilglied führenden abströmseitigen Kanalabschnitt unterteilt. Die Bereitstellung des Vorsteuerfluides geschieht entweder durch Fluidabzweig von dem dem Hauptventil zur Verteilung zugeführten Druckmedium oder aber durch diesbezüglich gesonderte Bereitstellung.
Die Fluidbeaufschlagung des Hauptventilgliedes durch das Vorsteuerfluid findet zweckmäßigerweise dadurch statt, dass das Vorsteuerfluid in eine in einem Ventilgehäuse der Ventilanordnung definierte Antriebskammer eingespeist wird, die quasi als bewegliche Wand durch das Hauptventilglied begrenzt ist. Beim Umschalten des Hauptventilgliedes verändert sich das Volumen der Antriebskammer. Die Antriebskammer ist dem Hauptventilglied bevorzugt axial vorgelagert, insbesondere an einer Stirnseite, die entgegengesetzt zur anderen Stirnseite liegt, der die Hauptventil-Federeinrichtung zugeordnet ist.
An den Vorsteuerkanal der Ventilanordnung können entweder nur ein Überdruckventil oder auch mehrere Überdruckventile angeschlossen sein. Mindestens ein Überdruckventil ist jedoch bevorzugt stets stromauf des Vorsteuerventils an den zuströmseitigen Kanalabschnitt des Vorsteuerkanals angeschlossen. Zusätzlich oder alternativ kann mindestens ein Überdruckventil auch stromab des Vorsteuerventils an den abströmseitigen Kanalabschnitt des Vorsteuerkanals angeschlossen sein. Dies insbesondere an einen das Hauptventilglied durchsetzenden Kanalabschnitt des Vorsteuerkanals.
Bei dem Überdruckventil handelt es sich vorzugsweise um einen Sitzventiltyp. Die Ausströmöffnung des Überdruckventils ist dabei von einem Ventilsitz umrahmt, an den das zugeordnete Verschlussglied durch die Hauptventil-Federeinrichtung angedrückt ist. Der Ventilsitz ist insbesondere in der Achsrichtung der Hauptachse orientiert. Zwar nicht zwingend, jedoch vorteilhaft ist es, wenn das Verschlussglied tellerförmig ausgebildet ist.
Bei einer kostengünstigen Variante befindet sich die Ausströmöffnung mindestens eines Überdruckventils an einem das Hauptventilglied aufnehmenden Ventilgehäuse der Ventilanordnung. Bevorzugt ist die Ausströmöffnung koaxial zu dem Hauptventilglied angeordnet.
Wie schon angedeutet, kann mindestens ein Überdruckventil auch dem Hauptventilglied zugeordnet sein, wobei sich seine Ausströmöffnung an dem Hauptventilglied befindet, insbesondere wiederum mit bezüglich des Hauptventilgliedes koaxialer Ausrichtung.
Die Hauptventil-Federeinrichtung ist zweckmäßigerweise nur einem axialen Endbereich des Hauptventils zugeordnet. Sie ist dabei insbesondere axial im Anschluss an den besagten axialen Endbereich des Hauptventilgliedes platziert.
Bei einer besonders einfachen und kostengünstigen Ausführungsform enthält die Hauptventil-Federeinrichtung nur eine einzige Druckfeder, die zwischen das Hauptventilglied und das Verschlussglied eines Überdruckventils eingegliedert ist. Diese Druckfeder ist bevorzugt koaxial zu dem Hauptventilglied angeordnet. Die bei der Betätigung des Überdruckventils stattfindende Bewegung des Verschlussgliedes hat zweckmäßigerweise die gleiche Achsrichtung wie die Umschaltbewegung des Hauptventilgliedes.
Ein höherer Sicherheitsstandard ergibt sich, wenn die Hauptventil-Federeinrichtung über mehrere wirkungsmäßig parallelgeschaltete Druckfedern verfügt, die mit ein und demselben Verschlussglied zusammenwirken. Zweckmäßigerweise sind genau zwei solcher Druckfedern vorhanden. Da es sehr unwahrscheinlich ist, dass sämtliche Druckfedern gleichzeitig ausfallen, wird im Regelfall stets nur eine der Druckfedern eine Beeinträchtigung in der Federkraft erfahren, was wegen der dann unsymmetrischen Federkräfte zur Folge hat, dass das Verschlussglied verkippt und dadurch zumindest partiell die den angestrebten Druckabfall im Vorsteuerkanal bewirkende Freigabe der Ausströmöffnung hervorruft. Die weiterhin funktionsfähige mindestens eine weitere Druckfeder sorgt dafür, dass auch bei einem kompletten Federbruch der defekten Druckfeder eine zuverlässige Rückstellung des Hauptventilgliedes in die erste Schaltstellung erfolgt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Ventilanordnung verfügt ebenfalls über eine Hauptventil-Federeinrichtung mit zwei Druckfedern, wobei selbst bei einem Komplettbruch einer dieser Druckfedern eine Rückstellung des Hauptventilgliedes in die erste Schaltstellung gewährleistet ist. In diesem Fall verfügt die Ventilanordnung über zwei Überdruckventile für den Vorsteuerkanal, wobei die Ausströmöffnung des ersten Überdruckventils an einem Ventilgehäuse der Ventilanordnung und die Ausströmöffnung des anderen, zweiten Überdruckventils am Hauptventilglied des Hauptventils angeordnet ist. Die Hauptventil-Federeinrichtung verfügt über ein axial beweglich zwischen das Hauptventilglied und das Ventilgehäuse eingegliedertes Abstützglied, an dem sich die beiden erwähnten Druckfedern mit einander entgegengesetzter Wirkrichtung abstützen, wobei die eine, erste Druckfeder auf das Verschlussglied des ersten Überdruckventils und die andere, zweite Druckfeder auf das Verschlussglied des anderen Überdruckventils einwirkt. Fällt eine der Druckfedern aus, verlagert sich das Abstützglied aufgrund der Federkraft der anderen Druckfeder axial in Richtung der ausgefallenen Druckfeder, bis sie sich am Ventilgehäuse oder am Hauptventilglied abstützt, was davon abhängt, welchem Überdruckventil die ausgefallene Druckfeder zugeordnet ist.
Wenn die Hauptventil-Federeinrichtung über mehrere Druckfedern verfügt, sind diese mehreren Druckfedern bevorzugt unterschiedlich ausgelegt, sodass mit größtmöglicher Sicherheit ein gleichzeitiger Ausfall sämtlicher Druckfedern vermieden werden kann.
Das Vorsteuerventil und das Hauptventil können getrennt voneinander angeordnet sein. Vorteilhafter ist allerdings eine Ausführungsform, bei der die beiden Ventile zu einer einheitlich handhabbaren Baueinheit zusammengefasst sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung, wobei die Hauptventil-Federeinrichtung nur eine einzige Druckfeder enthält,
2 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung, deren Hauptventil-Federeinrichtung über zwei parallelgeschaltete Druckfedern verfügt,
3 die gleiche Anordnung wie in 2, allerdings unter Abbildung einer Betriebssituation, bei der eine der beiden Druckfedern gebrochen ist, und
4 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt einer wiederum weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung, deren Hauptventil-Federeinrichtung über zwei mit einem Abstützglied kombinierte Druckfedern verfügt.
Die in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Ventilanordnung ist von elektrofluidisch und insbesondere elektropneumatisch vorgesteuerter Bauart und verfügt über ein Hauptventil 2, dem zu seiner vorgesteuerten Betätigung ein Vorsteuerventil 3 zugeordnet ist. Das Hauptventil 2 ist im Längsschnitt illustriert. Das Vorsteuerventil 3 ist aufgrund seines konventionellen Aufbaus nur symbolisch dargestellt.
Allen illustrierten Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass das Hauptventil 2 und das Vorsteuerventil 3 zu einer Baueinheit zusammengefasst sind. Man könnte die Ventilanordnung 1 daher auch als Ventileinheit bezeichnen.
Die Ventilanordnung 1 hat ein Ventilgehäuse 4, das sich exemplarisch aus einem Hauptventil-Gehäuseteil 4a und einem nur strichpunktiert angedeuteten Vorsteuerventil-Gehäuseteil 4b zusammensetzt. Diese beiden Gehäuseteile 4a, 4b sind zweckmäßigerweise als gesonderte Bauteile ausgeführt, die – bevorzugt lösbar – aneinander befestigt sind. Es ist aber auch möglich, die beiden Gehäuseteile 4a, 4b als Bestandteile einer Gehäuseeinheit zu realisieren.
Bei dem Hauptventil 2 handelt es sich um ein Mehrwegeventil, das ein im Rahmen einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten linearen Umschaltbewegung 5 zwischen verschiedenen Schaltstellungen umschaltbares Hauptventilglied 6 enthält. Bevorzugt handelt es sich bei dem Hauptventil 2 um ein Schieberventil mit einem als Kolbenschieber ausgebildeten Hauptventilglied 6, was auf die Ausführungsbeispiele zutrifft. Alternativ wäre auch eine Ausführungsform als Sitzventil möglich.
Das Hauptventilglied 6 ist in dem Ventilgehäuse 4 aufgenommen und hat eine Längsachse 7, die mit einer Hauptachse 8 zusammenfällt, in deren Achsrichtung die Umschaltbewegung 5 orientiert ist.
Das Hauptventilglied 6 befindet sich in einer Ventilkammer 12 des Ventilgehäuses 4, die durch am Ventilgehäuse 4 angeordnete ringförmige Dichtungsmittel 13 in eine Mehrzahl von axial aufeinanderfolgend angeordneten Ventilkammerabschnitten unterteilt ist. Das Hauptventilglied 6 hat einen Steuerabschnitt 6a, der sich aus mehreren axial aufeinanderfolgenden Längenabschnitten unterschiedlichen Durchmessers zusammensetzt, deren bezüglich der Dichtungsmittel 13 eingenommene Relativposition sich beim Umschalten zwischen den verschiedenen Schaltstellungen verändert. Immer dann, wenn sich ein Längenabschnitt größeren Durchmessers des Hauptventilgliedes 6 auf gleicher Höhe mit einem der ringförmigen Dichtungsmittel 13 befindet, sind diese Bestandteile gegeneinander abgedichtet und dadurch die beidseits des betreffenden Dichtungsmittels 13 liegenden Ventilkammerabschnitte fluiddicht voneinander abgetrennt. Befindet sich hingegen ein Längenabschnitt kleineren Durchmessers des Hauptventilgliedes 6 auf gleicher axialer Höhe mit einem Dichtungsmittel 13, ist zwischen dem betreffenden Dichtungsmittel 13 und dem Hauptventilglied 6 ein ringförmiger Überströmspalt freigegeben, der einem zu steuernden fluidischen Druckmedium einen Übertritt zwischen den das Dichtungsmittel 13 axial beidseits flankierenden Ventilkammerabschnitten gestattet.
In die zwischen jeweils zwei Dichtungsmitteln 13 liegenden Ventilkammerabschnitte mündet jeweils ein das Ventilgehäuse 4 durchsetzender Hauptventilkanal 14 ein. Abhängig von der Schaltstellung des Hauptventilgliedes 6 sind diese Hauptventilkanäle 14 durch das vorstehend geschilderte Zusammenwirken zwischen dem Hauptventilglied 6 und den Dichtungsmitteln 13 in unterschiedlichem Muster miteinander verbunden und voneinander abgetrennt.
Die Hauptventilkanäle 14 enthalten zweckmäßigerweise wenigstens einen Speisekanal 14a, einen Arbeitskanal 14b und einen Druckentlastungskanal 14c. Der Speisekanal 14a ist im Betrieb der Ventilanordnung 1 an eine externe Druckquelle 15 angeschlossen, bei der es sich vorzugsweise um eine Druckluftquelle handelt. Der Arbeitskanal 14b ist im Betrieb der Ventilanordnung 1 an einen nicht weiter abgebildeten Verbraucher angeschlossen, während der Druckentlastungskanal 14c mit einer Drucksenke verbunden ist, bei der es sich je nach verwendetem Druckmedium im Falle von Druckluft unmittelbar um die Atmosphäre und bei Verwendung eines flüssigen Druckmediums um einen Tank handelt.
Die Hauptventile 2 sind bei allen Ausführungsbeispielen im Rahmen der Umschaltbewegung 5 wahlweise in einer in der Zeichnung illustrierten ersten Schaltstellung oder in einer diesbezüglich axial versetzten zweiten Schaltstellung positionierbar. In einer ihrer Schaltstellungen, bevorzugt in der illustrierten ersten Schaltstellung, ist der Arbeitskanal 14b vom Speisekanal 14a abgetrennt und gleichzeitig mit dem Druckentlastungskanal 14c verbunden. In der zweiten Schaltstellung kommuniziert der Arbeitskanal 14b bei gleichzeitiger Abtrennung vom Druckentlastungskanal 14c mit dem Speisekanal 14a. Auf diese Weise kann ein an den Arbeitskanal 14b angeschlossener Verbraucher zu seinem Betrieb wahlweise mit Druckmedium gespeist oder druckmäßig entlastet beziehungsweise entlüftet werden.
Wenn das Hauptventil 2 lediglich die bisher beschriebenen drei Hauptventilkanäle 14, 14a, 14b, 14c aufweist, handelt es sich um ein 3/2-Wegeventil. Die in der Zeichnung beispielhaft illustrierten Hauptventile 2 sind allerdings als 5/2-Wegeventile ausgeführt und haben jeweils noch einen weiteren Arbeitskanal 14d und einen weiteren Druckentlastungskanal 14e, sodass ein Verbraucher, beispielsweise ein fluidbetätigter Antrieb, an beide Arbeitskanäle 14b, 14d angeschlossen werden kann, um eine doppeltwirkende Betriebsweise zu ermöglichen.
Das Hauptventil 2 ist mit einer im Folgenden zur besseren Unterscheidung als Hauptventil-Federeinrichtung 16 bezeichneten mechanischen Federeinrichtung ausgestattet, die zwischen dem Ventilgehäuse 4 und dem Hauptventilglied 6 wirksam ist und ständig eine Federkraft F_F auf das Hauptventilglied 6 ausübt, durch die das Hauptventilglied 6 in die erste Schaltstellung vorgespannt ist. Das Hauptventilglied 6 ist dabei zur genauen Definition der ersten Schaltstellung zweckmäßigerweise axial an eine gehäusefeste Anschlagfläche 17 angedrückt. In der ersten Schaltstellung nimmt das Hauptventilglied 6 in der Zeichnung eine maximal nach links verschobene Position innerhalb der Ventilkammer 12 ein.
Die Hauptventil-Federeinrichtung 16 ist einem ersten axialen Endbereich 18 des Hauptventilgliedes 6 zugeordnet. Mit seinem diesbezüglich axial entgegengesetzten zweiten Endbereich 21 begrenzt das Hauptventilglied 6 gemeinsam mit dem Ventilgehäuse 4 einen axialen Endabschnitt der Ventilkammer 12, der eine Antriebskammer 22 bildet. In diese Antriebskammer 22 mündet ein Vorsteuerkanal 23 der Ventilanordnung 1, der im Betrieb der Ventilanordnung 1 an eine Vorsteuerdruckquelle 24 angeschlossen ist, die ein unter einem Vorsteuerdruck stehendes Vorsteuerfluid bereitstellt, bei dem es sich insbesondere um Druckluft handelt.
Die Vorsteuerdruckquelle 24 ist bei den Ausführungsbeispielen mit der das zu steuernde Druckmedium liefernden Druckquelle 15 identisch. Der Speisekanal 14a und der Vorsteuerkanal 23 sind gemeinsam an diese Druckquelle 15 angeschlossen. Es ist allerdings ohne weiteres möglich, die Druckquelle 15 und die Vorsteuerdruckquelle 24 getrennt auszubilden, was die Möglichkeit bietet, das Vorsteuerfluid mit einem vom Fluiddruck des zu steuernden Druckmediums abweichenden Vorsteuerdruck bereitzustellen.
Das schon angesprochene Vorsteuerventil 3 ist in den Verlauf des Vorsteuerkanals 23 eingeschaltet. Es unterteilt den Vorsteuerkanal 23 in einen zu der Vorsteuerdruckquelle 24 führenden zuströmseitigen Kanalabschnitt 23a und einen mit der Antriebskammer 22 verbundenen abströmseitigen Kanalabschnitt 23b. Mit Hilfe des Vorsteuerventils 3 ist eine gesteuerte Fluidbeaufschlagung der Antriebskammer 22 möglich, um das Hauptventilglied 6 umzuschalten und wahlweise in der ersten oder zweiten Schaltstellung zu positionieren.
Bei dem Vorsteuerventil 3 handelt es sich insbesondere um ein Ventil mit einer 3/2-Ventilfunktion. Es ist von elektrisch betätigbarer Bauart und vorzugsweise als Magnetventil oder Piezoventil ausgeführt. Je nach Betriebszustand nimmt es eine in der Zeichnung illustrierte Entlastungsstellung oder alternativ hierzu eine Antriebsstellung ein. In der Entlastungsstellung verbindet es den abströmseitigen Kanalabschnitt 23b des Vorsteuerkanals 23 mit einer Drucksenke, insbesondere mit der Atmosphäre, sodass die Antriebskammer 22 drucklos ist. Diese Entlastungsstellung führt dazu, dass das Hauptventilglied 6 die abgebildete erste Schaltstellung einnimmt, weil keine der Federkraft F_F entgegenwirkende fluidische Vorsteuerkraft auf das Hauptventilglied 6 einwirkt.
In der Antriebsstellung ist der zuströmseitige Kanalabschnitt 23a des Vorsteuerkanals 23, der in der Entlastungsstellung von dem abströmseitigen Kanalabschnitt 23b des Vorsteuerkanals 23 abgetrennt ist, mit diesem abströmseitigen Kanalabschnitt 23b des Vorsteuerkanals 23 und folglich auch mit der Antriebskammer 22 verbunden, sodass Vorsteuerfluid in die Antriebskammer 22 eingespeist wird. Da der Vorsteuerdruck eine entsprechende Höhe hat, führt dies zu einer fluidischen Antriebskraft F_A, die größer ist als die entgegenwirkende Federkraft F_F, sodass das Hauptventilglied 6 unter Komprimierung der Hauptventil-Federeinrichtung 16 in die zweite Schaltstellung umschaltet und dort so lange gehalten wird, wie sich das Vorsteuerventil 3 in der Antriebsstellung befindet.
Das Vorsteuerventil 3 ist zweckmäßigerweise ein monostabiles Ventil, das im elektrisch deaktivierten Zustand die Entlastungsstellung einnimmt. Befindet sich das Vorsteuerventil 3 in der Entlastungsstellung, nimmt gleichzeitig das Hauptventilglied 6 seine Grundstellung ein, bei der es sich um die illustrierte erste Schaltstellung handelt.
Das Hauptventilglied 6 weist an seinem zweiten axialen Endbereich 21 zweckmäßigerweise einen Antriebsabschnitt 6b auf, der wahlweise ein bezüglich des Steuerabschnittes 6a gesondertes Bauteil oder ein mit dem Steuerabschnitt 6a verbundenes Bauteil ist. Exemplarisch ist der Antriebsabschnitt 6b kolbenförmig ausgebildet und besitzt an seinem Außenumfang eine Dichtlippe 25 zur Abdichtung der Antriebskammer 22 gegenüber dem sich anschließenden Längenabschnitt der Ventilkammer 12, die in die oben beschriebenen Ventilkammerabschnitte unterteilt ist.
Eine Besonderheit der Ventilanordnung 1 besteht darin, dass an den Vorsteuerkanal 23 mindestens ein Überdruckventil 26 angeschlossen ist, das über ein bewegliches Verschlussglied 27 verfügt, das unmittelbar durch die Hauptventil-Federeinrichtung 16 in eine Schließstellung vorgespannt ist, in der es eine mit dem Vorsteuerkanal 23 kommunizierende Ausströmöffnung 28 verschließt.
Solange die Hauptventil-Federeinrichtung 16 ordnungsgemäß arbeitet, bleibt die Ausströmöffnung 28 verschlossen, sodass der Antriebskammer 22 durch das in die Antriebsstellung geschaltete Vorsteuerventil 3 ein Vorsteuerfluid zugeführt wird, das den seitens der Vorsteuerdruckquelle 24 bereitgestellten Nenndruck aufweist. Ist das Verschlussglied 27 in einer Offenstellung positioniert, in der es die Ausströmöffnung 28 ganz oder teilweise freigibt, kann Vorsteuerfluid aus dem Vorsteuerkanal 23 ausströmen, was einen Druckabfall im Vorsteuerkanal 23 herbeiführt, sodass der der Antriebskammer 22 zuführbare Fluiddruck des Vorsteuerfluides ein bezüglich des Nenndruckes abgesenkter Druck ist. In der Offenstellung des Verschlussgliedes 27 kommuniziert der Vorsteuerkanal 23 über die Ausströmöffnung 28 mit einer Drucksenke, in der der Umgebungsdruck herrscht und bei der es sich insbesondere um die Atmosphäre handelt.
Der in der Offenstellung des Verschlussgliedes 27 freigegebene Querschnitt der Ausströmöffnung 28 ist insbesondere so bemessen, dass der im Vorsteuerkanal 23 herrschende abgesenkte Druck nicht mehr ausreicht, um eine fluidische Antriebskraft F_A zu erzeugen, die das Hauptventilglied 6 aus der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung verschieben kann, selbst wenn die Hauptventil-Federeinrichtung 16 aufgrund einer Funktionsstörung oder Beschädigung nicht mehr in der Lage ist, mit der vollen Federkraft F_F auf das Hauptventilglied 6 einzuwirken.
Auf diese Weise verfügt die Ventilanordnung 1 über eine integrierte Sicherheitsfunktion, die ein Umschalten des Hauptventilgliedes 6 aus der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung unmöglich macht, wenn die Hauptventil-Federeinrichtung 16 beschädigt ist. Eine Beschädigung kann beispielsweise darin bestehen, dass verschleißbedingt die ausübbare Federkraft herabgesetzt ist, bis hin zu einem kompletten Verlust der Federkraft bei einem Federbruch.
Bei ordnungsgemäßer Hauptventil-Federeinrichtung 16 ist deren Federkraft ausreichend groß, um das Verschlussglied 27 des Überdruckventils 26 in der Schließstellung zu halten, wenn das Hauptventil 2 betrieben wird. Erst bei einer Beeinträchtigung der Federfunktion der Hauptventil-Federeinrichtung 16 öffnet das Überdruckventil 26 mit dem schon beschriebenen Resultat. Man erreicht somit eine automatische Sicherheitsabschaltung der Ventilanordnung 1 bei nicht mehr ordnungsgemäß arbeitender Hauptventil-Federeinrichtung 16.
Vorzugsweise ist der Querschnitt der Ausströmöffnung 28 so ausgelegt, dass in der Offenstellung des Verschlussgliedes 27 ein gedrosselter Fluidaustritt stattfindet, um die Energieverluste so gering wie möglich zu halten.
Bei dem Überdruckventil 26 handelt es sich vorzugsweise um ein Sitzventil. Die Ausströmöffnung 28 ist dabei von einem in Achsrichtung der Hauptachse 8 orientierten Ventilsitz 32 umrahmt, dem das Verschlussglied 27 axial gegenüberliegt. Das Verschlussglied 27 ist durch die Hauptventil-Federeinrichtung 16 in Achsrichtung der Hauptachse 8 an den Ventilsitz 32 angedrückt. Gemäß den Illustrationen in der Zeichnung ist das Verschlussglied 27 bevorzugt tellerförmig ausgebildet. Vorteilhaft ist außerdem, wenn das Verschlussglied 27 mit einem aus einem Elastomermaterial bestehenden Dichtkörper 33 versehen ist, der in der Schließstellung unter zuverlässiger Abdichtung an dem Ventilsitz 32 anliegt.
Gemäß den Ausführungsbeispielen der 1 bis 3 kann die Ventilanordnung 1 über nur ein einziges, an den Vorsteuerkanal 23 angeschlossenes Überdruckventil 26 verfügen. Bei diesem einzigen Überdruckventil 26 befindet sich die Ausströmöffnung 28 zweckmäßigerweise an dem Ventilgehäuse 4.
Zweckmäßigerweise ist ein der Antriebskammer 22 axial entgegengesetzter, sich an den ersten axialen Endbereich 18 des Hauptventilgliedes 6 anschließender Endabschnitt der Ventilkammer 12 als eine Federaufnahmekammer 34 ausgebildet, in der die Hauptventil-Federeinrichtung 16 untergebracht ist. Diese Federaufnahmekammer 34 ist an ihrer dem Hauptventilglied 6 axial entgegengesetzten Seite durch eine Abschlusswand 35 des Ventilgehäuses 4 begrenzt, durch die der Vorsteuerkanal 23 hindurchläuft und an deren dem Hauptventilglied 6 zugewandter Innenseite die Ausströmöffnung 28 platziert ist, insbesondere koaxial zur Längsachse 7 des Hauptventilgliedes 6. In der Federaufnahmekammer 34 befindet sich auch das zu dem Überdruckventil 26 gehörende Verschlussglied 27.
Die 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung 1, bei dem an den Vorsteuerkanal 23 mehrere Überdruckventile 26 angeschlossen sind, wobei es sich beim Ausführungsbeispiel konkret um zwei Überdruckventile 26 handelt, die zur besseren Unterscheidung auch als erstes Überdruckventil 26a und zweites Überdruckventil 26b bezeichnet seien. Das erste Überdruckventil 26a ist hier vergleichbar dem einzigen Überdruckventil 26 der Ausführungsbeispiele der 1 bis 3 konzipiert, wobei seine Ausströmöffnung 28 an einer Abschlusswand 35 des Ventilgehäuses 4 angeordnet ist, die eine sich axial an das Hauptventilglied 6 anschließende Federaufnahmekammer 34 begrenzt.
Das einzige oder erste Überdruckventil 26, 26a ist bevorzugt an den zuströmseitigen Kanalabschnitt 23a und folglich strom- auf des Vorsteuerventils 3 an den Vorsteuerkanal 23 angeschlossen.
Die Ausströmöffnung 28 des zweiten Überdruckventils 26, 26b ist an dem Hauptventilglied 6 angeordnet. Sie macht daher die Umschaltbewegung 5 des Hauptventilgliedes 6 mit. Bevorzugt ist die Ausströmöffnung 28 des zweiten Überdruckventils 26b ebenso wie der ihr zugeordnete Ventilsitz 32 an dem ersten axialen Endbereich 18 des Hauptventilgliedes 6 angeordnet, genauer gesagt an der dort befindlichen, der Federaufnahmekammer 34 zugewandten Stirnseite des Hauptventilgliedes 6.
Die am Hauptventilglied 6 angeordnete Ausströmöffnung 28 des zweiten Überdruckventils 26b ist bevorzugt an den abströmseitigen Kanalabschnitt 23b des Vorsteuerkanals 23 angeschlossen. Hierzu weist der Vorsteuerkanal 23 einen Abzweig-Kanalabschnitt 23c auf, der sich in dem Hauptventilglied 6 erstreckt und dieses bevorzugt axial über seine gesamte Länge durchsetzt. Der Abzweig-Kanalabschnitt 23c ist insbesondere koaxial in das Hauptventilglied 6 integriert. Er hat eine der Ausströmöffnung 28 axial entgegengesetzte Zuströmöffnung 36, mit der er in die Antriebskammer 22 einmündet, sodass er durch die Antriebskammer 22 hindurch mit Vorsteuerfluid versorgt wird, wenn das Vorsteuerventil 3 die Antriebsstellung einnimmt.
Ein nicht gezeigtes Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung 1 verfügt wiederum über nur ein einziges Überdruckventil 26, das jedoch abweichend von den Ausführungsbeispielen der 1 bis 3 nicht dem Ventilgehäuse 4 zugeordnet ist, sondern vergleichbar dem zweiten Überdruckventil 26b der 4 mit dem Hauptventilglied 6 kooperiert.
Wenn die Hauptventil-Federeinrichtung 16 dem ersten axialen Endbereich 18 des Hauptventilgliedes 6 zugeordnet ist, kann eine besonders schlanke Bauweise der Ventilanordnung 1 realisiert werden. Die Hauptventil-Federeinrichtung 16 ist insbesondere axial im Anschluss an diesen ersten axialen Endbereich 18 platziert.
Die Federwirkung der Hauptventil-Federeinrichtung 16 ist in der Achsrichtung der Hauptachse 8 orientiert. Dabei drückt die Hauptventil-Federeinrichtung 16 gleichzeitig das Hauptventilglied 6 in Richtung der ersten Schaltstellung und jedes Verschlussglied 27 in Richtung seiner Schließstellung.
Das bei geöffneter Ausströmöffnung 28 aus dem Vorsteuerkanal 23 ausströmende Vorsteuerfluid strömt zweckmäßigerweise zunächst in die Federaufnahmekammer 34 ein und verlässt diese anschließend durch mindestens eine im Ventilgehäuse 4 ausgebildete Ablassöffnung 37 hindurch, die einerseits in die Federaufnahmekammer 34 einmündet und andererseits zu einer Drucksenke führt, entweder unmittelbar zur Atmosphäre oder zu einem Tank.
Jede Hauptventil-Federeinrichtung 16 verfügt zur Generierung der Federkraft F_F zweckmäßigerweise über mindestens eine Druckfeder 38. Besonders empfehlenswert ist in diesem Zusammenhang eine Schraubendruckfeder. Jede Druckfeder 38 besteht bevorzugt aus Metall, kann aber auch aus einem die notwendige Elastizität aufweisenden Kunststoffmaterial gefertigt sein.
Die 1 zeigt ein besonders kostengünstiges Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung 1, bei dem die Hauptventil-Federeinrichtung 16 über nur eine einzige Druckfeder 38 verfügt. Diese einzige Druckfeder 38 ist in koaxialer Anordnung axial zwischen dem Hauptventilglied 6 und dem Verschlussglied 27 des einzigen Überdruckventils 26 eingegliedert. Seitens des Hauptventilgliedes 6 stützt sich die Druckfeder 38 entweder direkt oder vorzugsweise über ein zwischengeschaltetes starres Kraftübertragungselement 42 ab, das für eine Zentrierung zwischen der Druckfeder 38 und dem Hauptventilglied 6 sorgt.
Durch die Druckfeder 38 wird das Hauptventilglied 6 in Richtung der ersten Schaltstellung vorgespannt, wobei sich die Druckfeder 38 über das sich am Ventilsitz 32 abstützende Verschlussglied 27 des Überdruckventils 26 am Ventilgehäuse 4 abstützt. Dadurch wird gleichzeitig das Verschlussglied 27 in die Schließstellung vorgespannt. Tritt ein Defekt an der Druckfeder 38 auf, der deren Federkraft beeinträchtigt oder komplett aufhebt, ist das Vorsteuerfluid in der Lage, das Verschlussglied 27 in die Offenstellung zu verdrängen, sodass die Ausströmöffnung 28 freigegeben wird und der in dem Vorsteuerkanal herrschende Druck auf ein Maß absinkt, das bei Aktivierung des Vorsteuerventils 3 nicht ausreicht, um das Hauptventilglied 6 umzuschalten.
Das Ausführungsbeispiel der 2 und 3 unterscheidet sich von demjenigen der 1 dadurch, dass die Hauptventil-Federeinrichtung 16 anstelle nur einer einzigen Druckfeder 38 mehrere und insbesondere genau zwei Druckfedern 38 aufweist, die wirkungsmäßig parallelgeschaltet sind. Jede dieser Druckfedern 38 stützt sich einenends an dem Verschlussglied 27 und andernends direkt oder indirekt an dem Hauptventilglied 6 ab. Die Druckfedern 38 sind quer zu der Hauptachse 8 versetzt zueinander angeordnet, insbesondere mit gleichmäßiger Verteilung rings um die Hauptachse 8 herum. Dadurch ist im Normalbetrieb gewährleistet, dass das Verschlussglied 27 in seiner Schließstellung unverkippt auf dem Ventilsitz 32 aufliegt. Die mehreren Druckfedern 38 liegen sich zweckmäßigerweise paarweise bezüglich der Hauptachse 8 diametral gegenüber.
Lässt die Federkraft einer Druckfeder 38 nach oder bricht eine der Druckfedern 38, ändert sich die Federbelastung des Verschlussgliedes 27 von der bis dahin symmetrischen Belastung in eine asymmetrische Belastung, sodass das Verschlussglied 27 relativ zum zugeordneten Ventilsitz 32 verkippt. Begünstigt wird dies dadurch, dass der Ventilsitz 32 erhaben an einem dem Verschlussglied 27 axial entgegenragenden Vorsprung 43 der Abschlusswand 35 angeordnet ist.
Durch dieses Verkippen des Verschlussgliedes 27, das in 3 illustriert ist, wird zum einen die Ausströmöffnung 28 des Überdruckventils 26 ganz oder teilweise freigegeben, was den oben schon angesprochenen Effekt eines Druckabfalls im Vorsteuerkanal 3 nach sich zieht. Zum anderen bleibt aber eine relativ starke Federvorspannung des Hauptventilgliedes 6 in Richtung der ersten Schaltstellung bestehen, weil die mindestens eine unbeschädigte Druckfeder 38 nach wie vor wirksam ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass ein unerwünschtes Umschalten des Hauptventilgliedes 6 bei einem nur geringen Abfall des Vorsteuerdruckes verhindert ist, weil nach wie vor eine relativ hohe Feder-Gegenkraft wirkt.
Bei der mit zwei Überdruckventilen 26, 26a, 26b ausgestatteten Ventilanordnung 1 der 4 verfügt die Hauptventil-Federeinrichtung 16 pro Überdruckventil 26 über eine eigene Druckfeder 38, die im Folgenden zur besseren Unterscheidung als erste Druckfeder 38a und zweite Druckfeder 38b bezeichnet seien. Diese beiden Druckfedern 38a, 38b sind in Achsrichtung der Hauptachse 8 mit koaxialer Anordnung axial aufeinanderfolgend angeordnet und unter Zwischenschaltung eines gesonderten Abstützgliedes 44 wirkungsmäßig in Reihe geschaltet. Das Abstützglied 44 ist in der Federkammer 34 in Achsrichtung der Hauptachse 8 beweglich zwischen dem Hauptventilglied 6 und der Abschlusswand 35 des Ventilgehäuses 4 eingegliedert. Es hat eine der Abschlusswand 35 zugewandte stirnseitige erste Abstützfläche 45a und eine an der entgegengesetzten Stirnseite angeordnete, dem Hauptventilglied 6 zugewandte stirnseitige zweite Abstützfläche 45b. Die zwischen den beiden Abstützflächen 45a, 45b gemessene Länge des Abstützgliedes 44 ist maximal so groß, dass dem Hauptventilglied 6 ausreichend axialer Spielraum für den Hub zwischen der ersten und der zweiten Schaltstellung verbleibt.
Das Abstützglied 44 enthält mit axialem Abstand zu den beiden Abstützflächen 45a, 45b mindestens eine Abstützwand 46, an der sich, von entgegengesetzten Seiten her, die beiden Druckfedern 38a, 38b abstützen, die jeweils andernends im Falle der ersten Druckfeder 38a auf das Verschlussglied 27 des ersten Überdruckventils 26 und im Falle der zweiten Druckfeder 38b auf das Verschlussglied 27 des zweiten Überdruckventils 26b einwirken. Die beiden Verschlussglieder 27 sind in Achsrichtung der Hauptachse 8 relativ zu dem Abstützglied 44 verschiebbar und tauchen zweckmäßigerweise jeweils mit einem hülsenförmigen Führungsfortsatz 47 axial gleitverschieblich in das Abstützglied 44 ein, das zweckmäßigerweise hülsenförmig ausgebildet ist.
Im Normalbetrieb der Ventilanordnung 1 der 4 drücken die beiden Druckfedern 38a, 38b die Verschlussglieder 27 der beiden Überdruckventile 26a, 26b axial voneinander weg, sodass sie an den jeweils zugeordneten Ventilsitz 32 angedrückt werden. Dadurch nehmen beide Verschlussglieder 27 die Schließstellung ein und gleichzeitig ist das Hauptventilglied 6 in die Schließstellung vorgespannt. Beim Umschalten in die zweite Schließstellung findet unter Komprimierung der beiden Druckfedern 38a, 38b eine Relativbewegung zwischen den beiden Verschlussgliedern 27 und dem Abstützglied 44 statt.
Sollte die erste Druckfeder 38a beschädigt werden und ihre Federfunktion ganz oder teilweise verlieren, öffnet das zugeordnete erste Überdruckventil 26a mit der Folge des oben schon erläuterten Druckabfalls im Vorsteuerkanal 23. Gleichzeitig wird aber das Abstützglied 44 durch die noch funktionsfähige zweite Druckfeder 38b in Richtung zu der Abschlusswand 35 verschoben, bis es sich daran mit seiner ersten Abstützfläche 45a abstützt. Dadurch ist die Hauptventil-Federeinrichtung 16, was die Beaufschlagung des Hauptventilgliedes 6 in Richtung der ersten Schaltstellung anbelangt, auf die Federfunktion der zweiten Druckfeder 38b reduziert. Die daraus resultierende Federkraft genügt, um das Hauptventilglied 6 in die erste Schaltstellung zurückzuschieben und dort entgegen der aus dem abgesenkten Vorsteuerdruck resultierenden fluidischen Antriebskraft F_A festzuhalten.
Der gleiche Effekt tritt ein, wenn anstelle der ersten Druckfeder 38a die zweite Druckfeder 38b einen Defekt erleidet. Dann öffnet das zweite Überdruckventil 26 und das Abstützglied 44 stützt sich mit seiner zweiten Abstützfläche 45b bezüglich des Hauptventilgliedes 6 ab, sodass nur mehr die erste Druckfeder 38a für die Erzeugung der Federkraft F_F zur Verfügung steht.
Das Überdruckventil 26 hat den zusätzlichen Vorteil, dass es eine Druckbegrenzung bezüglich des Vorsteuerdruckes bewirkt. Sollte der Vorsteuerdruck aufgrund unvorhergesehener Umstände über den Nenndruck ansteigen, öffnet das Überdruckventil 26, was zu einem Abblasen des Vorsteuerfluids führt. Dadurch kann der Vorsteuerdruck nicht auf ein Niveau ansteigen, das in der Lage ist, ein unerwünschtes Umschalten des Vorsteuerventils 3 in die Antriebsstellung hervorzurufen. Dies könnte insbesondere dann geschehen, wenn es sich bei dem Vorsteuerventil 3, was bevorzugt der Fall ist, um ein Sitzventil handelt, das im elektrisch deaktivierten Zustand durch Federmittel entgegen dem im Vorsteuerkanal 23 herrschenden Vorsteuerdruck in der Entlastungsstellung gehalten wird. Bei zu hohem Vorsteuerdruck könnte die Haltekraft der Federmittel überwunden und dadurch das Vorsteuerventil 3 unbeabsichtigt in die Antriebsstellung umgeschaltet werden.

Claims

Ventilanordnung, mit einem Hauptventil (2), das ein in Achsrichtung einer Hauptachse (8) zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung bewegbares Hauptventilglied (6) enthält, das durch eine Hauptventil-Federeinrichtung (16) in die erste Schaltstellung vorgespannt ist, und mit einem in den Verlauf eines Vorsteuerkanals (23) eingeschalteten Vorsteuerventil (3), durch das eine der Federkraft der Hauptventil-Federeinrichtung (16) entgegengesetzte, durch ein Vorsteuerfluid hervorgerufene Fluidbeaufschlagung des Hauptventilgliedes (6) steuerbar ist, um eine Positionierung des Hauptventilgliedes (6) in entweder der ersten Schaltstellung oder der zweiten Schaltstellung hervorzurufen, dadurch gekennzeichnet, dass an den Vorsteuerkanal (23) mindestens ein Überdruckventil (26) angeschlossen ist, das ein bewegliches Verschlussglied (27) aufweist, das durch die Hauptventil-Federeinrichtung (16) des Hauptventils (2) in eine Schließstellung vorgespannt ist, in der es eine mit dem Vorsteuerkanal (23) kommunizierende Ausströmöffnung (28) verschließt.
Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsteuerkanal (23) durch das Vorsteuerventil (3) in einen das Vorsteuerfluid bereitstellenden zuströmseitigen Kanalabschnitt (23a) und einen zum Hauptventilglied (6) führenden abströmseitigen Kanalabschnitt (23b) unterteilt ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptventilglied (6) axial eine Antriebskammer (22) begrenzt, die mit dem abströmseitigen Kanalabschnitt (23b) des Vorsteuerkanals (23) verbunden ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Überdruckventil (26) stromauf des Vorsteuerventils (3) an den zuströmseitigen Kanalabschnitt (23a) des Vorsteuerkanals (23) angeschlossen ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Überdruckventil (26) stromab des Vorsteuerventils (3) an den abströmseitigen Kanalabschnitt (23b) des Vorsteuerkanals (23) angeschlossen ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Überdruckventil (26) als Sitzventil ausgebildet ist und einen die Ausströmöffnung (28) umrahmenden Ventilsitz (32) aufweist, an den das Verschlussglied (27) durch die Hauptventil-Federeinrichtung (16) angedrückt ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussglied (27) des Überdruckventils (26) tellerförmig ausgebildet ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein das Hauptventilglied (6) aufnehmendes Ventilgehäuse (4) aufweist, an dem die Ausströmöffnung (28) mindestens eines Überdruckventils (26) angeordnet ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Vorsteuerkanal (23) partiell in dem Hauptventilglied (6) erstreckt und die Ausströmöffnung (28) mindestens eines Überdruckventils (26) an dem Hauptventilglied (6) angeordnet ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptventil-Federeinrichtung (16) einem axialen Endbereich (18) des Hauptventilgliedes (6) zugeordnet ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptventil-Federeinrichtung (16) axial im Anschluss an einen axialen Endbereich (18) des Hauptventilgliedes (6) angeordnet ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptventil-Federeinrichtung (16) nur eine einzige, zwischen das Hauptventilglied (6) und das Verschlussglied (27) eines Überdruckventils (26) eingegliederte Druckfeder (38) aufweist, die zweckmäßigerweise koaxial zu dem Hauptventilglied (6) angeordnet ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptventil-Federeinrichtung (16) mehrere und dabei zweckmäßigerweise zwei wirkungsmäßig parallelgeschaltete Druckfedern (38) aufweist, die außermittig an dem Verschlussglied (27) angreifen, sodass das Verschlussglied (27) bei ungleichmäßigen Federkräften unter zumindest partieller Freigabe der Ausströmöffnung (28) verkippen kann.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an den Vorsteuerkanal (23) zwei Überdruckventile (26, 26a, 26b) angeschlossen sind, deren Ausströmöffnung (28) bei dem einen, ersten Überdruckventil (26, 26a) an einem Ventilgehäuse (4) der Ventilanordnung (1) und bei dem anderen, zweiten Überdruckventil (26, 26b) am Hauptventilglied (6) des Hauptventils (2) angeordnet ist, wobei die Hauptventil-Federeinrichtung (16) ein axial beweglich zwischen das Hauptventilglied (6) und das Ventilgehäuse (4) eingeschaltetes Abstützglied (44) aufweist, an dem sich gleichzeitig und mit einander entgegengesetzter Wirkrichtung zwei Druckfedern (38, 38a, 38b) der Hauptventil-Federeinrichtung (16) jeweils einerseits abstützen, von denen die eine, erste Druckfeder (38, 38a) andererseits auf das Verschlussglied (27) des ersten Überdruckventils (26, 26a) und die andere, zweite Druckfeder (38, 38b) andererseits auf das Verschlussglied (27) des zweiten Überdruckventils (26, 26b) einwirkt, derart, dass das Abstützglied (44) beim Ausfall einer der beiden Druckfedern (38, 38a, 38b) relativ zum Ventilgehäuse (4) axial in Richtung zu der ausgefallenen Druckfeder (38, 38a, 38b) verschiebbar ist, um sich an derjenigen Komponente (6, 4) der Ventilanordnung (1) abzustützen, an der sich die der ausgefallenen Druckfeder (38, 38a, 38b) zugeordnete Ausströmöffnung (28) befindet.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptventil (2) und das Vorsteuerventil (3) zu einer Baueinheit zusammengefasst sind.