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Die Erfindung betrifft eine druckfluidführende Ventilanordnung beinhaltend eine erste Kammer und eine zweite Kammer in einem Ventilgehäuse, einen in einer Ventilgehäusebohrung des Ventilgehäuses beweglich gelagerten Ventilkörper, welcher abhängig von seiner Stellung in Bezug zum Ventilgehäuse die erste Kammer und/oder die zweite Kammer mit Druckmittel beaufschlagt oder von Druckmittel entlastet, ein erstes Ventilbauteil, welches die erste Kammer und die zweite Kammer begrenzt, sowie ein zweites, in Bezug auf das erste Ventilbauteil separates Ventilbauteil, welches die erste Kammer und die zweite Kammer begrenzt, wenigstens eine Nut in einer ersten Oberfläche des ersten Ventilbauteils oder in einer zweiten Oberfläche des zweiten Ventilbauteils, wenigstens einen elastischen O-Ring mit im unverformten Zustand kreisförmigem Querschnitt, welcher in der Nut gehalten oder angeordnet ist, wobei der wenigstens eine in der Nut gehaltene O-Ring als Dichtelement die erste Kammer gegenüber der zweiten Kammer dichtet, und wobei die Nut im Querschnitt gesehen einen Nutgrund und zwei sich an den Nutgrund beidseitig unmittelbar anschließende Nutflanken aufweist, und wobei der wenigstens eine O-Ring von der Nut wenigstens den Nutgrund und entweder die erste Oberfläche oder die zweite Oberfläche kontaktiert, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Weiterhin betrifft die Erfindung gemäß Anspruch 18 auch eine pneumatische, hydraulische, elektro-pneumatische oder elektro-hydraulische Ausrüstung eines Fahrzeugs, welche wenigstens eine solche druckfluidführende Ventilanordnung beinhaltet.
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Eine gattungsgemäße druckfluidführende Ventilanordnung ist beispielsweise aus
DE 10 2016 100 289 A1 bekannt. Dort ist der Querschnitt der Nut quadratisch oder rechteckförmig.
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Bei druckfluidführenden Ventilanordnungen wie beispielsweise Mehrweg-Magnetventilen oder bei Schieberventilen besteht das generelle Problem, dass sie empfindlich gegenüber Form- und Lagetoleranzen wie Maßabweichungen und Gestaltabweichungen der Ventilbauteile sind. Übermäßige Form- und Lagetoleranzen können dazu führen, dass der als Dichtelement wirkende O-Ring eine Dichtfunktion nicht mehr zuverlässig erfüllen kann und es deshalb zu Leckagen kommt. Hierdurch strömt dann in unerwünschter Weise Druckfluid zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer.
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Je nach den für die Ventilbauteile verwendeten Materialien können die Form- und Lagetoleranzen jedoch nicht immer innerhalb gewünschter Grenzen gehalten werden, so dass den O-Ringen als Dichtelemente eine besondere Bedeutung hinsichtlich der Funktionssicherheit der druckfluidführenden Ventilanordnung zukommt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine druckfluidführende Ventilanordnung derart weiter zu bilden, dass sie gegenüber Form- und Lagetoleranzen robuster ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der beigefügten Unteransprüche.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer druckfluidführenden Ventilanordnung beinhaltend eine erste Kammer und eine zweite Kammer in einem Ventilgehäuse, einen in einer Ventilgehäusebohrung des Ventilgehäuses beweglich gelagerten Ventilkörper, welcher abhängig von seiner Stellung in Bezug zum Ventilgehäuse die erste Kammer und/oder die zweite Kammer mit Druckmittel beaufschlagt oder von Druckmittel entlastet, ein erstes Ventilbauteil, welches die erste Kammer und die zweite Kammer begrenzt, sowie ein zweites, in Bezug auf das erste Ventilbauteil separates Ventilbauteil, welches die erste Kammer und die zweite Kammer begrenzt, wenigstens eine Nut in einer ersten Oberfläche des ersten Ventilbauteils oder in einer zweiten Oberfläche des zweiten Ventilbauteils, wenigstens einen elastischen O-Ring mit im unverformten Zustand kreisförmigem Querschnitt, welcher in der Nut gehalten oder angeordnet ist, wobei der wenigstens eine in der Nut gehaltene O-Ring als Dichtelement die erste Kammer gegenüber der zweiten Kammer dichtet, und wobei die Nut im Querschnitt gesehen einen Nutgrund und zwei sich an den Nutgrund beidseitig unmittelbar anschließende Nutflanken aufweist, und wobei der wenigstens eine O-Ring von der Nut wenigstens den Nutgrund und entweder die erste Oberfläche oder die zweite Oberfläche kontaktiert.
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Der wenigstens eine O-Ring bildet dann zusammen mit der Nut eine Dichtanordnung, welche eine Strömungsverbindung zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer verhindert.
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Bevorzugt ist das erste Ventilbauteil wenigstens teilweise derart innerhalb des zweiten Ventilbauteils angeordnet, dass die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche zueinander weisen.
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Weiterhin kann von dem ersten Ventilbauteil und dem zweiten Ventilbauteil wenigstens ein Ventilbauteil ein statisches Ventilbauteil sein, welches mit dem Ventilgehäuse starr verbunden ist oder wenigstens einen Teil des Ventilgehäuses bildet.
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Insbesondere können das erste Ventilbauteil und das zweite Ventilbauteil beide statische Ventilbauteile sein, welche mit dem Ventilgehäuse starr verbunden sind. In diesem Fall stellt der wenigstens eine O-Ring ein statisches Dichtelement dar.
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Alternativ können das erste Ventilbauteil und das zweite Ventilbauteil in dem Ventilgehäuse relativ zueinander beweglich sein, indem beispielsweise das erste Ventilbauteil starr und das zweite Ventilbauteil gegenüber dem ersten Ventilbauteil bewegbar ist oder umgekehrt. In diesem Fall stellt der wenigstens eine O-Ring ein Bewegungsdichtelement dar.
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Auch können das erste Ventilbauteil und das zweite Ventilbauteil in Bezug zu einer gemeinsamen Mittelachse koaxial angeordnet sein.
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Weiterhin sind die erste Oberfläche und zweite Oberfläche jeweils bevorzugt zylindrisch ausgebildet. Nicht zuletzt sind die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche einander unmittelbar gegenüber liegend angeordnet, insbesondere derart, dass abgesehen von dem wenigstens einen O-Ring keine weitere Elementen zwischen der ersten Oberfläche und zweiten Oberfläche angeordnet sind.
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Als erste und zweite Ventilbauteile kommen beliebige Ventilbauteile der druckfluidführenden Ventilanordnungen in Frage, insbesondere auch der Ventilkörper und Ventilgehäusebauteile.
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Gemäß der Erfindung ist wenigstens eine Nutflanke der beiden Nutflanken im Querschnitt gesehen rampenförmig ausgebildet. Rampenförmig ausgebildet bedeutet, dass sich der Durchmesser der Nutflanke im Querschnitt gesehen stetig erweitert oder reduziert.
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Im Querschnitt gesehen ist dann ein sich verengender Spalt zwischen der rampenförmig ausgebildeten Nutflanke und der jeweils gegenüber liegenden Oberfläche des ersten Ventilbauteils oder des zweiten Ventilbauteils vorhanden. In diesen sich verengenden Spalt wird dann der wenigstens eine O-Ring unter elastischer Verformung gedrängt, wenn ein Druckgefälle zwischen den beiden Seiten des wenigstens einen O-Rings bzw. zwischen den Nutflanken der Nut vorliegt und dadurch der wenigstens eine O-Ring in der Nut einseitig von einer Nutflanke her unter Druck gerät. Die wenigstens eine rampenförmige Nutflanke stellt dann eine druckabgewandte Nutflanke dar.
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Dadurch steigt der Anpressdruck des wenigstens einen sich in dem Spalt verformenden O-Rings an die rampenförmige Nutflanke und an die jeweils der Nutflanke gegenüber liegende erste Oberfläche des ersten Ventilbauteils oder an die zweite Oberfläche des zweiten Ventilbauteils, was für eine vorteilhaft höhere Dichtigkeit sorgt. Durch diese Maßnahmen können die eingangs erwähnten Leckage-Probleme aufgrund von zu hohen Form- und Lagetoleranzen der Ventilbauteile weitgehend vermieden werden.
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In Umfangsrichtung gesehen können die Nuten jeweils kreisförmig ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist der Nutgrund im Querschnitt gesehen als ringförmige und zylindrische Fläche ausgebildet. Insbesondere ist die den Nutgrund ausbildende ringförmige und zylindrische Fläche koaxial mit den Umfangsflächen des Ventilelements und der Ventilgehäusebohrung.
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Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass ein Übergang von dem Nutgrund zu der rampenförmig ausgebildeten Nutflanke als Knick ausbildet ist.
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Insbesondere kann die rampenförmige Nutflanke wenigstens teilweise oder vollständig als ebene Fläche ausgebildet sein.
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Besonders bevorzugt kann sich die wenigstens eine rampenförmige Nutflanke unmittelbar an den Nutgrund anschließen.
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Auch können ein einziger O-Ring oder mehrere O-Ringe nebeneinander in der Nut angeordnet oder gehalten sein, wobei dann wiederum jeder O-Ring von der Nut wenigstens den Nutgrund und andererseits die erste Oberfläche oder die zweite Oberfläche kontaktiert.
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Wie oben bereits ausgeführt kann in zumindest einer Stellung des Ventilelements die wenigstens eine rampenförmige Nutflanke eine druckabgewandte Nutflanke darstellen, wobei der O-Ring unter elastischer Verformung gegen die druckabgewandte Nutflanke gepresst wird.
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Generell können im Querschnitt gesehen lediglich eine Nutflanke der beiden Nutflanken oder beide Nutflanken rampenförmig ausgebildet sein. Die von der rampenförmigen Nutflanke abweichende Nutflanke kann als senkrecht zum Nutgrund angeordnete Fläche ausgeführt und am Übergang zum Nutgrund insbesondere verrundet sein.
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Insbesondere kann die druckfluidführende Ventilanordnung eine Mehrwege-Ventilanordnung darstellen, beispielsweise ein 2/2-Wegeventil, ein 3/2-Wegeventil oder ein Mehrwegeventil und insbesondere ein 2/2-Wege-Magnetventil, ein 3/2-Wege-Magnetventil oder Mehrwege-Magnetventil.
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In der druckfluidführenden Ventilanordnung kann das Druckfluid durch Druckluft gebildet werden. Alternativ ist auch eine Hydraulikflüssigkeit als Druckfluid möglich.
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Insbesondere kann die druckfluidführende Ventilanordnung als Magnetventilanordnung ausgebildet ist, wobei der Ventilkörper durch magnetische Kräfte innerhalb der Ventilgehäusebohrung des Ventilgehäuses bewegbar ist, wie dies beispielsweise bei den oben bereits erwähnten Mehrwege-Magnetventilen der Fall ist.
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Weiterhin kann bei der druckfluidführende Ventilanordnung der Ventilkörper durch Federkräfte einer sich am Ventilgehäuse abstützenden Federanordnung in eine bestimmte Stellung vorgespannt sein, beispielsweise in eine Sperrstellung oder eine Öffnungsstellung.
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Die druckfluidführende Ventilanordnung kann insbesondere als Sitzventilanordnung aufweisend wenigstens ein Sitzventil ausgebildet sein, wobei das Sitzventil den in einer Ventilgehäusebohrung beweglich gelagerten Ventilkörper und wenigstens einen mit dem Ventilkörper zusammenwirkenden Ventilsitz aufweist.
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Alternativ kann die druckfluidführende Ventilanordnung auch als Schieberventilanordnung ausgebildet sein, wobei der Ventilkörper dann durch einen in der Ventilgehäusebohrung linear beweglich gelagerten Ventilschieber gebildet wird.
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Die Erfindung betrifft auch eine pneumatische, hydraulische, elektro-pneumatische oder elektro-hydraulische Ausrüstung eines Fahrzeugs, beinhaltend wenigstens eine druckfluidführende Ventilanordnung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Insbesondere kann die pneumatische oder elektro-pneumatische Ausrüstung des Fahrzeugs eine Luftfederungseinrichtung oder eine pneumatische oder elektro-pneumatische Bremseinrichtung darstellen, insbesondere eine Betriebsbremseinrichtung oder eine Parkbremseinrichtung. Die druckfluidführende Ventilanordnung kann dabei insbesondere als Mehrwegventil oder Mehrwege-Magnetventil der Luftfederungseinrichtung oder der pneumatischen oder elektro-pneumatischen Bremseinrichtung ausgeführt sein.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine Teilschnittansicht einer bevorzugten Ausführung der druckfluidführenden Ventilanordnung als Magnet-Sitzventil mit einem in einer Nut eines ersten Ventilbauteils aufgenommenen O-Ring als Dichtelement zwischen einer ersten Kammer und einer zweiten Kammer;
- 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Magnet-Sitzventil von 1 in einem in Bezug auf das Druckfluid unbelasteten Zustand;
- 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Magnet-Sitzventil von 1 in einem Betriebszustand, in welchem nur die erste Kammer und damit nur eine Seite des O-Rings durch Druckfluid belastet wird;
- 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Magnet-Sitzventil von 1 in einem Betriebszustand, in welchem die erste Kammer und die zweite Kammer und damit beide Seiten des O-Rings durch Druckfluid belastet werden;
- 5 eine Teilschnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform des ersten Ventilbauteils des Magnet-Sitzventils von 1.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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In 1 der Zeichnung ist eine Teilschnittansicht einer bevorzugten Ausführung einer druckfluidführenden Ventilanordnung als pneumatisches 2/2-Wege-Magnetsitzventil 100 mit einem in einer Ventilgehäusebauteilbohrung 6 eines ersten Ventilgehäusebauteils 8 eines Ventilgehäuses 10 koaxial in Bezug auf eine Mittelachse 12 linear geführten Ventilkörper 14 dargestellt. Das pneumatische 2/2-Wege-Magnetsitzventil 100 bildet beispielsweise ein Ventil einer Reihe von Ventilen einer Luftfederungseinrichtung eines Fahrzeugs.
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Der Ventilkörper 14 betätigt ein hier nicht näher erläutertes Doppelsitzventil 16, welches den Ventilkörper 14 und zwei mit diesem zusammen wirkende Ventilsitze 18, 20 umfasst, wobei abhängig von der Stellung des Ventilkörpers 14 in Bezug zu den beiden Ventilsitzen 18, 20 des Doppelsitzventils 16 eine Strömungsverbindung zwischen einem hier nicht sichtbaren Vorratsanschluss des 2/2-Wege-Magnetsitzventils 1, welcher Druckluft unter Vorratsdruck führt und einer ersten, innerhalb des Ventilgehäuses 10 ausgebildeten Kammer 22 des 2/2-Wege-Magnetsitzventils 100 zustande kommt oder diese Strömungsverbindung gesperrt wird. Weiterhin existiert auch eine Stellung des Ventilkörpers 14, in welcher dieser die erste Kammer 22 mit einer Entlüftung verbindet.
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Der Ventilkörper 14 stellt hier beispielsweise einen Magnetanker dar oder steht mit einem solchen in Verbindung, wobei der Magnetanker 4 infolge einer Bestromung einer hier nicht gezeigten Magnetspule des 2/2-Wege-Magnetsitzventils 100 linear betätigbar ist.
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Der Ventilkörper 14 ist beispielsweise im unbestromten Zustand der Magnetspule infolge von Federvorspannkräften einer Federanordnung 24 gegen den einen Ventilsitz 18 der beiden Ventilsitze 18, 20 des Doppelsitzventils 16 vorgespannt. Bei einer Bestromung der Magnetspule wirken dann Magnetkräfte auf den Ventilkörper 14, welche größer sind als die Federvorspannkräfte und dann den Ventilkörper 14 von dem einen Ventilsitz 18 abheben lassen und ihn gegen den anderen Ventilsitz 20 des Doppelsitzventils 16 drängen. Je nachdem, ob der betreffende Ventilsitz 18, 20 durch den durch die Magnetkräfte und die Federkräfte gesteuerten Ventilkörper 14 geöffnet oder verschlossen wird, ergeben sich unterschiedliche Strömungsverbindungen, welche zu einer Be- oder Entlüftung der ersten Kammer 22 führen. Der Zweck einer Belüftung bzw. einer Entlüftung der ersten Kammer 22 spielt in Bezug auf die Erfindung keine Rolle und soll deshalb hier nicht weiter erläutert werden.
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Das 2/2-Wege-Magnetsitzventil 100 umfasst ein erstes, hier beispielsweise statisches Ventilbauteil 26, welches die erste Kammer 22 und eine zweite Kammer 28 begrenzt. Dieses erste Ventilbauteil 26 wird hier beispielsweise durch einen Ventileinsatz gebildet, welcher in einer zweiten Ventilgehäusebauteilbohrung 30 eines zweiten Ventilgehäusebauteils 32 vermittels hier beispielsweise drei O-Ringen 1, 2 und 3 dichtend aufgenommen ist. Statisch bedeutet, dass das erste Ventilbauteil 26 gegenüber dem Ventilgehäuse 10 des 2/2-Wege-Magnetsitzventil 100 im Betrieb nicht bewegt wird.
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Weiterhin umfasst das 2/2-Wege-Magnetsitzventil 100 ein zweites, in Bezug auf das erste Ventilbauteil 26 separates und hier beispielsweise ebenfalls statisches Ventilbauteil, welches ebenfalls die erste Kammer 22 und die zweite Kammer 28 begrenzt. Das zweite Ventilbauteil wird hier beispielsweise durch das zweite Ventilgehäusebauteil 32 gebildet.
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Wie 1 zeigt, ist das erste Ventilbauteil 26 beispielsweise innerhalb des zweiten Ventilbauteils 32 koaxial in Bezug zu der gemeinsamen Mittelachse 12 angeordnet, wobei eine radial äußere Umfangsfläche 34 des ersten Ventilbauteils 26 und eine radial innere Umfangsfläche 36 des zweiten Ventilbauteils 32 zueinander weisen und einander unmittelbar gegenüber liegen.
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Beispielsweise an in der radial äußeren Umfangsfläche 34 des ersten Ventilbauteils 26 sind in mehreren Nuten 1a, 2a, 3a jeweils ein elastischer O-Ring 1, 2, 3 als radiales Dichtelement zwischen dem ersten Ventilbauteil 26 und dem zweiten Ventilbauteil 32 angeordnet. Die Dichtelemente bzw. O-Ringe 1, 2, 3 dichten dann die innerhalb des Ventilgehäuses 10 angeordnete Kammern gegeneinander ab, wobei insbesondere ein erster O-Ring 3 die erste Kammer 22 gegenüber der zweiten Kammer 28 abdichtet. Innerhalb des Ventilgehäuses schließt sich daher die erste Kammer 22 an die zweite Kammer 28 hier beispielsweise axial an. Da sich das erste Ventilbauteil 26 gegenüber dem zweiten Ventilbauteil 32 nicht bewegt und beide Ventilbauteile 26, 32 gehäusefest sind, stellen die O-Ringe 1, 2 und 3 statische Dichtelemente dar.
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Weiterhin sind die radial äußere Umfangsfläche 34 des ersten Ventilbauteils 26 und die radial innere Umfangsfläche 36 des zweiten Ventilbauteils 32 jeweils bevorzugt zylindrisch und gestuft ausgebildet. Alternativ können die beiden Umfangsflächen 34, 36 auch durchgehend stufenlos sein. Außerdem sind die radial äußere Umfangsfläche 34 des ersten Ventilbauteils 26 und die radial innere Umfangsfläche 36 des zweiten Ventilbauteils 32 einander unmittelbar gegenüber liegend angeordnet, insbesondere derart, dass abgesehen von den O-Ringen 1, 2, 3 keine weitere Elemente mehr dazwischen angeordnet sind.
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Weiterhin ist auch noch ein drittes Ventilbauteil 38 vorhanden, hier beispielsweise in Form eines in einer zweiten Ventilgehäusebauteilbohrung 40 des zweiten Ventilbauteils 32 linear beweglichen Ventilkolbens, welcher durch zwei weitere O-Ringe 4, 5 gegenüber der radial inneren Umfangsfläche 36 des zweiten Ventilbauteils 32 und gegenüber einer radial inneren Umfangsfläche einer Führungshülse 42 geführt ist. Die beiden O-Ringe 4, 5 sind dabei wiederum bevorzugt in Nuten 4a, 5a gehalten, welche in der radial äußeren Umfangsfläche des dritten Ventilbauteils 38 ausgebildet sind. Da sich das dritte Ventilbauteil 38 als Ventilkolben gegenüber dem ersten Ventilbauteil 26 und gegenüber dem zweiten Ventilbauteil 32 als zweites Ventilgehäusebauteil bewegt, handelt es sich bei den beiden O-Ringe 4, 5 im Gegensatz zu den O-Ringen 1, 2 und 3 um Bewegungsdichtelemente. In Umfangsrichtung gesehen sind alle O-Ringe 1, 2, 3, 4 und 5 kreisförmig.
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Die 1 und 2 zeigen einen vom Betriebszustand des 2/2-Wege-Magnetsitzventils 100 abweichenden Ausgangszustand vor der Inbetriebnahme, in welchem noch keine Beaufschlagung der im Inneren des Ventilgehäuses 10 ausgebildeten Kammern mit Druckmittel erfolgt ist. Im Ausgangszustand ist die Magnetspule unbestromt, wodurch der Ventilkörper 14 infolge der Federkräfte der Federanordnung 24 das Doppelsitzventil 16 so steuert, dass die erste Kammer 22 entlüftet ist.
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Die elastischen O-Ringe 1, 2, 3, 4 und 5 weisen dann im unbelasteten und damit im Wesentlichen unverformten Ausgangszustand jeweils einen kreisförmigen Querschnitt auf. Die die O-Ringe 1, 2, 3, 4 und 5 aufnehmenden Nuten 1a, 2a, 3a, 4a und 5a weisen im Querschnitt gesehen jeweils einen Nutgrund 46 und zwei sich an den Nutgrund 46 beidseitig unmittelbar anschließende Nutflanken 48, 50 auf. Im Ausgangszustand kontaktieren die O-Ringe 1, 2, 3, 4, 5 dann einerseits wenigstens den Nutgrund 46 der betreffenden Nut 1a, 2a, 3a, 4a, 5a und die gegenüber liegende radial innere Umfangsfläche 36 des zweiten Ventilbauteils 32 bzw. des dritten Ventilbauteils 38.
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Der erste O-Ring 3, welcher die erste Kammer 22 gegenüber der zweiten Kammer 28 abdichtet, ist gegenüber den restlichen Nuten 1a, 2a, 4a und 5a in einer besonders ausgestalteten Nut 3a in der radial äußeren Umfangsfläche 34 des ersten Ventilbauteils 26 aufgenommen oder angeordnet. Wie insbesondere 5 veranschaulicht, ist bei der ersten Nut 3a beispielsweise die zur zweiten Kammer 28 weisende Nutflanke 48 der beiden Nutflanken 48, 50 im Querschnitt gesehen rampenförmig ausgebildet.
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Im Querschnitt wird dann in Richtung der zweiten Kammer 28 gesehen ein sich verengender Spalt 52 zwischen der rampenförmig ausgebildeten Nutflanke 48 und der radial inneren Umfangsfläche 36 des zweiten Ventilbauteils 32 ausgebildet. In diesen sich verengenden Spalt 52 wird dann der erste O-Ring 3a unter elastischer Verformung gedrängt, wenn ein Druckgefälle zwischen den beiden Seiten des ersten O-Rings 3a bzw. zwischen den beiden Nutflanken 48, 50 der ersten Nut 3a derart vorliegt, dass der Druck in der ersten Kammer 22 größer ist als in der zweiten Kammer 28.
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Dann gerät der erste O-Ring 3a in der ersten Nut 3a einseitig von der von der rampenförmigen Nutflanke 48 weg weisenden Nutflanke 50 her unter Druck. Die rampenförmige Nutflanke 48 stellt dann eine oder die druckabgewandte Nutflanke dar. Diese Situation ist in 3 für einen Betriebszustand dargestellt, in welchem durch eine entsprechende Betätigung des Doppelsitzventils 16 durch den Ventilkörper 14 infolge einer Bestromung der Magnetspule die erste Kammer 22 belüftet wird, aber die zweite Kammer 28 entlüftet bleibt. Dadurch steigt der Anpressdruck des sich in dem Spalt 52 verformenden ersten O-Rings 3a an die rampenförmige Nutflanke 48 und an die der rampenförmigen Nutflanke 48 gegenüber liegende radial innere Umfangsfläche 36 des zweiten Ventilbauteils 32 , was für eine vorteilhaft hohe Dichtigkeit sorgt. Dabei wird daher der erste O-Ring 3 in Richtung der Mittelachse 12 oder axial gesehen ein Stück weit in Richtung zur rampenförmigen Nutflanke 48 hin verschoben.
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Wie 5 zeigt, ist bevorzugt der Nutgrund 46 als ringförmige und zylindrische Fläche ausgebildet. Insbesondere ist die den Nutgrund 46 ausbildende ringförmige und zylindrische Fläche koaxial mit der Mittelachse 12. Der Übergang vom Nutgrund 46 zur rampenförmig ausgebildeten Nutflanke 48 ist hier beispielsweise als Knick ausbildet. Der Übergang kann aber auch verrundet sein. Die rampenförmige Nutflanke 48 schließt sich daher hier beispielsweise unmittelbar an den Nutgrund 46 an und weist in Bezug zu diesem einen Rampenwinkel α auf. Insbesondere ist hier die rampenförmige Nutflanke 48 vollständig als ebene Fläche ausgebildet. Anstatt nur ein einziger erster O-Ring 3 könnten in der ersten Nut 3a in Axialrichtung gesehen aber auch mehrere O-Ringe nebeneinander angeordnet oder gehalten sein.
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Die andere, von der rampenförmigen Nutflanke 48 weg weisende Nutflanke 50 schließt sich hier ebenfalls beispielsweise unmittelbar an den Nutgrund 46 in einer Verrundung an und verläuft dann annähernd senkrecht zu diesem. Generell können im Querschnitt gesehen lediglich eine Nutflanke der beiden Nutflanken 48, 50 oder aber beide Nutflanken 48, 50 rampenförmig ausgebildet sein. Dabei sollte eine druckabgewandte Nutflanke 48 aber stets rampenförmig ausgebildet sein.
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4 zeigt den Betriebszustand nachdem die erste Kammer 22 belüftet wurde und sich dann nach einiger Zeit in der zweiten Kammer 28 ein identischer Druck wie in der ersten Kammer 22 eingestellt hat, wodurch sich auch das dritte Ventilbauteil 38 in Form des Ventilkolbens relativ zu den beiden statischen Ventilbauteilen 26, 32 bewegt. Dadurch steht an beiden Nutflanken 48, 50 der ersten Nut 3a bzw. an beiden Seiten des ersten O-Rings 3 ein identischer Druck an, weshalb der erste O-Ring 3 wieder aus dem Spalt 52 herausgedrückt wird und in seine in 1 und 2 gezeigte Ausgangslage zurückkehrt.
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Die Ausbildung einer Nutflanke oder von beiden Nutflanken 48, 50 einer Nut 3a als rampenförmige Nutflanke 48 ist bei der Ausführung hier lediglich beispielhaft an einer ersten Nut 3a beschrieben, welche einen ersten O-Ring 3 aufnimmt, der ein statisches Dichtelement darstellt. Hingegen könnte eine Ausbildung von einer oder von beiden Nutflanken 48, 50 einer Nut als rampenförmige Nutflanke 48 auch bei solchen Nuten gegeben sein, welche O-Ringe als Bewegungsdichtungen aufnehmen wie hier beispielsweise die Nuten 4a und 5a.
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Auch ist die Anordnung einer Nut 3a mit wenigstens einer rampenförmigen Nutflanke 48 und mit darin aufgenommenem erstem O-Ring 3 nicht auf die hier beschriebene Anordnung axial zwischen den beiden Kammern 22, 28 und radial zwischen den beiden Ventilbauteilen 26, 32 beschränkt. Vielmehr kann eine solche erste Nut 3a mit wenigstens einer rampenförmigen Nutflanke 48 und darin aufgenommenem O-Ring 3 zwischen beliebigen Kammern und Ventilbauteilen einer druckmittelführenden Ventilanordnung angeordnet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- 2/2-Wege-Magnetsitzventil
- 1
- O-Ring
- 2
- O-Ring
- 3
- erster O-Ring
- 4
- O-Ring
- 5
- O-Ring
- 1a
- Nut
- 2a
- Nut
- 3a
- erste Nut
- 4a
- Nut
- 5a
- Nut
- 6
- erste Ventilgehäusebauteilbohrung
- 8
- erstes Ventilgehäusebauteil
- 10
- Ventilgehäuse
- 12
- Mittelachse
- 14
- Ventilkörper
- 16
- Doppelsitzventil
- 18
- Ventilsitz
- 20
- Ventilsitz
- 22
- erste Kammer
- 24
- Federanordnung
- 26
- erstes Ventilbauteil
- 28
- zweite Kammer
- 30
- zweite Ventilgehäusebauteilbohrung
- 32
- zweites Ventilbauteil/zweites Ventilgehäusebauteil
- 34
- radial äußere Umfangsfläche
- 36
- radial innere Umfangsfläche
- 38
- drittes Ventilbauteil
- 42
- Führungshülse
- 46
- Nutgrund
- 48
- rampenförmige Nutflanke
- 50
- Nutflanke
- 52
- Spalt
- α
- Rampenwinkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016100289 A1 [0003]
