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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Umschalt- und Druckbegrenzungsventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 36 22 925 A1 ist bereits ein kombiniertes Umschalt- und Druckbegrenzungsventil bekannt. Das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil weist ein Ventilgehäuse auf, welches eine Ventilkammer umschließt. Zudem umfasst das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil eine Mehrzahl von Strömungskanälen, welche in die Ventilkammer münden. Ein Schließkörper ist innerhalb des Ventilgehäuses zur Umschaltung einer Strömungsrichtung bewegbar angeordnet.
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Aufgabe der Erfindung ist es ein gattungsgemäßes kombiniertes Umschalt- und Druckbegrenzungsventil mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Kombination der Funktionen eines Umschaltventils und eines Druckbegrenzungsventils sowie hinsichtlich einer Konstruktion und/oder Funktion bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einem kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventil mit einem Ventilgehäuse, welches eine Ventilkammer umschließt, mit zumindest drei Strömungskanälen, welche in die Ventilkammer münden, und mit einem Schließkörper, welcher in dem Ventilgehäuse zur Umschaltung einer Strömungsrichtung bewegbar ist.
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Es wird vorgeschlagen, dass das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil eine innerhalb des Ventilgehäuses angeordnete Aktuatoreinheit aufweist, welche zu einer linearen Verschiebung des Schließkörpers insbesondere in axialer Richtung vorgesehen ist, wobei eine Verschiebung des Schließkörpers sowohl durch die Aktuatoreinheit als auch durch einen über einen der Strömungskanäle auf den Schließkörper wirkenden Fluiddruck bewirkbar ist.
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Das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil ist insbesondere dazu vorgesehen einen Fluidstrom in Abhängigkeit von einer Ventilstellung zu steuern, zu sperren und/oder umzulenken. Unter einem „Fluidstrom“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Gasstrom und/oder vorzugsweise ein Flüssigkeitsstrom verstanden werden. Das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil kann insbesondere zu einer Verwendung in einem Fluidverteilsystem, insbesondere in einem Wasserverteilsystem in einem Kraftfahrzeug, vorgesehen sein. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Insbesondere kann das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil als ein Wegeventilausgebildet sein. Insbesondere ist das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil als Mehrwegeventil mit drei oder vier Strömungskanälen und zwei oder drei Ventilstellungen ausgebildet. Vorzugsweise ist das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil als ein 3/2-Wegeventil mit drei Strömungskanälen und zwei Ventilstellungen ausgebildet.
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Das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil weist zudem eine Mehrzahl von Strömungskanälen auf, welche dazu vorgesehen sind, ein Fluid in eine Ventilkammer des kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils einzuleiten und/oder ein Fluid aus einer Ventilkammer des kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils auszuleiten. Bei einer Ausbildung des kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil als 3/2-Wegeventil weist das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil drei Strömungskanäle auf. Die Strömungskanäle können insbesondere in Abhängigkeit von einer fluidtechnischen Beschaltung des kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventils als Fluideinlässe oder Fluidauslässe ausgebildet sein. Das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil weist zumindest einen als Fluideinlass ausgebildeten Strömungskanal und zumindest einen als Fluidauslass ausgebildeten Strömungskanal auf. Die Strömungskanäle können an einer einem Fachmann als geeignet erscheinenden Position an einem Ventilgehäuse des kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils angeordnet sein. Insbesondere weisen die Strömungskanäle jeweils zumindest einen von dem Ventilgehäuse ausgehend nach außenragenden Anschlussstutzen, zumindest eine in dem Ventilgehäuse angeordnete Anschlussbuchse und/oder eine andere dem Fachmann als geeignet erscheinende Anschlussgeometrie auf, welche zu einem Anschluss einer mit einer Fluidquelle verbundenen Fluidleitung und/oder zu einem Anschluss einer zu einem Abnehmer führenden Fluidleitung vorgesehen sind. Nicht verwendete Strömungskanäle können beispielsweise mittels Blindstopfen verschlossen werden.
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Die Ventilkammer des kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils wird während eines Betriebs des kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils von einem Fluid durchströmt. Vorzugsweise ist die Ventilkammer während eines Betriebs des kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventils dauerhaft zumindest im Wesentlichen vollständig mit dem zu verteilenden Fluid gefüllt. Das Ventilgehäuse des kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils bildet zumindest teilweise eine Wandung der Ventilkammer aus. Ferner umschließt das Ventilgehäuse zumindest einen Schließkörper und eine Aktuatoreinheit des kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils zumindest im Wesentlichen vollständig.
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Zudem weist die Fluidverteilervorrichtung einen Schließkörper auf, welcher dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von seiner Position bzw. von der aktuellen Schaltstellung des kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils zumindest zwei der Strömungskanäle fluidtechnisch über die Ventilkammer miteinander zu verbinden und/oder zumindest einen der Strömungskanäle fluidtechnisch von der Ventilkammer zu trennen. Ein insbesondere axiales Ende des Schließkörpers ragt insbesondere in die Ventilkammer hinein. Der Schließkörper kann zumindest zwei Stellungen innerhalb des Ventilgehäuses einnehmen. Zur Umschaltung einer Strömungsrichtung eines Fluids ist der Schließkörper innerhalb des Ventilgehäuses insbesondere axial verschiebbar gelagert.
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Zur Änderungen der Stellung des Schließkörpers weist das kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils eine Aktuatoreinheit auf, welche zumindest einen insbesondere elektromotorischen und/oder elektromagnetischen Aktuator umfasst. Insbesondere ist der Aktuator dazu vorgesehen, eine zugeführte elektrische Energie in eine Linearbewegung, des Schließkörpers umzusetzen. Die Aktuatoreinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, den Schließkörper aus einer ersten Schaltstellung, insbesondere eine Ruhestellung des Schließkörpers, in eine zweite Schaltstellung, insbesondere eine Arbeitsstellung des Schließkörpers, zu verfahren. Unter einer „Ruhestellung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Stellung verstanden werden, in welcher sich der Schließkörper in einem unbestromten Zustand des Aktuators der Aktuatoreinheit befindet. Unter einer „Arbeitsstellung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Stellung verstanden werden, in welcher sich der Schließkörper in einem bestromten Zustand des Aktuators der Aktuatoreinheit befindet. Zudem kann insbesondere durch eine periodische Ansteuerung der Aktuatoreinheit auch ein Bewegungsprofil des Schließkörpers erreicht werden, mittels welchem eine durch das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil geleitete Fluidmenge regelbar ist. Insbesondere kann man durch ein periodisches Öffnen und Schließen des Strömungskanals eine Druckvariation erreichen, welche zur Einstellung einer gewünschten Fluidstromstärke führt. Somit wird nur die gewünschte Menge des Fluids durchgelassen und die unnötigen Fluidverluste können eliminiert werden. Vorzugsweise weist das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil zumindest zwei Gleitlager auf, welche den Schließkörper beidseitig der Aktuatoreinheit lagern. Alternativ kann das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil ein Gleitlager zum Lager des Schließkörpers aufweisen, welches eine ausreichende axiale Erstreckung aufweist, um ein Verkippen des Schließkörpers zu verhindern.
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Neben einer von der Aktuatoreinheit erzeugten Bewegung des Schließkörpers kann ebenso ein an einem der Strömungskanäle anstehender und ausreichend großer Fluiddruck eine lineare Verschiebung des Schließkörpers bewirken. Dabei muss der anstehende Fluidruck insbesondere einen festgelegten Grenzwert überschreiten, um eine Verschiebung des Schließkörpers zu bewirken. Ein an einem der Strömungskanäle anstehender Fluiddruck wirkt dabei insbesondere unmittelbar oder mittelbar auf ein axiales Ende des Schließkörpers. Insbesondere kann ein an einem der Strömungskanäle anstehender Fluiddruck eine Verschiebung des Schließkörpers aus einer Ruhestellung hinaus bewirken. Insbesondere wird durch eine durch den Fluiddruck bewirkte Verschiebung des Schließkörpers eine Fluidverbindung zwischen dem druckführenden Strömungskanal und der Ventilkammer bzw. einem weiteren der Strömungskanäle hergestellt.
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Durch eine derartige Ausgestaltung der Erfindung kann ein gattungsgemäßes kombiniertes Umschalt- und Druckbegrenzungsventil mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Kombination der Funktionen eines Umschaltventils und eines Druckbegrenzungsventils sowie hinsichtlich einer Konstruktion und/oder Funktion bereitgestellt werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft einfache Konstruktion sowie eine vorteilhaft geringe Baugröße erreicht werden, wobei die Funktion eines Umschaltventils und die Funktion eines Druckbegrenzungsventils vorteilhaft in einem Ventilgehäuse realisiert werden kann.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass eine durch die Aktuatoreinheit bewirkte Verschiebung des Schließkörpers richtungsgleich mit einer durch einen über einen der Strömungskanäle auf den Schließkörper wirkenden Fluiddruck bewirkte Verschiebung des Schließkörpers ist. Insbesondere bewirken sowohl die Aktuatoreinheit bei einer Bestromung des Aktuators als auch ein über einen der Strömungskanäle auf den Schließkörper wirkender Fluiddruck eine Verschiebung des Schließkörpers aus einer Ruhestellung des Schließkörpers in Richtung einer Arbeitsstellung des Schließkörpers. Die Aktuatoreinheit ist insbesondere dazu vorgesehen eine vollständige Verschiebung des Schließkörpers von der Ruheposition in eine Arbeitsposition zu bewirken. Eine Distanz einer durch einen über einen der Strömungskanäle auf den Schließkörper wirkenden Fluiddruck bewirkten Verschiebung des Schließkörpers ist insbesondere abhängig von einer Höhe des wirkenden Fluiddrucks. Hierdurch kann eine vorteilhaft einfach eine Kombination zwischen einem Umschaltventil und einem Druckbegrenzungsventil realisiert werden. Ferner kann eine vorteilhaft einfache Konstruktion des kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils ermöglicht werden.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Ventilkammer zwei Ventilsitze und der Schließkörper ein zwischen den Ventilsitzen angeordnetes Dichtelement aufweist, welches mittels einer Bewegung des Schließkörpers in axialer Richtung zwischen den Ventilsitzen verschiebbar ist. Die Ventilsitze sind in axialer Richtung versetzt zueinander innerhalb der Ventilkammer angeordnet. Insbesondere ist das Dichtelement an einem axialen Ende des Schließkörpers angeordnet. Das Dichtelement ist insbesondere einstückig mit dem Schließkörper ausgebildet. Unter „einstückig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Alternativ kann das Dichtelement auf den Schließkörper aufgeschoben und beispielsweise in einer Nut des Schließkörpers gehalten sein. Insbesondere weist das Dichtelement in axialer Richtung beidseitig Anlageflächen auf, welche zum Verschließen eines Strömungspfads in Anlage mit jeweils einem der Ventilsitze bringbar sind. Die Anlageflächen können insbesondere kegelförmig, tellerförmig oder kugelförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise weist das Dichtelement in axialer Richtung beidseitig kegelförmige Abschnitte auf, welche zu einer Anlage an die Ventilsitze vorgesehen sind. Insbesondere können die kegelförmigen Abschnitte in einem Winkel von zumindest im Wesentlichen 45° zu der axialen Richtung verlaufen. Hierdurch kann eine vorteilhafte Funktion des kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils, insbesondere eine vorteilhafte Dichtwirkung, erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Aktuatoreinheit eine elektrische Spule aufweist und der Schließkörper einen ferromagnetischen Anker aufweist, welcher zumindest teilweise in die elektrische Spule hineinragt. Insbesondere wird der ferromagnetische Anker des Schließkörpers bei einer Bestromung der elektrischen Spule in die elektrische Spule hineingezogen. Der ferromagnetische Anker ist insbesondere einstückig mit dem Schließkörper ausgebildet. Vorzugsweise kann der Schließkörper vollständig von einem ferromagnetischen Material gebildet sein. Vorzugsweise weist der Anker ein kegelförmig ausgebildetes Ende auf, welches innerhalb der elektrischen Spule angeordneten ist. Insbesondere verläuft das kegelförmige Ende des Ankers in einem Winkel von zumindest im Wesentlichen 45° zu der axialen Richtung. Ein Joch der Aktuatoreinheit weist insbesondere eine zu dem kegelförmigen Ende korrespondierend ausgebildete konische Ausnehmung auf, in welche das kegelförmige Ende des Ankers bei einer Bestromung der elektrischen Spule hineingezogen wird. Hierdurch kann eine vorteilhaft einfache und/oder zuverlässige Betätigung des Schließkörpers erreicht werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil eine Federeinheit mit zumindest einem Federelement aufweist, welches den Schließkörper in Richtung der Ventilkammer mit einer Federkraft beaufschlagt. Vorzugsweise ist die Federeinheit auf einer der Ventilkammer abgewandten Seite der Aktuatoreinheit angeordnet. Die Federkraft wirkt insbesondere zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung auf den Schließkörper. Insbesondere ist das Federelement als eine Druckfeder, insbesondere als eine Schraubenfeder, ausgebildet. Insbesondere ist die Federeinheit dazu vorgesehen, den Schließkörper mittels der auf den Schließkörper wirkenden Federkraft insbesondere bei nicht betätigter Aktuatoreinheit in eine Ruhestellung zu bringen und/oder in einer Ruhestellung zu halten. Ein Verschieben des Schließkörpers aus der Ruhestellung durch die Aktuatoreinheit oder durch einen auf den Schließkörper wirkenden Fluiddruck erfolgt jeweils entgegen der Federkraft des Federelements. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Federeinheit eine Einstellschraube zur Einstellung einer Federkraft des Federelements aufweist. Insbesondere ist das Federelement zwischen der Einstellschraube und dem Schließkörper angeordnet und stützt sich an der Einstellschraube und an dem Schließkörper ab. Durch ein Hinein- oder Herausschrauben der Einstellschraube ist ein Abstand zwischen der Einstellschraube und dem Schließkörper und somit eine Kompression des Federelements veränderbar. Alternativ zu einer Einstellschraube kann die Federeinheit einen Stopfen aufweisen, welcher zu einer Einstellung einer Kompression des Federelements auf ein bestimmtes Maß in das Ventilgehäuse einpressbar ist. Das Federelement ist in diesem Fall zwischen dem Stopfen und dem Schließkörper angeordnet und stützt sich an dem Stopfen und an dem Schließkörper ab. Alternativ oder zusätzlich kann die Federeinheit als eine magnetische Federeinheit mit zumindest einem magnetischen Federelement ausgebildet sein. Insbesondere kann die magnetische Federeinheit vorteilhaft mit der elektromagnetischen Aktuatoreinheit kombiniert werden. Hierdurch kann der Schließkörper vorteilhaft in eine Ruhestellung gebracht bzw. in dieser gehalten werden. Ferner kann eine vorteilhaft einfache Einstellbarkeit einer auf den Schließkörper wirkende Federkraft erreicht werden. Ferner wird vorgeschlagen, dass ein Strömungskanal zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung in die Ventilkammer mündet. Zudem wird vorgeschlagen, dass zwei Strömungskanale zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung in die Ventilkammer münden. Der Ausdruck „im Wesentlichen senkrecht“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Richtung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Hierdurch kann eine vorteilhafte Anordnung der Strömungskanäle erreicht werden.
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Das erfindungsgemäße kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann das erfindungsgemäße kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
- 1 eine Schnittdarstellung eines kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils und
- 2 eine Schnittdarstellung einer alternativen Ausgestaltung eines kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine Schnittdarstellung eines kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils 10a. Das kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventil 10a weist ein Ventilgehäuse 12a auf, welches eine Ventilkammer 14a umschließt. Das kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventil 10a weist zumindest drei Strömungskanälen 16a, 18a, 20a. In dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel weist das kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventil 10a genau drei Strömungskanälen 16a, 18a, 20a auf. Das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil 10a ist als ein 3/2-Wegeventil mit drei Strömungskanälen 16a, 18a, 20a und zwei Ventilstellungen ausgebildet. Eine Ausbildung des kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils 10a mit einer davon abweichenden Anzahl von Strömungskanälen ist jedoch ebenso denkbar. Die Strömungskanäle 16a, 18a, 20a weisen jeweils einen von dem Ventilgehäuse 12a ausgehend nach außenragenden Anschlussstutzen 54a auf. Die Anschlussstutzen 54a sind zu einem Anschluss einer mit einer Fluidquelle verbundenen Fluidleitung und/oder zu einem Anschluss einer zu einem Abnehmer führenden Fluidleitung vorgesehen. Die Strömungskanälen 16a, 18a, 20a münden alle in der Ventilkammer 14a. Ein erster Strömungskanal 16a mündet zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung 26a in die Ventilkammer 14a. Ein zweiter Strömungskanal 18a mündet zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung 26a in die Ventilkammer 14a. Ein zweiter Strömungskanal 20a mündet zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung 26a in die Ventilkammer 14a.
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Ferner weist das kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventil 10a einen Schließkörper 22a auf. Der Schließkörper 22a ist zur Umschaltung einer Strömungsrichtung innerhalb des Ventilgehäuses 12a bewegbar. Der Schließkörper 22a kann zwei Stellungen, eine Ruhestellung und eine Arbeitsstellung, innerhalb des Ventilgehäuses 12a einnehmen. In der 1 befindet sich der Schließkörper 22a in der Ruhestellung. Die Ventilkammer 14a weist zwei Ventilsitze 28a, 30a und der Schließkörper 22a ein zwischen den Ventilsitzen 28a, 30a angeordnetes Dichtelement 32a auf. Das Dichtelement 32a ist mittels einer Bewegung des Schließkörpers 22a in axialer Richtung 26a zwischen den Ventilsitzen 28a, 30a verschiebbar. Das Dichtelement 32a ist an einem axialen Ende des Schließkörpers 22a angeordnet und einstückig mit dem Schließkörper 22a ausgebildet. Durch diese Verschiebung kann das Dichtelement 32a in Anlage mit den Ventilsitzen 28a, 30a gebracht werden. Um eine vorteilhafte Dichtwirkung zu erzielen sind die Ventilsitze 28a, 30a als O-Ringe 56a ausgebildet. Das Dichtelement 32a weist in axialer Richtung 26a beidseitig kegelförmige Abschnitte 34a, 36a auf, welche zu einer Anlage an die Ventilsitze 28a, 30a vorgesehen sind.
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Innerhalb des Ventilgehäuses 12a weist das kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventil 10a eine Aktuatoreinheit 24a, welche zu einer Verschiebung des Schließkörpers 22a in axialer Richtung 26a vorgesehen ist. Das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil 10a weist zwei Gleitlager 50a, 52a, welche den Schließkörper 22a beidseitig der Aktuatoreinheit 24a lagern. Die Aktuatoreinheit 24a weist eine elektrische Spule 38a auf. Der Schließkörper 22a weist einen ferromagnetischen Anker 40a auf, welcher in die elektrische Spule 38a hineinragt. Der ferromagnetische Anker 40a des Schließkörpers 22a wird bei einer Bestromung der elektrischen Spule 38a in die elektrische Spule 38a hineingezogen, wodurch eine axiale Verschiebung des Schließkörpers 22a aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung bewirkt wird. Der Anker 40a weist ein kegelförmig ausgebildetes Ende 42a auf, welches innerhalb der elektrischen Spule 38a angeordnet ist. Ein Joch 58a der Aktuatoreinheit 24a weist eine zu dem kegelförmigen Ende 42a korrespondierend ausgebildete konische Ausnehmung 60a auf, in welche das kegelförmige Ende 42a des Ankers 40a bei einer Bestromung der elektrischen Spule 38a hineingezogen wird. Das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil 10a weist zudem eine Federeinheit 44a mit einem Federelement 46a auf, welches den Schließkörper 22a in Richtung der Ventilkammer 14a mit einer Federkraft beaufschlagt. Die Federeinheit 44a ist auf einer der Ventilkammer 14a abgewandten Seite der Aktuatoreinheit 24a angeordnet. Die Federkraft des Federelements 46a wirkt in axialer Richtung 26a auf den Schließkörper 22a. Das Federelement 46a ist als eine Druckfeder, insbesondere als eine Schraubenfeder, ausgebildet. Die Federeinheit 44a ist dazu vorgesehen, den Schließkörper 22a bei nicht bestromter Spule 38a der Aktuatoreinheit 24a mittels der auf den Schließkörper 22a wirkenden Federkraft die Ruhestellung zu bringen und/oder in der Ruhestellung zu halten. Die Federeinheit 44a weist eine Einstellschraube 48a zur Einstellung der Federkraft des Federelements 46a auf. Das Federelement 46a ist in einer Ausnehmung 62a des Ventilgehäuses 12a zwischen der Einstellschraube 48a und dem Schließkörper 22a angeordnet und stützt sich an der Einstellschraube 48a und an einem an dem Schließkörper 22a angeordneten Kragen 64a ab. Durch ein Hinein- oder Herausschrauben der Einstellschraube 48a in die Ausnehmung 62a ist ein Abstand zwischen der Einstellschraube 48a und dem Schließkörper 22a und somit eine Kompression des Federelements 46a veränderbar.
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Eine Verschiebung des Schließkörpers 22a ist sowohl durch die Aktuatoreinheit 24a als auch durch einen über den ersten Strömungskanal 16a zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung 26a auf den Schließkörper 22a wirkenden Fluiddruck bewirkbar. Eine durch die Aktuatoreinheit 24a bewirkte Verschiebung des Schließkörpers 22a ist dabei richtungsgleich mit einer durch einen über den ersten Strömungskanal 16a auf den Schließkörper 22a wirkenden Fluiddruck bewirkte Verschiebung des Schließkörpers 22a. Sowohl die Aktuatoreinheit 24a bei einer Bestromung der Spule 38a als auch ein über den ersten Strömungskanal 16a auf den Schließkörper 22a wirkender Fluiddruck bewirken eine Verschiebung des Schließkörpers 22a aus der Ruhestellung des Schließkörpers 22a in Richtung der Arbeitsstellung des Schließkörpers 22a. In der Ruhestellung des Schließkörpers 22a ist der zweite Strömungskanal 18a, welcher zwischen den Ventilsitzen 28a, 30a in die Ventilkammer 14a mündet, fluidtechnisch mit dem dritten Strömungskanal 20a, welcher auf einer dem ersten Strömungskanal 16a gegenübersetzten Seite der Ventilsitze 28a, 30a in die Ventilkammer 14a mündet, verbunden. In einer Arbeitsstellung des Schließkörpers 22a ist der erste Strömungskanal 16a fluidtechnisch mit dem zweiten Strömungskanal 18a verbunden. Ein Verschieben des Schließkörpers 22a aus der Ruhestellung durch die Aktuatoreinheit 24a oder durch einen über den ersten Strömungskanal 16a auf den Schließkörper 22a wirkenden Fluiddruck erfolgt jeweils entgegen der Federkraft des Federelements 46a. Dabei muss bei bestromter Spule 38a die Anzugskraft der Spule 38a ausreichend groß sein oder bei unbestromter Spule 38a der über den ersten Strömungskanal 16a auf den Schließkörper 22a wirkende Fluiddruck groß genug sein, um den Schließkörper 22a entgegen der Federkraft des Federelements 46a aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung zu verschieben. Durch die Einstellung der Federkraft des Federelements 46a kann dabei eine Höhe des Fluiddrucks eingestellt werden, welcher ausreicht eine Verschiebung des Schließkörpers 22a zu bewirken.
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In der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels, insbesondere der 1, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in 1 nachgestellt. In dem Ausführungsbeispiel der 2 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung eines alternativ ausgebildeten kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventils 10b. Das kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventil 10b weist ein Ventilgehäuse 12a auf, welches eine Ventilkammer 14b umschließt. Das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil 10b ist als ein 3/2-Wegeventil mit drei Strömungskanälen 16b, 18b, 20b und zwei Ventilstellungen ausgebildet. Die Strömungskanälen 16b, 18b, 20b münden alle in der Ventilkammer 14b. Ein erster Strömungskanal 16b mündet zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung 26b in die Ventilkammer 14b. Ein zweiter Strömungskanal 18b mündet zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung 26b in die Ventilkammer 14b. Ein zweiter Strömungskanal 20b mündet zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung 26b in die Ventilkammer 14b. Ferner weist das kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventil 10b einen Schließkörper 22b auf. Der Schließkörper 22b kann zwei Stellungen, eine Ruhestellung und eine Arbeitsstellung, innerhalb des Ventilgehäuses 12b einnehmen. In der 2 befindet sich der Schließkörper 22b in der Ruhestellung.
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Innerhalb des Ventilgehäuses 12b weist das kombinierten Umschalt- und Druckbegrenzungsventil 10b eine Aktuatoreinheit 24b, welche zu einer Verschiebung des Schließkörpers 22b in axialer Richtung 26b vorgesehen ist. Die Aktuatoreinheit 24b weist eine elektrische Spule 38b auf. Der Schließkörper 22b weist einen ferromagnetischen Anker 40b auf, welcher in die elektrische Spule 38b hineinragt. Der ferromagnetische Anker 40b des Schließkörpers 22b wird bei einer Bestromung der elektrischen Spule 38b in die elektrische Spule 38a hineingezogen, wodurch eine axiale Verschiebung des Schließkörpers 22b aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung bewirkt wird.
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Das kombinierte Umschalt- und Druckbegrenzungsventil 10b weist zudem eine Federeinheit 44b mit einem Federelement 46b auf, welches den Schließkörper 22b in Richtung der Ventilkammer 14b mit einer Federkraft beaufschlagt. Die Federeinheit 44b ist auf einer der Ventilkammer 14b zugewandten Seite der Aktuatoreinheit 24b angeordnet. Die Federkraft des Federelements 46b wirkt in axialer Richtung 26b auf den Schließkörper 22b. Das Federelement 46b ist als eine Druckfeder, insbesondere als eine Schraubenfeder, ausgebildet. Das Federelement 46b innerhalb des Ventilgehäuses 12b zwischen einem Joch 58b der Aktuatoreinheit 24b und dem Schließkörper 22b angeordnet und stützt sich an dem Joch 58b und an einem an dem Schließkörper 22b angeordneten Kragen 64b ab.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- kombiniertes Umschalt- und Druckbegrenzungsventil
- 12
- Ventilgehäuse
- 14
- Ventilkammer
- 16
- Strömungskanal
- 18
- Strömungskanal
- 20
- Strömungskanal
- 22
- Schließkörper
- 24
- Aktuatoreinheit
- 26
- axiale Richtung
- 28
- Ventilsitz
- 30
- Ventilsitz
- 32
- Dichtelement
- 34
- Abschnitt
- 36
- Abschnitt
- 38
- Spule
- 40
- Anker
- 42
- Ende
- 44
- Federeinheit
- 46
- Federelement
- 48
- Einstellschraube
- 50
- Gleitlager
- 52
- Gleitlager
- 54
- Anschlussstutzen
- 56
- O-Ring
- 58
- Joch
- 60
- Ausnehmung
- 62
- Ausnehmung
- 64
- Kragen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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