DE202014002712U1

DE202014002712U1 - Pneumatisches Steuerungsventil für Sanitäreinrichtung

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Publication number: DE202014002712U1
Application number: DE202014002712.9U
Authority: DE
Original assignee: Evac GmbH
Current assignee: Evac GmbH
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2015-06-30
Anticipated expiration: 2024-03-29
Also published as: CN106460377B; DK3122951T3; WO2015144904A1; CN106460377A; AP2016009535A0; EA201691937A1; EP3122951B1; PL3122951T3; EP3122951A1; EA032376B1

Abstract

Steuerungsventileinrichtung für eine Steuerung einer Sanitäreinrichtung, umfassend – ein Ventilgehäuse mit – einer Unterdruckkammer, die mit einem ersten Vakuumleitungsanschluss in Verbindung steht zum Anschluss einer Vakuumleitung, – einer Zwischenkammer, die mit einem zweiten Vakuumleitungsanschluss in Verbindung steht zum Anschluss einer zweiten Vakuumleitung, und – einer Umgebungsdruckkammer, die mittels einer Belüftungsöffnung mit der Umgebung in Verbindung steht – ein relativ zum Gehäuse beweglicher Ventilstößel, der an einem ersten Ende ein manuell betätigbares Betätigungselement aufweist, – eine erste, mit dem Gehäuse und dem Ventilstößel zusammenwirkende Dichtung, die – in einer ersten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse die Unterdruckkammer gegenüber der Zwischenkammer abdichtet und – in einer zweiten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse eine Verbindung zwischen der Unterdruckkammer und der Zwischenkammer freigibt, – eine zweite, mit dem Gehäuse und dem Ventilstößel zusammenwirkende Dichtung, die – in einer ersten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse eine Verbindung zwischen der Zwischenkammer und der Umgebungsdruckkammer freigibt und – in der zweiten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse die Zwischenkammer gegenüber der Umgebungsdruckkammer abdichtet, gekennzeichnet durch eine mit dem Ventilstößel gekoppelte Druckluftventileinheit mit einem Ventilkörper, der – in der ersten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse einen Drucklufteingang gegenüber einem Druckluftausgang sperrt, und – in der zweiten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse eine Verbindung zwischen dem Drucklufteingang zu dem Druckluftausgang freigibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungsventileinrichtung für eine Steuerung einer Sanitäreinrichtung, umfassend ein Ventilgehäuse mit einer Unterdruckkammer, die mit einem ersten Vakuumleitungsanschluss in Verbindung steht zum Anschluss einer Vakuumleitung, einer Zwischenkammer, die mit einem zweiten Vakuumleitungsanschluss in Verbindung steht zum Anschluss einer zweiten Vakuumleitung, und einer Umgebungsdruckkamer, die mittels einer Belüftungsöffnung mit der Umgebung in Verbindung steht ein relativ zum Gehäuse beweglicher Ventilstößel, der an einem ersten Ende ein manuell betätigbares Betätigungselement aufweist, eine erste, mit dem Gehäuse und dem Ventilstößel zusammenwirkende Dichtung, die in einer ersten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse die Unterdruckkammer gegenüber der Zwischenkammer abdichtet und in einer zweiten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse eine Verbindung zwischen der Unterdruckkammer und der Zwischenkammer freigibt, eine zweite, mit dem Gehäuse und dem Ventilstößel zusammenwirkende Dichtung, die in einer ersten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse eine Verbindung zwischen der Zwischenkammer und der Umgebungsdruckkammer freigibt und in der zweiten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse die Zwischenkammer gegenüber der Umgebungsdruckkammer abdichtet.
Aus DE 20 2013 004 015 ist eine pneumatische Steuerung für eine Vakuumtoilette bekannt. Bei dieser pneumatischen Steuerung wird mittels eines Betätigungsknopfes ein Vakuum auf eine Zeitverzögerungseinheit durchgeleitet und zeitverzögert mittels des Vakuums ein Spülvorgang mittels Druckluft ausgelöst, indem eine Membran betätigte Ventileinheit eine Druckluftzufuhr öffnet.
Ventilsteuerungseinrichtungen dieser Bauart werden dazu eingesetzt, um Sanitäreinrichtungen anzusteuern, die vakuumbetätigte Frischwasser-, Spülwasser- oder Abwasserförderungen benötigen. Bei solchen Sanitäreinrichtungen wird häufig Wasser mittels Druckluft aus einem Behälter herausbefördert oder mittels eines Vakuums in einen Behälter hinein gezogen. Bei bestimmten Anwendungen, beispielsweise einer Vakuumtoilette, erfolgt eine zeitlich gesteuerte Kombination, bei der zunächst eine Spülwassermenge mittels Druckluft aus einem Spülwasserbehälter herausbefördert wird, dann eine Abwassermenge, die diese Spülwassermenge beinhalten kann, mittels eines Vakuums in einen Abwasserbehälter oder einen vorgeschalteten Zwischenbehälter befördert, wobei im Falle eines vorgeschalteten Zwischenbehälters häufig nachfolgend noch eine Beförderung des Abwassers aus dem Zwischenbehälter in den Abwasserbehälter erfolgt, die beispielsweise mittels Druckluft wiederum bewirkt werden kann.
In anderen Anwendungsfällen muss Frischwasser aus einem Frischwasserbehälter mittels Druckluft herausbefördert werden, um beispielsweise ein Handwaschbecken mit Wasser zu versorgen und aus dem Handwaschbecken das Abwasser mittels eines Vakuums wieder abgezogen werden.
Generell können solche Steuerungsabläufe gesteuert werden, indem eine Vakuumquelle und Druckluftquelle bereitgestellt werden und aus dieser Vakuumquelle und dieser Druckluftquelle durch Ansteuerung von elektrisch betätigten Ventileinheiten mit einer entsprechenden elektronischen Steuerungseinheit in bestimmten Zeitabständen die Druckluft und das Vakuum solcher Art auf Vorratsbehälter, Zwischenbehälter oder Abwasserbehälter aufgegeben wird, dass die gewünschten Förderwirkungen für das Frischwasser, das Spülwasser oder das Abwasser damit erzielt werden. Nachteilig an solchen Lösungen ist allerdings, dass für den Betrieb einer solchen Steuerungseinrichtung sowohl Druckluft als auch Vakuum sowie elektrische Energie zur Verfügung stehen muss. Hierdurch wird die Anbindung einer solchen Sanitäreinrichtung aufwendig, was insbesondere dann nachteilig ist, wenn die Sanitäreinrichtung an Bord von Fahrzeugen wie beispielsweise Schienenfahrzeugen installiert werden soll.
Es besteht grundsätzlich ein Bedarf für Sanitäreinrichtungen beziehungsweise Steuerungseinrichtungen für solche Sanitäreinrichtungen, die eine zuverlässige Steuerung des Betriebsablaufs erreichen und hierbei in einfacherer Weise mit geringeren infrastrukturellen Anforderungen an die zur Verfügung zu stellende Energie installiert und betrieben werden können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Steuerungseinheit bereitzustellen, mit der sowohl die Installation als auch der Betrieb einer solchen Sanitäreinrichtung vereinfacht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mittels einer Ventilsteuerungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art, bei der eine mit dem Ventilstößel gekoppelte Druckluftventileinheit mit einem Ventilkörper, der in der ersten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse einen Drucklufteingang gegenüber einem Druckluftausgang sperrt, und in der zweiten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse eine Verbindung zwischen dem Drucklufteingang zu dem Druckluftausgang freigibt, vorgesehen ist.
Mit der erfindungsgemäßen Steuerungsventileinrichtung wird eine Steuerungseinrichtung bereitgestellt, die in einfacherer Weise installiert werden kann und die Abläufe einer Sanitäreinrichtung steuern kann. Zugleich wird mit der erfindungsgemäßen Ventilsteuerungseinrichtung eine robuste Steuerungseinrichtung bereitgestellt. Die erfindungsgemäße Steuerungsventileinrichtung ist insbesondere hinsichtlich ihrer Anschlussschnittstelle gegenüber den vorbekannten Steuerungseinrichtungen verbessert und ist ausgebildet, um die Beförderung von Frischwasser, Spülwasser und/oder Abwasser in einer Sanitäreinrichtung anzusteuern. Dabei kann die Beförderung des Frischwassers beziehungsweise Spülwassers beziehungsweise Abwassers sowohl mittels Druckluft als auch mittels eines Vakuums in der Sanitäreinrichtung erfolgen. Erfindungsgemäß wird für diese Steuerung mittels der Steuerungsventileinrichtung lediglich eine Druckluftquelle benötigt.
Die erfindungsgemäße Steuerungsventileinrichtung kann daher auf eine externe Vakuumdruckluftquelle zur Steuerung des Ablaufs ebenso verzichten wie auf elektrische Energie oder elektronische Steuerungseinrichtungen. Stattdessen steuert die erfindungsgemäße Steuerungsventileinrichtung, wenn für die Betriebsabläufe ein Vakuum benötigt wird, ausgehend von einer Druckluftquelle eine druckluftbetriebene Vakuumeinrichtung an und steuert in Abhängigkeit der einerseits bereitgestellten Druckluft und des andererseits dadurch erzeugten Vakuums den Betrieb der Sanitäreinrichtung vollumfänglich.
Hierzu weist die Steuerungsventileinrichtung ein Ventilgehäuse auf das, grundsätzlich in drei Kammern unterteilt ist. Diese Kammern werden von einander durch eine erste und eine zweite Dichtung getrennt, wobei diese erste und zweite Dichtung durch die Bewegung eines Ventilstößels relativ zu dem Gehäuse in bestimmter Weise geöffnet und geschlossen werden. Der Ventilstößel ist weiterhin dazu ausgebildet, um eine Druckluftventileinheit zu betätigen, indem diese Druckluftventileinheit in der ersten Stellung des Ventilstößels geschlossen ist und in der zweiten Stellung des Ventilstößels geöffnet ist. Der Ventilstößel kann durch einen Benutzer der Steuerungsventileinrichtung manuell betätigt werden, was beispielsweise durch unmittelbare Krafteinwirkung auf eine Betätigungsfläche am Ventilstößel, beispielsweise einer als Druckknopf gestalteten Betätigungsfläche erfolgen kann, ebenso aber auch über Betätigungsmechaniken oder Aktuatoren indirekt erfolgen kann.
Durch ein solches Bewegen des Ventilstößels aus der ersten in die zweite Stellung wird die Druckluftventileinheit unmittelbar geöffnet und damit eine Druckluftzufuhr aus der Druckluftquelle ermöglicht. Diese Druckluftzufuhr kann unmittelbar zur Beförderung von Frisch-/Spül- oder Abwasser genutzt werden. Die Druckluft kann weiterhin dazu genutzt werden, um eine Ejektoreinrichtung mit Druckluft zu beaufschlagen und darin, beispielsweise mittels des Venturi-Effekts, ein Vakuum zu erzeugen.
Ein in Folge der Beaufschlagung mit Druckluft direkt oder indirekt erzeugtes Vakuum kann dann der erfindungsgemäßen Steuerungsventileinrichtung zugeführt werden und über den ersten Vakuumleitungsanschluss in die Unterdruckkammer eingeleitet werden, aus der es in der zweiten Stellung des Ventilstößels unmittelbar auch in der Zwischenkammer wirkt. Aufgrund der Abdichtung durch die zweite Dichtung zwischen der Zwischenkammer und der Umgebungsdruckkammer in der zweiten Stellung entsteht hierdurch eine auf den Ventilstößel wirkende Kraft durch die Druckdifferenz zwischen der Zwischenkammer und der Umgebungsdruckkammer, die umso höher wird, je stärker das Vakuum in der Zwischenkammer ist. Durch diesen Kraftaufbau wird der Ventilstößel bei Überschreiten eines vorbestimmten Vakuums aus der zweiten in die erste Stellung zurückbewegt und hierdurch die Druckluftzufuhr mittels der Druckluftventileinheit wieder unterbrochen.
Die erfindungsgemäße Steuerungsventileinrichtung ermöglicht es weiterhin, das in die Druckkammer eingeleitete Vakuum in der ersten Stellung auf den zweiten Vakuumleitungsanschluss in der Zwischenkammer durch zuleiten und hierdurch beispielsweise eine Zeitsteuerungseinrichtung anzusteuern. Diese Durchleitung wird in der ersten Stellung, wenn die erste Dichtung die Unterdruckkammer von der Zwischenkammer abdichtet, unterbrochen sodass eine Belüftung auf der Seite der Unterdruckkammer oder der Zwischenkammer nicht das Vakuum auf der anderen Seite reduziert.
Die in der erfindungsgemäßen Steuerungsventileinrichtung vorgesehene erste und zweite Dichtung können solcher Art ausgebildet sein, dass unmittelbar auf die Dichtung ein Flächendruck durch einen Druckunterschied, der über die Dichtung wirkt, ausgeübt wird und dieser Flächendruck von der Dichtung auf den Ventilstößel übertragen wird, um die Bewegung des Ventilstößels zu bewirken. Ebenso können die erste oder die zweite Dichtung so ausgebildet sein, dass sie lediglich eine Dichtwirkung zwischen Ventilstößel und Gehäuse erzeugen und am Ventilstößel eine entsprechende Fläche ausgebildet ist, auf die bei Abdichtung zwischen Ventilstößel und Gehäuse die Druckdifferenz einwirkt, indem entweder der Unterdruck oder der Umgebungsdruck an dieser Fläche anliegt und einseitig eine Kraftwirkung auf den Ventilstößel ausübt.
Grundsätzlich können die Kräfte, welche mittels des Unterdrucks und des Umgebungsdrucks auf den Ventilstößel einwirken und seine Stellung in Bezug auf das Gehäuse beeinflussen, durch andere Kräfte zusätzlich beeinflusst werden, hierzu werden in den nachfolgend angeführten Ausführungsbeispielen einige vorteilhafte Ausgestaltungen erläutert. Solche zusätzlich einwirkenden Kräfte können durch Vorspanneinrichtungen, die generell elastische Federelemente in Form von Schraubenfedern, sonstigen Federbauformen, gummielastischen Elementen oder der Gleichen beinhalten können, in Form von magnetischen Kräften durch Permanentmagneteinwirkung oder elektromagnetische Einwirkungen oder auch durch Schwerkraft erzeugte Krafteinwirkungen auf den Ventilstößel oder mit diesen gekoppelte Massenelemente erzeugt werden. Grundsätzlich können durch solche zusätzlichen Krafteinwirkungen auf den Ventilstößel die Auslösekraft, die Rückstellkraft und Zeitabläufe zwischen Auslösung und Rückstellung sowie einer nach Rückstellung erneut möglichen Auslösung beeinflusst und eingestellt werden.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Ventilstößel sich von dem ersten zu einem zweiten Ende erstreckt und an dem zweiten Ende mit der Druckluftventileinheit gekoppelt ist. Durch die Kopplung des Ventilstößels mit der Druckluftventileinheit an dem zweiten Ende des Ventilstößels wird eine unmittelbare Betätigung der Druckluftventileinheit über das am ersten Ende angeordnete Betätigungselement ermöglicht und eine robuste Übertragung der Betätigungskraft erzielt. Die Kopplung der Druckluftventileinheit mit dem Ventilstößel kann dabei sowohl mittels direkter mechanischer Verbindung wie einer integralen Ausführung des Ventilkörpers der Druckluftventileinheit am Ventilstößel, mittels einer mechanischen Anlenkung des Ventilkörpers über das zweite Ende des Ventilstößels oder als indirekte Kopplung mittels Kraftübertragungswirkungen wie Reibung, pneumatische Übertragung, magnetische Kraftübertragung oder der Gleichen erfolgen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Steuerungsventileinrichtung fortgebildet werden durch einen Magneten und dadurch, dass der Ventilkörper mittels Magnetwirkung des Magneten betätigt wird. Gemäß dieser Ausführungsform ist ein Magnet Bestandteil des Steuerungsventileinrichtung und dient dazu, den Ventilkörper zu betätigen, das heißt die Druckluftventileinheit zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung hin und her zu schalten. Der Magnet kann dabei durch andere krafteinwirkende Elemente, wie beispielsweise Federelemente oder in sonstiger Weise rückstellende Elemente unterstützt oder mit einer Gegenkraft beaufschlagt werden. Grundsätzlich kann der Magnet am Ventilstößel oder am Ventilkörper angeordnet sein und jeweils mit einem entsprechenden magnetischen Element am Ventilkörper beziehungsweise am Ventilstößel zusammenwirken, wobei dieses magentische Element ferromagnetisch, paramagnetisch oder diamagnetisch ausgeführt sein kann. In gleicher Weise kann eine indirekte Beaufschlagung eines Magneten über eine Kopplung mit dem Ventilstößel oder dem Ventilkörper erfolgen, um die Magnetkraftwirkung ausgehend von der Bewegung des Ventilstößels in eine Bewegung des Ventilkörpers umzusetzen.
Bevorzugt ist der Magnet ein Permanentmagnet. In anderen Ausgestaltungen kann auch ein Elektromagnet in der erfindungsgemäßen Steuerungsventileinrichtung eingesetzt werden.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Ventilkörper der Druckluftventileinheit durch die Magnetwirkung geöffnet oder dass der Ventilkörper der Druckluftventileinheit durch die Magnetwirkung geschlossen wird. Bezüglich dieser beiden Varianten ist zu verstehen, dass die Magnetwirkung durch entsprechend zusätzliche krafteinwirkende Elemente, die wie zuvor beschrieben solcher Art die Bewegung von Ventilkörper beeinflussen können, dass eine Rückstellwirkung gegen die Magnetkraft oder eine Unterstützungswirkung der Magnetkraft hierdurch hervorgerufen wird, beeinflusst wird.
Bei der Ausgestaltung der Steuerungsventileinrichtung mit einem Magneten zur Betätigung des Ventilkörpers kann weiterhin bevorzugt vorgesehen sein, dass der Ventilkörper in der zweiten Stellung des Ventilstößels durch Magnetwirkung eines Magneten in die geöffnete Position bewegt wird oder in der ersten Stellung des Ventilstößels durch Magnetwirkung eines Magneten in die geschlossene Position bewegt wird. Bei dieser Ausführungsform wird die Druckluftventileinheit entweder in der zweiten Stellung des Ventilstößels geöffnet oder in der ersten Stellung des Ventilstößels geschlossen. Diese Betätigung kann durch entsprechend weitere Mittel, wie beispielsweise elastische Elemente, die auf den Ventilkörper einwirken, unterstützt werden, indem entsprechend der Ventilkörper in der ersten Stellung durch diese weiteren Mittel in die geschlossene Position gedrückt wird oder entsprechend in der zweiten Stellung durch die weiteren Mittel in die geöffnete Position bewegt wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform umfasst eine erste Vorspanneinrichtung, welche auf den Ventilkörper eine Vorspannkraft ausübt, die gegen die Magnetwirkung wirkt. Eine solche Vorspanneinrichtung kann beispielsweise durch ein Federelement in Gestalt einer Spiralfeder oder einer sonstigen Federausgestaltung oder in Gestalt eines gummielastischen Elements ausgeführt sein. Durch die Wirkung dieser Vorspanneinrichtung gegen die Magnetwirkung kann die Betätigungskraft und der Auslösezeitpunkt der Druckluftventileinheit voreingestellt werden. Darüberhinaus kann durch die Vorspanneinrichtung auch die Rückstellkraft voreingestellt werden, welche notwendig ist, um die Druckluftventileinheit aus der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung zurückzuführen.
Dabei ist es noch weiter bevorzugt, wenn die Magnetwirkung zwischen dem Magneten und einem Magnetelement wirkt, von denen eines am Ventilstößel und das andere am Ventilkörper angeordnet sind, und dass in der ersten Stellung des Ventilstößels der Abstand zwischen Magnet und Magnetelement so groß ist, dass die magnetische Kraft kleiner als die Vorspannkraft ist, und in der zweiten Stellung des Ventilstößels der Abstand zwischen Magnet und Magnetelement so klein ist, dass die magnetische Kraft größer als die Vorspannkraft ist. Mit dieser Ausgestaltung wird durch die Heranführung des Magneten an ein Magnetelement in Folge der Bewegung des Ventilstößels aus der ersten in die zweite Stellung die Magnetkraft vergrößert und hierdurch eine Magnetkraft erzeugt, die in der zweiten Stellung gegenüber der ersten Stellung so vergrößert ist, dass sie nun eine Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung übersteigt, die sie zuvor nicht überstiegen hat. Die Vorspanneinrichtung hält daher in der ersten Stellung den Ventilkörper geschlossen, wohingegen sie in der zweiten Stellung des Ventilstößels von der magnetischen Kraft überwunden wird und der Ventilkörper hierdurch in die geöffnete Stellung bewegt wird. Grundsätzlich kann hierbei der Magnet am Ventilstößel und das Magnetelement am Ventilkörper angeordnet sein oder umgekehrt. Weiterhin ist zu verstehen, dass durch die in Folge der Druckluftzufuhr erfolgenden Vorgänge ein Überdruck oder Unterdruck aufgebaut werden kann, der dann eine zusätzliche Krafteinwirkung auf den Ventilstößel ausüben kann, beispielsweise indem ein Vakuum an den ersten Vakuumleitungsanschluss aufgegeben wird und hierdurch eine Kraft auf den Ventilstößel einwirkt, die eine Rückstellung des Ventilstößels aus der zweiten Stellung in die erste Stellung bewirkt.
Dabei ist es besonders bevorzugt, die erfindungsgemäße Steuerungsventileinrichtung fortzubilden durch ein bidirektional wirkendes Rastelement, welches eine Rastkraft zwischen Ventilstößel und Ventilgehäuse in der ersten und der zweiten Stellung bewirkt, wobei das Rastelement vorzugsweise ausgebildet ist, um den Ventilstößel mit einer vorbestimmten ersten Haltekraft in der ersten Stellung zu halten, bei Überschreiten einer vorbestimmten Betätigungskraft auf das Betätigungselement die Bewegung des Ventilstößel aus der ersten in die zweite Stellung zuzulassen, den Ventilstößel mit einer vorbestimmten zweiten Haltekraft in der zweiten Stellung zu halten, und bei Überschreiten eines vorbestimmten Unterdrucks in der Zwischenkammer die Bewegung des Ventilstößel aus der zweiten in die erste Stellung zuzulassen. Mit dieser Fortbildung wird einerseits eine vorbestimmte Betätigungskraft definiert, welche zur Auslösung des Spülvorgangs mittels der Steuerungsventileinrichtung aufgebracht werden muss. Zudem wird ein vorbestimmter Unterdruck definiert, der zunächst aufgebaut werden muss, um den Spülvorgang zu beenden. Der Ventilstößel wird entsprechend in der ersten und in der zweiten Stellung mit einer jeweiligen ersten bzw. zweiten Haltekraft gehalten, die voneinander verschieden oder gleich sein können. Das Rastelement kann beispielsweise mittels eines federbetätigten Elements oder eines Federelements, das am Ventilgehäuse befestigt ist und auf eine beidseits mit Rampen oder konischen Flächen oder dergleichen versehene Vertiefung oder Erhebung am Ventilstößel wirkt, gebildet werden. Es kann ebenso durch ein federbetätigtes Element gebildet werden, das mit zwei beabstandet am Ventilstößel angeordneten Vertiefungen oder Erhebungen zusammenwirkt. Ebenso können zwei Federlemente mit einer einzigen Erhebung oder Vertiefung am Ventilstößel zusammenwirken. Das federbetätigte Element kann beispielsweise eine federbelastete Kugel, ein federbelasteter Gleitschuh, eine mit einer oder zwei konischen Flächen zusammenwirkende Federspange oder dergleichen sein.
Alternativ oder zusätzlich ist es bei der mit einem Magneten ausgerüsteten Steuerungsventileinrichtung bevorzugt, wenn der Ventilstößel durch die magnetische Kraft in der zweiten Stellung gehalten wird und dass ein in der zweiten Stellung aufgebauter Unterdruck in der Zwischenkammer in Verbindung mit einem Umgebungsdruck in der Umgebungsdruckkammer eine gegen diese magnetische Kraft wirkende Rückstellkraft auf den Ventilstößel ausübt, die bei Erreichen eines vorbestimmten Unterdrucks in der Zwischenkammer den Ventilstößel gegen die magnetische Kraft aus der zweiten Stellung in die erste Stellung bewegt. Bei dieser Ausführungsform wird der Ventilstößel durch die magnetische Kraft in der zweiten Stellung gehalten und ein sich aufbauender Unterdruck wird in die Unterdruckkammer und folglich die in dieser ersten Stellung mit der Unterdruckkamer verbundene Zwischenkammer eingeleitet und bewirkt als Druckdifferenz zur Umgebungsdruckkammer eine Krafteinwirkung auf den Ventilstößel, die diesen aus der zweiten Stellung wieder in die erste Stellung zurückbewegt Weiterhin ist es bevorzugt, die erfindungsgemäße Steuerungsventileinrichtung fortzubilden durch eine zweite Vorspanneinrichtung, welche den Ventilstößel aus der zweiten in die erste Stellung vorgenannt. Durch eine solche zweite Vorspannrichtung, die wiederum als Federelement, gummielastisches Element oder der Gleichen ausgeführt sein kann, wird eine Rückstellkraft auf den Ventilstößel bewirkt und eine Einstellung ermöglicht, die sowohl die Auslösekraft beeinflusst, mit welcher der Ventilstößel aus der ersten in die zweite Stellung bewegt werden muss als auch die notwendige Rückstellkraft, die durch eine Druckdifferenz zwischen der Zwischenkammer und der Umgebungsdruckkammer auf den Ventilstößel einwirkt, beeinflusst.
Erfindungsgemäß ist es weiterhin bevorzugt, dass der Ventilkörper relativ beweglich zum Ventilstößel und zum Gehäuse ist. Bei dieser Ausführungsform besteht keine unmittelbare Verbindung zwischen Ventilstößel, und Ventilkörper und Gehäuse, sondern diese drei Bauelemente sind jeweils relativ zueinander beweglich. Dies ermöglicht einerseits eine kostengünstige Fertigungsweise, indem Passungen und Toleranzen, die bei einer etwaigen direkten Kopplung entsprechend gewählt werden müssten, um Verkantungen oder Verklemmungen zu vermeiden, nicht erforderlich sind. Stattdessen können die jeweiligen Bauelemente, wie der Ventilstößel und der Ventilkörper in einer jeweils eigenen Führung toleriert werden und durch entsprechend vorgesehene Krafteinwirkungen aufeinander, beispielweise durch die zuvor erläuterte magnetische Kopplung, in zueinander abhängige Bewegungen versetzt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Magnet am zweiten Ende des Ventilstößels befestigt ist und mit einem magnetischen Element zusammenwirkt, das mit dem Ventilkörper gekoppelt oder integral an dem Ventilkörper ausgebildet ist, oder dass der Magnet am Ventilkörper befestigt ist und mit einem magnetischen Element zusammenwirkt, das mit dem zweiten Ende des Ventilstößels gekoppelt oder integral an dem zweiten Ende des Ventilstößels ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform ist entweder der Magnet am Ventilstößel befestigt und wirkt mit einem magnetischen Element, das ferro-, para- oder diamagnetisch sein kann, zusammen, welches an dem Ventilkörper angeordnet ist. Dabei können sowohl Magnet als auch magnetisches Element integral mit Ventilstößel beziehungsweise Ventilkörper ausgebildet sein, mit diesem in andere Weise verbunden, gekoppelt oder daran befestigt sein.
Alternativ kann eine umgekehrte Konfiguration vorgesehen sein, bei welcher der Magnet am Ventilkörper angeordnet ist und das magnetische Element entsprechend am zweiten Ende des Ventilstößels angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Steuerungsventileinrichtung kann weiter fortgebildet werden, indem entweder die erste Dichtung am Ventilstößel befestigt ist und gegen eine konische, in Bewegungsrichtung aus der ersten die zweite Stellung sich erweiternde erste Dichtfläche am Gehäuse abdichtet, und die zweite Dichtung am Gehäuse befestigt ist und gegen eine konische, sich vom zweiten zum ersten Ende des Ventilstößels erweiternde zweite Dichtfläche am Ventilstößel abdichtet oder indem die erste Dichtung am Gehäuse befestigt ist und gegen eine konische, sich vom ersten zum zweiten Ende des Ventilstößels erweiternde zweite Dichtfläche am Ventilstößel abdichtet, und die zweite Dichtung am Ventilstößel befestigt ist und gegen eine konische, in Bewegungsrichtung aus der zweiten in die erste Stellung sich erweiternde erste Dichtfläche am Gehäuse abdichtet.
Mit diesen beiden Varianten einer Ausführungsform wird eine bevorzugte Ausgestaltung der ersten und zweiten Dichtung und deren Dichtungsgegenflächen definiert. Die dabei vorgesehenen Verjüngungen der Dichtflächen am Gehäuse beziehungsweise am Ventilstößel bewirken eine vorteilhafte allmähliche Verringerung des Dichtungsspaltes bei Bewegung des Ventilstößels relativ zum Gehäuse, wodurch sprunghafte Änderungen der Krafteinwirkung auf den Ventilstößel vermieden werden können und eine zuverlässige Abdichtung zwischen Ventilstößel und Gehäuse über die jeweilige Dichtung mit zunehmender Ventilstößelfortbewegung erzielt werden kann.
Die erfindungsgemäße Steuerungsventileinrichtung kann schließlich weiter fortgebildet werden durch eine Ejektorvorrichtung mit einem Ejektordruckluftanschluss und einem Ejektorvakuumanschluss, die ausgebildet ist, um bei Beaufschlagung des Ejektordruckluftanschlusses mit Druckluft ein Vakuum am Ejektrovakuumanschluss zu erzeugen, wobei der Ejektordruckluftanschluss mit dem Druckluftausgang in Fluidverbindung steht, und der Ejektorvakuumanschluss mit dem ersten Vakuumleitungsanschluss in Fluidverbindung steht. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Steuerungsventileinheit alternativ oder zusätzlich fortgebildet werden durch eine Zeitverzögerungseinheit mit einem Luftanschluss, der mit dem zweiten Vakuumleitungsanschluss in Fluidverbindung steht.
Mit dieser Fortbildungsform wird eine Ejektorvorrichtung definiert, die über die aus der Druckluftventileinheit bereitgestellte Druckluft versorgt wird und daraus ein Vakuum erzeugt, das wiederum auf den ersten Vakuumleitungsanschluss des Gehäuses und folglich in die Unterdruckkammer eingeleitet wird. Durch diese Zusammenwirkung wird eine vorteilhafte Steuerungswirkung zwischen der Druckluftventileinheit, der daraus beaufschlagten Ejektorvorrichtung, dem darin erzeugten Vakuum und dem Ventilstößel im Gehäuse mit der Vakuumwirkung auf die Unterdruckkammer beziehungsweise Zwischenkammer erzielt. Weiterhin wird die vorteilhafte Möglichkeit einer Ansteuerung einer Zeitverzögerungseinheit über den zweiten Vakuumleitungsanschluss aus der Zwischenkammer heraus genutzt, welche in der ersten Stellung abgedichtet ist gegenüber der Unterdruckkammer und in der zweiten Stellung mit der Unterdruckkammer in Verbindung steht. Zu der näheren Funktionsweise und Interaktion einer solchen Ejektorvorrichtung und einer solchen Zeitverzögerungseinheit sowie deren Zusammenwirkung mit der erfindungsgemäßen Steuerungsventileinrichtung wird Bezug genommen auf die in dem deutschen Gebrauchsmuster DE 20 2013 004 015 beschriebene pneumatische Steuerungsanordnung für eine Vakuumtoilette, die eine Betätigungskopplungseinheit 150 als eine solche Zeitverzögerungseinheit aufweist.
Die erfindungsgemäße Steuerungsventileinrichtung kann bevorzugt nach einem Verfahren zur Steuerung einer Sanitäreinrichtung betrieben werden, welche die Schritte umfasst:

– Manuelles Bewegen eines relativ zu einem Ventilgehäuse beweglich angeordneten Ventilstößels aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung durch Betätigen eines Betätigungselements,
– Öffnen einer mit dem Ventilstößel gekoppelten Druckluftventileinheit in der zweiten Stellung,
– Zufuhr von Druckluft zu einer Ejektorvorrchtung bei geöffneter Druckluftventileinheit und Aufbau eines Vakuums an einem Vakuumanschluss der Ejektorvorrchtung,
– Beaufschlagen einer in dem Ventilgehäuse angeordneten Zwischenkammer, die in der zweiten Stellung des Ventilstößels gegemn eine Umgebungsdruckkammer abgedichtet ist, mit dem Vakuum aus dem Vakuumanschluss der Ejektorvorrichtung,
– Rückbewegen des Ventilstößels aus der zweiten in die erste Stellung bei Erreichen eines vorbestimmten Unterdrucks in der Zwischenkammer durch Einwirken des Umgebungsdrucks in der Umgebungsdruckkamer auf eine Fläche am Ventilstößel.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Druckluftventileinheit mittels eines Magneten betätigt wird und die Magnetkraft den Ventilstößel in der zweiten Stellung hält.
Bezüglich dieser Verfahrensabläufe und der einzelnen Schritte, der dabei erfolgenden Funktionen und bevorzugten Ausgestaltungen wird bezuggenommen auf die zuvor erläuterte Beschreibung der Steuerungsventileinrichtung und deren Funktionsweise.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wir anhand der Figuren näher erläutert.
1 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Steuerungsventileinrichtung.
2 zeigt eine schematische Anordnung einer mit einer Zeitsteuerung ausgerüsteten pneumatischen Steuerungseinrichtung für eine Vakuumtoilette.
Bezugnehmend zunächst auf 1 weist eine erfindungsgemäße Steuerungsventilvorrichtung 1 ein Ventilgehäuse 10 auf, in dem ein Ventilstößel 20 entlang einer Betätigungsrichtung beweglich geführt ist.
Der Ventilstößel 20 ragt an seinem oberen Ende 20a aus dem Ventilgehäuse 10 heraus und trägt an diesem oberen Ende 20a einen Betätigungsknopf 21. An seinem unteren Ende 20b ragt der Ventilstößel 20 ebenfalls aus dem Ventilgehäuse 10 heraus und ist an diesem unteren Ende mit einer axialen Längsbohrung 22 versehen. Die axiale Längsbohrung 22 wird am unteren Ende 20b des Ventilstößels von einem Ringmagneten 30 umgeben.
Das Ventilgehäuse 10 umschließt einen Innenraum, der durch eine erste Dichtung 41 und eine zweite Dichtung 42 insgesamt drei Kammern unterteilt wird. Ausgehend von dem oberen Ende 20a des Ventilstößels wird eine Unterdruckkammer 11 durch das Gehäuse und die erste, an dem Ventilstößel befestigte Dichtung 41 begrenzt. Diese Unterdruckkammer 11 wird durch einen ersten Vakuumleitungsanschluss 12 an eine Vakuumleitung 12a angeschlossen.
Die erste, am Ventilstößel befestigte Dichtung 41 dichtet gegen einen konischen Gehäusewandabschnitt 13 ab, der sich in Richtung des oberen Endes 20a verjüngt. Hierdurch wird bei Herunterdrücken des Ventilstößels über den Betätigungsknopf 21 mit zunehmendem Betätigungsweg ein zunehmend größerer Querschnitt zwischen der Unterdruckkammer 11 und einer Zwischenkammer 14 freigegeben.
Die Zwischenkammer 14 wird durch die erste Dichtung 41, die zweite Dichtung 42 und das Gehäuse 10 begrenzt und weist einen zweiten Vakuumleitungsanschluss 15 auf. Die zweite Dichtung 42 ist ortsfest am Gehäuse 10 befestigt und weist eine innere Bohrung 42a auf. Die innere Bohrung 42a wirkt gegen einen Dichtungskegel 23, der am Ventilstößel ausgebildet ist. Der Dichtungskegel 23 erweitert seinen Querschnittsdurchmesser ausgehend vom zweiten Ende 20b zum ersten Ende 20a. In der unbetätigten, oberen Stellung des Ventilstößels 20 besteht daher eine Fluidverbindung zwischen der Zwischenkammer 14 und einer Umgebungsdruckkammer 16. Bei Herabdrücken des Ventilstößels 20 wird der Durchtrittsquerschnitt durch die Öffnung 42a der Dichtung 42 zunehmend verringert und bei einem bestimmten Betätigungsweg des Ventilstößels vollends geschlossen. An die Kegeldichtfläche 23 schließt sich in Richtung des oberen Endes 20a eine zylindrische, außenumfängliche Dichtfläche an, sodass auch bei weiterer Betätigung des Ventilstößels 20 die Dichtwirkung zur zweiten Dichtung 42 aufrechterhalten wird.
Die Umgebungsdruckkamer 16 ist über die untere Öffnung des Gehäuses mit dem Umgebungsdruck verbunden. Innerhalb der Umgebungsdruckkammer 16 weist der Ventilstößel 20 eine beidseits kegelförmige Verdickung 24 auf, die mit einem Federrastelement 50 zusammenwirkt, das am Ventilgehäuse befestigt ist. Bei Herunterdrücken des Ventilstößels wirkt die nach unten weisende konische Fläche 24a gegen das Federrastelement 50 und lenkt dieses elastisch radial auswärts aus, bis bei einer vorbestimmten Druckkraft auf den Betätigungsknopf 21 das Federrastelement die dickste Stelle der Verdickung 24 überspringt und die Bewegung des Ventilstößels in die zweite Stellung zulässt. Dort wird der Ventilstößel gehalten, indem das nun radial einwärts elastisch zurückverformte Federrastelement 50 gegen die obere konische Fläche 24b der Verdickung 24 anliegt. Bei Aufbau eines Unterdrucks in der Zwischenkammer 14 wird das Federrastelement 50 wiederum radial auswärts elastisch ausgelenkt indem die konische Fläche 24b nach oben gezogen wird, bis das Federrastelement 50 bei Erreichen eines vorbestimmten Unterdrucks wiederum Federrastelement die dickste Stelle der Verdickung 24 in nun entgegengesetzter Richtung überspringt und die Bewegung des Ventilstößels zurück in die erste Stellung zulässt.
In Verlängerung der Bohrung 22 im Ventilstößel ist ein ferromagnetischer Ventilkörper 61 angeordnet. Der ferromagnetische Ventilkörper 61 ist in einer Führung 62 beweglich angeordnet und kann sich innerhalb dieser Führung 62 in der gleichen Richtung bewegen wie der Ventilstößel 20. Am oberen Ende der Führung 62 ist eine zweite Spiralfeder 63 angeordnet, die den ferromagnetischen Ventilkörper 61 in eine untere, geschlossene Position drückt.
In dieser unteren, geschlossenen Position verschließt der Ventilkörper 61 eine Druckluftleitung 60.
Wird der Ventilstößel über das Betätigungselement 21 aus der ersten, oberen Stellung in eine zweite, untere Stellung nach unten gedrückt, so wird hierdurch der Magnet 30 näher an den ferromagnetischen Ventilkörper 61 bewegt und die Magnetkraft des Magneten auf den ferromagnetischen Ventilkörper 61 hierdurch erhöht. Diese Erhöhung bewirkt ein Anheben des Ventilkörpers 61 aus der in 1 abgebildeten geschlossenen Stellung gegen die Federkraft der zweiten Spiralfeder 63 in eine angehobene, offene Stellung. In dieser angehobenen, offenen Stellung ist der Durchfluss durch die Druckluftleitung 60 von einem Drucklufteingang 83 zu einem Druckluftausgang 84 freigegeben.
Zugleich wird durch Absenken des Ventilstößels aus der ersten, oberen Stellung in die zweite, untere Stellung die Dichtwirkung der ersten Dichtung 41 gegen das Gehäuse aufgehoben und die Dichtwirkung der zweiten Dichtung 42 gegen den Ventilstößel hergestellt. Die Unterdruckkammer 11 und die Zwischenkammer 15 stehen daher in Fluidverbindung, wohingegen die Zwischenkammer 15 von der Umgebungsdruckkammer 17 abgedichtet ist.
Die Druckluftleitung 60 beaufschlagt über den Druckluftausgang 84 eine Ejektorvorrichtung 100, welche mittels des Venturiprinzips einen Unterdruck erzeugt. Dieser Unterdruck wird über die Unterdruckleitung 12a in die Unterdruckkammer 11 eingeleitet. In Folge des Aufbaus des Unterdrucks in der Unterdruckkammer 11 und der Zwischenkammer 14 wirkt daher der Umgebungsdruck auf die kegelförmige Dichtfläche 23 des Ventilstößels als Folge der sich aufbauenden Druckdifferenz zwischen der Zwischenkammer 14 und der Umgebungsdruckkammer 16. Hierdurch wirkt eine Rückstellkraft auf den Ventilstößel 20, die den Ventilstößel aus der unteren, zweiten Stellung in die obere, erste Stellung zurückbewegt. Diese Rückstellkraft wird durch die erste Spiralfeder 51 und eine dritte Spiralfeder 53 unterstützt.
Durch diese Rückstellbewegung in die erste, obere Stellung des Ventilstößels wird der Abstand zwischen dem Magnet und dem ferromagnetischen Ventilkörper 61 erhöht und die Magnetkraft, welche von dem Magneten 30 auf den ferromagnetischen Ventilkörper 61 wirkt, dadurch reduziert. Diese Magnetkraft unterschreitet dann die Rückstellkraft der Schraubenfeder 52, sodass der Ventilkörper 61 in die abgesenkte, schließende Stellung zurückbewegt wird und die Druckluftzufuhr zu der Ejektorvorrichtung 100 unterbricht.
2 zeigt die erfindungsgemäße Steuerungsventilvorrichtung 1 in einer Einbausituation zur Steuerung einer Vakuumtoilette. Die gesamte Steuerungseinrichtung umfasst neben der erfindungsgemäßen Steuerungsventileinrichtung 1 und der Ejektorvorrichtung 100 noch weiterhin eine Betätigungskopplungseinheit 150, welche als Zeitverzögerungseinheit wirkt, eine Verteilerventileinheit 130, eine Spülwasserventileinheit 170 sowie eine Spülwassereinheit 190. Die Spülwasserventileinheit 170 wird über einen Drucklufteingang 183 mit Druckluft versorgt. Das in der Ejektorvorrichtung erzeugte Vakuum wird über die Unterdruckleitung 12a zu der Verteilerventileinheit 130 geleitet und von dort in Abhängigkeit der zeitlichen Steuerung durch die Betätigungskopplungseinheit 150 über die Unterdruckleitung 12b auf den ersten Vakuumleitungsanschluss 12 der Steuerungsventileinrichtung 1 aufgegeben. Dieses Vakuum wird über den zweiten Vakuumleitungsanschluss 15 auf die Betätigungskopplungseinheit 150 aufgegeben.
Das in dem Ejektor 100 erzeugte Vakuum wird über einen aus der Unterdruckleitung 12a abgezweigte Unterdruckleitung 12c auf einen Abwassertank 200 aufgegeben. Weiterhin wird das in dem Ejektor 100 erzeugte Vakuum über die Verteilerventileinheit 130 auf einen Anschluss 135 und von dort über eine Unterdruckleitung 171 zu der Spülwasserventileinheit 170 geleitet.
Bezüglich der Funktionsweise der Betätigungskopplungseinheit 150, der Verteilerventileinheit 130, der Spülwasserventileinheit 170 und der Spülwassereinheit 190 wird Bezug auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in DE 20 2013 004 015 genommen. Die darin erläuterten Zusammenhänge und steuerungstechnischen Abläufe bezüglich dieser Komponenten ist in gleicher Weise auf die Ausgestaltung gemäß 2 mit der erfindungsgemäßen Steuerungsventileinrichtung anwendbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202013004015 [0002, 0052]
DE 202013004015 U [0031]

Claims

Steuerungsventileinrichtung für eine Steuerung einer Sanitäreinrichtung, umfassend – ein Ventilgehäuse mit – einer Unterdruckkammer, die mit einem ersten Vakuumleitungsanschluss in Verbindung steht zum Anschluss einer Vakuumleitung, – einer Zwischenkammer, die mit einem zweiten Vakuumleitungsanschluss in Verbindung steht zum Anschluss einer zweiten Vakuumleitung, und – einer Umgebungsdruckkammer, die mittels einer Belüftungsöffnung mit der Umgebung in Verbindung steht – ein relativ zum Gehäuse beweglicher Ventilstößel, der an einem ersten Ende ein manuell betätigbares Betätigungselement aufweist, – eine erste, mit dem Gehäuse und dem Ventilstößel zusammenwirkende Dichtung, die – in einer ersten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse die Unterdruckkammer gegenüber der Zwischenkammer abdichtet und – in einer zweiten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse eine Verbindung zwischen der Unterdruckkammer und der Zwischenkammer freigibt, – eine zweite, mit dem Gehäuse und dem Ventilstößel zusammenwirkende Dichtung, die – in einer ersten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse eine Verbindung zwischen der Zwischenkammer und der Umgebungsdruckkammer freigibt und – in der zweiten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse die Zwischenkammer gegenüber der Umgebungsdruckkammer abdichtet, gekennzeichnet durch eine mit dem Ventilstößel gekoppelte Druckluftventileinheit mit einem Ventilkörper, der – in der ersten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse einen Drucklufteingang gegenüber einem Druckluftausgang sperrt, und – in der zweiten Stellung des Ventilstößels zum Gehäuse eine Verbindung zwischen dem Drucklufteingang zu dem Druckluftausgang freigibt.
Steuerungsventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel sich von dem ersten zu einem zweiten Ende erstreckt und an dem zweiten Ende mit der Druckluftventileinheit gekoppelt ist.
Steuerungsventileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Magneten und dadurch, dass der Ventilkörper mittels Magnetwirkung des Magneten betätigt wird.
Steuerungsventileinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper der Druckluftventileinheit durch die Magnetwirkung geöffnet oder dass der Ventilkörper der Druckluftventileinheit durch die Magnetwirkung geschlossen wird.
Steuerungsventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein bidirektional wirkendes Rastelement, welches eine Rastkraft zwischen Ventilstößel und Ventilgehäuse in der ersten und der zweiten Stellung bewirkt, wobei das Rastelement vorzugsweise ausgebildet ist, um – den Ventilstößel mit einer vorbestimmten ersten Haltekraft in der ersten Stellung zu halten, – bei Überschreiten einer vorbestimmten Betätigungskraft auf das Betätigungselement die Bewegung des Ventilstößel aus der ersten in die zweite Stellung zuzulassen. – den Ventilstößel mit einer vorbestimmten zweiten Haltekraft in der zweiten Stellung zu halten, – bei Überschreiten eines vorbestimmten Unterdrucks in der Zwischenkammer die Bewegung des Ventilstößel aus der zweiten in die erste Stellung zuzulassen.
Steuerungsventileinrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine erste Vorspanneinrichtung, welche auf den Ventilkörper eine Vorspannkraft ausübt, die gegen die Magnetwirkung wirkt.
Steuerungsventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass die Magnetwirkung zwischen dem Magneten und einem Magnetelement wirkt, von denen eines am Ventilstößel und das andere am Ventilkörper angeordnet sind, und dass – in der ersten Stellung des Ventilstößels der Abstand zwischen Magnet und Magnetelement so groß ist, dass die magnetische Kraft kleiner als die Vorspannkraft ist, und – in der zweiten Stellung des Ventilstößels der Abstand zwischen Magnet und Magnetelement so klein ist, dass die magnetische Kraft größer als die Vorspannkraft ist.
Steuerungsventileinrichtung nach einem der Ansprüche 3–7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel durch die magnetische Kraft in der zweiten Stellung gehalten wird und dass ein in der zweiten Stellung aufgebauter Unterdruck in der Zwischenkammer in Verbindung mit einem Umgebungsdruck in der Umgebungsdruckkammer eine gegen diese magnetische Kraft wirkende Rückstellkraft auf den Ventilstößel ausübt, die bei Erreichen eines vorbestimmten Unterdrucks in der Zwischenkammer den Ventilstößel gegen die magnetische Kraft aus der zweiten Stellung in die erste Stellung bewegt.
Steuerungsventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite Vorspanneinrichtung, welche den Ventilstößel aus der zweiten in die erste Stellung vorspannt.
Steuerungsventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper relativ beweglich zum Ventilstößel und zum Gehäuse ist.
Steuerungsventileinrichtung nach einem der Ansprüche 3–10, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet am zweiten Ende des Ventilstößels befestigt ist und mit einem magnetischen Element zusammenwirkt, das mit dem Ventilkörper gekoppelt oder integral an dem Ventilkörper ausgebildet ist, oder dass der Magnet am Ventilkörper befestigt ist und mit einem magnetischen Element zusammenwirkt, das mit dem zweiten Ende des Ventilstößels gekoppelt oder integral an dem zweiten Ende des Ventilstößels ausgebildet ist.
Steuerungsventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Dichtung am Ventilstößel befestigt ist und gegen eine konische, in Bewegungsrichtung aus der ersten die zweite Stellung sich erweiternde erste Dichtfläche am Gehäuse abdichtet, und – die zweite Dichtung am Gehäuse befestigt ist und gegen eine konische, sich vom zweiten zum ersten Ende des Ventilstößels erweiternde zweite Dichtfläche am Ventilstößel abdichtet.
Steuerungsventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–11 dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Dichtung am Gehäuse befestigt ist und gegen eine konische, sich vom ersten zum zweiten Ende des Ventilstößels erweiternde zweite Dichtfläche am Ventilstößel abdichtet, und – die zweite Dichtung am Ventilstößel befestigt ist und gegen eine konische, in Bewegungsrichtung aus der zweiten in die erste Stellung sich erweiternde erste Dichtfläche am Gehäuse abdichtet.
Steuerungsventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch – eine Ejektorvorrichtung mit einem Ejektordruckluftanschluss und einem Ejektrovakuumanschluss, die ausgebildet ist, um bei Beaufschlagung des Ejektordruckluftanschlusses mit Druckluft ein Vakuum am Ejektrovakuumanschluss zu erzeugen, wobei – der Ejektordruckluftanschluss mit dem Druckluftausgang in Fluidverbindung steht, und – der Ejektorvakuumanschluss mit dem ersten Vakuumleitungsanschluss in Fluidverbindung steht. und/oder – eine Zeitverzögerungseinheit mit einem Luftanschluss, der mit dem zweiten Vakuumleitungsanschluss in Fluidverbindung steht.