EP1346267B1

EP1346267B1 - Positive pressure generation device

Info

Publication number: EP1346267B1
Application number: EP01271566A
Authority: EP
Inventors: Bertram Bauer; Harald Merz; Wolfgang Paessler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2021-11-30
Also published as: US7073769B2; DE50108900D1; US20030010388A1; KR20020079841A; JP2004516568A; DE10063273A1; EP1346267A1; WO2002050622A1; US6799601B2; US20040217309A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie die Verwendung eines Zusatzventils gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 für eine erfindungsgemäße Vorrichtung.The present invention relates to a device according to the preamble of claim 1 and the use of an additional valve according to the preamble of claim 7 for a device according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Zu Vorrichtungen, die in einem System bezogen auf einen Umgebungsdruck zumindest zeitweise einen Überdruck erzeugen, mit einer Pumpe, die eine Druckseite und eine Saugseite aufweist, wobei bei der Erzeugung eines Überdrucks die Druckseite mit dem System und die Saugseite über wenigstens ein erstes Ventil, insbesondere ein Magnetventil, mit dem Umgebungsdruck in Verbindung steht, und wobei das erste Ventil dabei den Ansaugvolumenstrom aufgrund seines Querschnitts drosselt, zählen beispielsweise Vorrichtungen, die dazu vorgesehen sind, die Druckseite oder die Saugseite eines Verdichters beziehungsweise einer Pumpe über zwei Magnetventile derart mit einem System zu verbinden, dass in dem System wahlweise ein Überdruck oder ein Unterdruck erzeugt werden kann. Bekannte, hierzu geeignete Vorrichtungen sind in den Figuren 1 und 2 dargestellt.To devices which generate in a system at least temporarily overpressure relative to an ambient pressure, with a pump having a pressure side and a suction side, wherein when generating an overpressure the pressure side with the system and the suction side via at least a first valve, in particular For example, a solenoid valve that communicates with the ambient pressure, and wherein the first valve throttles the intake flow due to its cross section, include devices that are provided with a system, the pressure side or the suction side of a compressor or a pump via two solenoid valves connect, that in the system optionally an overpressure or a negative pressure can be generated. Known, For this purpose, suitable devices are shown in Figures 1 and 2.

Figur 1 zeigt eine Vorrichtung, die einen Verdichter beziehungsweise eine Pumpe P mit einer Saugseite 10 und einer Druckseite 20 aufweist. Der Druckseite 20 der Pumpe P ist ein Rückschlagventil R zugeordnet, das über eine Leistung L2 mit der Druckseite 20 der Pumpe P verbunden ist. Die dargestellt Vorrichtung ist dazu vorgesehen, in einem System S einen Überdruck oder einen Unterdruck zu erzeugen. Zu diesem Zweck sind ein erstes Magnetventil MV1 und ein zweites Magnetventil MV2 vorgesehen, über die die Pumpe P in geeigneter Weise mit dem System S verbunden werden kann. Das erste Magnetventil MV1 und das zweite Magnetventil MV2 sind in ihrer jeweiligen Ruhestellung dargestellt. In dieser Ruhestellung ist das System S über eine Leitung L7, das zweite Magnetventil MV2, eine Leitung L4, eine Leitung L5, das erste Magnetventil MV1 und eine Leitung L8 mit dem Umgebungsdruck verbunden.FIG. 1 shows a device which has a compressor or a pump P with a suction side 10 and a pressure side 20. The pressure side 20 of the pump P is associated with a check valve R, which is connected via a power L2 to the pressure side 20 of the pump P. The device shown is intended to generate in a system S an overpressure or a negative pressure. For this purpose, a first solenoid valve MV1 and a second solenoid valve MV2 are provided, via which the pump P can be connected to the system S in a suitable manner. The first solenoid valve MV1 and the second solenoid valve MV2 are shown in their respective rest position. In this rest position, the system S is connected via a line L7, the second solenoid valve MV2, a line L4, a line L5, the first solenoid valve MV1 and a line L8 to the ambient pressure.

Um in dem in Figur 1 dargestellten System S einen Überdruck zu erzeugen, wird das zweite Magnetventil MV2 umgeschaltet. Dadurch wird das System S über das zweite Magnetventil MV2, die Leitung L3, das Rückschlagventil R und die Leitung L2 mit der Druckseite 20 der Pumpe P verbunden. Bei der umgeschalteten Stellung des zweiten Magnetventils MV2 ist die Leitung L4 durch das zweite Magnetventil MV2 verschlossen. Ebenso ist die Leitung L6 durch das in seiner Ruhestellung befindliche erste Magnetventil MV1 verschlossen. Die Saugseite 10 der Pumpe P steht beim Überdruckbetrieb über eine Leitung L1, eine Leitung L5, das erste Magnetventil MV1 und eine Leitung L8 mit dem Umgebungsdruck U in Verbindung.In order to generate an overpressure in the system S shown in FIG. 1, the second solenoid valve MV2 is switched over. Thereby, the system S is connected to the pressure side 20 of the pump P via the second solenoid valve MV2, the line L3, the check valve R and the line L2. In the switched position of the second solenoid valve MV2, the line L4 is closed by the second solenoid valve MV2. Similarly, the line L6 is closed by the first solenoid valve located in its rest position MV1. The suction side 10 of the pump P is in overpressure operation via a line L1, a line L5, the first solenoid valve MV1 and a line L8 with the ambient pressure U in combination.

Um in dem in Figur 1 dargestellten System S einen Unterdruck zu erzeugen, wird, bezogen auf die Darstellung von Figur 1, das erste Magnetventil MV1 umgeschaltet, während das zweite Magnetventil MV2 in der in Figur 1 dargestellten Ruhestellung verbleibt. Bei dieser Stellung des ersten Magnetventils MV1 wird die Leitung L5 durch das erste Magnetventil MV1 abgeschlossen, während die Leitung L6 durch das erste Magnetventil MV1 mit der Leitung L8 und damit mit dem Umgebungsdruck verbunden wird. Damit steht die Druckseite 20 der Pumpe P über die Leitung L8, das erste Magnetventil' MV1, die Leitung L6, die Leitung L3, das Rückschlagventil R und die Leitung L2 mit dem Umgebungsdruck in Verbindung. Das System S steht dabei über die Leitung L7, das zweite Magnetventil MV2, die Leitung L4 und die Leitung L1 mit der Saugseite 10 der Pumpe P in Verbindung. Wie erwähnt, steht bei der gattungsgemäßen Vorrichtung gemäß Figur 1 das System S mit dem Umgebungsdruck U in Verbindung, wenn sich das erste Magnetventil MV1 und das zweite Magnetventil MV2 in ihrer Ruhestellung befinden.In order to generate a negative pressure in the system S shown in FIG. 1, the first solenoid valve MV1 is switched over, based on the representation of FIG. 1, while the second solenoid valve MV2 remains in the rest position shown in FIG. In this position of the first solenoid valve MV1, the line L5 is closed by the first solenoid valve MV1, while the line L6 is connected by the first solenoid valve MV1 to the line L8 and thus to the ambient pressure. Thus, the pressure side 20 of the pump P is connected via the line L8, the first solenoid valve 'MV1, the line L6, the line L3, the check valve R and the line L2 to the ambient pressure in combination. The system S is connected via the line L7, the second solenoid valve MV2, the line L4 and the line L1 to the suction side 10 of the pump P in combination. As mentioned, in the generic device according to FIG. 1, the system S is in communication with the ambient pressure U when the first solenoid valve MV1 and the second solenoid valve MV2 are in their rest position.

Im Gegensatz hierzu ist bei der ebenfalls bekannten Vorrichtung gemäß Figur 2 vorgesehen, dass das System S abgedichtet ist, wenn sich die Magnetventile in ihrer Ruhestellung befinden, wie dies nachfolgend näher erläutert wird. Die Vorrichtung gemäß Figur 2 weist ebenfalls eine Pumpe P mit einer Saugseite 10 und einer Druckseite 20 auf. Der Pumpe P ist wieder ein Rückschlagventil R zugeordnet, das über eine Leitung L12 mit der Druckseite 20 der Pumpe P verbunden ist. Das System, in dem der Überdruck oder der Unterdruck zu erzeugen ist, ist wieder mit S gekennzeichnet, wobei der Umgebungsdruck mit U angedeutet ist. Die Vorrichtung weist ein ersten Magnetventil MV1 und ein zweites Magnetventil MV2 auf, deren jeweiligen Ruhestellungen in Figur 2 dargestellt sind. In diesen Ruhestellungen ist die Leitung L17 durch das zweite Magnetventil MV2 verschlossen, während die Leitung L15 durch das erste Magnetventil MV1 verschlossen ist. Dadurch ist das System S in der Ruhestellung des ersten Magnetventils MV1 und des zweiten Magnetventils MV2 abgedichtet.
Um in dem System S einen Überdruck zu erzeugen, wird bei der Vorrichtung gemäß Figur 2 das zweite Magnetventil MV2 umgeschaltet, während das ersten Magnetventil MV1 in der in Figur 2 dargestellten Ruhestellung verbleibt. Bei umgeschaltetem zweitem Magnetventil MV2 steht das System S über die Leitung L17, das zweite Magnetventil MV2, die Leitung L13, das Rückschlagventil R und die Leitung L12 mit der Druckseite 20 der Pumpe P in Verbindung. Die Leitung L15 ist durch das ersten Magnetventil MV1 geschlossen, ebenso wie die Leitung L14 durch das zweite Magnetventil MV2 geschlossen ist. Die Saugseite 10 der Pumpe P steht beim Überdruckbetrieb über die Leitung L11, das erste Magnetventil MV1 und die Leitung L16 mit dem Umgebungsdruck U in Verbindung.In contrast, it is provided in the likewise known device according to Figure 2 that the system S is sealed when the solenoid valves are in their rest position, as will be explained in more detail below. The device according to FIG. 2 likewise has a pump P with a suction side 10 and a pressure side 20. The pump P is again associated with a check valve R, which via a line L12 to the pressure side 20th the pump P is connected. The system in which the overpressure or the negative pressure is to be generated is again marked S, the ambient pressure being indicated by U. The device has a first solenoid valve MV1 and a second solenoid valve MV2, whose respective rest positions are shown in FIG. In these rest positions, the line L17 is closed by the second solenoid valve MV2, while the line L15 is closed by the first solenoid valve MV1. As a result, the system S is sealed in the rest position of the first solenoid valve MV1 and the second solenoid valve MV2.
In order to generate an overpressure in the system S, the second solenoid valve MV2 is switched in the apparatus of Figure 2, while the first solenoid valve MV1 remains in the rest position shown in Figure 2. When the second solenoid valve MV2 is switched over, the system S is connected to the pressure side 20 of the pump P via the line L17, the second solenoid valve MV2, the line L13, the check valve R and the line L12. The line L15 is closed by the first solenoid valve MV1, as well as the line L14 is closed by the second solenoid valve MV2. The suction side 10 of the pump P is in overpressure operation via the line L11, the first solenoid valve MV1 and the line L16 with the ambient pressure U in combination.

Um in dem System S mit der Vorrichtung gemäß Figur 2 einen Unterdruck zu erzeugen, wird das erste Magnetventil MV1 bezogen auf die Darstellung von Figur 2 umgeschaltet, während das zweite Magnetventil MV2 in seiner Ruhestellung verbleibt. Dadurch wird das System S über einen Abschnitt der durch das zweite Magnetventil MV2 verschlossenen Leitung L17, die Leitung L15, das erste Magnetventil MV1 und die Leitung L11 mit der Saugseite 10 der Pumpe P verbunden. Die Druckseite 20 der Pumpe P steht beim Unterdruckbetrieb über die Leitung L12, das Rückschlagventil R, die Leitung L13, das zweite Magnetventil MV2, die Leitung L14 und einen Abschnitt der durch das erste Magnetventil MV1 verschlossenen Leitung L16 mit dem Umgebungsdruck U in Verbindung.In order to generate a negative pressure in the system S with the device according to FIG. 2, the first solenoid valve MV1 is switched relative to the illustration of FIG. 2, while the second solenoid valve MV2 remains in its rest position. This will cause the system S to go through a section the line L17 closed by the second solenoid valve MV2, the line L15, the first solenoid valve MV1 and the line L11 are connected to the suction side 10 of the pump P. The pressure side 20 of the pump P is in the vacuum operation via the line L12, the check valve R, the line L13, the second solenoid valve MV2, the line L14 and a portion of the closed by the first solenoid valve MV1 line L16 with the ambient pressure U in combination.

Ein Nachteil der in den Figuren 1 und 2 dargestellten bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass der Ansaugvolumenstrom durch das jeweilige saugseitige erste Magnetventil MV1 gedrosselt wird, wodurch der Verdichter beziehungsweise die Pumpe P eine geringere pneumatische Leistung erreicht. Eine naheliegende Lösung dieses Problems, nämlich die unerwünschte Drosselung des Ansaugvolumenstroms dadurch zu vermeiden, dass das saugseitige Magnetventil mit einem ausreichend großen Querschnitt vorgesehen wird, bringt weitere Probleme mit sich. Ein derartiges Ventil mit ausreichend großen Querschnitt erfordert große Abmessungen, ist schwer und damit teuer. Darüber hinaus ist es in vielen Fällen erwünscht, sowohl druckals auch saugseitig gleiche oder ähnliche Ventile einzusetzen.A disadvantage of the known devices shown in Figures 1 and 2 is that the Ansaugvolumenstrom is throttled by the respective suction-side first solenoid valve MV1, whereby the compressor or the pump P reaches a lower pneumatic power. An obvious solution to this problem, namely to avoid the unwanted throttling of Ansaugvolumenstroms that the suction-side solenoid valve is provided with a sufficiently large cross-section, brings more problems. Such a valve with sufficiently large cross-section requires large dimensions, is heavy and therefore expensive. In addition, in many cases it is desirable to use identical or similar valves both on the pressure side and on the suction side.

Weiter ist aus der GB-A-2 133 585 bereits eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung dient das Zusatzventil dazu, beim Start eines Schraubenverdichters den notwendige Ansaugquerschnitt bereitzustellen, bis das im Betrieb den Ansaugvolumenstrom drosselnde erste Ventil durch einen U-berdruck im System geöffnet wird. Das bekannte Zusatzventil ist dauernd offen, was jedoch Probleme bereitet, wenn der Verdichter entsprechend dem vorangehend in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen Stand der Technik auch zur Erzeugung eines Unterdrucks im System eingesetzt werden soll, da ein offenes Zusatzventil dort die Erzeugung eines Unterdrucks im System verhindern würde.Further, from GB-A-2 133 585 a device according to the preamble of claim 1 is already known. In this device, the additional valve is used to provide the necessary intake cross-section at the start of a screw compressor until the first valve throttling during operation, the intake valve by a U-pressure is opened in the system. The known additional valve is permanently open, which causes problems when the compressor according to the prior art described above in connection with Fig. 2 also for generating a negative pressure in the system to be used because an open additional valve there generating a negative pressure in the system would prevent.

Darüber hinaus offenbaren die US-A-4 526 155, die US-A-4 325 677 und die US-A-4 214 506 Ventile mit einem Steuerdruckeinlass, der mit einem Steuerraum in Verbindung steht und einen Ventileinlass und einen Ventilauslass der Ventile miteinander verbindet, wenn im Steuerraum ein vorherbestimmter Druck überschritten wird. Keines der bekannten Ventile ist jedoch saugseitig von einer Pumpe angeordnet, um den Ansaugquerschnitt eines Drosselventils im Ansaugstrom der Pumpe zu vergrößern.In addition, US-A-4 526 155, US-A-4 325 677 and US-A-4 214 506 disclose valves having a control pressure inlet communicating with a control space and a valve inlet and a valve outlet of the valves with each other connects when in the control room a predetermined pressure is exceeded. However, none of the known valves is arranged on the suction side of a pump in order to increase the intake cross section of a throttle valve in the intake flow of the pump.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass sie sich ohne größeren Steuerungsaufwand auch zur Erzeugung eines Unterdrucks im System eignet.Proceeding from this, the present invention seeks to improve a device of the type mentioned in that it is suitable for generating a negative pressure in the system without much control effort.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. durch Verwendung eines Zusatzventils mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.This object is achieved by the feature in the characterizing part of claim 1 or by using an additional valve with the features of claim 7.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Dadurch, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung Mittel vorsieht, die bei der Erzeugung eines Überdrucks einen zusätzlichen Querschnitt für den Ansaugvolumenstrom bereitstellen, kann mit der Pumpe eine höhere pneumatische Leistung erzielt werden. Weiterhin müssen die Abmessungen und das Gewicht des ersten Ventils nicht vergrößert werden und es können, falls ein zweites Ventil vorgesehen ist, gleiche oder ähnliche erste und zweite Ventile verwendet werden.Characterized in that the device according to the invention provides means which provide an additional cross-section for the Ansaugvolumenstrom when generating an overpressure, a higher pneumatic power can be achieved with the pump. Furthermore, the dimensions and weight of the first valve need not be increased and, if a second valve is provided, the same or similar first and second valves may be used.

Insbesondere wenn das erste Ventil ein Magnetventil ist, und das Zusatzventil erfindungsgemäß durch einen im System erzeugen Überdruck geöffnet wird, ist es nicht erforderlich, zusätzliche Energiequellen oder Steuervorrichtungen zur Betätigung des Zusatzventils vorzusehen, sondern es ist beispielsweise ausreichend, eine zum System führende Leitung oder das System selbst in geeigneter Weise mit dem Zusatzventil zu verbinden.In particular, if the first valve is a solenoid valve, and the additional valve according to the invention is opened by a pressure generated in the system, it is not necessary to provide additional energy sources or control devices for actuating the additional valve, but it is sufficient, for example, a system leading to the line or System itself to connect in a suitable manner with the additional valve.

Vorzugsweise sieht die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin vor, dass das Zusatzventil bei abnehmendem Druck im System geschlossen wird, vorzugsweise automatisch, beispielsweise durch den abnehmenden Druck selbst.Preferably, the device according to the invention further provides that the additional valve is closed with decreasing pressure in the system, preferably automatically, for example by the decreasing pressure itself.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein zweites Ventil, insbesondere ein Magnetventil vorgesehen, wobei die Druckseite der Pumpe bei der Erzeugung des Überdrucks über das zweite Ventil mit dem System in Verbindung steht.In a preferred embodiment of the device according to the invention, a second valve, in particular a solenoid valve is provided, wherein the pressure side of the pump is in communication with the system when generating the overpressure via the second valve.

Insbesondere in diesem,Fall kann die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin dazu geeignet sein, in dem System bezogen auf den Umgebungsdruck einen Unterdruck zu erzeugen. Dabei kann vorgesehen sein, dass bei der Erzeugung des Unterdrucks die Druckseite der Pumpe über das erste Ventil mit dem Umgebungsdruck in Verbindung steht während die Saugseite der Pumpe über das zweite, Ventil mit dem System in Verbindung steht. Dadurch können die eingangs anhand der Figuren 1 und 2 erläuterten Nachteile des Standes der Technik beseitigt werden.In particular, in this case, the device according to the invention may further be adapted to generate a negative pressure in the system relative to the ambient pressure. It can be provided that in the generation of the negative pressure, the pressure side of the pump via the first valve is in communication with the ambient pressure while the suction side of the pump via the second valve is in communication with the system. As a result, the disadvantages of the prior art explained at the outset with reference to FIGS. 1 and 2 can be eliminated.

Bei bestimmten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass das Zusatzventil bei der Erzeugung eines Überdrucks zusätzlich die Funktion eines Überdruckventils hat. Diese Ausführungsform bietet sich insbesondere dann an, wenn das Zusatzventil über eine Leitung mit dem System verbunden ist und dadurch in zumindest einem Bereich des Zusatzventils annähernd gleiche Druckverhältnisse wie im System herrschen.In certain embodiments of the device according to the invention can be provided that the additional valve in the generation of an overpressure additionally has the function of a pressure relief valve. This embodiment is particularly suitable when the additional valve is connected via a line to the system and thereby prevail in at least a portion of the additional valve approximately the same pressure conditions as in the system.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Ventil, insbesondere ein Zusatzventil für die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie dies eingangs bereits erwähnt wurde. Bei diesem Ventil ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Ventil einen Steuerdruckeinlass aufweist, der mit einem Steuerraum in Verbindung steht, und dass der Ventileinlass mit dem Ventilauslass in Verbindung gebracht wird, wenn in dem Steuerraum ein vorherbestimmter Druck überschritten wird. Bezogen auf die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ein derartiges Ventil beispielsweise durch den im System herrschenden Druck betätigt werden, und dadurch bei der Erzeugung eines Überdrucks einen zusätzlichen Querschnitt für den Ansaugvolumenstrom bereitstellen, ohne dass zusätzliche Energiequellen zur Betätigung des Ventils erforderlich sind.The present invention further relates to a valve, in particular an additional valve for the device according to the invention, as already mentioned above. In this valve according to the invention it is provided that the valve has a control pressure inlet, which is in communication with a control chamber, and that the valve inlet is brought into connection with the valve outlet when in the control chamber, a predetermined pressure is exceeded. With reference to the device according to the invention For example, such a valve may be actuated by the pressure prevailing in the system, thereby providing an additional cross section for the intake flow rate when generating an overpressure, without the need for additional energy sources to actuate the valve.

Bei dem erfindungsgemäßen Ventil ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Ventileinlass mit dem Ventilauslass durch eine räumliche Ausdehnung des Steuerraums in Verbindung gebracht wird.In the valve according to the invention, it is preferably provided that the valve inlet is connected to the valve outlet by a spatial extent of the control chamber.

Zu diesem Zweck kann der Steuerraum beispielsweise durch eine Membran begrenzt werden, die die räumliche Ausdehnung des Steuerraums ermöglicht. Der Steuerraum kann dabei beispielsweise durch ein an einer Seite offenes Gehäuse gebildet werden, wobei die offene Seite des Steuerraums dann durch die Membran begrenzt wird. Das Gehäuse kann selbstverständlich geeignete Anschlüsse aufweisen, um beispielsweise eine Verbindung des Steuerraums mit einem System zu ermöglichen, in dem ein Überdruck erzeugt werden soll.For this purpose, the control room can be limited for example by a membrane that allows the spatial extent of the control room. The control chamber can be formed for example by a housing open on one side, wherein the open side of the control chamber is then limited by the membrane. The housing may, of course, have suitable connections to allow, for example, a connection of the control chamber to a system in which an overpressure is to be generated.

Bei dem erfindungsgemäßen Ventil kann weiterhin vorgesehen sein, dass auf der vom Steuerraum abgewandten Seite der Membran eine Ventilkammer vorgesehen ist, die mit einem Ventilauslass in Verbindung steht, und dass die Ventilkammer im Ruhezustand der Membran gegenüber dem Ventileinlass abgedichtet ist.In the valve according to the invention can further be provided that on the side facing away from the control chamber side of the diaphragm, a valve chamber is provided which communicates with a valve outlet, and that the valve chamber is sealed against the valve inlet in the resting state of the membrane.

Insbesondere in diesem Fall kann es vorteilhaft sein, wenn die Ventilkammer einen Ventilsitz aufweist, der mit einem Ventilteller zusammenwirkt. Der Ventilsitz und der Ventilteller ergeben dabei im geschlossenen Zustand des Ventils eine gegenseitige Abdichtung.In particular, in this case, it may be advantageous if the valve chamber has a valve seat with a valve disc interacts. The valve seat and the valve disc make a mutual seal in the closed state of the valve.

In diesem Zusammenhang kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Membran bei einer räumlichen Ausdehnung des Steuerraums derart auf den Ventilteller einwirkt, dass die Ventilkammer mit dem Ventileinlass verbunden wird. Zu diesem Zweck wird der Ventilteller in der Regel vom Ventilsitz wegbewegt.In this context, it can further be provided that the membrane acts on the valve disk in such a spatial extent of the control chamber, that the valve chamber is connected to the valve inlet. For this purpose, the valve disk is usually moved away from the valve seat.

Die Membran kann in diesem Zusammenhang beispielsweise über ein stangenförmiges Element auf den Ventilteller einwirken.The membrane can act in this context, for example via a rod-shaped element on the valve disk.

Die Membran und/oder das stangenförmige Element und/oder der Ventilteller können einstückig ausgebildet sein.The membrane and / or the rod-shaped element and / or the valve disk may be formed in one piece.

Weiterhin kann die Membran und/oder das stangenförmige Element und/oder der Ventilteller aus einem gummielastischen Material gebildet sein. Das stangenförmige Element muss jedoch auch bei dieser Ausführungsform steif genug ausgebildet werden, um die erforderliche Kraft von der Membran auf den Ventilteller übertragen zu können.Furthermore, the membrane and / or the rod-shaped element and / or the valve disk can be formed from a rubber-elastic material. However, in this embodiment as well, the rod-shaped element must be made stiff enough to be able to transfer the required force from the membrane to the valve disk.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemä-ßen Ventils ist weiterhin vorgesehen, dass das Ventil bei einer Überschreitung eines Maximaldrucks in dem Steuerraum den Steuerdruckeinlass mit dem Ventileinlass und/oder dem Ventilauslass verbindet. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Ventil zusätzlich die Funktion eines Überdruckventils erfüllen.In a preferred embodiment of the inventive valve, it is further provided that the valve connects the control pressure inlet to the valve inlet and / or the valve outlet when a maximum pressure in the control chamber is exceeded. In this way, the valve according to the invention can additionally fulfill the function of a pressure relief valve.

Insbesondere zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass ein Stützplatte auf die Membran einwirkt, um den Steuerraum durch die Membran gegenüber der Ventilkammer abzudichten, solange der Maximaldruck in der Steuerkammer nicht überschritten wird.In particular, for this purpose can be provided that a support plate acts on the membrane to seal the control chamber through the membrane opposite the valve chamber, as long as the maximum pressure in the control chamber is not exceeded.

Die Stützplatte kann dabei durch ein Federelement, beispielsweise eine Spiralfeder, vorgespannt werden, um in geeigneter Weise auf die Membran einzuwirken. Wenn das erfindungsgemäße Ventil auch die Funktion eines Überdruckventils verwirklicht, kann durch die Federkraft eines derartigen Federelements der Maximaldruck beeinflusst werden, bei dem das Überdruckventil öffnet.The support plate can be biased by a spring element, such as a coil spring, to act in a suitable manner on the membrane. If the valve according to the invention also realizes the function of a pressure relief valve, the maximum pressure at which the pressure relief valve opens can be influenced by the spring force of such a spring element.

Insbesondere, um in der Ruhestellung des Ventils eine Abdichtung gegenüber dem Ventileinlass und/oder dem Ventilauslass sicherzustellen, kann vorgesehen sein, dass der Ventilteller durch ein Federelement in Richtung auf den Ventilsitz vorgespannt wird.In particular, to ensure a seal against the valve inlet and / or the valve outlet in the rest position of the valve, it can be provided that the valve disk is biased by a spring element in the direction of the valve seat.

Zeichnungendrawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen noch näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:

Figur 1: eine erste Ausführungsform einer gattungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik,
Figur 2: eine zweite Ausführungsform einer gattungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik,
Figur 3: eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 4: eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 5: eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils in seiner Ruhestellung, in der das Ventil geschlossen ist,
Figur 6: das Ventil gemäß Figur 5 in einer Arbeitsstellung, in der das Ventil geöffnet ist, und
Figur 7: eine mögliche praktische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils.

Show it:

FIG. 1: a first embodiment of a generic device according to the prior art,
FIG. 2: A second embodiment of a generic device according to the prior art,
FIG. 3: a first embodiment of the device according to the invention,
FIG. 4: a second embodiment of the device according to the invention,
FIG. 5: a schematic representation of an embodiment of the valve according to the invention in its rest position, in which the valve is closed,
FIG. 6: the valve of Figure 5 in a working position in which the valve is open, and
FIG. 7: a possible practical embodiment of the valve according to the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Figur 3 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die man erhält, wenn man den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung auf die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik anwendet. Die Ausführungsform gemäß Figur 3 zeigt daher (wieder) eine Vorrichtung, die einen Verdichter beziehungsweise eine Pumpe P mit einer Saugseite 10 und einer Druckseite 20 aufweist. Der Druckseite 20 der Pumpe P ist ein Rückschlagventil R zugeordnet, das über eine Leistung L2 mit der Druckseite 20 der Pumpe P verbunden ist. Die dargestellt Vorrichtung ist dazu vorgesehen, in einem System S einen Überdruck oder einen Unterdruck zu erzeugen. Zu diesem Zweck sind ein erstes Magnetventil MV1 und ein zweites Magnetventil MV2 vorgesehen, über die die Pumpe P in geeigneter Weise mit dem System S verbunden werden kann. Das erste Magnetventil MV1 und das zweite Magnetventil MV2 sind in ihrer jeweiligen Ruhestellung dargestellt. In dieser Ruhestellung ist das System S über eine Leitung L7, das zweite Magnetventil MV2, eine Leitung L4, eine Leitung L5, das erste Magnetventil MV1 und eine Leitung L8 mit dem Umgebungsdruck verbunden.Figure 3 shows an embodiment of the device according to the invention, which is obtained when applying the principles of the present invention to the device shown in Figure 1 according to the prior art. The embodiment according to FIG. 3 therefore shows (again) a device which has a compressor or a pump P with a suction side 10 and a pressure side 20. The pressure side 20 of the pump P is associated with a check valve R, which has a power L2 with the pressure side 20 of the pump P is connected. The device shown is intended to generate in a system S an overpressure or a negative pressure. For this purpose, a first solenoid valve MV1 and a second solenoid valve MV2 are provided, via which the pump P can be connected to the system S in a suitable manner. The first solenoid valve MV1 and the second solenoid valve MV2 are shown in their respective rest position. In this rest position, the system S is connected via a line L7, the second solenoid valve MV2, a line L4, a line L5, the first solenoid valve MV1 and a line L8 to the ambient pressure.

Um bei der Erzeugung eines Überdrucks einen zusätzlichen Querschnitt für den Ansaugvolumenstrom bereit zu stellen, ist bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform weiterhin ein Zusatzventil ZV vorgesehen, das über zwei Leitungen L9, L10 parallel zum ersten Magnetventil MV1 angeschlossen ist. Das Zusatzventil kann durch ein erfindungsgemäßes Ventil gebildet sein, wobei in diesem Fall die Leitung L9 an den Ventilauslass des Zusatzventils angeschlossen ist, während die Leitung L10 an den Ventileinlass des Zusatzventils ZV angeschlossen ist. Der Steuerraum des Zusatzventils ZV steht in diesem Fall über eine Steuerleitung SL mit dem System S beziehungsweise einer zu diesen führenden Leitung L7 in Verbindung. Bei der in Figur 3 dargestellten Ruhestellung des Zusatzventils ZV ist sowohl die Leitung L9 als auch die Leitung L10 durch das Zusatzventil ZV verschlossen..Die Erzeugung eines Überdrucks beginnt bei der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung durch das Umschaltung des zweiten Magnetventils MV2, wobei das erste Magnetventil MV1 in seiner dargestellten Ruhestellung verbleibt. Dabei ist auch das Zusatzventil ZV zunächst noch geschlossen. Die Druckseite 20 der Pumpe P steht bei umgeschaltetem zweiten Ventil MV2 über die Leitung L2, das Rückschlagventil R, die Leitung L3 das zweite Magnetventil MV2 und die Leitung L7 mit dem System S in Verbindung. Die Ansaugseite 10 der Pumpe P steht zu diesem Zeitpunkt über die Leitung L1, das erste Magnetventil MV1 und die Leitung L8 mit dem Umgebungsdruck in Verbindung, wie dies bereits erläutert wurde. Durch den Betrieb der Pumpe P wird in dem System S bezogen auf den Umgebungsdruck ein Überdruck aufgebaut, der über die Steuerleitung SL auch dem Zusatzventil ZV zugeführt wird. Sobald der Überdruck in dem System S und damit in einem Bereich des Zusatzventils ZV, beispielsweise einem Steuerraum, einen vorherbestimmten Wert übersteigt, öffnet des Zusatzventil ZV, indem es seinen Ventileinlass mit seinem Ventilauslass und damit die Leitungen L9 und L10 verbindet. Dadurch wird ein zusätzlicher Querschnitt, nämlich der Querschnitt des Zusatzventils ZV, für den Ansaugvolumenstrom bereitgestellt, so dass sich die Drosselung des Ansaugvolumenstroms durch das ersten Magnetventil MV1 nicht länger negativ auswirkt. Sobald der Überdruck in dem System S und damit in dem Zusatzventil ZV wieder abnimmt, kehrt das Zusatzventil ZV in seine Ruhestellung zurück, in der die Leitungen L9 und L10 verschlossen sind.In order to provide an additional cross-section for the intake volumetric flow when generating an overpressure, an additional valve ZV is additionally provided in the embodiment shown in FIG. 3, which is connected in parallel to the first solenoid valve MV1 via two lines L9, L10. The additional valve may be formed by a valve according to the invention, in which case the line L9 is connected to the valve outlet of the additional valve, while the line L10 is connected to the valve inlet of the additional valve ZV. The control chamber of the additional valve ZV is in this case via a control line SL to the system S or a leading to this line L7 in combination. In the rest position of the additional valve ZV shown in FIG. 3, both the line L9 and the line L10 are closed by the additional valve ZV. The generation of an overpressure in the device shown in FIG. 3 begins by the switching over of the second magnetic valve MV2 Solenoid valve MV1 in its illustrated Rest position remains. In this case, the additional valve ZV is initially closed. The pressure side 20 of the pump P is connected to the system S in the switched-over second valve MV2 via the line L2, the check valve R, the line L3, the second solenoid valve MV2 and the line L7. The suction side 10 of the pump P is at this time via the line L1, the first solenoid valve MV1 and the line L8 with the ambient pressure in communication, as already explained. By the operation of the pump P, an overpressure is built up in the system S relative to the ambient pressure, which is also supplied via the control line SL to the additional valve ZV. As soon as the overpressure in the system S and thus in a region of the additional valve ZV, for example a control chamber, exceeds a predetermined value, the auxiliary valve ZV opens by connecting its valve inlet with its valve outlet and thus the lines L9 and L10. As a result, an additional cross section, namely the cross section of the additional valve ZV, is provided for the intake volume flow, so that the throttling of the intake volume flow through the first magnetic valve MV1 no longer has a negative effect. As soon as the overpressure in the system S and thus in the additional valve ZV decreases again, the additional valve ZV returns to its rest position, in which the lines L9 and L10 are closed.

Auf die Erzeugung eines Unterdrucks in dem System S hat das Zusatzventil ZV keine Auswirkung, da es bei der Erzeugung eines Unterdrucks in seiner dargestellten Ruhestellung verbleibt,' in der die Leitungen L9 und L10 durch das Zusatzventil ZV verschlossen sind. Um in dem System S einen Unterdruck zu erzeugen, wird daher, (auch) bezogen auf die Darstellung von Figur 3, das erste Magnetventil MV1 umgeschaltet, während das zweite Magnetventil MV2 und das Zusatzventil ZV in der in Figur 1 dargestellten Ruhestellung verbleiben. Bei dieser Stellung des ersten Magnetventils MV1 wird die Leitung L5 durch das erste Magnetventil MV1 abgeschlossen, während die Leitung L6 durch das erste Magnetventil MV1 mit der Leitung L8 und damit mit dem Umgebungsdruck verbunden wird. Damit steht die Druckseite 20 der Pumpe P über die Leitung L8, das erste Magnetventil MV1, die Leitung L6, die Leitung L3, das Rückschlagventil R und die Leitung L2 mit dem.Umgebungsdruck in Verbindung. Das System S steht dabei über die Leitung L7, das zweite Magnetventil MV2, die Leitung L4 und die Leitung L1 mit der Saugseite 10 der Pumpe P in Verbindung.On the generation of a negative pressure in the system S, the additional valve ZV has no effect, since it remains in the generation of a negative pressure in its illustrated rest position 'in which the lines L9 and L10 are closed by the additional valve ZV. To be in the system S To generate a negative pressure, therefore, (also) based on the representation of Figure 3, the first solenoid valve MV1 switched, while the second solenoid valve MV2 and the additional valve ZV remain in the rest position shown in Figure 1. In this position of the first solenoid valve MV1, the line L5 is closed by the first solenoid valve MV1, while the line L6 is connected by the first solenoid valve MV1 to the line L8 and thus to the ambient pressure. Thus, the pressure side 20 of the pump P is connected via the line L8, the first solenoid valve MV1, the line L6, the line L3, the check valve R and the line L2 with dem.Umgebungsdruck in combination. The system S is connected via the line L7, the second solenoid valve MV2, the line L4 and the line L1 to the suction side 10 of the pump P in combination.

Figur 4 zeigt eine Vorrichtung, zu der man gelangt, wenn man den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung auf die bekannten Vorrichtung von Figur 2 anwendet, gemäß der das System S abgedichtet ist, wenn sich die Magnetventile in ihrer Ruhestellung befinden. Die Vorrichtung gemäß Figur 4 weist daher ebenfalls eine Pumpe P mit einer.Saugseite 10 und einer Druckseite 20 auf. Der Pumpe P ist wieder ein Rückschlagventil R zugeordnet, das über eine Leitung L12 mit der Druckseite der Pumpe P verbunden ist. Das System, in dem der Überdruck oder der Unterdruck zu erzeugen ist, ist wieder mit S gekennzeichnet, wobei der Umgebungsdruck mit U angedeutet ist. Die Vorrichtung weist ein ersten Magnetventil MV1 und ein zweites Magnetventil MV2 auf, deren jeweilige Ruhestellung in Figur 2 dargestellt ist. In dieser Ruhestellung ist die Leitung L17 durch das zweite Magnetventil MV2 verschlossen, während die Leitung L15 durch das erste Magnetventil MV1 verschlossen ist. Dadurch ist das System S in der Ruhestellung des ersten Magnetventils MV1 und des zweiten Magnetventils MV2 abgedichtet.Figure 4 shows an apparatus which is obtained by applying the principles of the present invention to the known apparatus of Figure 2 according to which the system S is sealed when the solenoid valves are in their rest position. The device according to FIG. 4 therefore also has a pump P with a suction side 10 and a pressure side 20. The pump P is again associated with a check valve R, which is connected via a line L12 to the pressure side of the pump P. The system in which the overpressure or the negative pressure is to be generated is again marked S, the ambient pressure being indicated by U. The device has a first solenoid valve MV1 and a second solenoid valve MV2, whose respective rest position is shown in FIG. In this rest position is the line L17 is closed by the second solenoid valve MV2, while the line L15 is closed by the first solenoid valve MV1. As a result, the system S is sealed in the rest position of the first solenoid valve MV1 and the second solenoid valve MV2.

Auch bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 sind die Mittel, die bei der Erzeugung eines Überdrucks einen zusätzlichen Querschnitt für den Ansaugvolumenstrom bereitstellen, durch ein Zusatzventil ZV gebildet, das ebenso wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 durch ein erfindungsgemäßes Ventil gebildet sein kann. Ausgehend von der Darstellung gemäß' Figur 4, in der sich sowohl das Zusatzventil ZV, als auch das erste Magnetventil MV1 und das zweite Magnetventil MV2 in der jeweiligen Ruhestellung befinden, beginnt die Erzeugung eines Überdrucks in dem System S mit dem Umschalten des zweiten Magnetventils MV2. Dadurch wird das System S über die Leitung L17, das zweite Magnetventil MV2, die Leitung L13, das Rückschlagventil R und die Leitung L12 mit der Druckseite 20 der Pumpe P verbunden, während die Saugseite 10 der Pumpe P über die Leitung L11, das erste Magnetventil MV1 und die Leitung L16 mit dem Umgebungsdruck in Verbindung steht. Zunächst ist das Zusatzventil ZV wie erwähnt geschlossen, das heißt, es verschießt die Leitungen L18 und L19, über die es parallel zum ersten Magnetventil MV1 angeschlossen ist. Zumindest ein Bereich des Zusatzventils ZV, beispielsweise ein Steuerraum, stehen über eine Steuerleitung SL mit dem System S beziehungsweise einer zu diesen führenden Leitung L17 in Verbindung. Sobald der Druck in dem System S und damit in einem Bereich des Zusatzventils ZV einen gewissen Druck übersteigt, öffnet das Zusatzventil ZV und verbindet die Leitungen L18 und L19, wodurch der zusätzliche Querschnitt für den Ansaugvolumenstrom bereitgestellt wird, so dass sich die Drosselung des Ansaugvolumenstroms durch das erste Magnetventil MV1 nicht länger negativ auswirkt. Sobald der Druck in dem System S beziehungsweise einem entsprechenden Bereich in dem Zusatzventil ZV wieder abnimmt, kehrt das Zusatzventil ZV wieder in seine Ruhestellung zurück, in der es die. Leitungen L18 und L19 verschließt, wie dies in Figur 4 dargestellt ist.Also in the embodiment according to FIG. 4, the means which provide an additional cross-section for the intake volumetric flow when an overpressure is generated are formed by an additional valve ZV, which, like the embodiment according to FIG. 3, can be formed by a valve according to the invention. Starting from the representation according to 'Figure 4, in which both the additional valve ZV, and the first solenoid valve MV1 and the second solenoid valve MV2 are in the respective rest position, the generation of an overpressure in the system S begins with the switching of the second solenoid valve MV2 , Thereby, the system S is connected via the line L17, the second solenoid valve MV2, the line L13, the check valve R and the line L12 to the pressure side 20 of the pump P, while the suction side 10 of the pump P via the line L11, the first solenoid valve MV1 and line L16 communicates with the ambient pressure. First, the additional valve ZV is closed as mentioned, that is, it discharges the lines L18 and L19, via which it is connected in parallel with the first solenoid valve MV1. At least one area of the additional valve ZV, for example a control room, is connected via a control line SL to the system S or to a line L17 leading to it. As soon as the pressure in the system S and thus in a region of the additional valve ZV exceeds a certain pressure, the additional valve opens ZV and connects the lines L18 and L19, whereby the additional cross-section for the intake volume flow is provided, so that the throttling of the intake flow through the first solenoid valve MV1 no longer has a negative effect. As soon as the pressure in the system S or a corresponding region in the additional valve ZV decreases again, the additional valve ZV returns to its rest position, in which it. Lines L18 and L19 closes, as shown in Figure 4.

Auch bei dieser Ausführungsform hat das Zusatzventil ZV. keine Einwirkung auf die Erzeugung eines Unterdrucks in dem System S, da es in der dargestellten Ruhestellung verbleibt, in der es die Leitungen L18 und L19 verschließt. Um in dem System S mit der Vorrichtung gemäß Figur 4 einen Unterdruck zu erzeugen, wird daher das erste Magnetventil MV1, bezogen auf die Darstellung von Figur 4, umgeschaltet, während das zweite Magnetventil MV2 und das Zusatzventil ZV in der Ruhestellung verbleiben. Dadurch wird das System S über einen Abschnitt der durch das zweite Magnetventil MV2 verschlossenen Leitung L17, die Leitung L15, das erste Magnetventil MV1 und die Leitung L11 mit der Saugseite 10 der Pumpe P verbunden. Die Druckseite 20 der Pumpe P steht beim Unterdruckbetrieb über die Leitung L12, das Rückschlagventil R, die Leitung L13, das zweite Magnetventil MV2, die Leitung L14 und einen Abschnitt der durch das erste Magnetventil MV1 verschlossenen Leitung L16 mit dem Umgebungsdruck U in Verbindung.Also in this embodiment, the additional valve ZV. no effect on the generation of a negative pressure in the system S, since it remains in the illustrated rest position in which it closes the lines L18 and L19. In order to generate a negative pressure in the system S with the device according to FIG. 4, therefore, the first solenoid valve MV1 is switched with reference to the illustration of FIG. 4, while the second solenoid valve MV2 and the additional valve ZV remain in the rest position. Thereby, the system S is connected to the suction side 10 of the pump P via a portion of the line L17 closed by the second solenoid valve MV2, the line L15, the first solenoid valve MV1, and the line L11. The pressure side 20 of the pump P is in the vacuum operation via the line L12, the check valve R, the line L13, the second solenoid valve MV2, the line L14 and a portion of the closed by the first solenoid valve MV1 line L16 with the ambient pressure U in combination.

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung, eines erfindungsgemäßen Ventils, das beispielsweise als Zusatzventil bei der Vorrichtung gemäß Figur 3 und der Vorrichtung gemäß Figur 4 eingesetzt werden kann. Gemäß der Darstellung von Figur 5 befindet sich das Ventil in der Ruhestellung, in der es geschlossen ist. In dieser geschlossenen Stellung sind der Ventileinlass 100 und der Ventilauslass 101 nicht miteinander verbunden. Ein insgesamt mit 110 bezeichnetes Ventilgehäuse bildet unter anderem den unteren Abschnitt eines Steuerraums 103, in den ein Steuerdruckeinlass 102 mündet. Der Steuerraum 103 wird oben durch eine Membran 104 begrenzt, deren Umfang unter Abdichtung an dem Gehäuse 110 befestigt ist. Oberhalb der Membran 104 befindet sich eine Ventilkammer 105, in die der Ventilauslass 101 mündet. Die Ventilkammer 105, die gemäß der Darstellung von Figur 5 geschlossen ist, bildet durch ihren oberen Endabschnitt einen Ventilsitz 108. Mit dem Ventilsitz 108 wirkt ein Ventilteller 107 zusammen, der durch ein stangenförmiges Element 106 mit der Membran 104 verbunden ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Ventilteller 107, auf den Ventilsitz zu, durch ein Federelement 109 vorgespannt, so dass sich eine gute Abdichtung zwischen Ventilteller 107 und Ventilsitz 108 ergibt. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 ist eine Ventileinlasskammer 111 vorgesehen, in die der Ventileinlass 100 mündet. Auf eine derartige Ventileinlasskammer 111 kann beispielsweise dann verzichtet werden, wenn der Ventileinlass durch die Ventilumgebung gebildet werden soll. Dadurch, dass eine Feder 109 den Ventilteller 107 in Richtung auf den Ventilsitz 108 vorspannt, ist sowohl der Ventileinlass 100 als auch der Ventilauslass 101 in der Ruhestellung des Ventils abgedichtet.Figure 5 shows a schematic representation of a valve according to the invention, which can be used for example as an additional valve in the apparatus of Figure 3 and the apparatus of Figure 4. According to the illustration of Figure 5, the valve is in the rest position, in which it is closed. In this closed position, the valve inlet 100 and the valve outlet 101 are not connected to each other. A generally designated 110 valve housing forms, inter alia, the lower portion of a control chamber 103, in which a control pressure inlet 102 opens. The control chamber 103 is bounded above by a membrane 104, the periphery of which is sealed to the housing 110. Above the membrane 104 is a valve chamber 105 into which the valve outlet 101 opens. The valve chamber 105, which is closed as shown in Figure 5, forms by its upper end portion a valve seat 108. With the valve seat 108, a valve plate 107 cooperates, which is connected by a rod-shaped element 106 with the membrane 104. In the illustrated embodiment, the valve disk 107 is biased towards the valve seat by a spring element 109, so that a good seal between valve disk 107 and valve seat 108 results. In the embodiment according to FIG. 5, a valve inlet chamber 111 is provided, into which the valve inlet 100 opens. Such a valve inlet chamber 111 may, for example, be dispensed with if the valve inlet is to be formed by the valve environment. Characterized in that a spring 109 biases the valve plate 107 in the direction of the valve seat 108, both the valve inlet 100 and the valve outlet 101 is sealed in the rest position of the valve.

Figur 6 zeigt das Ventil von Figur 5 in einer Arbeitsstellung, in der der Ventileinlass 100 mit dem Ventilauslass 101 in Verbindung steht. Durch einen Überdruck in dem Steuerraum 103 hat sich die Membran 104 derart verformt, dass sie über das stangenförmige Element 106 derart auf den Ventilteller 107 einwirkt, dass sich dieser entgegen der Vorspannung durch die Feder 109 vom Ventilsitz 108 abhebt. Dadurch wird der Ventileinlass 100 über die Ventileinlasskammer 111 und die Ventilkammer 105 mit dem Ventilauslass 101 verbunden, so dass sich der geöffnete Zustand des Ventils ergibt. Sobald der Überdruck in dem Steuerraum 103 wieder abnimmt, kehrt die Membran 104 wieder in ihre Ruhestellung zurück, wodurch sich der Ventilteller 107 senkt und unter Abdichtung auf dem Ventilsitz 108 aufliegt.FIG. 6 shows the valve of FIG. 5 in a working position in which the valve inlet 100 is in communication with the valve outlet 101. Due to an overpressure in the control chamber 103, the diaphragm 104 has deformed in such a way that it acts on the valve plate 107 via the rod-shaped element 106 in such a way that it lifts off the valve seat 108 against the bias by the spring 109. Thereby, the valve inlet 100 is connected via the valve inlet chamber 111 and the valve chamber 105 to the valve outlet 101, so that the open state of the valve results. As soon as the overpressure in the control chamber 103 decreases again, the membrane 104 returns to its rest position, as a result of which the valve disk 107 lowers and rests on the valve seat 108 under sealing.

Figur 7 zeigt eine Schnittansicht einer möglichen praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils. Das Ventil weist wieder ein insgesamt mit 110 bezeichnetes Gehäuse auf. Ein Ventilauslass 101 mündet in eine Ventilkammer 105. Der Ventileinlass 100 wird bei der Ausführungsform gemäß Figur 7 durch einen nicht dargestellten Abstand zwischen dem Ventilteller 107 und dem Ventilsitz 108 gebildet, der entsteht, wenn das Ventil öffnet. Ein Steuerdruckeinlass 102 mündet in einen Steuerraum 103, der oben durch eine Membran 104 begrenzt wird. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 7 arbeitet das Ventil zusätzlich als Überdruckventil. Zu diesem Zweck ist eine Stützplatte 112 vorgesehen, die unter Einwirkung eines Feder 113 auf den Außenbereich der Membran 104 derart einwirkt, dass diese beim Normalbetrieb den Steuerraum 103 gegenüber der Ventilkammer 105 abdichtet. Die Funktionsweise zum Verbinden des Ventileinlasses 100 mit dem Ventilauslass 101 des in Figur 7 dargestellten Ventils entspricht der Funktionsweise, wie sie anhand der Figuren 5 und 6 erläutert wurde. Sobald der Druck im Steuerraum 103 einen gewissen Wert übersteigt, verformt sich die Membran 104 derart, dass das stangenförmige Element 106 und der einstückig damit ausgebildete Ventilteller 107.nach oben bewegt wird, so dass sich der erwähnte Abstand zwischen dem Ventilteller 107 und dem Ventilsitz 108 ergibt. Wenn der Druck in dem Steuerraum 103 einen vorherbestimmten Maximaldruck übersteigt, bewegt sich der Umfangsbereich der Membran 104 entgegen der über die Feder 113 ausgeübten Vorspannung nach oben und verbindet daher den Steuerdruckeinlass 102 mit dem Ventilauslass 101, so dass die Funktion eines Überdruckventils erzielt wird. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 7 ist der Ventilteller 107 einstückig mit dem stangenförmigen Element 106 ausgebildet, beispielsweise aus einem.festen Kunststoffmaterial, während die Membran 104 aus einem elastischen.Material gebildet ist. Es sind jedoch ebenfalls Ausführungsformen denkbar, bei denen beispielsweise die Membran 104, das stangenförmige Element 106 und der Ventilteller 107 einstückig aus einem Material gebildet sind, das zumindest mit dünnem Querschnitt ausreichen elastisch ist, um die Funktion der Membran 104 zu übernehmen.FIG. 7 shows a sectional view of a possible practical embodiment of the valve according to the invention. The valve again has a housing generally designated 110. A valve outlet 101 opens into a valve chamber 105. In the embodiment according to FIG. 7, the valve inlet 100 is formed by an unillustrated distance between the valve plate 107 and the valve seat 108 which arises when the valve opens. A control pressure inlet 102 opens into a control chamber 103, which is bounded above by a membrane 104. In the embodiment according to FIG. 7, the valve additionally works as a pressure relief valve. For this purpose, a support plate 112 is provided, which acts under the action of a spring 113 on the outer region of the membrane 104 such that they face the control chamber 103 during normal operation the valve chamber 105 seals. The mode of operation for connecting the valve inlet 100 to the valve outlet 101 of the valve shown in FIG. 7 corresponds to the mode of operation as explained with reference to FIGS. 5 and 6. As soon as the pressure in the control chamber 103 exceeds a certain value, the diaphragm 104 deforms such that the rod-shaped element 106 and the valve disk 107 formed integrally therewith are moved upward, so that the mentioned distance between the valve disk 107 and the valve seat 108 results. When the pressure in the control space 103 exceeds a predetermined maximum pressure, the peripheral portion of the diaphragm 104 moves upward against the bias exerted by the spring 113, and therefore connects the control pressure inlet 102 to the valve outlet 101, so that the function of a relief valve is achieved. In the embodiment according to FIG. 7, the valve disk 107 is formed in one piece with the rod-shaped element 106, for example made of a solid plastic material, while the membrane 104 is formed from an elastic material. However, embodiments are also conceivable in which, for example, the membrane 104, the rod-shaped element 106 and the valve disk 107 are integrally formed from a material which is sufficiently elastic at least with a thin cross-section to take over the function of the membrane 104.

In der vorstehenden Beschreibung wurden das erste Ventil und das zweite Ventil in Form entsprechender Magnetventile beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung derartiger Magnetventile beschränkt, sondern kann mit beliebigen anderen Ventilen verwirklicht werden, beispielsweise pneumatischen Ventilen.In the foregoing description, the first valve and the second valve have been described in terms of respective solenoid valves. However, the invention is not limited to the use of such solenoid valves, but can be realized with any other valves, such as pneumatic valves.

Das durch die Leitungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung strömende Medium und das in dem System S enthaltene Medium, dessen Druck zu erhöhen oder zu verringern ist, können gleich oder unterschiedlich sein. Insbesondere wenn sich diese Medien unterscheiden, können in dem System S geeignete Trenneinrichtungen, beispielsweise in Form einer Membran oder dergleichen, vorgesehen sein. Als Strömungsmedium kommen alle geeigneten flüssigen der gasförmigen Stoffe in Frage.The medium flowing through the conduits of the apparatus according to the invention and the medium contained in the system S whose pressure is to be increased or decreased may be the same or different. In particular, if these media differ, in the system S suitable separation means, for example in the form of a membrane or the like may be provided. Suitable flow medium are all suitable liquid gaseous substances in question.

Der Umgebungsdruck U muss nicht zwingend ein atmosphärischer Umgebungsdruck sein, sondern als Umgebungsdruck kommt auch irgendein in einem anderen System herrschender Druck in Betracht.The ambient pressure U does not necessarily have to be an atmospheric ambient pressure, but as ambient pressure, any pressure prevailing in another system may also be considered.

Claims

Device for generating in a system (S), at least temporarily, an overpressure with respect to an ambient pressure (U), with a pump (P) which has a delivery side (20) and a suction side (10), during the generation of an overpressure the delivery side (20) being connected to the system (S) and the suction side (10) being connected to the ambient pressure (U) via at least one first valve (MV1), in particular a solenoid valve, which has a cross section throttling the intake volume flow, and an additional valve (ZV) with an additional cross section for the intake volume flow during the generation of the overpressure being provided, characterized by means (SL) for opening the additional valve (ZV) by means of an overpressure generated in the system (S).
Device according to Claim 1, characterized in that the additional valve (ZV) is connected in parallel to the first valve (MV1) during the generation of an overpressure.
Device according to Claim 1 or 2, characterized by means for closing the additional valve (ZV) in the event of a decreasing pressure in the system (S).
Device according to one of the preceding claims, characterized in that a second valve (MV2), in particular a solenoid valve, is provided, and in that, during the generation of the overpressure, the delivery side of the pump (P) is connected to the system via the second valve (MV2).
Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is suitable, furthermore, for generating in the system (S) an underpressure with respect to the ambient pressure (U), and in that, during the generation of the underpressure, the delivery side (20) of the pump (P) is connected to the ambient pressure (U) via the first valve (MV1), whilst the suction side of the pump (P) is connected to the system (S) via a second valve (MV2).
Device according to one of the preceding claims, characterized in that, during the generation of an overpressure, the additional valve (ZV) has additionally the function of a pressure relief valve.
Use of an additional valve (ZV) with a valve inlet (100) and a valve outlet (101), which can be connected to one another, with a control-pressure inlet (102) which is connected to a control space (103), and with means (104, 106, 107, 108) for connecting the valve inlet (100) to the valve outlet (101) when the pressure in the control space (103) exceeds a predetermined pressure, for a device according to one of the preceding claims, the additional valve (ZV) providing an additional cross section for the intake volume flow during the generation of the overpressure, characterized in that the additional valve (ZV) is opened by means of an overpressure generated in the system (S).
Use according to Claim 7, characterized in that the valve inlet can be connected to the valve outlet (101) by means of the three-dimensional expansion of the control space (103).
Use according to Claim 7 or 8, characterized in that the control space (103) is delimited by a diaphragm (104) which allows a three-dimensional expansion of the control space (103).
Use according to Claim 9, characterized in that, on that side of the diaphragm (104) which faces away from the control space (103), a valve chamber is provided, which is connected to the valve outlet (101), and in that, when the diaphragm (104) is in the state of rest, the valve chamber (105) is sealed off with respect to the valve inlet.
Use according to Claim 10, characterized in that the valve chamber (105) has a valve seat (108) cooperating with a valve disc (107).
Use according to Claim 11, characterized in that, in the event of a three-dimensional expansion of the control space (103), the diaphragm (104) acts on the valve disc (107) in order to connect the valve chamber (105) to the valve inlet (100).
Use according to Claim 11 or 12, characterized by a rod-shaped element (106) arranged between the diaphragm (104) and the valve disc (107).
Use according to Claim 13, characterized in that the diaphragm (104) and/or the rod-shaped element (106) and/or the valve disc (107) are produced in one piece.
Use according to Claim 13 or 14, characterized in that the diaphragm (104) and/or the rod-shaped element (106) and/or the valve disc (107) are produced from an elastomeric material.
Use according to one of Claims 7 to 15, characterized by means for connecting the control-pressure inlet (102) to the valve inlet (100) and/or to the valve outlet (101) when a maximum pressure in the control space (103) is exceeded.
Use according to one of Claims 10 to 16, characterized in that a support plate (112) acts on the diaphragm (104), in order to seal off the control space (103) with respect to the valve chamber (105) by means of the diaphragm (104), as long as the maximum pressure in the control space (103) is not exceeded.
Use according to Claim 17, characterized in that the support plate (112) is prestressed by a spring element (113) in order to act on the diaphragm (104).
Use according to one of Claims 11 to 18, characterized in that the valve disc (107) is prestressed in the direction of the valve seat (108) by a spring element (109).