WO2013079083A1 - Ventilanordnung - Google Patents

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WO2013079083A1
WO2013079083A1 PCT/EP2011/006040 EP2011006040W WO2013079083A1 WO 2013079083 A1 WO2013079083 A1 WO 2013079083A1 EP 2011006040 W EP2011006040 W EP 2011006040W WO 2013079083 A1 WO2013079083 A1 WO 2013079083A1
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WO
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valve
chamber
channel
seal
valve seat
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/006040
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gino PALERMO
Jens Anderle
Original Assignee
Festo Ag & Co. Kg
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Publication date
Application filed by Festo Ag & Co. Kg filed Critical Festo Ag & Co. Kg
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Priority to PCT/EP2011/006040 priority patent/WO2013079083A1/de
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Priority to CN201180075227.7A priority patent/CN103946612B/zh
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0405Valve members; Fluid interconnections therefor for seat valves, i.e. poppet valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K31/005Piezoelectric benders
    • F16K31/006Piezoelectric benders having a free end
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    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B2013/002Modular valves, i.e. consisting of an assembly of interchangeable components

Definitions

  • the invention relates to a valve arrangement, comprising a valve which has a housing surrounding a valve chamber having a valve seat wall arranged on its inner side of the valve chamber valve seats at least one feed channel and at least one discharge channel, wherein in the valve chamber, a fluid control device is arranged which, by cooperation with the valve seats, is capable of selectively shutting off or releasing the at least one feed channel and the at least one discharge channel, and wherein a working channel opening into the valve chamber and in fluid communication with the valve chamber extends in the housing wall.
  • a valve arrangement of this type known from EP 1 564 464 B1 contains a valve with a valve housing whose housing wall encloses a valve chamber in which a piezoelectric fluid control device is arranged.
  • the fluid control device includes a piezoelectric bending transducer capable of controlling the fluid passage through a feed passage opening into the valve chamber and a discharge passage also opening into the valve chamber. Both channels have a cooperating with the bending transducer valve seat, which is arranged on the inside of a wall of the housing, due to their function can be referred to as valve seat wall.
  • Fluid channel which is designed as connectable with a consumer working channel, is in constant fluid communication with the valve chamber and opens like the feed channel and the discharge channel to the valve chamber opposite the outside of the valve seat wall.
  • Fluid control device is the working channel through the valve chamber through with either the feed channel or the discharge channel connectable or can be separated from both channels.
  • the housing wall is subjected to high stress, which can lead to deformations of the housing wall. If this affects the valve seat wall, the relative position between the valve seats and the bending transducer changes, so that the desired performance is no longer guaranteed.
  • fluid control devices that work with short strokes, as with
  • Piezo bending transducers is the case, even slight deformations seriously affect the functional precision . out .
  • an electropneumatic converter which has a housing with two valve chambers formed therein.
  • the one valve chamber acts as Zu Kunststoffsch and communicates constantly with a feed channel.
  • the other valve chamber acts as a discharge chamber and communicates constantly with the atmosphere.
  • a bending transducer which can control the fluid communication between the respective valve chamber and a distribution chamber by cooperating with a valve seat, wherein the distribution chamber is connected to a leading to a consumer working channel.
  • the distribution chamber extends parallel to the two valve chambers and forms a damping tion volume, which serves to absorb the pressure fluctuations of an initial pressurization.
  • DE 2 121 015 A discloses a valve having an insert through which a valve piston extends.
  • the insert is flanked by elastic sealing components, by which it is resiliently held. In this way, stresses are kept away from the use.
  • the invention has for its object to propose measures by which a valve on the Druckbeaufschla tion based functional impairments are minimized
  • valve seat wall limits with its outside a through the Häka channel constantly in fluid communication with the valve chamber compensation chamber, so that the valve seat wall regardless of the operating state of Fluid Kunststoffein- direction is exposed to the same fluid pressure on its outside as on its inside.
  • the working channel is expediently designed so that it passes through the valve seat wall directly and opens at the inside of the opposite outside of the valve seat wall in the compensation chamber.
  • the compensation chamber is preferably designed so that its outline in the region of the outside of the valve seat wall corresponds at least substantially to the outline of the valve chamber in the region of the inside of the valve seat wall. In this way, the areas acted upon by the fluid can be kept at least substantially the same size on the inside and on the outside of the valve seat wall, which guarantees optimum pressure force compensation.
  • each feed channel and / or each discharge channel opens out on the outside of the valve seat wall facing away from the valve chamber in such a way that its channel opening connected to the outside is fluid-tightly separated from the compensation chamber arranged in the outside or at least very easily separated, in particular by application of a seal can. In any case, it is ensured that there is no direct fluid connection between the compensation chamber and a feed channel or a discharge channel at any time during the operation of the valve arrangement.
  • the valve arrangement expediently contains a seal known as a chamber seal, from which the compensation Chamber is circumferentially limited and which ensures a seal of the compensation chamber to the environment.
  • each channel opening of the feed channel and / or discharge channel arranged on the outside is expediently assigned a seal which is referred to as a mouth seal and which frames the relevant channel opening. It is particularly advantageous if the mouth seal is formed as a preferred integral part of the chamber seal.
  • the chamber seal expediently has a frame section framing the compensation chamber on the circumference, which is, for example, rectangular in shape, and also at least one web section which traverses this frame section and forms at least one orifice seal.
  • the chamber seal preferably contains two web sections, one of which forms the muzzle seal associated with the at least one feed channel and the other of which forms the muzzle seal associated with the at least one discharge channel.
  • the compensation chamber is subdivided into two chamber sections by each web section of the chamber seal, at least one bypass channel bridging the web section is present per web section, through which the chamber sections flanking the web section are in constant fluid communication with each other so that each chamber section can be subjected to an equal pressure valve chamber.
  • At least one bypass channel can be realized in that in the outside of the valve seat wall in the area covered by a web portion of the chamber seal an overflow groove is formed, which passes under the respective web section and the chamber sections flanking the web section. cates. Each web section thus forms a quasi seal, which has a local leak.
  • the valve arrangement expediently has a boundary wall delimiting the compensation chamber on the side opposite the outside of the valve seat wall.
  • a compensating chamber designed in this way is expediently delimited on one side by the valve seat wall and on the opposite side by the boundary wall and, moreover, peripherally surrounded by a frame section of a chamber rubber which preferably surrounds it with rubber-elastic properties.
  • the boundary wall is located to form the compensation chamber with a seal on the chamber seal, said chamber seal expediently also contains the above-mentioned orifice seals.
  • the mouth seals could also be realized as components which are separate with respect to the chamber seal.
  • the boundary wall delimiting the compensation chamber is formed by a valve carrier which is separate relative to the valve and to which the valve is fastened or can be fastened in a preferably detachable manner.
  • the compensation chamber is closed when the valve is mounted on the valve carrier, wherein between the valve and the valve carrier expediently the already mentioned chamber seal is placed.
  • the boundary wall is formed as an immediate part of the housing wall of the valve, so that there is a double-walled construction, in which a wall section of the housing wall is formed by the valve seat wall and the boundary wall arranged at a distance from the valve seat wall.
  • a wall section of the housing wall is formed by the valve seat wall and the boundary wall arranged at a distance from the valve seat wall.
  • the feed channel and the discharge channel can be arranged in the compensation chamber with respect to the respective channel mouth muzzle seal or preferably an annular cross-section channel wall which passes through the compensation chamber and on the one hand to the valve seat wall and on the other hand Boundary wall is integrally formed.
  • the boundary wall expediently extends an outlet channel, which opens on the one hand to the compensation chamber and thereby constantly in fluid communication with the working channel.
  • the outlet channel expediently leads to a connection opening arranged on the outside of the boundary wall, where a connection device can be arranged which allows a preferably detachable connection of a fluid line leading to a consumer.
  • At least one inlet channel communicating with the at least one feed channel and / or at least one outlet channel communicating with the at least one discharge channel also extend in the boundary wall.
  • These channels advantageously lead to an outer surface of the boundary wall, where they can be associated with a connection device, if necessary, to connect in the case of the feed channel leading to a pressure source fluid line and in the case of the discharge channel if necessary, a silencer.
  • An advantageous construction of the valve arrangement provides for a floating mounting of the valve seat wall with respect to a valve carrier carrying it. In this way, an undesired bending of the housing wall of the valve when mounting on the valve carrier is prevented.
  • the floating bearing is in particular realized in that on the one hand between the valve seat wall and the valve support arranged there compensating chamber framing, elastically resilient chamber seal is placed and on the other hand on the valve carrier opposite side between the valve seat wall and serving for clamping with the valve carrier hold-down a rubber-elastic Compensation element is arranged.
  • the components are matched to one another in such a way that there is no direct contact between the hold-down device and the valve seat wall between the valve carrier and the valve seat wall in the clamped state of the hold-down device, but in each case an elastically yielding element is interposed therebetween.
  • a particularly expedient design of the valve provides that the hold-down directly itself forms a valve cover of the valve, which limits the valve chamber together with the valve seat wall.
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of the valve arrangement according to the invention in a perspective view
  • 2 shows the Ven ilan extract of Figure 1 in an exploded view
  • a longitudinal section through the valve assembly of Figure 1 according to section line III-III a plan view of the valve of the exemplary valve assembly as viewed in accordance with arrow IV-IV in the removed state of the housing cover and with the fluid control device removed so that directly the junction areas of the various channels are visible in the valve chamber
  • a bottom view of the valve of the exemplary valve assembly as viewed along section line VV of Figure 3, wherein a voltage applied to the outside of the valve seat wall chamber seal is visible
  • valve assembly designated in its entirety by reference numeral 1, in the exemplary embodiment comprises a valve carrier 2 and a valve 3 which can be mounted on a component surface 4 of the valve carrier 2 and is also actually mounted in the position of use shown in FIGS. 1 and 3.
  • the valve 3 has a generally designated by reference numeral 5 valve housing which has a preferably of a
  • Plastic material existing housing 6 has, which encloses a valve chamber 7 forming a cavity.
  • a Fluid Kunststoffeinrich- device 8 which is preferably designed to be electrically actuated and which is in the embodiment of piezoelectric type.
  • the fluid control device 8 the fluid flow of a fluidic pressure medium can be controlled through different fluid passages, wherein the fluidic pressure medium is in particular compressed air.
  • the housing 6 is preferably structured box-like. It contains a wall section defining a bottom in the exemplary embodiment, which is referred to as a valve seat wall 12 due to its still to be explained on, said valve seat wall 12 preferably has a rectangular outline.
  • the valve housing 5 preferably has a longitudinal shape with a longitudinal axis 13, wherein the longer rectangular sides of the valve seat wall 12 are aligned parallel to the longitudinal axis 13.
  • peripheral wall 14 At the edge of the valve seat wall 12, another wall section of the housing wall 6 connects, which is hereinafter referred to as peripheral wall 14 and which is structured like a frame, wherein it from the valve seat wall 12 in the axial direction of a perpendicular to the longitudinal axis 13 vertical axis 15 of the valve housing fifth excludes.
  • valve seat wall 12 and the peripheral wall 14 are expediently formed integrally with each other and together form an example trough or cup-shaped
  • valve chamber 7 is closed by a housing cover 5b, the fluid-tight with the interposition of a circumferential course of the peripheral wall 14 following, frame-shaped cover seal 16 is attached to the peripheral wall 14.
  • the valve seat wall 12 has an inner side 17 facing the valve chamber 7 and an outer side 18 facing the valve carrier 2 in the opposite direction, in the use position mounted on the valve carrier 2.
  • a seal is arranged between the valve 3 and the valve carrier 2, which, like the lid seal 16, consists of a material with rubber-elastic properties and which, due to its main function to be described, is referred to as a chamber seal 22.
  • the chamber seal 22 is in the mounted position of use of the valve 3 on the one hand to the mounting surface 4 of the valve carrier 2 and on the other hand on the outside 18 of the valve seat wall 12.
  • a second sealing receiving groove 24 is suitably formed, in which the lid seal 16 is seated with a part of its height.
  • a first air gap 25 bridged by the chamber seal 22 results between the valve seat wall 12 and the valve carrier 2, and also a second air gap 26 bridged by the lid seal 16 between the peripheral wall 14 and the housing cover 5b.
  • the housing cover 5b is advantageously a direct component of a generally designated by reference numeral 27 hold-down, through which the valve 3 is fixed in its position of use on the valve carrier 2.
  • the hold-down 27 has an example of a U-shaped cross-section, wherein the cross-section is considered perpendicular to the longitudinal axis 13. This is followed by the two longitudinal edges of the plate cover 5b forming a plate-shaped portion of the hold 27 of one of two downwardly projecting retaining legs 27a, 27b, the hold-down 27 with its U-shaped opening so on the
  • Housing base 5a is placed, that he with the
  • valve carrier 2 More to the mounting surface 4 ausmündende mounting holes 32 are formed, each having an internal thread and aligned in the attached state of the blank holder 27, each with a hole of a mounting bracket 28.
  • fastening screws 33 which are protected by at least one fixing tab 28 passed on both sides of the valve 3 and are screwed into a mounting hole 32, the hold-down 27 with the valve support 2 so
  • valve carrier 2 braced that he - in the embodiment with the fastening tabs 28 - is firmly supported on the valve carrier 2.
  • the height of the hold-down 27 measured in the axial direction of the vertical axis 15 is matched to the height of the housing lower part 5 a that in the clamped state of the hold-down 27, the clear distance between the housing cover 5 b and the mounting surface 4 is greater than the height of the Housing bottom part 5a.
  • the height difference is bridged by the lid seal 16 and the chamber seal 22.
  • the same are clamped by the hold-down 27 between the flanking components so that they can fulfill their sealing function. At the same time, however, they also bring about an advantageous floating mounting of the valve seat wall 12 with respect to the valve carrier 2.
  • the valve seat wall 12 or the valve seat wall 12 containing housing lower part 5a is not bolted to block with the valve carrier 2, but can be between the
  • both the chamber seal 22 and the cover seal 16 each form a rubber-elastic compensation element for the flexible and always flexible fixing of the valve seat wall 12.
  • the valve seat wall 12 is penetrated by at least one and by way of example of two feed channels 34.
  • Each feed channel 34 opens with an inner channel mouth 34a into the valve chamber 7 and with an outer channel mouth 34 b to the outside 18 from.
  • the inner channel openings 34a of the feed channels 34 are assigned to a first narrow-side end region 35 of the valve seat wall 12.
  • the valve seat wall 12 of at least one and in the embodiment of exactly one discharge channel 36 passes. It opens with an inner channel mouth 36a into the valve chamber 7 and with an outer channel mouth 36b to the outside 18.
  • the relief channel 36 is located approximately in a central region between the first narrow-side end region 35 and a second narrow-side end region 37 of the valve seat wall 12 opposite thereto ,
  • the valve seat wall 12 is further penetrated by a working channel 38, which opens with an inner channel mouth 38a to the valve chamber 7 and with an outer channel mouth 38b to the outer side 18 of the valve seat wall 12.
  • a working channel 38 which opens with an inner channel mouth 38a to the valve chamber 7 and with an outer channel mouth 38b to the outer side 18 of the valve seat wall 12.
  • the working channel 38 with respect to the longitudinal axis thirteenth between on the one hand the feed channels 34 and on the other hand the discharge channel 36th
  • Each feed channel 34 and each discharge channel 36 is framed in the region of its inner channel mouth 34a, 34b, 36a by a valve seat 41 which is preferably raised and expediently protruding into the valve chamber 7.
  • These valve seats 41 are the namesake for the valve seat wall 12th
  • the valve carrier 2 is penetrated by an inlet channel 42, which opens with a first channel mouth 42a to the mounting surface 4, wherein this first channel mouth 42a in the mounted position of use of the valve 3 of the outer channel mouth 34b of the feed channel 34 is opposite. With an opposite second channel opening, the inlet channel 42 opens to a deviating from the mounting surface 4 outer surface of the valve carrier 2, where it is provided with a connection device 43 a.
  • the valve carrier 2 is further penetrated by an outlet channel 44, which opens with a first channel mouth 44a to the mounting surface 4, said first channel mouth 44a of the outer channel mouth 36b of the discharge channel 36 opposite.
  • the outlet channel 44 also opens with a second channel mouth to an outer surface of the valve carrier 2, where it is provided with a connection device 43b.
  • valve carrier 2 is also penetrated by an output channel 45, which opens with a first channel mouth 45a to the mounting surface 4 so that it communicates with the working channel 38.
  • outlet channel 45 opens to an outer surface of the valve carrier 2, where it is provided with a connection device 43c.
  • connection device 43a, 43b, 43c is suitable for releasably connecting a fluid line, for example a fluid hose.
  • a fluid line for example a fluid hose.
  • the inlet channel 42 can be connected to a pressure source and the outlet channel 45 to a consumer to be actuated.
  • the Outlet channel 44 are connected to a pressure sink, in particular with the atmosphere, although a di ⁇ direct connection with the atmosphere is possible without using a fluid line.
  • a silencer can be used for this purpose.
  • the connection device 43b can also be omitted without replacement.
  • first mouth seal 46 frames the outer mouth 36b and the first mouth 44a
  • second mouth seal 47 collectively connects the outer mouths 34b and the two outer mouths 34b framed assigned first channel mouth 42a.
  • first orifice seal 46 may be annular in shape for this purpose
  • the second orifice seal 47 expediently has an elongate, narrow-side rounded shape, which can be seen in particular from FIG.
  • Each orifice seal 46, 47 is under sealing on the one hand on the outer side 18 of the valve seat wall 12 and on the other hand on the mounting surface 4 at. In this way, the channel junction between on the one hand the feed channel 34 and the inlet channel 42 and on the other hand the discharge channel 36 and the outlet channel 44 sealed to the environment. It is a leak-free fluid transfer possible.
  • a leak-free fluid transfer between the working channel 38 and the output channel 45 is ensured by a frame-shaped and therefore designated as a frame portion 48 portion of the chamber seal 22, which framed both the outer channel mouth 38b of the working channel 38 and the first channel mouth 45a of the output channel 45.
  • the Frame portion 48 is further arranged between the valve housing 5 and the valve carrier 2, that he also framed the two mouth seals 46, 47.
  • the outer circumference of a formed in the height direction 15 between the valve seat wall 12 and the valve carrier 2 space is limited, said gap is designated due to its function as a compensation chamber 52.
  • the working channel 38 and the outlet channel 45 are in fluid communication with each other via the compensation chamber 52, being fluid-tightly shielded from the feed channel 34, discharge channel 36, inlet channel 42 and outlet channel 44 due to the orifice seals 46, 47.
  • the orifice seals 46, 47 can in principle be designed as components that are separate relative to the chamber seal 22. Their manufacture and assembly is favored, however, if they represent an immediate and preferably one-piece component of the chamber seal 22 as in the embodiment. Accordingly, in the exemplary embodiment, the chamber seal 22 also contains, in addition to the frame section 48, two sections which form the two frame-like orifice seals 46, 47.
  • the orifice seals 46, 47 are integrated into the chamber seal 22 in that they are each part of one of two web sections of the chamber seal 22, which are referred to below as the first and second web sections 53, 54.
  • the frame section 48 of the chamber seal 22 has a longitudinal shape with two longitudinal frame limbs 48a, 48b spaced apart from one another and extending in the axial direction of the longitudinal axis 13, and two frame limbs running at right angles thereto and respectively the two longitudinal side limbs 48a, 48b end narrow-side frame legs 48c, 48d.
  • the two web portions 43, 44 are arranged between the two narrow-side frame legs 48c, 48d and each preferably extend at right angles to the
  • Each web portion 53, 54 includes one of the two orifice seals 46, 47 and two connecting webs 55 which connect the associated orifice seal 46, 47 with one of the two longitudinal frame legs 48a, 48b.
  • the compensation chamber 52 is divided by each web portion 53, 54 into two adjacent chamber sections, resulting in an example between the two web portions 53, 54 lying middle chamber portion 56a results and also two outer chamber portions 56b, 56c, each between lie one of the two web portions 53, 54 and one of the two narrow-side frame legs 48c, 48d.
  • the working channel 38 opens as the output channel 45 in the middle chamber portion 56 a.
  • the compensation chamber 52 is bounded in the axial direction of the vertical axis 15 on the one hand by the outer side 18 of the valve seat wall 12 and on the other hand, in this respect, of the valve support 2, the extent one of the valve seat wall in the height direction 15 with Distance opposite boundary wall 10 forms.
  • the mounting surface 4 is formed on the boundary wall 10 Be ⁇ . Since the chamber seal 22 sealingly abuts both the outer side 18 of the valve seat wall 12 and on the boundary wall 10, both with the frame portion 48 and with the two web portions 53, 54, all chamber sections 56a, 56b, 56c of the compensation chamber 52 are separated from the environment in a fluid-tight manner.
  • the middle chamber portion 56a is constantly fluidly connected to both the one and the other outer chamber portions 56b, 56c. In this way, at least substantially the same fluid pressure always prevails in all chamber sections 56a, 56b, 56c and consequently in the entire compensation chamber 52.
  • the middle chamber section 56a is constantly fluidically connected to the valve chamber 7 through the working channel 38, the same fluid pressure prevails in the compensation chamber 52 or in its various chamber sections 56a, 56b, 56c as in the valve chamber 7, regardless of the operating state of the fluid control device 8 ,
  • valve seat wall 12 is pressure-balanced so that it does not bend during operation of the valve 3 and the valve seats 41 occupy a constant position, so that regardless of the fluctuating internal pressure in the valve chamber. 7 do not change the operating points of valve 3.
  • This pressure equalization effect is optimally ensured in the exemplary embodiment that the defined in particular of the frame portion 48 outline of the compensation chamber 52 in the region of the outer side 18 at least substantially in the region of the inner side 17 of the circumferential wall 14 defined outline of the valve chamber 7 corresponds.
  • the surfaces exposed to the fluid pressure externally and internally on the valve seat wall 12 it will usually not be possible to design the surfaces exposed to the fluid pressure externally and internally on the valve seat wall 12 to be exactly the same size. Even if, however, the pressure application area on the outer side 18 deviates somewhat from that on the inner side 17, an effect which has a positive effect on the operating behavior of the valve 3 already results.
  • each web section 53, 54 is assigned at least one bypass channel 57 through which the web section 53, 54 is fluidically bridged when the chamber seal 22 is mounted.
  • each connecting web 55 is assigned its own bypass channel 57, which bridges the connecting web 55.
  • a particularly expedient realization form provides that each bypass channel 57 is realized in the form of a courage referred to below as overflow groove 58, which is introduced into the valve seat wall 12 on the outside 18.
  • the overflow groove 58 is placed and configured so that it passes under the associated connecting web 55 with the chamber seal 22 mounted, so that the connecting web 55 extends beyond it, having a length such that it at one end to the middle chamber portion 56 a and the other to the adjacent outer chamber portion 56b or 56c is open.
  • a quasi local leakage of the web portions 53, 54 is caused here, which allows pressure equalization within the existing chamber portions 56a, 56b, 56c.
  • the contour of the first seal-receiving groove 23 is suitably adapted to the contour of the chamber seal 22.
  • the first seal receiving groove 23 has a frame portion 48 receiving frame-shaped groove portion 23a and two the two web portions 53, 54 receiving web-shaped groove portions 23b.
  • the overflow grooves 58 are formed as cuts in the web-shaped groove sections 23b, which can be clearly seen in FIG. 6, wherein their groove length is greater than the groove width of the associated web section 53, 54 in the region of the overflow groove 58.
  • the fluid control device 8 is in particular electrically actuated. It has accessible outside of the valve housing 5 electrical interface means 62, at which electrical actuation signals, which originate from an external electronic control device, can be fed.
  • the fluid control device 8 includes valve member means 63, which consist of one or more valve members and which are carried out in the embodiment advantageously in the form of a piezoelectric bending transducer 64.
  • the valve member means 63 are supported in the interior of the valve chamber 7 on the valve housing 5 and contain a number of valve seats 41 corresponding number of closure portions 65, each opposite to a valve seat 41.
  • the closure sections 65 consist of rubber-elastic platelets which are arranged on the bending transducer 64.
  • valve member means 63 are constantly applied in the embodiment so that each closure portion 65 in the electrically deactivated state of the fluid control device 8 a Ab- Locking position occupies, at which it rests sealingly on the associated valve seat 41, so that the valve chamber 7 is separated fluid-tight both from the discharge channel 36 and from the at least one feed channel 34.
  • This functionality of the fluid control device 8 offers the possibility of optionally supplying a connected to the working channel 38 consumers with pressure medium, from
  • valve seat wall 12 is pressure balanced, because the pressure prevailing in the valve chamber 7 fluid pressure through the working channel 38 therethrough in the Kompensa tion chamber 52 on the valve chamber 7 opposite outer side 18 of the valve seat wall 12 is present. Accordingly, positional changes between the valve seats 41 and the shutter portions 65 that are not caused by the willful change of an operating state of the fluid control device 8 are eliminated or at least significantly reduced. Accordingly, the valve 3 maintains its operating points substantially constant, which ensures a high functional precision in particular in those cases in which the closure portions 65 can perform only a small stroke, which is especially typical for piezoelectric fluid control devices.

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Abstract

Es wird eine Ventilanordnung (1) vorgeschlagen, die ein Ventil (3) aufweist, in dem eine Ventilkammer (7) ausgebildet ist. Die Ventilkammer (7) ist von einer mehrere Ventilsitze (41) tragenden Ventilsitzwand (12) begrenzt, die von einem Arbeitskanal (38) durchsetzt ist, an den ein Verbraucher anschließbar ist. Der Arbeitskanal (38) kommuniziert mit einer auf der der Ventilkammer (7) entgegengesetzten Seite der Ventilsitzwand (12) angeordneten Kompensationskammer (52), so dass die Ventilsitzwand (12) hinsichtlich ihrer Belastung druckausgeglichen ist und eine hohe Funktionspräzision der Ventilanordnung gewährleistet wird.

Description

Ventilanordnung
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, mit einem Ventil, das über eine eine Ventilkammer umschließende Gehäusewandung verfügt, die eine Ventilsitzwand mit an ihrer der Ventilkammer zugewandten Innenseite angeordneten Ventilsitzen mindestens eines Speisekanals und mindestens eines Entlastungskanals aufweist, wobei in der Ventilkammer eine Fluid- steuereinrichtung angeordnet ist, die durch Zusammenwirken mit den Ventilsitzen in der Lage ist, den mindestens einen Speisekanal und den mindestens einen Entlastungskanal wahlweise abzusperren oder freizugeben, und wobei sich in der Gehäusewandung ein in die Ventilkammer einmündender und ständig mit der Ventilkammer in Fluidverbindung stehender Arbeitskanal erstreckt .
Eine aus der EP 1 564 464 Bl bekannte Ventilanordnung dieser Art enthält ein Ventil mit einem Ventilgehäuse, dessen Gehäusewandung eine Ventilkammer umschließt, in der eine piezoelektrische Fluidsteuereinrichtung angeordnet ist. Die Fluid- steuereinrichtung enthält einen piezoelektrischen Biegewandler, der in der Lage ist, den Fluiddurchgang durch einen in die Ventilkammer einmündenden Speisekanal und einen ebenfalls in die Ventilkammer einmündenden Entlastungskanal zu steuern. Beide Kanäle verfügen über einen mit dem Biegewandler kooperierenden Ventilsitz, der an der Innenseite einer Wand der Gehäusewandung angeordnet ist, die aufgrund ihrer Funktion als Ventilsitzwand bezeichnet werden kann. Ein weiterer
Fluidkanal, der als mit einem Verbraucher verbindbarer Arbeitskanal ausgebildet ist, steht in ständiger Fluidverbindung mit der Ventilkammer und mündet wie der Speisekanal und der Entlastungskanal zu der der Ventilkammer entgegengesetzten Außenseite der Ventilsitzwand aus. Entsprechend dem durch elektrische Ansteuerung vorgebbaren Betriebszustand der
Fluidsteuereinrichtung ist der Arbeitskanal durch die Ventilkammer hindurch mit entweder dem Speisekanal oder dem Entlastungskanal verbindbar oder kann von beiden Kanälen abgetrennt werden. Vor allem wenn das bekannte Ventil mit hohen Fluid- drücken betrieben wird, unterliegt die Gehäusewandung einer hohen Beanspruchung, die zu Verformungen der Gehäusewandung führen kann. Wenn davon die Ventilsitzwand betroffen ist, verändert sich die Relativlage zwischen den Ventilsitzen und dem Biegewandler, so dass das angestrebte Betriebsverhalten nicht mehr gewährleistet ist. Vor allem bei Fluidsteuerein- richtungen, die mit kurzen Hüben arbeiten, wie dies bei
Piezo-Biegewandlern der Fall ist, wirken sich schon geringfügige Verformungen gravierend auf die Funktionspräzision. aus .
Aus der DE 69319467 T2 ist ein elektropneumatischer Umformer bekannt, der ein Gehäuse mit zwei darin ausgebildeten Ventilkammern aufweist. Die eine Ventilkammer fungiert als Zuluftkammer und kommuniziert ständig mit einem Speisekanal. Die andere Ventilkammer fungiert als Entlastungskammer und kommuniziert ständig mit der Atmosphäre. In jeder Ventilkammer befindet sich ein Biegewandler, der durch Kooperation mit einem Ventilsitz die Fluidverbindung zwischen der betreffenden Ventilkammer und einer Verteilerkammer steuern kann, wobei die Verteilerkammer mit einem zu einem Verbraucher führenden Arbeitskanal verbunden ist. Die Verteilerkammer erstreckt sich parallel zu den beiden Ventilkammern und bildet ein Dämp- fungs-Volumen, das dazu dient, die Druckschwankungen einer anfänglichen Druckbeaufschlagung zu absorbieren.
Die DE 2 121 015 A offenbart ein Ventil, das über einen Einsatz verfügt, durch den hindurch sich ein Ventilkolben erstreckt. Der Einsatz ist von elastischen Dichtungsbauteilen flankiert, durch die er elastisch federnd gehalten ist. Auf diese Weise werden Beanspruchungen von dem Einsatz ferngehal ten .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen vorzuschlagen, durch die bei einem Ventil auf der Druckbeaufschla gung basierende Funktionsbeeinträchtigungen minimiert werden
Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit einer Ventil anordnung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Ventilsitzwand mit ihrer Außenseite eine durch den Arbeitska nal hindurch ständig mit der Ventilkammer in Fluidverbindung stehende Kompensationskammer begrenzt, so dass die Ventilsitzwand unabhängig vom Betriebszustand der Fluidsteuerein- richtung an ihrer Außenseite dem gleichen Fluiddruck ausgesetzt ist wie an ihrer Innenseite.
Durch diese Maßnahme wird an der Ventilsitzwand ein ständige Druckausgleich geschaffen. Unabhängig vom Betriebszustand de Fluidsteuereinrichtung herrschen in den die Ventilsitzkammer flankierenden Kammern - einerseits die Ventilkammer und ande rerseits die Kompensationskammer - untereinander gleichhohe Drücke, so dass ein Durchbiegen der Ventilsitzwand zumindest weitestgehend ausgeschlossen werden kann. Dementsprechend bleibt unabhängig von der absoluten Höhe des Fluiddruckes di grundsätzliche lagemäßige Beziehung zwischen der Fluidsteuer einrichtung und den Ventilsitzen konstant, was eine hohe Funktionspräzision auch in solchen Fällen gewährleistet, in denen der Hub eines mit den Ventilsitzen kooperierenden Ventilgliedes der Fluidsteuereinrichtung nur sehr gering ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Un¬ teransprüchen hervor.
Der Arbeitskanal ist zweckmäßigerweise so gestaltet, dass er die Ventilsitzwand unmittelbar durchsetzt und an der der Innenseite entgegengesetzten Außenseite der Ventilsitzwand in die Kompensationskammer ausmündet.
Die Kompensationskammer ist vorzugsweise so gestaltet, dass ihr Umriss im Bereich der Außenseite der Ventilsitzwand zumindest im Wesentlichen dem Umriss der Ventilkammer im Bereich der Innenseite der Ventilsitzwand entspricht. Auf diese Weise können die vom Fluid beaufschlagbaren Flächen an der Innenseite und an der Außenseite der Ventilsitzwand zumindest im Wesentlichen gleichgroß gehalten werden, was einen optimalen Druckkraftausgleich garantiert.
Zweckmäßigerweise mündet jeder Speisekanal und/oder jeder Entlastungskanal an der der Ventilkammer abgewandten Außenseite der Ventilsitzwand derart aus, dass seine der Außenseite zugeordnete Kanalmündung von der im Bereich der Außenseite angeordneten Kompensationskammer fluiddicht abgetrennt ist oder zumindest - insbesondere durch Applikation einer Dichtung - sehr einfach abgetrennt werden kann. Jedenfalls ist gewährleistet, dass zu keiner Zeit des Betriebs der Ventilanordnung eine direkte Fluidverbindung zwischen der Kompensationskammer und einem Speisekanal oder einem Entlastungskanal besteht .
Die Ventilanordnung enthält zweckmäßigerweise eine als Kammerdichtung bezeichnete Dichtung, von der die Kompensations- kammer umfangsseitig begrenzt ist und die für eine Abdichtung der Kompensationskammer zur Umgebung sorgt.
Zur fluiddichten Abtrennung des Speisekanals und/oder Entlastungskanals von der Kompensationskammer ist zweckmäßigerweise jeder an der Außenseite angeordneten Kanalmündung des Speise - kanals und/oder Entlastungskanals eine als Mündungsdichtung bezeichnete Dichtung zugeordnet, die die betreffende Kanal - mündung umrahmt. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Mündungsdichtung als bevorzugt einstückiger Bestandteil der Kammerdichtung ausgebildet ist. Die Kammerdichtung hat zweckmäßigerweise einen die Kompensationskammer umfangsseitig umrahmenden Rahmenabschnitt, der beispielsweise rechteckig geformt ist, und außerdem mindestens einen diesen Rahmenabschnitt durchquerenden Stegabschnitt, der mindestens eine Mündungsdichtung bildet . Bevorzugt enthält die Kammerdichtung zwei Stegabschnitte, deren einer die dem mindestens einen Speisekanal zugeordnete Mündungsdichtung bildet und deren anderer die dem mindestens einen Entlastungskanal zugeordnete Mündungsdichtung bildet. Da die Kompensationskammer durch jeden Stegabschnitt der Kammerdichtung in zwei Kammerabschnitte unterteilt ist, ist pro Stegabschnitt mindestens ein den Stegabschnitt überbrückender Bypasskanal vorhanden, durch den die den Stegabschnitt flankierenden Kammerabschnitte in ständiger Fluidverbindung miteinander stehen, so dass jeder Kammerabschnitt mit einem gleichhohen Druck beaufschlagbar ist wie die Ventilkammer.
Besonders einfach und effektiv kann mindestens ein Bypasskanal dadurch realisiert werden, dass in der Außenseite der Ventilsitzwand in dem von einem Stegabschnitt der Kammerdichtung überdeckten Bereich eine Überströmnut ausgebildet ist, die den betreffenden Stegabschnitt unterquert und die mit beiden den Stegabschnitt flankierenden Kammerabschnitten kom- muniziert. Jeder Stegabschnitt bildet somit quasi eine Dichtung, die über eine lokale Undichtigkeit verfügt.
Die Ventilanordnung verfügt zweckmäßigerweise über eine die Kompensationskammer an der der Außenseite der Ventilsitzwand gegenüberliegenden Seite begrenzende Begrenzungswand. Eine derart ausgebildete Kompensationskammer ist zweckmäßigerweise auf der einen Seite von der Ventilsitzwand und auf der gegenüberliegenden Seite von der Begrenzungswand begrenzt und darüber hinaus umfangsseitig von einem sie umrahmenden Rahmenabschnitt einer bevorzugt gummielastische Eigenschaften aufweisenden Kammerdichtung.
Die Begrenzungswand liegt zur Bildung der Kompensationskammer unter Abdichtung an der Kammerdichtung an, wobei diese Kammerdichtung zweckmäßigerweise auch die oben erwähnten Mündungsdichtungen enthält. Prinzipiell könnten die Mündungsdichtungen allerdings auch als bezüglich der Kammerdichtung separate Bauteile realisiert werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Ventilanordnung ist die die Kompensationskammer begrenzende Begrenzungswand von einem bezüglich des Ventils separaten Ventilträger gebildet, an dem das Ventil in bevorzugt lösbarer Weise befestigt ist oder befestigt werden kann. In diesem Fall ist die Kompensationskammer dann geschlossen, wenn das Ventil an dem Ventilträger montiert ist, wobei zwischen dem Ventil und dem Ventilträger zweckmäßigerweise die schon erwähnte Kammerdichtung platziert ist. An ein und demselben Ventilträger können ohne weiteres gleichzeitig mehrere Ventile montiert sein.
Bei einer alternativen Bauform ist die Begrenzungswand als unmittelbarer Bestandteil der Gehäusewandung des Ventils ausgebildet, so dass ein doppelwandiger Aufbau vorliegt, bei dem ein Wandabschnitt der Gehäusewandung von der Ventilsitzwand und der beabstandet zu der Ventilsitzwand angeordneten Begrenzungswand gebildet ist. In einem solchen Fall kann man eine separate Kammerdichtung einsparen, wenn die beiden Wände auf sonstige Weise und insbesondere einstückig miteinander verbunden sind. Zur Vermeidung eines fluidischen Kurzschlusses zwischen einerseits der Kompensationskammer und andererseits dem Speisekanal und dem Entlastungskanal kann in der Kompensationskammer eine bezüglich der jeweiligen Kanalmündung konzentrische Mündungsdichtung angeordnet sein oder vorzugsweise eine im Querschnitt ringförmige Kanalwand, die die Kompensationskammer durchsetzt und einerseits an der Ventilsitzwand und andererseits an der Begrenzungswand einstückig angeformt ist .
In der Begrenzungswand erstreckt sich zweckmäßigerweise ein Ausgangskanal, der einerseits zu der Kompensationskammer ausmündet und dadurch ständig mit dem Arbeitskanal in Fluidver- bindung steht. Der Ausgangskanal führt zweckmäßigerweise zu einer außen an der Begrenzungswand angeordneten Anschlussöffnung, wo eine Anschlusseinrichtung angeordnet sein kann, die ein bevorzugt lösbares Anschließen einer zu einem Verbraucher führenden Fluidleitung gestattet.
In der Begrenzungswand erstrecken sich zweckmäßigerweise auch mindestens ein mit dem mindestens einen Speisekanal kommunizierender Einlasskanal und/oder mindestens ein mit dem mindestens einen Entlastungskanal kommunizierender Auslasskanal. Auch diese Kanäle führen andererseits zweckmäßigerweise zu einer Außenfläche der Begrenzungswand, wo ihnen bei Bedarf je eine Anschlusseinrichtung zugeordnet sein kann, um im Falle des Speisekanals eine zu einer Druckquelle führende Fluidleitung anschließen zu können und im Falle des Entlastungskanals bei Bedarf einen Schalldämpfer. Ein vorteilhafter Aufbau der Ventilanordnung sieht eine schwimmende Lagerung der Ventilsitzwand bezüglich eines sie tragenden Ventilträgers vor. Auf diese Weise wird ein unerwünschtes Verbiegen der Gehäusewandung des Ventils beim Befestigen an dem Ventilträger verhindert. Ein solches Verbiegen könnte die Betriebspunkte des Ventils ebenso verändern wie eine unausgeglichene Fluiddruckbeaufschlagung der Ventilsitzwand. Die schwimmende Lagerung wird insbesondere dadurch realisiert, dass einerseits zwischen der Ventilsitzwand und dem Ventilträger eine die dort angeordnete Kompensationskammer umrahmende, elastisch nachgiebige Kammerdichtung platziert wird und andererseits auf der dem Ventilträger entgegengesetzten Seite zwischen der Ventilsitzwand und einem zum Verspannen mit dem Ventilträger dienenden Niederhalter ein gummielastisches Ausgleichselement angeordnet ist. Die Komponenten sind so aufeinander abgestimmt, dass im fest mit dem Ventilträger verspannten Zustand des Niederhalters weder zwischen dem Niederhalter und der Ventilsitzwand noch zwischen dem Ventilträger und der Ventilsitzwand ein direkter Kontakt besteht, sondern dort jeweils ein elastisch nachgiebiges Element zwischengefügt ist .
Ein besonders zweckmäßiger Aufbau des Ventils sieht vor, dass der Niederhalter unmittelbar selbst einen Ventildeckel des Ventils bildet, der gemeinsam mit der Ventilsitzwand die Ventilkammer begrenzt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Figur 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer perspektivischen Darstellung, Figur 2 die Ven ilanordnung aus Figur 1 in einer Explosionsdarstellung, einen Längsschnitt durch die Ventilanordnung aus Figur 1 gemäß Schnittlinie III-III, eine Draufsicht auf das Ventil der beispielhaften Ventilanordnung mit Blickrichtung gemäß Pfeil IV- IV im abgenommenen Zustand des Gehäusedeckels und bei entfernter Fluidsteuereinrichtung, so dass unmittelbar die Einmündungsbereiche der diversen Kanäle in die Ventilkammer sichtbar sind, eine Unteransicht des Ventils der beispielsgemäßen Ventilanordnung mit Blickrichtung gemäß Schnittlinie V-V aus Figur 3, wobei eine an der Außenseite der Ventilsitzwand anliegende Kammerdichtung sichtbar ist, und eine mit Figur 5 vergleichbare Unteransicht des Ventils ohne Darstellung des Niederhalters und im entfernten Zustand der Kammerdichtung, so dass als Bypasskanäle genutzte Überströmnuten sichtbar sind, wobei ein strichpunktiert umrahmter Ausschnitt im Bereich einer solchen Überströmnut nochmals gesondert vergrößert abgebildet ist.
Die in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Ventilanordnung enthält beim Ausführungsbeispiel einen Ventil - träger 2 und ein auf einer Bestückungsfläche 4 des Ventilträgers 2 montierbares und in der aus Figuren 1 und 3 ersichtlichen Gebrauchsstellung auch tatsächlich montiertes Ventil 3. Das Ventil 3 hat ein allgemein mit Bezugsziffer 5 bezeichnetes Ventilgehäuse, das über eine vorzugsweise aus einem
Kunststoffmaterial bestehende Gehäusewandung 6 verfügt, die einen eine Ventilkammer 7 bildenden Hohlraum umschließt.
In der Ventilkammer 7 befindet sich eine Fluidsteuereinrich- tung 8, die bevorzugt elektrisch betätigbar ausgebildet ist und die beim Ausführungsbeispiel von piezoelektrischer Bauart ist. Mittels der Fluidsteuereinrichtung 8 lässt sich die Fluidströmung eines fluidischen Druckmediums durch verschiedene Fluidkanäle hindurch steuern, wobei es sich bei dem fluidischen Druckmedium insbesondere um Druckluft handelt.
Die Gehäusewandung 6 ist bevorzugt kastenartig strukturiert. Sie enthält einen beim Ausführungsbeispiel einen Boden definierenden Wandabschnitt, der aufgrund seines noch zu erläuternden Auf aus als Ventilsitzwand 12 bezeichnet sei, wobei diese Ventilsitzwand 12 bevorzugt einen rechteckigen Umriss aufweist. Das Ventilgehäuse 5 hat vorzugsweise eine Längsgestalt mit Längsachse 13, wobei die längeren Rechteckseiten der Ventilsitzwand 12 parallel zu der Längsachse 13 ausgerichtet sind.
Am Rand der Ventilsitzwand 12 schließt sich ein weiterer Wandabschnitt der Gehäusewand 6 an, der im Folgenden als Um- fangswand 14 bezeichnet sei und der rahmenförmig strukturiert ist, wobei er von der Ventilsitzwand 12 in Achsrichtung einer zu der Längsachse 13 rechtwinkeligen Hochachse 15 des Ventilgehäuses 5 wegragt .
Die Ventilsitzwand 12 und die Umfangswand 14 sind zweckmäßigerweise einstückig miteinander ausgebildet und bilden gemeinsam ein beispielsweise trog- oder napfförmiges
Gehäuseunterteil 5a des Ventilgehäuses 5. An der der Ventilsitzwand 12 in Achsrichtung der Hochachse 15 gegenüberliegenden Seite, die beim Ausführungsbeispiel in der dort gezeigten Ausrichtung eine Oberseite darstellt, ist die Ventilkammer 7 durch einen Gehäusedeckel 5b verschlossen, der unter Zwischenfügung einer dem Umfangsverlauf der Umfangswand 14 folgenden, rahmenförmigen Deckeldichtung 16 fluiddicht an die Umfangswand 14 angesetzt ist.
Die Ventilsitzwand 12 hat eine der Ventilkammer 7 zugewandte Innenseite 17 und eine diesbezüglich entgegengesetzte, in der am Ventilträger 2 montierten Gebrauchsstellung dem Ventilträger 2 zugewandte Außenseite 18.
In der Gebrauchsstellung des Ventils 3 ist zwischen dem Ventil 3 und dem Ventilträger 2 eine Dichtung angeordnet, die wie die Deckeldichtung 16 aus einem Material mit gummielastischen Eigenschaften besteht und die aufgrund ihrer noch zu beschreibenden Hauptfunktion als Kammerdichtung 22 bezeichnet sei. Die Kammerdichtung 22 liegt in der montierten Gebrauchsstellung des Ventils 3 einerseits an der Bestückungsfläche 4 des Ventilträgers 2 und andererseits an der Außenseite 18 der Ventilsitzwand 12 an. Seitens der Ventilsitzwand 12 ist sie dabei zweckmäßigerweise über einen Teil ihrer Höhe in einer in der Ventilsitzwand 12 ausgebildeten Dichtungs-Aufnahmenut angeordnet, die im Folgenden zur besseren Unterscheidung als erste Dichtungs-Aufnahmenut 23 bezeichnet sei.
In der dem Gehäusedeckel 5b zugewandten Randfläche der Umfangswand 14 ist zweckmäßigerweise eine zweite Dichtungs- Aufnahmenut 24 ausgebildet, in der die Deckeldichtung 16 mit einem Teil ihrer Höhe einsitzt.
Während die Kammerdichtung 22 an der Außenseite 18 ein Stückweit über die Ventilsitzwand 12 vorsteht, ragt die Deckel- dichtung 16 ein Stückweit nach oben über die Umfangswand 14 hinaus .
Somit ergibt sich bei montiertem Ventil 3 ein von der Kammerdichtung 22 überbrückter erster Luftspalt 25 zwischen der Ventilsitzwand 12 und dem Ventilträger 2 und außerdem ein von der Deckeldichtung 16 überbrückter zweiter Luftspalt 26 zwischen der Umfangswand 14 und dem Gehäusedeckel 5b.
Beim Ventil 3 des Ausführungsbeispiels ist der Gehäusedeckel 5b in vorteilhafter Weise ein unmittelbarer Bestandteil eines insgesamt mit Bezugsziffer 27 bezeichneten Niederhalters, durch den das Ventil 3 in seiner Gebrauchsstellung an dem Ventilträger 2 befestigt ist.
Der Niederhalter 27 hat exemplarisch einen U- förmigen Querschnitt, wobei der Querschnitt rechtwinkelig zu der Längsachse 13 betrachtet wird. Hierbei schließt sich an die beiden Längsränder eines den Gehäusedeckel 5b bildenden plattenför- migen Abschnittes des Niederhalters 27 einer von zwei nach unten ragenden Halteschenkeln 27a, 27b an, wobei der Niederhalter 27 mit seiner U-Öffnung voraus so auf das
Gehäuseunterteil 5a aufgesetzt ist, dass er mit dem den
Gehäusedeckel 5b bildenden Abschnitt die Ventilkammer 7 überdeckt. Die beiden Halteschenkel 27a, 27b greifen längsseits an dem Gehäuseunterteil 5a vorbei nach unten, wobei von jedem Halteschenkel 27a, 27b an seinem dem Gehäusedeckel 5b entgegengesetzten freien Ende eine oder mehrere gelochte Befestigungslaschen 28 nach außen wegragen. In dem Ventilträger 2 sind mehrere zu der Bestückungsfläche 4 ausmündende Befestigungslöcher 32 ausgebildet, die jeweils ein Innengewinde aufweisen und die im angesetzten Zustand des Niederhalters 27 mit je einem Loch einer Befestigungslasche 28 fluchten. Mittels Befestigungsschrauben 33, die durch wenigstens eine Be- festigungslasche 28 auf beiden Seiten des Ventils 3 hindurchgeführt und in ein Befestigungsloch 32 eingeschraubt sind, ist der Niederhalter 27 mit dem Ventilträger 2 so
verspannbar, dass er sich - beim Ausführungsbeispiel mit den Befestigungslaschen 28 - fest an dem Ventilträger 2 abstützt.
Die in Achsrichtung der Hochachse 15 gemessene Höhe des Niederhalters 27 ist so auf die Höhe des Gehäuseunterteils 5a abgestimmt, dass im fest mit dem Ventilträger 2 verspannten Zustand des Niederhalters 27 der lichte Abstand zwischen dem Gehäusedeckel 5b und der Bestückungsfläche 4 größer ist als die Höhe des Gehäuseunterteils 5a. Die Höhendifferenz wird durch die Deckeldichtung 16 und die Kammerdichtung 22 überbrückt. Selbige sind durch den Niederhalter 27 zwischen den sie flankierenden Komponenten verspannt, so dass sie ihrer Abdichtfunktion nachkommen können. Gleichzeitig bewirken sie aber auch eine vorteilhafte schwimmende Lagerung der Ventilsitzwand 12 bezüglich des Ventilträgers 2. Die Ventilsitzwand 12 beziehungsweise das die Ventilsitzwand 12 enthaltende Gehäuseunterteil 5a ist hierbei nicht auf Block mit dem Ventilträger 2 verschraubt, sondern kann zwischen dem
Gehäusedeckel 5b und dem Ventilträger 2 aufgrund der Nachgiebigkeit der Deckeldichtung 16 und der Kammerdichtung 12 verkippen beziehungsweise "schwimmen". Mithin kann die Ventilsitzwand 12 beim Befestigen des Ventils 3 nicht verbogen werden, was sich vorteilhaft auf die Funktionspräzision des Ventils 3 auswirkt. Man kann somit sagen, dass sowohl die Kammerdichtung 22 als auch die Deckeldichtung 16 jeweils ein gummielastisches Ausgleichselement zur flexiblen und stets nachgiebigen Fixierung der Ventilsitzwand 12 bilden.
Die Ventilsitzwand 12 ist von mindestens einem und exemplarisch von zwei Speisekanälen 34 durchsetzt. Jeder Speisekanal 34 mündet mit einer inneren Kanalmündung 34a in die Ventil- kammer 7 und mit einer äußeren Kanalmündung 34b zur Außenseite 18 aus. Zur Gewährleistung der gewünschten Funktion würde prinzipiell ein einziger Speisekanal 34 ausreichen. Wenn daher im Folgenden von den Speisekanälen 34 die Rede ist, soll damit auch eine Ausführungsform mit nur einem Speisekanal gemeint sein.
Die inneren Kanalmündungen 34a der Speisekanäle 34 sind einem ersten schmalseitigen Endbereich 35 der Ventilsitzwand 12 zugeordnet .
Mit Abstand in Achsrichtung der Längsachse 13 zu den Speisekanälen 34 ist die Ventilsitzwand 12 von mindestens einem und beim Ausführungsbeispiel von genau einem Entlastungskanal 36 durchsetzt. Er mündet mit einer inneren Kanalmündung 36a in die Ventilkammer 7 aus und mit einer äußeren Kanalmündung 36b zur Außenseite 18. Exemplarisch liegt der Entlastungskanal 36 in etwa in einem mittleren Bereich zwischen dem ersten schmalseitigen Endbereich 35 und einem hierzu entgegengesetzten zweiten schmalseitigen Endbereich 37 der Ventilsitzwand 12.
Die Ventilsitzwand 12 ist des Weiteren von einem Arbeitskanal 38 durchsetzt, der mit einer inneren Kanalmündung 38a zur Ventilkammer 7 ausmündet und mit einer äußeren Kanalmündung 38b zur Außenseite 18 der Ventilsitzwand 12. Vorzugsweise, jedoch nicht zwingend, liegt der Arbeitskanal 38 bezogen auf die Längsachse 13 zwischen einerseits den Speisekanälen 34 und andererseits dem Entlastungskanal 36.
Jeder Speisekanal 34 und jeder Entlastungskanal 36 ist im Bereich seiner inneren Kanalmündung 34a, 34b, 36a von einem bevorzugt erhaben ausgebildeten und zweckmäßigerweise in die Ventilkammer 7 hinein vorstehenden Ventilsitz 41 umrahmt. Diese Ventilsitze 41 sind die Namensgeber für die Ventilsitzwand 12.
Der Ventilträger 2 ist von einem Einlasskanal 42 durchsetzt, der mit einer ersten Kanalmündung 42a zur Bestückungsfläche 4 ausmündet, wobei diese erste Kanalmündung 42a in der montierten Gebrauchsstellung des Ventils 3 der äußeren Kanalmündung 34b des Speisekanals 34 gegenüberliegt. Mit einer entgegengesetzten zweiten Kanalmündung öffnet sich der Einlasskanal 42 zu einer von der Bestückungsfläche 4 abweichenden Außenfläche des Ventilträgers 2, wo er mit einer Anschlusseinrichtung 43a versehen ist.
Der Ventilträger 2 ist des Weiteren von einem Auslasskanal 44 durchsetzt, der mit einer ersten Kanalmündung 44a zu der Bestückungsfläche 4 ausmündet, wobei diese erste Kanalmündung 44a der äußeren Kanalmündung 36b des Entlastungskanals 36 gegenüberliegt. Der Auslasskanal 44 mündet außerdem mit einer zweiten Kanalmündung zu einer Außenfläche des Ventilträgers 2 aus, wo er mit einer Anschlusseinrichtung 43b versehen ist.
Schließlich ist der Ventilträger 2 auch noch von einem Ausgangskanal 45 durchsetzt, der mit einer ersten Kanalmündung 45a so zu der Bestückungsfläche 4 ausmündet, dass er mit dem Arbeitskanal 38 kommuniziert. Mit einer zweiten Kanalmündung öffnet sich der Ausgangskanal 45 zu einer Außenfläche des Ventilträgers 2, wo er mit einer Anschlusseinrichtung 43c versehen ist.
Jede Anschlusseinrichtung 43a, 43b, 43c ist geeignet, um eine Fluidleitung, beispielsweise einen Fluidschlauch, lösbar anschließen zu können. Auf diese Weise kann der Einlasskanal 42 mit einer Druckquelle und der Ausgangskanal 45 mit einem zu betätigenden Verbraucher verbunden werden. Außerdem kann der Auslasskanal 44 mit einer Drucksenke, insbesondere mit der Atmosphäre verbunden werden, wobei allerdings auch eine di¬ rekte Verbindung mit der Atmosphäre möglich ist, ohne eine Fluidleitung zu verwenden. In die zugeordnete Anschlusseinrichtung 43b kann hierzu beispielsweise ein Schalldämpfer eingesetzt werden. Alternativ kann die Anschlusseinrichtung 43b auch ersatzlos entfallen.
Zwischen der Ventilsitzwand 12 und dem Ventilträger 2 befinden sich zwei Mündungsdichtungen 46, 47, wobei eine erste Mündungsdichtung 46 die äußere Kanalmündung 36b und die erste Kanalmündung 44a umrahmt, während eine zweite Mündungsdichtung 47 gemeinsam die äußeren Kanalmündungen 34b und die diesen beiden äußeren Kanalmündungen 34b gemeinsam zugeordnete erste Kanalmündung 42a umrahmt. Während die erste Mündungsdichtung 46 hierzu kreisringförmig ausgebildet sein kann, hat die zweite Mündungsdichtung 47 zweckmäßigerweise eine längliche, schmalseitig abgerundete Gestalt, was insbesondere aus Figur 5 ersichtlich ist.
Jede Mündungsdichtung 46, 47 liegt unter Abdichtung einerseits an der Außenseite 18 der Ventilsitzwand 12 und andererseits an der Bestückungsfläche 4 an. Auf diese Weise ist der Kanalübergang zwischen einerseits dem Speisekanal 34 und dem Einlasskanal 42 und andererseits dem Entlastungskanal 36 und dem Auslasskanal 44 zur Umgebung hin abgedichtet. Es ist ein leckagefreier Fluidübertritt möglich.
Ein leckagefreier Fluidübertritt zwischen dem Arbeitskanal 38 und dem Ausgangskanal 45 ist durch einen rahmenartig ausgebildeten und deshalb als Rahmenabschnitt 48 bezeichneten Abschnitt der Kammerdichtung 22 gewährleistet, der sowohl die äußere Kanalmündung 38b des Arbeitskanals 38 als auch die erste Kanalmündung 45a des Ausgangskanals 45 umrahmt. Der Rahmenabschnitt 48 ist ferner derart zwischen dem Ventilgehäuse 5 und dem Ventilträger 2 angeordnet, dass er auch die beiden Mündungsdichtungen 46, 47 umrahmt. Durch den Rahmenab¬ schnitt 48 wird der Außenumfang eines in der Höhenrichtung 15 zwischen der Ventilsitzwand 12 und dem Ventilträger 2 ausgebildeten Zwischenraumes begrenzt, wobei dieser Zwischenraum aufgrund seiner Funktion als Kompensationskammer 52 bezeichnet sei. Der Arbeitskanal 38 und der Ausgangskanal 45 stehen über die Kompensationskammer 52 hinweg in ständiger Fluidver- bindung miteinander, wobei sie aufgrund der Mündungsdichtungen 46, 47 fluiddicht vom Speisekanal 34, Entlastungskanal 36, Einlasskanal 42 und Auslasskanal 44 abgeschirmt sind.
Die Mündungsdichtungen 46, 47 können prinzipiell als bezüglich der Kammerdichtung 22 separate Komponenten ausgebildet sein. Ihre Herstellung und Montage wird jedoch begünstigt, wenn sie wie beim Ausführungsbeispiel jeweils einen unmittelbaren und vorzugsweise einstückigen Bestandteil der Kammerdichtung 22 darstellen. Dementsprechend enthält die Kammerdichtung 22 beim Ausführungsbeispiel außer dem Rahmenabschnitt 48 auch noch zwei Abschnitte, die die beiden rahmenartigen Mündungsdichtungen 46, 47 bilden.
Exemplarisch sind die Mündungsdichtungen 46, 47 dadurch in die Kammerdichtung 22 integriert, dass sie jeweils Bestandteil eines von zwei Stegabschnitten der Kammerdichtung 22 sind, die im Folgenden als erster und zweiter Stegabschnitt 53, 54 bezeichnet seien.
Der Rahmenabschnitt 48 der Kammerdichtung 22 hat eine Längs - gestalt mit zwei zueinander beabstandeten und sich in Achs- richtung der Längsachse 13 erstreckenden längsseitigen Rahmenschenkeln 48a, 48b sowie zwei rechtwinkelig dazu verlaufenden und jeweils die beiden längsseitigen Rahmenschenkel 48a, 48b endseitig verbindenden schmalseitigen Rahmenschenkeln 48c, 48d. Die beiden Stegabschnitte 43, 44 sind zwischen den beiden schmalseitigen Rahmenschenkeln 48c, 48d angeordnet und erstrecken sich jeweils bevorzugt rechtwinkelig zur
Längsachse 13 zwischen den beiden längsseitigen Rahmenschenkeln 48a, 48b, mit denen sie jeweils einstückig verbunden sind. Jeder Stegabschnitt 53, 54 enthält eine der beiden Mündungsdichtungen 46, 47 sowie zwei Verbindungsstege 55, die die zugeordnete Mündungsdichtung 46, 47 mit jeweils einem der beiden längsseitigen Rahmenschenkel 48a, 48b verbinden.
Aufgrund der geschilderten Anordnung wird die Kompensations- kammer 52 durch jeden Stegabschnitt 53, 54 in zwei zueinander benachbarte Kammerabschnitte unterteilt, woraus exemplarisch ein zwischen den beiden Stegabschnitten 53, 54 liegender mittlerer Kammerabschnitt 56a resultiert und außerdem zwei äußere Kammerabschnitte 56b, 56c, die jeweils zwischen einem der beiden Stegabschnitte 53, 54 und einem der beiden schmalseitigen Rahmenschenkel 48c, 48d liegen.
Der Arbeitskanal 38 mündet wie der Ausgangskanal 45 in den mittleren Kammerabschnitt 56a ein.
Wenn das Ventil 3 in der Gebrauchsstellung montiert ist, ist die Kompensationskammer 52 in der Achsrichtung der Hochachse 15 einerseits von der Außenseite 18 der Ventilsitzwand 12 begrenzt und andererseits, diesbezüglich gegenüberliegend, von dem Ventilträger 2, der insofern eine der Ventilsitzwand in der Höhenrichtung 15 mit Abstand gegenüberliegende Begrenzungswand 10 bildet. Die Bestückungsfläche 4 ist an der Be¬ grenzungswand 10 ausgebildet. Da die Kammerdichtung 22 sowohl an der Außenseite 18 der Ventilsitzwand 12 als auch an der Begrenzungswand 10 dichtend anliegt, und zwar sowohl mit dem Rahmenabschnitt 48 als auch mit den beiden Stegabschnitten 53, 54, sind alle Kammerabschnitte 56a, 56b, 56c der Kompensationskammer 52 von der Umgebung fluiddicht abgetrennt.
Gleichwohl sind Maßnahmen getroffen, die eine ständige Fluid- verbindung zwischen den einzelnen Kammerabschnitten 56a, 56b, 56c gewährleisten. Genauer gesagt ist der mittlere Kammerabschnitt 56a ständig mit sowohl dem einen als auch dem anderen äußeren Kammerabschnitt 56b, 56c fluidisch verbunden. Auf diese Weise herrscht in allen Kammerabschnitten 56a, 56b, 56c und mithin in der gesamten Kompensationskammer 52 stets zumindest im Wesentlichen der gleiche Fluiddruck.
Dadurch, dass der mittlere Kammerabschnitt 56a durch den Arbeitskanal 38 hindurch ständig mit der Ventilkammer 7 fluidisch verbunden ist, herrscht unabhängig vom Betriebszustand der Fluidsteuereinrichtung 8 in der Kompensationskammer 52 beziehungsweise in deren verschiedenen Kammerabschnitten 56a, 56b, 56c der gleiche Fluiddruck wie in der Ventilkammer 7.
Dies hat den Effekt, dass die die Ventilsitze 41 aufweisende Ventilsitzwand 12 unabhängig vom Betriebszustand der Fluidsteuereinrichtung 8 an ihrer Außenseite 18 dem gleichen
Fluiddruck ausgesetzt ist wie an ihrer Innenseite 17. Als Folge hiervon ist die Ventilsitzwand 12 belastungsmäßig druckausgeglichen, so dass sie sich im Betrieb des Ventils 3 nicht verbiegt und die Ventilsitze 41 eine konstante Lage einnehmen, so dass sich ungeachtet des schwankenden Innendruckes in der Ventilkammer 7 keine Veränderungen in den Betriebspunkten des Ventils 3 einstellen.
Dieser Druckausgleichseffekt ist beim Ausführungsbeispiel optimal dadurch gewährleistet, dass der insbesondere von dem Rahmenabschnitt 48 definierte Umriss der Kompensationskammer 52 im Bereich der Außenseite 18 zumindest im Wesentlichen dem im Bereich der Innenseite 17 von der Umfangswand 14 definierten Umriss der Ventilkammer 7 entspricht. Aufgrund konstruktiver Zwänge wird es zwar meist nicht möglich sein, die außen und innen an der Ventilsitzwand 12 dem Fluiddruck ausgesetzten Flächen exakt gleichgroß auszubilden. Auch wenn jedoch die Druckbeaufschlagungsfläche an der Außenseite 18 von derjenigen an der Innenseite 17 etwas abweicht, ergibt sich bereits ein sich auf das Betriebsverhalten des Ventils 3 positiv auswirkender Effekt.
Die ständige Fluidverbindung zwischen den einzelnen Kammerabschnitten 56a, 56b, 56c wird insbesondere dadurch gewährleistet, dass jedem Stegabschnitt 53, 54 mindestens ein Bypasska- nal 57 zugeordnet ist, durch den der Stegabschnitt 53, 54 bei montierter Kammerdichtung 22 fluidisch überbrückt wird.
Zweckmäßigerweise ist jedem Verbindungssteg 55 ein eigener Bypasskanal 57 zugeordnet, der den Verbindungssteg 55 überbrückt. Eine besonders zweckmäßige Realisierungsform sieht vor, dass jeder Bypasskanal 57 in Form einer im Folgenden als Überströmnut 58 bezeichneten Mut realisiert ist, die an der Außenseite 18 in die Ventilsitzwand 12 eingebracht ist. Die Überströmnut 58 ist derart platziert und ausgestaltet, dass sie bei montierter Kammerdichtung 22 den zugeordneten Verbindungssteg 55 unterquert, so dass sich der Verbindungssteg 55 über sie hinweg erstreckt, wobei sie eine derartige Länge hat, dass sie einenends zu dem mittleren Kammerabschnitt 56a und andernends zum benachbarten äußeren Kammerabschnitt 56b oder 56c offen ist. Mit anderen Worten wird hier quasi eine lokale Undichtigkeit der Stegabschnitte 53, 54 hervorgerufen, die einen Druckausgleich innerhalb der vorhandenen Kammerabschnitte 56a, 56b, 56c ermöglicht. Die Kontur der ersten Dichtungs-Aufnahmenut 23 ist zweckmäßigerweise an die Kontur der Kammerdichtung 22 angepasst . Auf diese Weise hat die erste Dichtungs-Aufnahmenut 23 einen den Rahmenabschnitt 48 aufnehmenden rahmenförmigen Nutabschnitt 23a und zwei die beiden Stegabschnitte 53, 54 aufnehmende stegförmige Nutabschnitte 23b. Die Überströmnuten 58 sind als Einschnitte in die stegförmigen Nutabschnitte 23b ausgebildet, was in Figur 6 gut ersichtlich ist, wobei ihre Nutlänge größer ist als die Nutbreite des zugeordneten Stegabschnittes 53, 54 im Bereich der Überströmnut 58.
Die Fluidsteuereinrichtung 8 ist insbesondere elektrisch betätigbar. Sie verfügt über außerhalb des Ventilgehäuses 5 zugängliche elektrische Schnittstellenmittel 62, an denen elektrische Betätigungssignale, die von einer externen elektronischen Steuereinrichtung stammen, einspeisbar sind.
Die Fluidsteuereinrichtung 8 enthält Ventilgliedmittel 63, die aus einem oder mehreren Ventilgliedern bestehen und die beim Ausführungsbeispiel in vorteilhafter Weise in Form eines piezoelektrischen Biegewandlers 64 ausgeführt sind. Die Ventilgliedmittel 63 sind im Innern der Ventilkammer 7 am Ventilgehäuse 5 abgestützt und enthalten eine der Anzahl der Ventilsitze 41 entsprechende Anzahl von Verschlussabschnitten 65, die jeweils einem Ventilsitz 41 gegenüberliegen.
Exemplarisch bestehen die Verschlussabschnitte 65 aus gummielastischen Plättchen, die an dem Biegewandler 64 angeordnet sind.
Durch Federmittel 66 der Fluidsteuereinrichtung 8 sind die Ventilgliedmittel 63 beim Ausführungsbeispiel ständig derart beaufschlagt, dass jeder Verschlussabschnitt 65 im elektrisch deaktivierten Zustand der Fluidsteuereinrichtung 8 eine Ab- Sperrstellung einnimmt, an der er dichtend am zugeordneten Ventilsitz 41 anliegt, so dass die Ventilkammer 7 sowohl vom Entlastungskanal 36 als auch von dem mindestens einen Speisekanal 34 fluiddicht abgetrennt ist.
Nach dem Vorbild des in der EP 1 564 464 Bl beschriebenen Piezoventils kann durch entsprechende elektrische Ansteuerung der Fluidsteuereinrichtung 8 deren Betriebszustand so geändert werden, dass entweder der Entlastungskanal 36 oder der mindestens eine Speisekanal 34 weiterhin abgesperrt bleibt, der jeweils andere Kanal 34, 36 jedoch freigegeben wird, indem der zugeordnete Verschlussabschnitt 65 vom betreffenden Ventilsitz 41 abgehoben wird. Der Biegewandler 64 wird dabei entweder nach oben oder nach unten ausgewölbt. Auf diese Weise kann der Arbeitskanal 38 durch die Ventilkammer 7 hindurch mit wahlweise dem Entlastungskanal 36 oder dem mindestens einen Speisekanal 34 verbunden und gleichzeitig vom jeweils anderen Kanal abgetrennt werden.
Diese Funktionalität der Fluidsteuereinrichtung 8 bietet die Möglichkeit, einen an den Arbeitskanal 38 angeschlossenen Verbraucher wahlweise mit Druckmedium zu versorgen, vom
Druckmedium zu entlasten oder unter einer konstanten Druckbeaufschlagung zu halten.
In allen Fällen ist die Ventilsitzwand 12 druckausgeglichen, weil der in der Ventilkammer 7 herrschende Fluiddruck durch den Arbeitskanal 38 hindurch auch in der Kompensa ionskammer 52 auf der der Ventilkammer 7 entgegengesetzten Außenseite 18 der Ventilsitzwand 12 ansteht. Dementsprechend sind Lageveränderungen zwischen den Ventilsitzen 41 und den Verschlussabschnitten 65, die nicht durch die gewollte Änderung eines Betriebszustandes der Fluidsteuereinrichtung 8 hervorgerufen werden, ausgeschlossen oder zumindest erheblich reduziert. Dementsprechend behält das Ventil 3 seine Betriebspunkte im Wesentlichen konstant bei, was eine hohe Funktionspräzision insbesondere auch in solchen Fällen gewährleistet, in denen die Verschlussabschnitte 65 einen nur geringen Hub ausführen können, was vor allem für piezoelektrische Fluidsteuerein- richtungen typisch ist.

Claims

Ansprüche
1. Ventilanordnung, mit einem Ventil (3), das über eine eine Ventilkammer (7) umschließende Gehäusewandung (6) verfügt, die eine Ventilsitzwand (12) mit an ihrer der Ventilkammer
(7) zugewandten Innenseite (17) angeordneten Ventilsitzen
(41) mindestens eines Speisekanals (34) und mindestens eines Entlastungskanals (36) aufweist, wobei in der Ventilkammer
(7) eine Fluidsteuereinrichtung (8) angeordnet ist, die durch Zusammenwirken mit den Ventilsitzen (41) in der Lage ist, den mindestens einen Speisekanal (34) und den mindestens einen Entlastungskanal (36) wahlweise abzusperren oder freizugeben, und wobei sich in der Gehäusewandung (6) ein in die Ventil - kammer (7) einmündender und ständig mit der Ventilkammer (7) in Fluidverbindung stehender Arbeitskanal (38) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsitzwand (12) mit ihrer Außenseite (18) eine durch den Arbeitskanal (38) hindurch ständig mit der Ventilkammer (7) in Fluidverbindung stehende Kompensationskammer (52) begrenzt, so dass die Ventilsitzwand
(12) unabhängig vom Betriebszustand der Fluidsteuereinrichtung (8) an ihrer Außenseite (18) dem gleichen Fluiddruck ausgesetzt ist wie an ihrer Innenseite (17) .
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskanal (38) die Ventilsitzwand (12) durchsetzt und an der der Innenseite (17) entgegengesetzten Außenseite (18) der Ventilsitzwand (12) in die Kompensationskammer (52) ausmündet .
3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umriss der Kompensationskammer (52) im Bereich der Außenseite (18) der Ventilsitzwand (12) zumindest im Wesentlichen dem Umriss der Ventilkammer (7) im Bereich der Innenseite (17) der Ventilsitzwand (12) entspricht.
4. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Speisekanal (34) und/oder mindestens ein Entlastungskanal (36) an der der Ventilkammer (7) abgewandten Außenseite (18) der Ventilsitzwand (12) derart ausmündet, dass seine Kanalmündung (34b, 36b) von der Kompensationskammer (52) fluiddicht abgetrennt oder abtrennbar ist .
5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskammer (52) umfangssei- tig von einer unter Abdichtung an der Außenseite (18) der Ventilsitzwand (12) anliegenden oder anlegbaren Kammerdichtung (22) umrahmt und fluiddicht begrenzt ist.
6. Ventilanordnung nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Ventilkammer (7) entgegengesetzte Kanalmündung (34b, 36b) des mindestens einen Speisekanals (34) und/oder Entlastungskanals (36) von einer unter Abdichtung an der Außenseite (18) der Ventilsitzwand (12) anliegenden oder anlegbaren Mündungsdichtung (46, 47) umrahmt und dadurch fluiddicht von der Kompensationskammer (52) abgetrennt oder abtrennbar ist.
7. Ventilanordnung nach Anspruch 6 in Verbindung mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mündungsdichtung (46, 47) ein unmittelbarer Bestandteil der Kammerdichtung (22) ist.
8. Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammerdichtung (22) einen die Kompensationskammer (52) umfangsseitig umrahmenden Rahmenabschnitt (48) und mindestens einen den Rahmenabschnitt (48) durchquerenden und mindestens eine Mündungsdichtung (46, 47) bildenden Stegabschnitt (53, 54) aufweist, wobei die Kompensationskammer (52) durch jeden Stegabschnitt (53, 54) in zwei Kammerabschnitte (56a, 56b; 56a, 56c) unterteilt ist, die durch mindestens einen den Stegabschnitt (53, 54) überbrückenden Bypasskanal (57) in ständiger Fluidverbindung miteinander stehen.
9. Ventilanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bypasskanal (57) von einer an der Außenseite (18) in der Ventilsitzwand (12) ausgebildeten Überströmnut (58) gebildet ist, die den zugeordneten Stegabschnitt (53, 54) der Kammerdichtung (22) unterquert .
10. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskammer (52) in mehrere Kammerabschnitte (56a, 56b, 56c) unterteilt ist, wobei der Arbeitskanal (38) in einen dieser Kammerabschnitte (56a) einmündet, wobei dieser Kammerabschnitt (56a) mit den anderen Kammerabschnitten (56b, 56c) in ständiger Fluidverbindung steht .
11. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskammer (52) an der der Außenseite (18) der Ventilsitzwand (12) gegenüberliegenden Seite von einer Begrenzungswand (10) der Ventilanordnung (1) begrenzt ist.
12. Ventilanordnung nach Anspruch 11 in Verbindung mit einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungswand (10) unter Abdichtung an der Kammerdichtung (22) und an einer eventuell vorhandenen Mündungsdichtung (46, 47) anliegt.
13. Ventilanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungswand (10) von einem bezüglich des Ventils (3) separaten Ventilträger (2) der Ventilanordnung (1) gebildet ist, an dem das Ventil (3) befestigt oder befestigbar ist.
14. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Begrenzungswand (10) ein zu der Kompensationskammer (52) ausmündender Ausgangskanal (45) ausgebildet ist, der andererseits zweckmäßigerweise zu einer außen an der Begrenzungswand (10) angeordneten Anschlussöffnung führt .
15. Ventilanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Begrenzungswand (10) mindestens ein mit dem mindestens einen Speisekanal (34) kommunizierender Einlasskanal (42) und/oder mindestens ein mit dem Entlastungskanal (36) kommunizierender Auslasskanal (44) ausgebildet ist.
16. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsitzwand (12) bezüglich eines sie tragenden Ventilträgers (2) der Ventilanordnung (1) schwimmend gelagert ist, indem zum einen zwischen ihr und dem Ventilträger (2) eine die Kompensationskammer (52) umrahmende, elastisch nachgiebige Kammerdichtung (22) angeordnet ist und zum anderen auf der dem Ventilträger (2) entgegengesetzten Seite zwischen ihr und einem mit dem Ventilträger (2) verspannbaren Niederhalter (27) ein gummielastisches Ausgleichselement angeordnet ist.
17. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidsteuereinrichtung (8) piezoelektrischer Art ist.
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