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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für eine Hochdruckreinigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
einer der unabhängigen
Ansprüche,
eine Hochdruckreinigungsvorrichtung mit einer derartigen Ventilanordnung
sowie eine Verwendung einer Gegenstange zur Schließkraftkompensation.
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Hochdruckreinigungsvorrichtungen,
auch kurz Hochdruckreiniger genannt, werden üblicherweise für Reinigungszwecke
eingesetzt. Eine Flüssigkeit,
insbesondere Wasser, wird von einer Hochdruckpumpe unter Druck gesetzt
und üblicherweise über eine
angeschlossene Ventilpistole und Düse ausgegeben. Die Hochdruckreinigungsvorrichtungen sind üblicherweise
mit einer Ventilanordnung (Unloader) versehen, so daß bei Schließen der
Ventilpistole bzw. Düse
und weiterlaufender Pumpe die Flüssigkeit
im Kreislauf förderbar
ist, die Pumpe also nicht gegen die geschlossene Ventilpistole bzw.
Düse arbeitet.
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Eine
derartige Ventilanordnung ist beispielsweise aus der
DE 198 38 947 C1 bekannt,
die den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildet. Die Ventilanordnung
weist eine Versorgungsleitung auf, die einlaßseitig an die Pumpe der Hochdruckreinigungsvorrichtung
anschließbar
ist. Auslaßseitig
ist eine Druckleitung zu einer Ventilpistole o. dgl. anschließbar. Die
Versorgungsleitung ist mit einem Rückschlagventil versehen, das
im Förderbetrieb
von der durchströmenden
Flüssigkeit
geöffnet
wird und bei Schließen
der Ventilpistole – also
Zusammenbrechen der Flüssigkeitsströmung – ebenfalls
schließt.
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Stromauf
des Rückschlagventils
zweigt eine Bypaßleitung
von der Versorgungsleitung ab, die zur Ansaugseite der Pumpe oder
einem Reservoir für
die Flüssigkeit
führt,
so daß die
Flüssigkeit
bei geöffneter Bypaßleitung
von der Pumpe im Kreislauf mit geringem Druckabfall förderbar
ist.
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Die
Bypaßleitung
ist durch ein Bypaßventil im
normalen Förderbetrieb
sperrbar. Insbesondere weist das Bypaßventil einen Ventil- bzw.
Schließkörper auf,
auf den der Flüssigkeitsdruck
in der Versorgungsleitung und die Kraft einer Schließfeder in Schließrichtung
wirken.
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Der
Schließkörper ist
mittels einer ersten Betätigungseinrichtung öffenbar.
Die erste Betätigungseinrichtung
weist einen Schaltkolben auf, der gegen eine einstellbare Federkraft
vom Ausgangsdruck der Ventilanordnung gegen den Schließkörper in Öffnungsrichtung
bewegbar ist.
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Wenn
die Ventilpistole geschlossen wird, bricht die Flüssigkeitsströmung durch
das Rückschlagventil
zusammen, und das Rückschlagventil schließt. Gleichzeitig
entsteht stromab des Rückschlagventils
ein Druckimpuls, der auf den Schaltkolben wirkt, so daß dieser
den Schließkörper von
seinem zugeordneten Ventilsitz abhebt, also das Bypaßventil
anfänglich öffnet. Weiter
wird das Bypaßventil
dann von einer zweiten, dem Schließkörper zugeordneten Betätigungseinrichtung
vollständig
geöffnet.
In diesem Bypaßbetrieb
bleibt das Rückschlagventil
geschlossen und das Bypaßventil
geöffnet
und wird die Flüssigkeit
von der Pumpe im Kreislauf durch die Bypaßleitung gepumpt, sofern sie
nicht abgeschaltet wird.
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Die
zweite Betätigungseinrichtung
hält das Bypaßventil
im Bypaßbetrieb
offen. Die zweite Betätigungseinrichtung
weist einen unmittelbar mit dem Schließkörper verbundenen Betätigungskolben
auf, der vom Ausgangsdruck den Ventilanordnung stromab des Rückschlagventils
in Öffnungsrichtung
beaufschlagt wird. Um das Bypaßventil
gegen die Kraft einer in Schließrichtung
wirkenden Schließfeder
offen zu halten, ist dementsprechend ein verhältnismäßig großer Druck, nachfolgend Haltedruck,
stromauf des Rückschlagventils,
also in der zur Ventilpistole führenden
Druckleitung erforderlich.
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Bei
der bekannten Ventilanordnung erfolgt eine Absenkung des Drucks
in der Druckleitung im Bypaßbetrieb über eine
Drucksteuereinrichtung mit einem Drucksteuerventil, das von der
zweiten Betätigungseinrichtung
betätigt
bzw. gebildet wird. Die Druckabsenkung auf einen verhältnismäßig niedrigen,
bestimmten unteren Haltedruck dient der Sicherheit, um beispielsweise
Verletzungen bei einem unabsichtlichen Öffnen der Ventilpistole zu
verhindern. Weiter wird dadurch die Materialbelastung der geschlossenen
Ventilpistole bzw. Düse
reduziert.
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Bei
der bekannten Ventilanordnung erfordert die direkte Kopplung des
Betätigungskolbens
der zweiten Betätigungseinrichtung
mit dem Schließkörper einen
verhältnismäßig hohen
Haltedruck und/oder verhältnismäßig hohe
Steuervolumina mit entsprechend langen Reaktions- bzw. Schaltzeiten.
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Bei
der bekannten Ventilanordnung ist ein vollständiges Öffnen des Bypaßventils
während
des gesamten Bypaßbetriebs
nicht erreichbar. Des weiteren ist eine Anpassung an unterschiedliche
Arbeitsdrücke
und/oder Volumenströme
schwierig.
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Die
EP 0 668 113 A1 offenbart
eine Hochdruckreinigungsvorrichtung mit einer grundsätzlich ähnlichen
Ventilanordnung mit nur einer Betätigungseinrichtung, die fest
mit dem Schließkörper des
Bypaßventils
verbunden ist. Die Ventilanordnung weist ebenfalls ein Drucksteuerventil
zur Absenkung des Auslaßdrucks
auf einen niedrigeren Haltedruck im Bypaßbetrieb auf, das öffnet, wenn
der Auslaßdruck stromabwärts des
Sperrventils um einen bestimmten Betrag größer als der Druck stromauf
des Sperrventils ist.
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Die
DE 100 33 075 A1 offenbart
eine ähnliche
Ventilanordnung mit einem Bypaß für eine Hochdruckreinigungsvorrichtung,
wobei wiederum ein Drucksteuerventil zur Druckabsenkung des Auslaßdrucks
auf einen niedrigeren Haltedruck im Bypaßbetrieb vorgesehen ist.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung
für eine
Hochdruckreinigungsvorrichtung und eine Hochdruckreinigungsvorrichtung
mit einer Ventilanordnung sowie eine Verwendung einer Gegenstange
anzugeben, wobei im Bypaßbetrieb
der Haltedruck weiter absenkbar und/oder das Bypaßventil
im Bypaßbetrieb vollständig geöffnet bleibt
und/oder wobei die Ventilanordnung universell einsetzbar, individuell
konfigurierbar und/oder anpaßbar
ist.
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Die
obige Aufgabe wird durch eine Ventilanordnung gemäß Anspruch
1, 3, 5, 7, 9 oder 15 oder durch eine Hochdruckreinigungsvorrichtung
gemäß Anspruch
16 oder durch eine Verwendung gemäß Anspruch 18 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein
Aspekt der Erfindung liegt darin, die zweite Betätigungseinrichtung und/oder
die Drucksteuereinrichtung als modulare Baueinheit auszuführen, die
insbesondere bedarfsweise an die Ventilanordnung anbaubar bzw. in
die Ventilanordnung integrierbar ist. Dies gestattet den Aufbau
einer Serie von unterschiedlichen Ventilanordnungen, wobei bestimmte
Komponenten nach Bedarf, Wunsch und Anwendungszweck eingebaut werden.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung liegt darin, die zweite Betätigungseinrichtung
und/oder einen Betätigungskolben
der zweiten Betätigungseinrichtung
vom Schließkörper des
Bypaßventils
zu entkoppeln. Dies gestattet eine Absenkung des Haltedrucks auf
einen gegenüber
dem Stand der Technik niedrigeren Wert, insbesondere relativ zum
Arbeitsdruck, der bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise sehr
hoch liegt.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine mechanische Übersetzung und/oder
Umlenkung zwischen der zweiten Betätigungseinrichtung und dem
Schließkörper des
Bypaßventils
vorzusehen. Dies ist einer weiteren Absenkung des Haltedrucks zuträglich.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, den Schaltkolben
zum anfänglichen Öffnen des
Bypaßventils
gesteuert wieder in seine vom Bypaßventil abgerückte Ruheposition
zurückzubewegen,
um harte Arbeitsschläge
zu vermeiden. Dementsprechend ist die Ventilanordnung universell, insbesondere
auch für
höhere
Drücke
einsetzbar.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, das Bypaßventil
bzw. dessen Schließkörper mit
einer gegen den Umgebungsdruck arbeitenden Gegenstange zur Schließkraftkompensation
zu koppeln. Insbesondere sind der wirksame Querschnitt der Gegenstange
und damit die Druckentlastung an die Druckbelastung bzw. den wirksamen
Durchmesser des Schließkörpers bzw.
eines zugeordneten Ventilsitzes anpaßbar, um die auf den Schließkörper im
geschlossenen Zustand wirkende Schließkraft auch bei unterschiedlichen
Durchmessern für
unterschiedliche Volumenströme
konstant halten zu können
Dies ist wiederum einer universellen Einsetzbarkeit der Ventilanordnung
zuträglich, insbesondere
wobei weitestgehend gleiche Teile auch für unter schiedliche Drücke und/oder
Volumenströme – insbesondere
bei unterschiedlichen Durchmessern des Dichtsitzes des Bypaßventils – einsetzbar
sind.
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Weitere
Vorteile, Aspekte, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus den Ansprüchen
und der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
anhand der Zeichnung. Es zeigt:
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1 eine
blockschaltbildartige Ansicht einer vorschlagsgemäßen Ventilanordnung
mit einer zugeordneten Hochdrucksreinigungsvorrichtung und einer über eine
Druckleitung daran angeschlossenen Ventilpistole;
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2 einen
schematischen Schnitt der Ventilanordnung im Förderbetrieb;
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3 einen
schematischen Schnitt der Ventilanordnung beim Übergang in den Bypaßbetrieb; und
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4 einen
schematischen Schnitt der Ventilanordnung im Bypaßbetrieb.
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1 zeigt
in einer Übersicht
eine vorschlagsgemäße Ventilanordnung 1,
die insbesondere einer Hochdruckreinigungsvorrichtung 2 im
eingangs genannten Sinne zugeordnet ist. Insbesondere ist die Ventilanordnung 1 an
die Hochdruckreinigungsvorrichtung 2 angeschlossen, besonders
bevorzugt an diese angebaut oder in diese eingebaut oder in sonstiger
Weise integriert.
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Die
Ventilanordnung 1 ist an eine Pumpe 3, insbesondere
Hochdruckpumpe, der Hochdruckreinigungsvorrichtung 2 zur
Versorgung bzw. Zuführung einer
Flüssigkeit 4,
insbesondere Wasser oder einer sonstigen Reinigungsflüssigkeit,
angeschlossen. Grundsätzlich
kann die Ventilanordnung 1 auch an eine sonstige Pumpe,
Wasserversorgung o. dgl. angeschlossen und/oder auch für sonstige
Zwecke eingesetzt werden.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Anwendungen, bei denen
der Druck der Flüssigkeit 4 bzw.
der Pumpe 3 mindestens 5 MPa, vorzugsweise 10 bis 50 MPa,
insbesondere etwa 30 bis 50 MPa, oder sogar mehr beträgt.
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Die
Flüssigkeit 4 wird
insbesondere einem Reservoir, wie einem Tank 5, entnommen,
jedoch kann die Flüssigkeit 4 auch
auf sonstige Weise der Pumpe 3 zuführbar sein, beispielsweise
direkt über einen
Wasserschlauch, ein Wassernetz o. dgl.
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Die
Ventilanordnung 1 weist eine Versorgungsleitung 6 auf,
der einlaßseitig
die vorzugsweise unter hohem Druck stehende Flüssigkeit 4 zuführbar ist.
Insbesondere ist die Ventilanordnung 1 bzw. Versorgungsleitung 6 mit
einem Anschluß bzw.
Einlaß 7 an
die Pumpe 3 angeschlossen.
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An
die Versorgungsleitung 6 ist auslaßseitig – insbesondere an einen Auslaß bzw. Anschluß 8 der Versorgungsleitung 6 – vorzugsweise
eine Druckleitung 9, insbesondere ein Schlauch, angeschlossen, die
bzw. der die unter hohem Druck stehende Flüssigkeit 4 einer Ventileinrichtung,
insbesondere einer Ventilpistole 10 o. dgl., zur Ausgabe
der Flüssigkeit 4 vorzugsweise über eine
Düse 11,
insbesondere in Form eines Sprühstrahls, 12 zuleitet.
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Die
Ventilpistole 10 mit der Düse 11 kann auch als
Düsenkopf
verstanden werden. Weiter kann die Düse 11 wahlweise unmittelbar,
wie in 1 dargestellt, oder in üblicher Weise über eine
Sprühlanze o.
dgl. an die Ventilpistole 10 oder eine sonstige geeignete
Ventileinrichtung, die insbesondere ein wahlweises und/oder manuelles Öffnen und
Schließen der
Flüssigkeitsausgabe
gestattet, angeschlossen sein.
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1 zeigt
die Flüssigkeitsausgabe
und Ventilanordnung 1 im normalen Förderbetrieb. Die Flüssigkeit 4 wird über die
geöffnete
Ventileinrichtung bzw. Ventilpistole 10 und angeschlossene
Düse 11 kontinuierlich
und insbesondere als Strahl 12 ausgegeben.
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Beim
Förderbetrieb
wird die Flüssigkeit 4 mit einem
relativ hohen Druck, der insbesondere im wesentlichen dem genannten
Pumpendruck entspricht, am Auslaß 8 ausgegeben. Dieser
Auslaßdruck
wird im Förderbetrieb
auch als Arbeitsdruck bezeichnet.
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Im
Förderbetrieb
kann die Ventilanordnung 1 einer Einstellung und/oder Begrenzung
des Auslaßdrucks
bzw. Arbeitsdrucks dienen. Hierauf wird später noch eingegangen.
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Wenn
die Ausgabe der Flüssigkeit 4 insbesondere
durch Schließen
der Ventilpistole 10 o. dgl. gesperrt wird, verhindert
die Ventilanordnung 1, daß die Pumpe 3 gegen
die geschlossene Ventilpistole 10 arbeitet und sich ggf.
ein sogar über
dem Arbeitsdruck liegender Druck in der Druckleitung 9 aufbaut. Dies
wäre bei
Drücken
von beispielsweise 50 MPa oder mehr sehr gefährlich und könnte zu
Verletzungen insbesondere bei einem ungewollten Öffnen der Ventilpistole 10 führen. Weiter
würde dies
bei jedem Öffnen
der Ventilpistole zu einem sehr starken und unerwünschten
Rückstoß führen. Um
dies zu vermeiden, leitet die Ventilanordnung 1 bei geschlossener Ventileinrichtung
bzw. Ventilpistole 10 die von der Pumpe 3 zugeführte Flüssigkeit 4 über einen
Bypaß ab
oder wieder zurück,
insbesondere in das Flüssigkeitsreservoir
oder an den Einlaß bzw.
Eingang der Pumpe 3, insbesondere so daß die Flüssigkeit 4 mit vorzugsweise
nur geringem Strömungswiderstand
im Kreislauf förderbar
ist. Dieser Betrieb wird bei der vorliegenden Erfindung als Bypaßbetrieb
bezeichnet. Dementsprechend wird die Ventilanordnung 1 oft auch
als Bypaßventilanordnung
oder Unloader bezeichnet.
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Die
Ventilanordnung 1 weist in der Versorgungsleitung 6 ein
insbesondere als Rückschlagventil 13 ausgebildetes
Sperrventil auf, das insbesondere selbsttätig schließt bzw. sperrt, wenn die Flüssigkeitsströmung durch
die Versorgungsleitung 6, insbesondere durch Schließen der
Ventilpistole 10, zusammenbricht, also im sich anschließenden Bypaßbetrieb.
Das Sperrventil sorgt dafür,
daß der
Arbeitsdruck bzw. Auslaßdruck
auslaßseitig
erhalten bleibt.
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Die
Ventilanordnung 1 weist zur Realisierung des Bypasses insbesondere
eine Bypaßleitung 14 und
ein zugeordnetes Bypaßventil 15 auf.
Die Bypaßleitung 14 zweigt
stromauf des Sperrventils von der Versorgungsleitung 6 ab,
so daß das
bereits genannte Rückleiten
der von der Pumpe 3 zugeförderten Flüssigkeit 4 im Bypaßbetrieb
und insbesondere deren Förderung
im Kreislauf er möglicht
wird. Hierzu ist die Bypaßleitung 14 beim
Darstellungsbeispiel insbesondere über eine Rückleitung 16 an das
Flüssigkeitsreservoir
oder die Eingangsseite der Hochdruckpumpe 3 angeschlossen.
Alternativ kann die Rückleitung 14 jedoch
auch nur einer Ableitung der von der Pumpe 3 geförderten
Flüssigkeit 4 im
Bypaßbetrieb dienen,
ohne daß die
abgeleitete Flüssigkeit 4 im
Bypaßbetrieb
im Kreislauf gefördert
wird.
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Das
Bypaßventil 15 ist
insbesondere in Abhängigkeit
von dem stromab des Sperrventils anstehenden Auslaßdruck steuerbar,
wie durch die gestrichelte Linie in 1 angedeutet
und später
noch näher
erläutert.
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Insbesondere
ist die Ventilanordnung 1 derart ausgebildet, daß beim Übergang
vom Förderbetrieb
in den Bypaßbetrieb – also insbesondere
bei Schließen
der Ventilpistole 10 – zunächst die
Flüssigkeitsströmung durch
die Versorgungsleitung 6 bzw. durch das Sperrventil zusammenbricht
und das Sperrventil – insbesondere
selbsttätig
aufgrund entsprechender Federvorspannung o. dgl. – schließt. Weiter
entsteht beim üblicherweise
abrupten Schließen
der Flüsssigkeitsausgabe,
insbesondere der Ventilpistole 10, ein Druckimpuls in der
Druckleitung 9, also ein sprunghafter oder impulsartiger
Anstieg des stromab des Sperrventils anstehenden Drucks bzw. Auslaßdrucks.
Dieser Druckanstieg wird vorzugsweise dazu genutzt, das Bypaßventil 15 insbesondere
zumindest anfänglich
zu öffnen,
um die Ventilanordnung 1 in den Bypaßbetrieb umzuschalten bzw.
die Bypaßleitung 14 freizugeben.
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Vorzugsweise
weist die Ventilanordnung 1 weiter eine Drucksteuereinrichtung 17 mit
einer Umgehungsleitung 18 auf, die das Sperrventil überbrückt und
von einem zugeordneten Drucksteuerventil 19 sperrbar ist.
Die Drucksteuereinrichtung 17 bzw. das Drucksteuerventil 19 dient
dazu, den Auslaßdruck
im Bypaßbetrieb – also bei
geschlossenem Sperrventil – vom
Arbeitsdruck auf einem demgegenüber
vorzugsweise deutlich verringerten Haltedruck von insbesondere höchstens
5 MPa, besonders bevorzugt etwa 3 MPa oder weniger, abzusenken.
Im Bypaßbetrieb
bzw. bei geschlossener Ventilpistole 10 bleibt dann also
nur dieser verringerte Haltedruck in der Druckleitung 8 erhalten,
der auch bei einem ungewollten Öffnen
der Ventilpistole 10 zu keinen Verletzungen führt, einen
nur geringen Rückstoß beim Öffnen der
Ventilpistole 10 zur Folge hat und keine übermäßige Materialbeanspruchung verursacht.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß der Haltedruck
im Verhältnis
zu dem sehr hohen Arbeitsdruck sehr deutlich, insbesondere auf weniger als
20 %, besonders bevorzugt auf weniger als 15 %, vorzugsweise auf
etwa 10 % oder weniger abgesenkt wird. Dies ermöglicht eine relativ hohe Absenkung und
hohe Funktionssicherheit bei insbesondere vollständig geöffnetem Bypaßventil
15 im Bypaßbetrieb.
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Der
genannte Haltedruck 8 dient vorzugsweise dazu, das Bypaßventil 15 im
Bypaßbetrieb
offen zu halten. Alternativ oder zusätzlich kann der Haltedruck
auch dazu benutzt werden, die Hochdruckreinigungsvorrichtung 2 bzw.
deren Hochdruckpumpe 3 auszuschalten.
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Wenn
die Flüssigkeitsausgabe – insbesondere
also die Ventilpistole 10 – wieder geöffnet wird, sinkt zunächst der
auslaßseitige
Druck (Haltedruck) deutlich ab, ggf. bis auf 0. Dieser Druckabfall
führt vorzugsweise
dazu, daß das
Bypaßventil 15 – insbesondere
selbsttätig
durch Federkraft und/oder durch die Flüssigkeitsströmung bzw.
durch den Flüssigkeitsdruck
in der Versorgungsleitung 6 und/oder Bypaßleitung 14 – wieder
geschlossen wird. Alternativ oder zusätzlich kann der genannte Druckabfall
auch ausgewertet oder erfaßt
werden, um die Hochdruckreinigungsvorrichtung 1 bzw. Förderpumpe 3 wieder einzuschalten,
wobei auch dann das Bypaßventil 15 in
der Folge wieder geschlossen wird.
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Bei
geschlossenem Bypaßventil 15 führt die Förderung
der Flüssigkeit 4 durch
die Pumpe 3 zu einem quasi sofortigen Druckanstieg in der
Versorgungsleitung 6 und entsprechendem Öffnen des Sperrventils,
so daß die
Förderung
der Flüssigkeit 4 und
Ausgabe über
die Druckleitung 9, Ventilpistole 10 und Düse 11 wieder
beginnt, der Förderbetrieb
also wieder aufgenommen und auslaßseitig der Arbeitsdruck wieder
erreicht wird.
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Es
ist anzumerken, daß die
Versorgungsleitung 6 insbesondere als eine Leitung im funktionalen Sinne,
also als fluidische Verbindung, zu verstehen ist und insbesondere
aus mehreren Kanälen,
Durchlässen,
Bohrungen o. dgl. aufgebaut bzw. gebildet sein kann. Entsprechendes
gilt auch für
die Bypaßleitung 14 und/oder
Umgehungsleitung 18 oder sonstige fluidische Verbindungen, Leitungen
o. dgl. der Ventilanordnung 1 bzw. der Hochdruckreinigungsvorrichtung 2.
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Nachfolgend
wird zunächst
ein bevorzugter Aufbau der vorschlagsgemäßen Ventilanordnung 1 anhand
der 2 bis 4 erläutert, die die Ventilanordnung 1 jeweils
in einem schematischen Schnitt zeigen, und zwar 2 im
Förderbetrieb, 3 beim Übergang
vom Förderbetrieb
zum Bypaßbetrieb,
und 4 im Bypaßbetrieb.
Ergänzend
wird auch auf den eingangs erläuterten
Stand der Technik zum Verständnis
oder hinsichtlich möglicher
Realisierungen verwiesen.
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Die
dargestellte Ventilanordnung 1 weist ein Gehäuse 20 auf,
in dem vorzugsweise alle Komponenten und Bauteile der Ventilanordnung 1 aufgenommen
oder an dem diese vorzugsweise angeordnet sind.
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Das
Sperrventil ist, wie bereis erwähnt,
vorzugsweise als Rückschlagventil 13 ausgebildet. Beim
Darstellungsbeispiel weist es einen Ventilkörper 21 auf, der von
einer zugeordneten Feder 22 in Schließrichtung gegen einen Ventilsitz
entgegen der Ausgabe- bzw. Hauptströmungsrichtung durch die Versorgungsleitung 6 vorgespannt
ist. Insbesondere ist das Sperrventil in eine den Auslaß 8 bildende
Bohrung des Gehäuses 20 eingesetzt
bzw. eingebaut. Besonders bevorzugt weist das Sperrventil bzw. Rückschlagventil 13 keine
Dichtung auf, sondern dichtet unmittelbar mit seiner Schräge des Ventilkolbens
direkt am Gehäuse.
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Am
Auslaß 8 ist
vorzugsweise eine Anschlußeinrichtung,
wie eine Schnellkupplung, zum Anschluß der Druckleitung 9,
insbesondere eines Schlauchs, vorgesehen.
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Die
Ventilanordnung 1 weist ferner vorzugsweise eine erste
Betätigungseinrichtung 23 mit
einem Stellglied, insbesondere einem Schaltkolben 24, zur
Betätigung,
insbesondere zum Öffnen
eines Ventil- oder Schließkörpers 25 des
Bypaßventils 15 auf. Das
Stellglied bzw. der Schaltkolben 24 ist vorzugsweise unabhängig bzw.
getrennt vom Schließkörper 25 bewegbar,
also mit diesem vorzugsweise nicht fest verbunden.
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Der
Schaltkolben 24 ist in eine vom Schließkörper 25 abgerückte Ruhestellung
vorzugsweise durch Federkraft vorgespannt, insbesondere durch eine
zugeordnete Hauptfeder 26. Vorzugsweise ist die Vorspannkraft
einstellbar, beispielsweise mittels einer Spindelverstellung, eine
vorzugsweise drehbare Handhabe 27o. dgl.
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Die
Einstellung der Vorspannkraft dient der Einstellung des maximalen
Beriebsdrucks der Ventilanordnung 1. Die Einstellung erfolgt
insbesondere durch Drehen der Handhabe 27. Besonders bevorzugt
ist eine Sicherung bzw. ein endgültiges
Festlegen durch eine Kontermutter, Klemmschraube o. dgl. möglich, wie
zeichnerisch angedeutet.
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Zwischen
der Hauptfeder 26 und dem Schaltkolben 24 kann
eine Ausgleichsscheibe insbesondere zum Ausgleich seitlicher Kräfte bei
der Druckverstellung vorgesehen sein.
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Vorzugsweise
erstreckt sich der Schaltkolben 24 durch einen Betätigungsraum 28 und
abgedichtet in einen benachbarten Bypaßraum 29, der bei geöffnetem
Bypaßventil 15 fluidisch
mit der Versorgungsleitung 6 in Verbindung steht und zu
der vorzugsweise quer zur Versorgungsleitung 6 verlaufenden
Bypaßleitung 16 gehört bzw.
diese bildet.
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Der
Betätigungsraum 28 ist über einen
Steuerkanal 30 mit der Versorgungsleitung 6 stromab
des Sperrventils verbunden, so daß der Auslaßdruck auf einen im Betätigungsraum 28 vom
Schaltkolben 24 gebildeten Kolbenbereich 31 wirken
und dadurch den Schaltkolben 24 in Richtung des Bypaßventils 15 bzw.
Schließkörpers 25 gegen
die Kraft der Hauptfeder 26 vorspannen bzw. bewegen kann.
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Das
Bypaßventil 15 weist,
wie bereits erwähnt,
den beweglichen Schließkörper 25 und
einen zugeordneten Ventilsitz 32 auf, der insbesondere
am Übergang
von der Versorgungsleitung 6 zum Bypaßraum 29 oder an einem
sonstigen geeigneten Abschnitt der Bypaßleitung 14 gebildet
bzw. angeordnet ist.
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Das
Bypaßventil 15 ist
insbesondere in eine Bohrung oder Öffnung des Gehäuses 20 eingesetzt bzw.
eingebaut, die insbesondere quer zu der sich vor zugsweise geradlinig
durch das Gehäuse 20 erstreckenden
Versorgungsleitung 6 verläuft und/oder stromauf des Sperrventils
angeordnet ist.
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Besonders
bevorzugt ist das Bypaßventil 15 derart
ausgebildet, daß der
in der Versorgungsleitung 6 stromauf des Sperrventils herrschende
Flüssigkeitsdruck
das Bypaßventil 15 bzw.
dessen Schließkörper 25 in
seine Schließposition
bzw. -stellung gegen den Ventilsitz 32 drückt oder
vorspannt.
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Das
Bypaßventil 15 weist
vorzugsweise eine dem Schließkörper 25 zugeordnete
Schließfeder 33 auf,
die den Schließkörper 25 in
die Schließstellung gegen
den zugeordneten Ventilsitz 32 vorspannt.
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Dem
Bypaßventil 15 bzw.
Schließkörper 25 ist
vorzugsweise ein Führungs- oder Stellmittel,
besonders bevorzugt eine Gegenstange 34, zugeordnet, das
bzw. die vorzugsweise fest mit dem Schließkörper 25 verbunden
ist. Beim Darstellungsbeispiel umgibt die Schließfeder 33 die Gegenstange 34 peripher
und ist beispielsweise an einem Gehäuseteil 35 widergelagert,
das vorzugsweise lösbar
am Gehäuse 20 befestigt
ist. Das Führungsmittel,
wie die Gegenstange 34, erstreckt sich vorzugsweise aus
dem unter Druck stehenden Bypaßventil 15 bzw.
der unter Druck stehenden Versorgungsleitung 6 hinaus in
den unter Umgebungsdruck stehenden Außenbereich, vorzugsweise abgedichtet
durch das Gehäuse 20 bzw.
dessen Gehäuseteil 35 o.
dgl. hindurch. Die Gegenstange 34 arbeitet also vorzugsweise
gegen den Umgebungsdruck, so daß in
Abhängigkeit
von ihrem Durchmesser (durch das Gehäuse 20 bzw. Gehäuseteil 35 in
den Außenraum)
eine teilweise Kompensation der auf den Schießkörper 25 durch den
Flüssigkeitsdruck
wirkenden Kraft bzw. eine entsprechende Verringerung der resultierenden,
für die
Schließkraft relevanten
Fläche
(Fläche
des wirksamen Dichtsitzes des Bypaßventils 15 minus
Querschnitt der Gegenstange 34) erfolgt.
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Die
Ventilanordnung 1 weist beim Darstellungsbeispiel vorzugsweise
eine optionale zweite Betätigungseinrichtung 36 auf,
die insbesondere an dem Führungs-
bzw. -stellmittel, insbesondere der Gegenstange 34 oder
in sonstiger geeigneter Weise am Schließkörper 25 mittelbar
oder unmittelbar angreift.
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Die
zweite Betätigungseinrichtung 36 greift vorzugsweise über eine
Umlenkung und/oder Übersetzung 37 am
Bypaßventil 15 bzw.
dessen Schließkörper 25,
insbesondere über
die Gegenstange 34, an. Vorzugsweise ist hierzu eine schiefe
Ebene, beim Darstellungsbeispiel insbesondere durch einen Kegel 38 o.
dgl., an der Gegenstange 34 gebildet oder befestigt. Besonders
bevorzugt ist der Kegel 38 o. dgl. zur Kalibrierung längsverstellbar.
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Die
zweite Betätigungseinrichtung 36 weist ferner
vorzugsweise ein Haltestück 39 auf,
das insbesondere unabhängig
von und/oder quer zur Gegenstange 34 verstellbar ist und
an der schiefen Ebene bzw. dem Kegel 38, die bzw. der entsprechend
zur Bewegungsrichtung bzw. Achse der Gegenstange 34 geneigt
ist, angreift bzw. entlang gleitet, insbesondere um die Gegenstange 34 und
damit den Schließkörper 25 in
der vom Ventilsitz 32 abgehobenen Stellung (Offenstellung)
gegen ein erneutes Schließen
blockieren bzw. halten zu können.
Besonders bevorzugt ist die schiefe Ebene bzw. der Kegel 38 aus
Kunststoff, vorzugsweise PEEK, und/oder insbesondere von einer Kappe
des Haltestücks 39,
gebildet. Jedoch sind hier auch andere getriebliche Verbindungen,
konstruktiven Lösungen
o. dgl. möglich.
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Vorzugsweise
verläuft
die Betätigungsrichtung
der zweiten Betätigungseinrichtung 36 bzw.
des Haltestücks 39 quer
zur Bewegungsrichtung des Schließkörpers 25 bzw. der
Gegenstange 34. Dies gestattet einen kompakten Aufbau und/oder
erleichtert die bevorzugte zumindest teilweise Entkoppelung der
Bewegungen bzw. nicht feste Verbindung der Teile.
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Das
nach außen,
insbesondere außerhalb des
Gehäuse 20 geführte Stellmittel
(Gegenstange 34) gestattet einen einfachen äußeren Anbau
der vorzugsweise nur optional vorgesehenen zweiten Betätigungseinrichtung 36.
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Die
zweite Betätigungseinrichtung 36 ist beim
Darstellungsbeispiel – insbesondere
zur (weitgehenden) Entkoppelung vom Arbeits- und/oder Haltedruck – derart
ausgebildet, daß das
Haltestück 34 vorzugsweise
nur mit definierten, insbesondere durch eine Vorspannfeder 40 und
ein Begrenzungselement 41a vorgegebenen Vorspannwerten
auf den Schließkörper 25 unmittelbar
oder – wie
hier – über die
Umlenkung bzw. Übersetzung 37 mittelbar
einwirken oder axial frei gegeben werden kann.
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Die
Vorspannfeder 40 wirkt insbesondere zwischen dem Haltestück 39 und
einem Druckkolben 41 der zweiten Betätigungseinrichtung 36.
Der Druckkolben 41 ist aus einer nicht dargestellten Ruhestellung
zunächst
bis zu einem Anschlag in Richtung des Haltestücks 39 verschiebbar,
so daß die Vorspannfeder 40 von
einem ersten Vorspannwert auf einen zweiten Vorspannwert gespannt
wird. Der erste Vorspannwert ist durch das Begrenzungselement 41a,
insbesondere eine Distanzstange, festgelegt. Das Begrenzungselement 41a grenzt
den maximalen Abstand des Druckkolbens 41 vom Haltestück 39,
so daß in
diesem Einbauzustand die Vorspannfeder 40 bereits auf den
ersten Vorspannwert vorgespannt ist. In der Ruhestellung des Druckkolbens 41 wird
jedoch vorzugsweise keine Kraft auf den Schließkörper 25 bzw. das Bypaßventil 15,
insbesondere die Übersetzung 37 bzw.
den Kegel 38, ausgeübt.
-
Das
Begrenzungselement 41a gestattet die Verschiebung des Druckkolbens 41 relativ
zum Haltestück 39,
wodurch die Vorspannung der Vorspannfeder 40 auf den zweiten
Vorspannwert erhöht
wird. Somit wird dann das Haltestück 39 mit der zu dem zweiten
Vorspannwert korrespondierenden Kraft gegen den Kegel 38 im
Förderbetrieb
vorgespannt.
-
Die
Verschiebung des Druckkolbens 41 ist durch einen gehäuseseitigen
Anschlag oder dgl. begrenzt. Dementsprechend ist der zweite Vorspannwert
ebenso wie der erste Vorspannwert von dem auf den Druckkolben 41 wirkenden
Druck grundsätzlich unabhängig.
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Die
Verschiebung des Druckkolbens 41 erfolgt vorzugsweise in
Abhängigkeit
vom Auslaßdruck.
Hierzu ist ein dem Druckkolben 41 zugeordneter Steuerraum 43 fluidisch über eine
vorzugsweise aus mehreren Bohrungen bzw. Kanälen gebildete Leitung 44 an
die Versorgungsleitung 6 stromab des Sperrventils angeschlossen.
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Die
zweite Betätigungseinrichtung 36 ist
vorzugsweise durch den Auslaßdruck
betreibbar oder steuerbar. Bei hohem Flüssigkeitsdruck, insbesondere
dem Arbeitsdruck, wird der Druckkolben 41 zum Haltestück 39 hin
verschoben, so daß die
Vorspannfeder 40 bzw. das Haltestück 39 mit dem zweiten
Vorspannwert gegen den Kegel 38 gespannt wird.
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Der
Druckkolben 41 ist vorzugsweise von einer Gegenfeder 42 in
seine Ruhestellung vorgespannt. Diese Gegenfeder 42 bewirkt
vorzugsweise eine geringere Rückstellkraft
als die Vorspannfeder 40. Selbst bei niedrigem Haltedruck
bleibt der Druckkolben in der zum Haltestück 39 verschobenen
Position.
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Bei
vollständig
geöffneten
Bypaßventil 15 kann
das Haltestück 39 in
den Kegel 38 bzw. die davon gebildete schiefe Ebene einfahren,
sich also vom Druckkolben 41 wieder entfernen. Dementsprechend wird
hier durch die nur zwischen dem Druckkolben 41 und dem
Haltestück 39 wirkende
Vorspannfeder 40 wieder auf den ersten Vorspannwert entspannt.
Das Haltestück 39 hält das Bypaßventil 15 dann
mit dem ersten Vorspannwert in der offenen Stellung, ist also nur
mit dem ersten Vorspannwert gegen den Kegel 38 vorgespannt.
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Die
axiale Bewegung des Haltestücks 39 und/oder
Druckkolbens 41 ist vorzugsweise jeweils durch axiale Anschläge begrenzt.
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Die
Drucksteuereinrichtung 17 ist vorzugsweise ebenso wie die
zweite Betätigungseinrichtung 36 nur
optional vorgesehen und insbesondere außen am Gehäuse 20 bzw. an der
Ventilanordnung 1 anbringbar.
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Besonders
bevorzugt ist vorgesehen, die zweite Betätigungseinrichtung 36 und/oder
die Drucksteuereinrichtung 17 als Baugruppe an der Ventilanordnung 1 anzubringen
und/oder modulartig auszubilden und insbesondere hierzu mit einem
eigenen, ggf. kombinierten Gehäuse
zu versehen.
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Die
Drucksteuereinrichtung 17 bzw. das Drucksteuerventil 19 weist
vorzugsweise einen Ventilkolben 45 mit einer zugeordneten
Ventilfeder 46, die den Ventilkolben 45 mit einer
bestimmten Kraft in seine Schließstellung gegen einen Ventilsitz
vorspannt, auf.
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Das
Drucksteuerventil 19 ist einlaßseitig an die Versorgungsleitung 6 stromab
des Sperrventils direkt oder vorzugsweise auch über die Leitung 44 angeschlossen,
so daß diese
auch zum Teil die Umgehungsleitung 18 bildet. Stromab des
Drucksteuerventils 19 führt
die Umgehungsleitung 18 dann zur Versorgungsleitung 6 stromauf
des Sperrventils, insbesondere in den Bereich des Bypaßventils 15.
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Bei
einem höheren
Druck stromab des Sperrventils als stromauf und bei Überschreiten
einer durch die Ventilfeder 46 vorgegebenen Kraft (Druckdifferenz) öffnet das
Drucksteuerventil 19 und läßt Flüssigkeit 4 über die
Umgehungsleitung 18 ab, bis die Druckdifferenz erreicht
oder wieder unterschritten wird. Entsprechend erfolgt also zu Beginn
des Bypaßbetriebs
die Absenkung des Auslaßdrucks
vom Arbeitsdruck auf den Haltedruck am Auslaß 8 der Versorgungsleitung 6 und
damit auch in der Druckleitung 9. In umgekehrter Richtung
sperrt das Drucksteuerventil 19.
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Die
Drucksteuereinrichtung 17 weist vorzugsweise eine insbesondere
durch eine dünne
Bohrung gebildete Drossel 47 auf, um die Geschwindigkeit
der Druckabsenkung vom Arbeitsdruck auf den Haltedruck beim Übergang
vom Förderbetrieb
zum Bypaßbetrieb
und damit insbesondere auch die Rückstellgeschwindigkeit des
Schaltkolbens 24 in seine Ruhestellung zu begrenzen und
vorzugsweise niedrig zu halten. Die Drossel 47 ist vorzugsweise stromab
des Drucksteuerventils 19 in der Umgehungsleitung 18 angeordnet.
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2 zeigt
die Ventilanordnung 1 im Förderbetrieb. Die Flüssigkeit 4 strömt durch
die Versorgungsleitung 6 und wird mit dem Arbeitsdruck
(bspw. 30 bis 50 MPa) am Auslaß 8 an
die Druckleitung 9 abgegeben und über die Ventilpistole 10 und
Düse 11 als
Strahl 12 ausgegeben. Das Sperrventil ist durch den Flüssigkeitsstrom
gegen die Kraft der Feder 22 geöffnet.
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Der
Arbeitsdruck übt
im Betätigungsraum 28 eine
Kraft auf den Kolbenabschnitt 31 aus, so daß die Kraft
der Hauptfeder 26 überwunden
und die erste Betätigungseinrichtung 23 bzw.
deren Schaltkolben 24 in Öffnungsrichtung gegen den Schließkörper 25 vorgeschoben
wird bzw. ist. Jedoch bleibt das Bypaßventil 15 im Förderbetrieb
(normalerweise) geschlossen, der Schließkörper 25 wird (noch)
nicht von seinem Ventilsitz 32 abgehoben. Insbesondere sorgen
der auf den Schließkörper 25 in
der Versorgungsleitung 6 wirkende Flüssigkeitsdruck und die Schließfeder 33,
die in Schließrichtung
wirken, dafür, daß das Bypaßventil 15 im
Förderbetrieb
(normalerweise) geschlossen bleibt.
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Wenn
der Auslaßdruck
jedoch zu hoch wird (übermäßig ansteigt), übt die erste
Betätigungseinrichtung 23 insbesondere
mit ihrem Schaltkolben 24 eine entsprechend höhere Kraft
auf den Schließkörper 25 auf,
so daß das
Bypaßventil 15 geöffnet wird und
das Bypaßventil 15 in
diesem Fall als Überlastventil
bzw. Sicherheitsventil zur Druckbegrenzung wirken kann.
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Im
Förderbetrieb
hat der auf den Druckkolben 41 über die Leitung 44 wirkende
Arbeitsdruck den Druckkolben 41 in 2 nach links,
also zum Haltestück 39 hin
verschoben, so daß das
Haltestück 39 mit
dem höheren
zweiten Vorspannwert gegen den Kegel 38 vorgespannt ist.
Diese Vorspannkraft ist jedoch immer noch geringer als die auf den Schließkörper 25 im
Förderbetrieb
wirkende Schließkraft,
so daß das
Bypaßventil 15 geschlossen
bleibt.
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Weiter
ist im Förderbetrieb
das Drucksteuerventil 19 aufgrund der Kraft ihrer Ventilfeder 46 geschlossen.
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Wenn
die Flüssigkeitsausgabe
insbesondere durch Schließen
der Ventilpistole 10 gesperrt wird, erfolgt ein Übergang
bzw. Umschalten vom Förderbetrieb
in den Bypaßbetrieb,
wie in 3 gezeigt.
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Zunächst bricht
die Flüssigkeitsströmung durch
das Sperrventil zusammen, so daß dieses schließt. Die
Sperrung der Flüssigkeitsabgabe
bzw. das Schließen
der Ventilpistole 10 o. dgl. führt weiter zu einem Druckimpuls
(kurzzeitiger sprunghafter Anstieg des Auslaßdrucks), so daß nun die
erste Betätigungseinrichtung 23 mittels
des bereits vorher am Schließkörper 25 anliegenden
Schaltkolbens 24 das Bypaßventil 15 sehr schnell
und/oder zumindest anfänglich öffnet, wodurch
der bis dahin im Bypaßventil 15 auf
der Seite der Versorgungsleitung 6 herrschende Flüssigkeitsdruck
sehr schnell abfällt
und dies zu einem leichteren weiteren Öffnen des Bypaßventils 15 führt.
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Mit
der Öffnungsbewegung
des Schließkörpers 25 geht
eine entsprechende axiale Bewegung der Gegenstange 34 bzw.
des Kegels 38 einher, so daß das Haltestück 39 seitlich
zur Gegenstange 34 vorrücken
bzw. in den Kegel 38 oder die davon gebildete schiefe Ebene
weiter einfahren kann, um den Schließkörper 25 mit dem vorzugsweise
fest, insbesondere axial einstellbar damit verbunden Kegel 38 in
der vorzugsweise vollständig
geöffneten
Stellung zu halten, wie in 3 angedeutet.
-
Bedarfsweise
bewirkt die erste Betätigungseinrichtung 23 also
nur das anfängliche,
vorzugsweise aber vollständige Öffnen des
Bypaßventils 15 beim Übergang
in den Bypaßbetrieb.
Die zweite Betätigungseinrichtung 36 sorgt
dann dafür,
daß das Bypaßventil 15 während des
weiteren Verlaufs des Bypaßbetriebs – also auch
während
und nach der Absenkung des Auslaßdrucks vom Arbeitsdruck auf den
Haltedruck – offengehalten
wird.
-
Die
Drucksteuereinrichtung 17 bzw. deren Drucksteuerventil 19 öffnet und
bewirkt die genannte Absenkung des Auslaßdrucks. Dies erfolgt vorzugsweise
jedoch – insbesondere
aufgrund der Drossel 47 – verhältnismäßig langsam und/oder gesteuert,
so daß der
vom Auslaßdruck
betätigte
Schaltkolben 24 entsprechend langsam bzw. gesteuert von
der in 3 noch vorgeschobenen Position in seine in 4 gezeigte
Ruhestellung zurückkehrt.
So wird ein hartes An- bzw. Aufschlagen des Schaltkolbens 24 insbesondere
bei den hohen wirkenden Kräften vermieden. 4 zeigt
die Ventilanordnung 1 im Bypaßbetrieb.
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Weiter
ermöglicht
die nur langsame Druckabsenkung vom Arbeitsdruck auf den Haltedruck,
daß die
erste Betätigungseinrichtung 23 das Bypaßventil 25 zunächst vollständig öffnet.
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Selbst
bei der Absenkung des Drucks vom Arbeitsdruck auf den Haltedruck
bleibt der Druckkolben 41 in der zum Haltestück 39 bzw.
Kegel 38 hin vorgeschobenen Stellung. Die Kraft der Gegenfeder 42 ist
also vorzugsweise geringer und kann den Druckkolben 41 nicht
in seine Ruhestellung zurückbewegen.
Folglich bleibt im Bypaßbetrieb
das Haltestück 39 mit
dem niedrigeren ersten Vorspannwert gegen den Kegel 38 vorgespannt.
Diese Vorspannkraft genügt,
um im Bypaßbetrieb
den Schließkörper 25 gegen
die Kraft der Schließfeder 33 vom
Haltestück 39 in
der geöffneten
Position zu halten.
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Erst
wenn die Ventilpistole 10 wieder geöffnet wird, bricht der Auslaßdruck bzw.
Haltedruck zusammen. Dies führt
dazu, daß die
zweite Betätigungseinrichtung 36 bzw.
deren Druckkolben 41 keine Vorspannkraft mehr auf das Haltestück 39 und dementsprechend
keine Kraft auf den Kegel 38 ausübt, so daß der Schließkörper 25 aufgrund
der Kraft der Schließfeder 33 wieder
in seine Schließstellung zurückkehrt,
das Bypaßventil 15 also
schließt.
Die Ventilvorrichtung 1 kehrt dann in den in 2 gezeigten
Zustand des Förderbetriebs
zurück.
-
Die
Ventilanordnung 1 ist insbesondere für sehr hohe Volumenströme von bspw.
30 bis 60 l/min ausgelegt. Dies ermöglicht einen universellen Einsatz
für verschiedene
Zwecke oder mit verschliedenen Pumpen 3 bzw. Hochdruckreinigungsvorrichtungen 2.
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Bei
höheren
Volumenströmen
ist ein größerer Durchmesser
des Schließkörpers 25 und
des zugeordneten Ventilsitzes 32 bzw. des Dichtsitzes erforderlich,
insbesondere um einen ausreichend geringen Strömungswiderstand im Bypaßbetrieb,
insbesondere bei gleichem Öffnungshub,
erreichen zu können.
Entsprechend vergrößert sich
jedoch dann die in Schließrichtung
wirkende Fläche
des Schließkörpers 25.
Dies erfordert normalerweise eine wesentliche Vergrößerung der
entgegengesetzt wirksamen Fläche
des Kolbenabschnitts 31 bzw. der ersten Betätigungseinrichtung 23 und/oder
insbesondere eine wesentlich stärkere
Dimensionierung der Hauptfeder 26 und aller damit verbundenen
Komponenten, um den deutlich höheren
Kräften
standhalten zu können.
-
Die
vorliegende Erfindung geht nun einen anderen Weg. Mittels der gegen
Umgebungsdruck arbeitenden Gegenstange 34 erfolgt eine
Kompensation.
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Durch
eine Vergrößerung des
Durchmessers der Gegenstange 34 ist es nämlich möglich, bei
einem vergrößerten Dichtsitz
des Bypaßventils 15 die Flächenvergrößerung zu
kompensieren, so daß die resultierende,
in Schließrichtung
wirksame Fläche vorzugsweise
konstant oder im wesentlichen gleich bleibt. Ein Querschnittszuwachs
am Dichtsitz wird also durch einen flächenmäßig entsprechenden Zuwachs
des Durchmessers der Gegenstange 34 erreicht. Entsprechend
ist dann eine Änderung
der anderen Komponenten, insbesondere der ersten Betätigungseinrichtung 23,
nicht mehr erforderlich. Folglich kann mit sehr geringem Aufwand
und unter Verwendung einer Vielzahl von Gleichteilen eine Familie von
Ventilanordnungen 1 für
unterschiedliche Volumenströme
und/oder Arbeitsdrücke
geschaffen werden.
-
Die
Ventilanordnung 1 weist vorzugsweise einen Sensor, hier
einen Mikroschalter 48, zur Erfassung der Stellung des
Bypaßventils 15,
insbesondere des Öffnens
und Schließens
des Bypaßventils 15, auf.
Beim Darstellungsbeispiel wird die Stellung der Gegenstange 34 erfaßt. Insbesondere
betätigt
die Gegenstange mit ihrem freien Ende den zugeordneten Mikroschalter 48.
-
Die
Ventilanordnung 1 weist vorzugsweise einen Sensor zur Erfassung
der Stellung oder Lage des Schaltkolbens 24 auf. Vorzugsweise
wird hierzu ein Mikroschalter 49 eingesetzt, der beispielsweise über ein
Stellelement 50 vom Schaltkolben 24 betätigbar ist.
Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich.
-
Die
bevorzugte Erfassung der Stellung des Bypaßventils 15 und/oder
des Schaltkolbens 24 gestattet eine optimale Steuerung
oder Regelung der Hochdruckreinigungsvorrichtung 2, insbesondere
der Pumpe 3 und/oder sonstiger Komponenten.
-
Die
Ventilanordnung 1 ist besonders bevorzugt für Arbeitsdrücke von
etwa 35 bis 70 MPa ausgelegt. Im Bypaßbetrieb – also bei geschlossener Spritz-
bzw. Ventilpistole – erfolgt
eine Reduzierung des Drucks im Schlauch bzw. in der Druckleitung 9 und
in der Pistole 10 beispielsweise auf höchstens 5 MPa.
-
- 1
- Ventilanordnung
- 2
- Hochdruckreinigungsvorrichtung
- 3
- Pumpe
- 4
- Flüssigkeit
- 5
- Tank
- 6
- Versorgungsleitung
- 7
- Einlaß
- 8
- Auslaß
- 9
- Druckleitung
- 10
- Ventilpistole
- 11
- Düse
- 12
- Strahl
- 13
- Rückschlagventil
- 14
- Bypaßleitung
- 15
- Bypaßventil
- 16
- Rückleitung
- 17
- Drucksteuereinrichtung
- 18
- Umgehungsleitung
- 19
- Drucksteuerventil
- 20
- Gehäuse
- 21
- Ventilkörper
- 22
- Feder
- 23
- erste
Betätigungseinrichtung
- 24
- Schaltkolben
- 25
- Schließkörper
- 26
- Hauptfeder
- 27
- Handhabe
- 28
- Betätigungsraum
- 29
- Bypaßraum
- 30
- Steuerkanal
- 31
- Kolbenabschnitt
- 32
- Ventilsitz
- 33
- Schließfeder
- 34
- Gegenstange
- 35
- Gehäuseteil
- 36
- zweite
Betätigungseinrichtung
- 37
- Übersetzung/Umlenkung
- 38
- Kegel
- 39
- Haltestück
- 40
- Vorspannfeder
- 41
- Druckkolben
- 41a
- Begrenzungselement
- 42
- Gegenfeder
- 43
- Steuerraum
- 44
- Leitung
- 45
- Ventilkolben
- 46
- Ventilfeder
- 47
- Drossel
- 48
- Mikroschalter
- 49
- Mikroschalter
- 50
- Stellelement