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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Ventilbaugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 19 sowie einen Hochdruckreiniger.
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Die vorschlagsgemäße Ventilanordnung ist insbesondere zur Verwendung als sogenanntes Unloader-Ventil in bzw. mit einem Hochdruckreiniger geeignet.
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Hochdruckreiniger werden üblicherweise für Reinigungszwecke eingesetzt. Dabei wird eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, von einer Hochdruckpumpe unter Druck gesetzt und üblicherweise über eine angeschlossene Ventilpistole und Düse ausgegeben.
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Die vorliegende Erfindung betrifft das Feld der Hochdruckreiniger mit einer Ventilanordnung bzw. einem sogenannten Unloader-Ventil, das über einen Bypass einen alternativen Ab- bzw. Rückfluss der Flüssigkeit ermöglicht, so dass bei Schließen der Ventilpistole bzw. Düse und weiterlaufender Pumpe die Pumpe nicht oder jedenfalls nicht mit voller Kraft bzw. Maximaldruck gegen die geschlossene Ventilpistole bzw. Düse arbeitet. Vorzugsweise ist die Flüssigkeit bei weiterlaufender Pumpe im Kreislauf förderbar.
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Die
EP 1 854 558 B1 zeigt eine derartige Ventilanordnung. Die Ventilanordnung weist einen Einlass und einen Auslass auf, die durch eine Versorgungsleitung miteinander verbunden sind. In der Versorgungsleitung ist ein als Rückschlagventil ausgebildetes Sperrventil angeordnet, welches im Förderbetrieb von der Flüssigkeit durchströmt wird und im Bypassbetrieb schließt. Im Bypassbetrieb ist ein Bypassventil der Ventilanordnung geöffnet, so dass die Flüssigkeit im Bypassbetrieb über eine Bypassleitung von der Ventilanordnung abgeleitet werden kann. Das Bypassventil weist einen Schließkörper und eine mit dem Schließkörper gekoppelte Gegenstange auf, die in der Versorgungsleitung angeordnet sind. Im Förderbetrieb ist das Bypassventil mit der Gegenstange geschlossen und wird von der Flüssigkeit angeströmt bzw. umströmt, wodurch unerwünschte Druckverluste entstehen können. Ein weiterer Nachteil der bekannten Ventilanordnung besteht darin, dass eine Montage in engen Räumen umständlich und aufwendig ist und ggf. den Einsatz zusätzlicher Verbindungsteile erfordert.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Druckverluste beim Betrieb eines Hochdruckreinigers bzw. in der Ventilanordnung zu verringern und/oder eine einfachere Montage der bzw. eine wartungsfreundlichere Ventilanordnung zu ermöglichen.
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Die obige Aufgabe wird durch eine Ventilanordnung gemäß Anspruch 1, eine Ventilbaugruppe gemäß Anspruch 19 oder einen Hochdruckreiniger gemäß Anspruch 41 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine vorschlagsgemäße Ventilanordnung weist einen Einlass zur Zuführung von Flüssigkeit zu der Ventilanordnung und einen Auslass zur Abgabe von Flüssigkeit von der Ventilanordnung auf, wobei der Einlass und der Auslass durch eine Verbindungsleitung (fluidisch) miteinander verbunden sind. In der Verbindungsleitung ist ein vorzugsweise als Rückschlagventil ausgebildetes Sperrventil angeordnet, welches im Förderbetrieb von der Flüssigkeit durchströmt wird und im Bypassbetrieb schließt. Weiter weist die Ventilanordnung ein Bypassventil auf, welches im Bypassbetrieb geöffnet ist, so dass die Flüssigkeit im Bypassbetrieb über eine Bypassleitung von der Ventilanordnung abgeleitet werden kann.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Ventilanordnung eine abnehmbare Ventilbaugruppe aufweist, die den Einlass, den Auslass und die Verbindungsleitung bildet und das Sperrventil aufweist, wobei die Ventilbaugruppe durch Einsetzen in eine zugeordnete Aufnahme der Ventilanordnung fluidisch an das Bypassventil anschließbar oder angeschlossen ist. Auf diese Weise ist eine erleichterte bzw. einfache Montage der Ventilanordnung ermöglicht.
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Ein weiterer, auch unabhängig realisierbarer Aspekt liegt darin, dass das Bypassventil außerhalb der Verbindungsleitung angeordnet ist, so dass die Verbindungsleitung zwischen Einlass und Sperrventil hindernisfrei, insbesondere als hindernisfreie Leitung bzw. hindernisfreier Kanal, ausgebildet ist und/oder so dass das Bypassventil im Förderbetrieb nicht von der Flüssigkeit umströmt wird. So werden Druckverluste in der Verbindungsleitung verringert bzw. vermieden.
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Vorzugsweise sind die Verbindungsleitung und/oder die Bypassleitung zumindest im Wesentlichen und/oder abschnittsweise geradlinig und/oder zylindrisch ausgebildet. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise bei optimalen Strömungseigenschaften und somit geringen Druckverlusten in den Leitungen.
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Insbesondere verlaufen die Bypassleitung und die Verbindungsleitung zumindest abschnittsweise und/oder im Wesentlichen parallel zueinander. So sind eine kompakte Bauweise und/oder eine einfache Montage der Ventilanordnung möglich.
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Die Verbindungsleitung und/oder die Bypassleitung verlaufen vorzugsweise quer, insbesondere senkrecht, zu einer Mittelachse des Bypassventils. Alternativ oder zusätzlich sind die Verbindungsleitung und/oder die Bypassleitung seitlich versetzt und/oder windschief zu dem Bypassventil angeordnet. So ist eine kompakte Bauweise der Ventilanordnung möglich und Druckverluste in den Leitungen, insbesondere in der Verbindungsleitung, können reduziert werden.
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Die Verbindungsleitung, ein Ventilraum für das Bypassventil und/oder die Bypassleitung verlaufen vorzugsweise jeweils nebeneinander und/oder sind voneinander beabstandet. Dies ermöglicht eine kompakte Konstruktion der Ventilanordnung.
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Vorzugsweise weist die Ventilanordnung eine abnehmbare Bypassbaugruppe auf, die die Bypassleitung oder zumindest einen Abschnitt der Bypassleitung aufweist. Dies ermöglicht eine einfache Montage der Ventilanordnung.
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Die Bypassbaugruppe ist vorzugsweise als Hülse bzw. hülsenartig und/oder als Hohlschraube bzw. hohlschraubenartig ausgebildet. Dies ermöglicht eine einfache Montage und kompakte Bauweise.
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Hierbei ist weiter bevorzugt, dass die Bypassbaugruppe und die Ventilbaugruppe parallel verlaufende Mittel-, Symmetrie- bzw. Drehachsen und/oder Antriebsmittel wie Sechskante auf derselben Seite der Ventilanordnung aufweisen.
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Die Bypassbaugruppe und die Ventilbaugruppe können sich jeweils durch die Ventilanordnung hindurch erstrecken. Hierbei können die Bypassbaugruppe und die Ventilbaugruppe jeweils Verbindungsmittel bzw. Anschlusseinrichtungen wie Gewinde auf derselben Seite der Ventilanordnung aufweisen. Alternativ oder zusätzlich weisen die Bypassbaugruppe und die Ventilbaugruppe auf derselben und/oder der den Verbindungsmitteln bzw. Anschlusseinrichtungen abgewandten Seite der Ventilanordnung Antriebsmittel zum Drehen der Bypassbaugruppe bzw. der Ventilbaugruppe auf, vorzugsweise um die (jeweilige) Gewindeachse. Hierdurch kann die Ventilanordnung an der Seite, an der die Verbindungsmittel bzw. Anschlusseinrichtungen der Bypassbaugruppe und der Ventilbaugruppe vorgesehen sind, angebracht werden, in dem die Bypassbaugruppe und/oder die Ventilbaugruppe auf einer gegenüberliegenden Seite angetrieben, insbesondere gedreht werden.
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Vorzugsweise erfolgt die fluidische Anbindung der Ventilbaugruppe an einen Steuerkanal und an das Bypassventil durch lineares Einstecken bzw. Durchstecken der Ventilbaugruppe in bzw. durch die zugeordnete Aufnahme der Ventilanordnung. Dies ermöglicht eine einfache Montage der Ventilanordnung und robuste Konstruktion mit verhältnismäßig wenigen Bauteilen.
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Vorzugsweise ist bei eingesetzter Ventilbaugruppe zwischen der Aufnahme und der Ventilbaugruppe ein Ringraum um einen Steueranschluss und/oder ein Ringraum um einen Bypassanschluss der Ventilbaugruppe gebildet, über den/die die Verbindungsleitung fluidisch (einlassseitig) an das Bypassventil daran angeschlossene Fluidleitungen angeschlossen ist. So ist sichergestellt, dass die Ventilbaugruppe bei der Montage zuverlässig bzw. fehlerfrei fluidisch angeschlossen wird.
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Die Ventilbaugruppe ist vorzugsweise dazu ausgebildet, durch Einsetzen in die dafür vorgesehene Aufnahme eine fluidische Verbindung vom Einlass der Ventilanordnung zu einem Zufluss des Bypassventils und/oder vom Auslass der Ventilanordnung zu einer Zylinder-Kolben-Einheit zur Betätigung des Bypassventils automatisch herzustellen.
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Ein weiterer, auch unabhängiger realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Ventilbaugruppe zur Verwendung mit der vorschlagsgemäßen Ventilanordnung, insbesondere komplementär und/oder korrespondierend zu einer Aufnahme dieser gebildet, die zusätzlich zu dem Einlass und dem Auslass einen Steueranschluss und einen Bypassanschluss aufweist. Zwischen dem Einlass und dem Auslass ist die Verbindungsleitung gebildet. Die Verbindungsleitung weist ein Sperrventil, insbesondere Rückschlagventil, auf, das die Verbindungsleitung in einen einlassseitigen und auslassseitigen Bereich oder Abschnitt trennt. Der Bypassanschluss ist vorzugsweise fluidisch mit der einlassseitigen Verbindungsleitung verbunden, während der Steueranschluss mit der auslassseitigen Verbindungsleitung fluidisch verbunden ist.
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Die Ventilbaugruppe weist vorzugsweise eine zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrische Form auf, an deren gegenüberliegenden Stirnseiten der Einlass und der Auslass vorgesehen sind, während der Steueranschluss und/oder der Bypassanschluss als radiale Wanddurchbrüche realisiert sind. So sind eine einfache Montage und eine kompakte Bauweise der Ventilanordnung ermöglicht.
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Vorzugsweise weist die Ventilbaugruppe einen Grundkörper auf, der als Hohlschraube bzw. hohlschraubenartig und/oder als Drehteil ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung der Ventilbaugruppe.
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Die Verbindungsleitung ist vorzugsweise als zumindest im Wesentlichen und/oder abschnittweise geradliniger und/oder zylindrischer Hohlraum bzw. Kanal ausgebildet. Dies ermöglicht optimale Strömungseigenschaften der Flüssigkeit in der Verbindungsleitung bei minimierten Druckverlusten.
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Vorzugsweise bildet der Grundkörper bzw. eine durch den Grundkörper gebildete Wandung der Verbindungsleitung in einem mittigen Abschnitt der Verbindungsleitung einen Ventilsitz für das Sperrventil. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung der Ventilbaugruppe.
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Es ist bevorzugt, dass die Ventilbaugruppe einlassseitig und/oder auslassseitig ein Gewinde zum mechanischen und/oder fluidischen Anschließen der Ventilbaugruppe aufweist. So können verschiedenste Geräte bzw. Einrichtungen an die Ventilanordnung bzw. Ventilbaugruppe angeschlossen werden, beispielsweise eine Pumpe, ein Hochdruckreiniger und/oder eine Ventilpistole oder Düse.
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Die Ventilbaugruppe weist vorzugsweise einen Dichtring zur Abdichtung des Einlasses auf. Besonders bevorzugt ist der Dichtring ein Usit-Ring bzw. nach Art eines Usit-Rings ausgebildet. So wird auf einfache Weise eine zuverlässige Abdichtung des Einlasses und/oder ein Halten der Ventilbaugruppe in der Aufnahme der Ventilanordnung erreicht.
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Die Ventilbaugruppe weist vorzugsweise einen Anschlag zum Festlegen einer axialen Betriebsposition der Ventilbaugruppe auf. Dies ermöglicht auf einfache Weise ein fehlerfreies bzw. zuverlässiges Anschließen der Ventilbaugruppe.
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Die Ventilbaugruppe weist vorzugsweise ein Antriebsmittel zur Übertragung eines Drehmoments von einem Werkzeug auf die Ventilbaugruppe auf, vorzugsweise wobei das Antriebsmittel als Außensechskant ausgebildet ist. Dies ermöglicht bzw. erleichtert die Montage der Ventilbaugruppe bzw. Ventilanordnung.
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Der Bypassanschluss ist vorzugsweise durch einen oder mehrere seitlich angeordnete und/oder radial verlaufende Durchlässe in einer Wandung der Verbindungsleitung gebildet. Der Steueranschluss ist vorzugsweise durch einen seitlich angeordneten und/oder radial verlaufenden Durchlass in einer Wandung der Verbindungsleitung gebildet. Durch die als Durchlass ausgebildeten Anschlüsse wird eine einfache Konstruktion und kostengünstige Herstellung der Ventilbaugruppe ermöglicht.
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Vorzugsweise weist die Ventilbaugruppe eine Dichtvorrichtung mit zwei axial beabstandeten Dichteinrichtungen - insbesondere Ringnuten mit darin eingelegten Dichtringen - auf, wobei der Steuerdurchlass axial (entlang einer Symmetrie-, Dreh- und/oder Mittelachse der Ventilbaugruppe bzw. der Verbindungsleitung) zwischen den Dichteinrichtungen und/oder in einer zwischen bzw. von den Dichteinrichtungen gebildeten Ringnut angeordnet ist. Auf diese Weise wird ein fehlerfreies Anschließen der Ventilbaugruppe gewährleistet.
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Die Ventilbaugruppe weist im Bereich des Bypassanschlusses vorzugsweise einen kleineren Außenumfang als im Bereich der Dichtvorrichtung und/oder des Steuerdurchlasses auf, so dass bei Einsetzen der Ventilbaugruppe in eine zugeordnete Aufnahme ein Ringraum um den Bypassanschluss gebildet wird. So wird ein korrektes Anschließen des Bypassanschlusses auf einfache Weise ermöglicht und es wird ein ausreichend großer Strömungsquerschnitt realisiert.
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Die Dichtvorrichtung ist vorzugsweise zumindest teilweise zwischen dem Bypassanschluss und dem Steueranschluss angeordnet, so dass sie den Ringraum mit dem Bypassanschluss von der Ringnut mit dem Steueranschluss trennt und bei Einsetzen der Ventilbaugruppe in eine zugeordnete Aufnahme gegeneinander abdichtet. Dies ermöglicht auf einfache Weise eine fehlerfreie Montage der Ventilanordnung.
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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:
- 1 eine vorschlagsgemäße Ventilanordnung in einer perspektivischen Ansicht;
- 2 die Ventilanordnung in einer Seitenansicht;
- 3 die Ventilanordnung in einer Vorderansicht;
- 4 die Ventilanordnung in einem Schnitt durch die Mittelachse gemäß Schnittlinie IV-IV aus 3;
- 5 die Ventilanordnung in einer weiteren Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie V-V aus 2;
- 6 die Ventilanordnung in einer weiteren Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie VI-VI aus 3;
- 7 eine perspektivische Darstellung einer vorschlagsgemäßen Ventilbaugruppe; und
- 8 eine perspektivische Darstellung einer Bypassbaugruppe.
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1, 2 und 3 zeigen eine vorschlagsgemäße Ventilanordnung 1 in verschiedenen Ansichten.
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Die Ventilanordnung 1 ist mit einer Flüssigkeit unter hohem Druck versorgbar und wahlweise in einem Förderbetrieb oder in einem Bypassbetrieb betreibbar. Die Flüssigkeit unter hohem Druck ist vorzugsweise Wasser oder ein sonstiges flüssiges Reinigungsmittel. Die Flüssigkeit wird der Ventilanordnung 1 vorzugsweise von einer Pumpe bzw. einem Hochdruckreiniger (beide nicht dargestellt) zugeleitet.
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Die Ventilanordnung 1 weist einen Einlass 2 zur Zuleitung der Flüssigkeit zu der Ventilanordnung 1 (von der Pumpe bzw. dem Kompressor des Hochdruckreinigers) und einen Auslass 3 zur Abgabe der Flüssigkeit von der Ventilanordnung 1 auf. Im Förderbetrieb wird die über den Einlass 2 zugeführte Flüssigkeit über den Auslass 3 abgegeben, insbesondere an eine Abgabe- bzw. Sprüheinrichtung des Hochdruckreinigers.
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Der Einlass 2 und der Auslass 3 sind durch eine in 1 nicht sichtbare Verbindungsleitung 4 fluidisch miteinander verbunden.
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Der Einlass 2 und/oder der Auslass 3 sind vorzugsweise durch stirnseitige bzw. endseitige Öffnungen, insbesondere an den Enden, der Verbindungsleitung 4 gebildet.
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4 und 5 zeigen in verschiedenen Schnittdarstellungen das Innenleben der Ventilanordnung 1.
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Die Ventilanordnung 1 weist ein insbesondere als Rückschlagventil ausgebildetes Sperrventil 5 auf, das in der Verbindungsleitung 4 angeordnet ist. Im Förderbetrieb wird das Sperrventil 5 von der Flüssigkeit durchströmt und im Bypassbetrieb sperrt das Sperrventil 5 die Verbindungsleitung 4. In einer offenen Stellung des Sperrventils 5 ist also der Einlass 2 fluidisch mit dem Auslass 3 verbunden und in einer geschlossenen Stellung des Sperrventils 5 ist der Einlass 2 fluidisch von dem Auslass 3 getrennt bzw. die Verbindungsleitung 4 unterbrochen.
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Des Weiteren weist die Ventilanordnung 1 eine Bypassleitung 6 zum Ableiten der Flüssigkeit von der Ventilanordnung 1 im Bypassbetrieb auf. Die Bypassleitung 6 ist dementsprechend stromauf des Sperrventils 5 an die Verbindungsleitung 4 fluidisch angebunden.
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Die Begriffe „stromauf“ und „stromab“ beziehen sich auf die übliche Strömungsrichtung der Flüssigkeit beim Betrieb der Ventilanordnung 1, wobei die Flüssigkeit die Ventilanordnung 1 vom Einlass 2 her je nach Betriebsart (Förderbetrieb oder Bypassbetrieb) bis zum Auslass 3 oder bis zur Bypassleitung 6 durchströmt.
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Zum Sperren der fluidischen Verbindung zwischen Verbindungsleitung 4 und Bypassleitung 6 bzw. einem Auslass dieser im Förderbetrieb weist die Ventilanordnung 1 ein Bypassventil 7 auf.
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Im Folgenden wird zunächst die grundlegende Funktionsweise der Ventilanordnung 1 erläutert, bevor im Anschluss daran Merkmale und Besonderheiten detaillierter erläutert werden.
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Bei Betrieb der Ventilanordnung 1 wird die Flüssigkeit der Ventilanordnung 1 über den Einlass 2 zugeführt bzw. zugeleitet.
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Im Förderbetrieb durchströmt die Flüssigkeit die Verbindungsleitung 4 sowie das Sperrventil 5 und verlässt die Ventilanordnung 1 über den Auslass 3. Das Sperrventil 5 wirkt hierbei vorzugsweise als Rückschlagventil, das durch die vom Einlass 2 in Richtung Auslass 3 strömende Flüssigkeit automatisch geöffnet wird bzw. öffenbar ist. Ursächlich für die Öffnung kann hierbei ein einlassseitig an dem Sperrventil 5 anstehender Flüssigkeitsdruck oder eine Druckdifferenz zwischen der einlassseitigen und der auslassseitigen Verbindungsleitung 4 sein, die beispielsweise durch Entnahme von Flüssigkeit auf Seiten der auslassseitigen Verbindungsleitung 4 erzeugt wird, also beispielsweise wenn eine Ventilpistole des Hochdruckreinigers betätigt wird.
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Die Flüssigkeit steht dabei insbesondere unter einem hohem Druck von vorzugsweise mehr als 100 bar, insbesondere mehr als 150 bar, besonders bevorzugt mehr als 200 bar, und/oder weniger als 350 bar, insbesondere weniger als 300 bar, besonders bevorzugt weniger als 250 bar.
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Der Volumenstrom der Flüssigkeit beträgt vorzugsweise mehr als 10 l/min, insbesondere mehr als 15 l/min, besonders bevorzugt mehr als 20 l/min und/oder weniger als 100 l/min, vorzugsweise weniger als 75 l/min. Alternativ oder zusätzlich beträgt der Volumenstrom der Flüssigkeit weniger als 40 l/min, insbesondere weniger als 35 l/min, besonders bevorzugt weniger als 30 l/min.
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Die Ventilanordnung 1 kann jedoch auch zum Betrieb bei höheren oder niedrigeren Drücken und/oder Volumenströmen ausgebildet sein bzw. ausgelegt werden.
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Im Förderbetrieb befindet sich das Sperrventil 5 in einer geöffneten Position, vorzugsweise wobei das Sperrventil 5 durch den Druck der Flüssigkeit in der geöffneten Position gehalten wird bzw. in diese bewegt bzw. gedrückt wird.
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Das Sperrventil 5 ist insbesondere als Rückschlagventil ausgebildet.
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Bei Betrieb der Ventilanordnung 1 ist vorzugsweise eine (nicht dargestellte) Ventilpistole oder sonstige Abgabevorrichtung zur Abgabe der Flüssigkeit an den Auslass 3 angeschlossen.
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Die Ventilpistole oder sonstige Abgabevorrichtung ist vorzugsweise manuell betätigbar, so dass die Abgabe der Flüssigkeit durch die Abgabevorrichtung unterbrochen bzw. verhindert werden kann. In diesem Fall kommt die Ventilanordnung 1 zum Einsatz.
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Die Ventilanordnung 1 verhindert vorzugsweise, dass bei geschlossener Abgabevorrichtung bzw. gesperrtem Auslass 3 (weiterhin) Flüssigkeit vom Einlass 2 zum Auslass 3 bzw. zu der an dem Auslass 3 angeschlossenen Abgabevorrichtung gefördert wird, um so ein unnötiges Arbeiten der Pumpe gegen die geschlossene Abgabevorrichtung und/oder einen zu hohen Druck und daraus resultierende Beschädigungen zu vermeiden. Zu diesem Zweck weist die Ventilanordnung 1 das bereits erwähnte Bypassventil 7 auf.
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Im Bypassbetrieb ist das Sperrventil 5 geschlossen und das Bypassventil 7 geöffnet, wohingegen im Förderbetrieb das Sperrventil 5 geöffnet und das Bypassventil 7 geschlossen ist. In den Figuren sind das Sperrventil 5 und das Bypassventil 7 in einer geschlossenen Position dargestellt. Beide Ventile sind vorzugsweise in ihre geschlossene Position vorgespannt und in dieser Position gehalten, wenn die Ventilanordnung 1 nicht in Betrieb ist bzw. keine Flüssigkeit die Ventilanordnung 1 durchströmt.
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Im Bypassbetrieb ist das Bypassventil 7 geöffnet, so dass die Flüssigkeit von der Verbindungsleitung 4 an dem Bypassventil 7 vorbei bzw. durch dieses in die Bypassleitung 6 gelangen kann bzw. gelangt und über die Bypassleitung 6 von der Ventilanordnung 1 abgegeben werden kann bzw. wird.
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Insbesondere kann die im Bypassbetrieb von der Bypassleitung 6 abgegebene Flüssigkeit wieder einem Speicher und/oder der Pumpe zugeleitet werden, die der Ventilanordnung 1 über den Einlass 2 die Flüssigkeit zuführt, so dass die Flüssigkeit im Bypassbetrieb im Kreislauf gefördert wird. Hier sind jedoch auch andere Lösungen möglich, bei denen die Flüssigkeit von der Bypassleitung 6 anderweitig abgegeben und nicht wieder der Ventilanordnung 1 zugeführt wird.
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Die Ventilanordnung 1 weist einen Ventilraum 8 auf, in dem das Bypassventil 7 oder zumindest Teile oder Abschnitte des Bypassventils 7 angeordnet sind. Der Ventilraum 8 ist vorzugsweise als länglicher und/oder zumindest im Wesentlichen und/oder abschnittsweise zylindrischer (Hohl-)Raum bzw. Kanal ausgebildet. Vorzugsweise erstreckt sich der Ventilraum 8 entlang einer Mittelachse M der Ventilanordnung 1 bzw. des Ventilraums 8, insbesondere wobei die Mittelachse M eine Symmetrieachse des Ventilraums 8 und/oder des Bypassventils 7 ist.
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Vorzugsweise weist das Bypassventil 7 einen Ventilsitz 9 und ein zugeordnetes Ventilelement 10 auf. Im Förderbetrieb bzw. in der geschlossenen Stellung des Bypassventils 7 liegt das Ventilelement 10 fluiddicht an dem Ventilsitz 9 an, so dass keine Flüssigkeit das so gebildete Ventil durchströmen bzw. passieren kann. Beim Darstellungsbeispiel bildet eine Stange bzw. Schraube das Ventilelement 10.
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Der Ventilsitz 9 ist vorzugsweise fluiddicht in dem Ventilraum 8 angeordnet bzw. in diesen eingesetzt, insbesondere so dass bei geschlossenem Bypassventil 7 bzw. bei an dem Ventilsitz 9 anliegenden Ventilelement 10 keine Flüssigkeit das Bypassventil 7 bzw. den Ventilsitz 9 passieren kann. Der Ventilsitz 9 kann jedoch auch anders gebildet sein, beispielsweise durch einen entsprechend geformten bzw. ausgebildeten Abschnitt der den Ventilraum 8 begrenzenden Wandung.
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Beim Darstellungsbeispiel ist das Ventilelement 10 mit einem Zugelement 11, insbesondere einer Zugstange, des Bypassventils 7 gekoppelt oder verbunden, beispielsweise verschraubt. Das Zugelement 11 bzw. das Ventilelement 10 ist vorzugsweise mittels einer Schließfeder 12 in die geschlossene Position des Bypassventils 7 vorgespannt. Insbesondere ist mittels des Zugelements 11 das Ventilelement 10 bewegbar bzw. gegen den Ventilsitz 9 gespannt und/oder von dem Ventilsitz 9 abrückbar. So ist das Bypassventil 7 mittels des Zugelements 11 öffenbar und/oder schließbar.
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Des Weiteren weist das Bypassventil 7 vorzugsweise ein Kolbenelement 13 auf.
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Das Kolbenelement 13 ist vorzugsweise fluiddicht und/oder axial verschiebbar in den Ventilraum 8 eingesetzt, insbesondere so dass keine Flüssigkeit den Ventilraum 8 an dem Kolbenelement 13 vorbei passieren kann.
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Das Kolbenelement 13 ist vorzugsweise mit dem Ventilelement 10 gekoppelt und/oder zur Betätigung des Bypassventils 7 bzw. zur Bewegung oder Betätigung des Ventilelements 10 ausgebildet.
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Insbesondere umgibt das Kolbenelement 13 das Ventilelement 10 und/oder das Zugelement 11. Das Kolbenelement 13 ist vorzugsweise an dem Ventilelement 10 und/oder dem Zugelement 11 befestigt und/oder nicht relativ zu diesen verschiebbar.
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Das Kolbenelement 13 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, das Ventilelement 10 zu bewegen, insbesondere in Öffnungsrichtung, so dass das Ventilelement 10 vom Ventilsitz 9 abhebt und eine durchgehende Fluidverbindung vom Einlass 2 zu der Bypassleitung 6 bzw. einem Auslass dieser bildet, so dass durch den Einlass 2 in die Ventilanordnung 1 einströmende Flüssigkeit durch die Bypassleitung 6 bzw. deren Auslass abgegeben werden kann.
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Das Kolbenelement 13 bildet hierbei einen Teil einer Zylinder-Kolben-Einheit, mit der das Ventilelement 10 bewegbar bzw. steuerbar ist. Der zu dem Kolbenelement 13 korrespondierende Zylinder ist im Darstellungsbeispiel durch den Ventilraum 8 gebildet, kann jedoch auch auf andere Weise realisiert sein.
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Der Zylinder ist bzw. wird mit dem Steuerkanal 16 derart fluidisch verbunden, dass durch in den Steuerkanal 16 eintretende Flüssigkeit bzw. durch Druck in dem Steuerkanal ein entsprechender Druck im Zylinder erzeugt wird, der auf das Kolbenelement 13 wirkt, so dass eine Kraft auf das Ventilelement 10 in Öffnungsrichtung bewirkt wird. Auf diese Weise ermöglicht das Kolbenelement 13 eine Steuerung des Bypassventils 7. Der Zylinder bzw. der Abschnitt des Ventilraums 8, der den Zylinder korrespondierend zum Kolbenelement 13 bildet, wird fortan als Betätigungsraum 14 bezeichnet.
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Das Kolbenelement 13 trennt vorzugsweise den (in den Figuren oberhalb des Kolbenelements 13 liegenden) Betätigungsraum 14 fluiddicht vom Rest des Ventilraums 8 ab. Der Betätigungsraum 14 ist also vorzugsweise ein Teil oder Abschnitt des Ventilraums 8. Insbesondere ist das Kolbenelement 13 zwischen dem Ventilsitz 9 und dem Betätigungsraum 14 angeordnet.
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Vorzugsweise ist der Ventilraum 8, insbesondere zwischen dem Kolbenelement 13 und dem Ventilsitz 9, durch eine Fluidleitung 15A mit dem Einlass 2 bzw. der Verbindungsleitung 4 fluidisch verbunden.
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Vorzugsweise ist der Ventilraum 8 durch eine (weitere) Fluidleitung 15B mit der Bypassleitung 6 fluidisch verbunden. Der Ventilraum 8 bildet vorzugsweise einen Einlass des Bypassventils 7. Auslassseitig des Bypassventils 7 mündet die weitere Fluidleitung 15B in der Bypassleitung 6, durch die Flüssigkeit im Bypassbetrieb abgegeben werden kann. Hierzu bildet die Bypassleitung 6 vorzugsweise eine Abgabeöffnung oder weist diese auf.
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Der Ventilsitz 9 ist vorzugsweise zwischen den Fluidleitungen 15A und 15B in dem Ventilraum 8 angeordnet.
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Die Fluidleitung 15A ist im Darstellungsbeispiel verbindungsleitungsseitig des Ventilsitzes 9 an den Ventilraum 8 (fluidisch) angeschlossen. Der Ventilraum 8 oder ein zumindest ein Abschnitt des Ventilraums 8 kann aber auch einen Teil oder Abschnitt der Verbindungsleitung 15A bilden oder aufweisen.
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Mit anderen Worten verbindet die Fluidleitung 15A das Bypassventil 7 eingangsseitig mit der Verbindungsleitung 4 und ist fluidisch mit der weiteren Fluidleitung 15B verbunden, die wiederum das Bypassventil 7 mit der Bypassleitung 6 verbindet. Bei geöffnetem Bypassventil 7 kann daher durch den Einlass 2 eintretende Flüssigkeit durch die Fluidleitung 15A zum Bypassventil 7 gelangen, das Bypassventil 7 passieren und durch die Fluidleitung 15B und die Bypassleitung 6 die Ventilanordnung 1 wieder verlassen.
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Im Darstellungsbeispiel ist das Kolbenelement 13 auf einer dem Betätigungsraum 14 abgewandten Seite in Kontakt mit einer in dem Ventilraum 8 gebildeten Kammer 8A, die an das Ventilelement 10 bzw. den Ventilsitz 9 des Bypassventils 7 angrenzt. Auf diese Weise wirkt ein Druck in der Kammer 8A in Schließrichtung des Bypassventils 7 auf das Kolbenelement 13 und/oder (optional) in Öffnungsrichtung auf das Ventilelement 10. Hier sind jedoch auch andere Lösungen möglich.
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Im Ventilraum 8, insbesondere in der Kammer 8A, kann ein Einsatz 8B vorgesehen sein. Der Einsatz 8B kann einen Anschlag für das Kolbenelement 13 in Öffnungsrichtung des Bypassventils 7 bilden. Alternativ oder zusätzlich führt der Einsatz 8B das Ventilelement 10 bzw. Zugelement 11 und/oder bildet eine Passage zwischen dem Ventilsitz 9 des Bypassventils 7 als Teil oder Abschnitt des Ventilraums 8 bzw. der Kammer 8A und/oder der Fluidleitung 15A zwischen dem Ventilsitz 9 und der Verbindungsleitung 4.
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6 zeigt einen schematischen Schnitt, aus dem der Verlauf der Fluidleitung 15A zwischen der Verbindungsleitung 4 und dem Ventilraum 8 ersichtlich ist. Die Fluidleitung 15A verläuft hierbei seitlich und/oder beabstandet vom Ventilraum 8 und ist an diesen, insbesondere dessen Kammer 8A, durch einen radial verlaufenden Durchbruch fluidisch angebunden.
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Die Ventilanordnung 1 weist vorzugsweise einen Steuerkanal 16 auf, der zwischen dem Auslass 3 und dem Betätigungsraum 14 angeordnet ist und/oder eine Fluidverbindung zwischen diesen herstellt bzw. realisiert.
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Im Folgenden wird die Funktionsweise der Ventilanordnung 1 bzw. das Umschalten zwischen Förderbetrieb und Bypassbetrieb erläutert.
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Das Umschalten vom Förderbetrieb in den Bypassbetrieb erfolgt insbesondere, wenn ein Durchströmen der Flüssigkeit durch die Verbindungsleitung 4 bzw. ein Durchströmen des Auslasses 3 bzw. eine Fluidabgabe durch den Auslass 3 blockiert ist, insbesondere aufgrund eines Schließens einer an den Auslass 3 angeschlossenen Ausgabevorrichtung bzw. Abgabevorrichtung wie einer Ventilpistole des Hochdruckreinigers.
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Im Förderbetrieb gelangt die Flüssigkeit durch den Einlass 2 zu der Ventilanordnung 1, durchströmt die Verbindungsleitung 4 und das geöffnete Sperrventil 5 und wird über den Auslass 3 von der Ventilanordnung 1 abgegeben.
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Der Einlass 2 ist über die Fluidleitung 15A mit dem Ventilraum 8 verbunden, so dass auch die Fluidleitung 15A und der Ventilraum 8 - zumindest zwischen dem Ventilsitz 9 bzw. Ventilelement 10 und der Verbindungsleitung 4 bzw. dem Kolbenelement 13 - durch die Flüssigkeit gefüllt sind. Im Ventilraum 8 bzw. dessen Bereich zwischen Ventilsitz 9 und Kolbenelement 13 herrscht dementsprechend (zumindest im Wesentlichen) der gleiche Druck wie in der Verbindungsleitung 4 bzw. am Einlass 2. Da der Betätigungsraum 14 über den Steuerkanal 16 ebenfalls mit der Verbindungsleitung 4 verbunden ist, herrscht hier ebenfalls (zumindest im Wesentlichen) der gleiche Druck.
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Die unter Druck stehende Flüssigkeit übt also einerseits eine in Öffnungsrichtung wirkende Kraft auf das Ventilelement 10 aus und übt andererseits eine in Schließrichtung wirkende Kraft auf das mit dem Ventilelement 10 fest, also unverschiebbar, verbundene Kolbenelement 13 aus. Gleichzeitig herrscht im Betätigungsraum 14 ein Druck, der eine Kraft in Öffnungsrichtung auf das Kolbenelement 13 ausübt. Das Bypassventil 7 bzw. die Anordnung aus Ventilelement 10, Zugelement 11 und Kolbenelement 13 ist dabei durch die Schließfeder 12 in Schließrichtung vorgespannt.
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Das Ventilelement 10 erstreckt sich vorzugsweise aus dem unter Flüssigkeitsdruck stehenden Bereich des Ventilraums 8 hinaus in einen vorzugsweise unter Umgebungsdruck stehenden Bereich des Ventilraums 8. Vorzugsweise arbeitet das Ventilelement 10 gegen den Umgebungsdruck, so dass eine entsprechende Verringerung der für die Schließkraft relevanten Fläche des Kolbenelements 13 erfolgt.
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Das Ventilelement 10 ist also vorzugsweise zur (teilweisen) Kompensation der durch den Flüssigkeitsdruck auf das Kolbenelement 13 wirkenden Schließkraft ausgebildet, insbesondere dadurch, dass durch das Ventilelement 10 die für die Schließkraft relevante Fläche des Kolbenelements 13, auf die die Flüssigkeit wirkt, verkleinert ist.
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Vorzugsweise wird das Ventilelement 10 von dem Flüssigkeitsdruck und/oder von der über das Zugelement 11 mit dem Ventilelement 10 gekoppelten Schließfeder 12 in die Schließstellung vorgespannt bzw. gedrückt.
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Die genannten Teile sind dabei derart dimensioniert, dass die Ventilanordnung 1 - vorzugsweise jedenfalls bei den zugehörigen Betriebsparametern, insbesondere Druck und Volumenstrom der Flüssigkeit - bei nicht gesperrtem Auslass 3 im Förderbetrieb verharrt bzw. das Bypassventil 7 geschlossen bleibt. Das Bypassventil 7 ist im Förderbetrieb also geschlossen, wobei das Ventilelement 10 aber nur mit geringer Kraft gegen den Ventilsitz 9 gedrückt bzw. gepresst ist.
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Insbesondere sind die Flächen des Kolbenelements 13, über die die unter Druck stehende Flüssigkeit Kräfte in Öffnungs- und/oder Schließrichtung auf das Kolbenelement 13 ausübt, die entsprechende Fläche des Ventilelements 10 und/oder die Schließkraft bzw. Vorspannung der Schließfeder 12 aufeinander und/oder auf den Druck der Flüssigkeit bei Betrieb der Ventilanordnung 1 abgestimmt bzw. abstimmbar.
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Die Größe der dem Druck ausgesetzten Fläche des Kolbenelements 13 kann insbesondere durch den Durchmesser des Ventilelements 10, insbesondere eines Schafts des Ventilelements 10, der das Kolbenelement 13 vorzugsweise teilweise durch den Durchmesser anpressbar überdeckt, geändert werden.
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Auf der dem Kolbenelement 13 abgewandten Seite des Ventilsitzes 9 wirkt bei geschlossenem Bypassventil 7 vorzugsweise nur der Umgebungsdruck (im Regelfall also der normale Luftdruck) auf das Ventilelement 10, der erheblich kleiner ist als der Druck der Flüssigkeit. So kann die auf das Kolbenelement 13 in Schließrichtung wirkende Kraft kontrolliert bzw. eingestellt werden. Mit anderen Worten ist durch Verwendung von Ventilelementen 10 bzw. Stangen mit unterschiedlichen Durchmessern die Ventilanordnung 1 an verschiedene Betriebsparameter, insbesondere Drücke und/oder Volumenströme der Flüssigkeit, anpassbar.
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Die Vorspannung bzw. Schließkraft der Schließfeder 12 ist vorzugsweise über eine manuell betätigbare Handhabe 17, mit der die Schließfeder 12 verbunden ist, einstellbar bzw. veränderbar. So kann die Ventilanordnung 1 zumindest im gewissen Maße für einen bestimmten Flüssigkeitsdruck und/oder einen bestimmten Volumenstrom eingestellt werden.
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Ein Umschalten in den Bypassbetrieb erfolgt, wenn der Durchfluss der Flüssigkeit durch die Verbindungsleitung 4 bzw. das Sperrventil 5 bzw. den Auslass 3 unterbrochen bzw. blockiert wird, beispielsweise durch Schließen einer auslassseitig angeschlossenen Abgabevorrichtung für die Flüssigkeit.
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Das Schließen der Abgabevorrichtung bzw. Sperren des Auslasses 3 bewirkt zunächst einen Zusammenbruch der Strömung durch das Sperrventil 5, wodurch dieses geschlossen wird bzw. sich selbsttätig schließt. Zwischen dem geschlossen Sperrventil 5, dem gesperrten Auslass 3 und dem Kolbenelement 13 ist nun ein geschlossener Raum gebildet. Des Weiteren führt die Sperrung der Flüssigkeitsabgabe zu einem Druckimpuls, d. h. zu einem kurzzeitigen sprunghaften Anstieg des auslassseitigen Drucks. Dementsprechend wird durch das Sperren der Flüssigkeitsabgabe über den Steuerkanal 16 auch der Druck im Betätigungsraum 14 erhöht. Auf das Kolbenelement 13 wirkt also ein betätigungsraumseitiger Überdruck, der eine Bewegung des Kolbenelements 13 und somit auch des Ventilelements 10 in Öffnungsrichtung bewirkt. Das Ventilelement 10 wird vom Ventilsitz 9 abgerückt, so dass das Bypassventil 7 nunmehr - zumindest zu einem gewissen Grad - geöffnet ist.
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Durch das Öffnen des Bypassventils 7 kann die zuvor an dem Ventilsitz 9 bzw. Ventilelement 10 anstehende Flüssigkeit durch das Bypassventil 7 und insbesondere in die Bypassleitung 6 strömen und die Ventilanordnung 1 verlassen. Durch das Öffnen des Bypassventils 7 und das dadurch bewirkte Abfließen der Flüssigkeit sinkt der ventilsitzseitig an dem Kolbenelement 13 anliegende Druck, wodurch sich das Bypassventil 7 zuverlässig und schnell weiter (vollständig) öffnet. Da die Flüssigkeit, wie bereits erwähnt, unter hohem Druck steht, erfolgt das Öffnen des Bypassventils 7 sehr schnell. Solange die Abgabe der Flüssigkeit durch den Auslass 3 blockiert ist, verharrt das Bypassventil 7 in der geöffneten Position bzw. die Ventilanordnung 1 im so realisierten Bypassbetrieb.
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Das Schließen des Bypassventils 7 bzw. Zurückschalten in den Förderbetrieb kann erfolgen bzw. erfolgt automatisch, wenn die Abgabe der Flüssigkeit über den Auslass 3 wieder freigegeben wird, beispielsweise durch Öffnen einer Abgabevorrichtung. Sobald die Flüssigkeit wieder über den Auslass 3 abgegeben werden kann bzw. abgegeben wird, sinkt der auslassseitige Druck. Damit sinkt ebenfalls der im Betätigungsraum 14 herrschende Druck. Die Kräfte- bzw. Druckverhältnisse am Kolbenelement 13 ändern sich hierdurch derart, dass nunmehr wieder eine Kraft in Schließrichtung auf das Kolbenelement 13 wirkt bzw. resultiert und das Bypassventil 7 schließt. Hierbei bewegen sich das Ventilelement 10, das Zugelement 11 und das Kolbenelement 13 in Schließrichtung, so dass sich das Bypassventil 7 schließt.
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Ebenfalls sinkt durch die Freigabe des Auslasses 3 der auslassseitige Druck am Sperrventil 5, so dass sich das Sperrventil 5 aufgrund des einlassseitig anstehenden Flüssigkeitsdrucks wieder öffnet und die Flüssigkeit die Verbindungsleitung 4 vom Einlass 2 zum Auslass 3 durchströmt. Die Ventilanordnung 1 befindet sich wieder im Förderbetrieb mit geöffnetem Sperrventil 5 und geschlossenem Bypassventil 7.
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Im Folgenden werden weitere Eigenschaften und Merkmale der Ventilanordnung 1 beschrieben.
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Vorzugsweise ist das Bypassventil 7 (vollständig) außerhalb der Verbindungsleitung 4 angeordnet, insbesondere so dass die Verbindungsleitung 4 zwischen Einlass 2 und Sperrventil 5 und/oder zwischen Sperrventil 5 und Auslass 3 hindernisfrei, insbesondere als hindernisfreie Leitung bzw. hindernisfreier Kanal, ausgebildet ist und/oder so dass das Bypassventil 7 im Förderbetrieb nicht von der Flüssigkeit angeströmt oder umströmt wird.
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Eine Leitung bzw. ein Kanal wird hierbei dann als „hindernisfrei“ bezeichnet, wenn keine Objekte bzw. Hindernisse in den Kanal hineinragen bzw. in dem Kanal, das heißt vollständig oder teilweise innerhalb der den Kanal bildenden bzw. begrenzenden bzw. umschließenden Wandung, angeordnet sind. Insbesondere ist ein Hindernis ein Objekt, durch das eine Querschnittsreduktion und/oder Verlaufsänderung erfolgt und/oder das angeströmt bzw. umströmt wird. Die Wandung selbst bildet in diesem Sinne jedoch kein Hindernis, selbst wenn die Wandung als solche - beispielsweise durch eine Krümmung - die Strömung hemmt.
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Vorzugsweise weist die Ventilanordnung 1 eine Ventilbaugruppe 18 auf, besonders bevorzugt wobei die Ventilbaugruppe 18 abnehmbar ist. Die Ventilbaugruppe 18 bildet vorzugsweise den Einlass 2, den Auslass 3 und die Verbindungsleitung 4 und weist das Sperrventil 5 auf, das bevorzugt in der Verbindungsleitung 4 angeordnet ist.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Aspekte „Bypassventil außerhalb der Verbindungsleitung“ und „Einlass, Auslass und Verbindungsleitung von abnehmbarer Ventilbaugruppe gebildet“ grundsätzlich auch unabhängig voneinander realisierbar, gleichwohl in Kombination besonders vorteilhaft sind.
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Vorzugsweise weist die Ventilanordnung 1 einen Grundkörper bzw. ein Gehäuse 19 auf, insbesondere wobei das Gehäuse 19 einstückig und/oder als Pressteil ausgebildet ist.
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Das Gehäuse 19 weist vorzugsweise den Ventilraum 8 auf oder bildet bzw. umschließt den Ventilraum 8. Insbesondere bildet das Gehäuse 19 eine den Ventilraum 8 begrenzende Wandung.
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Das Gehäuse 19 weist vorzugsweise des Weiteren die Fluidleitungen 15A, 15B und/oder den Steuerkanal 16 auf oder bildet diese.
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Besonders bevorzugt ist die Ventilbaugruppe 18 durch Einsetzen in eine zugeordnete Aufnahme 19A der Ventilanordnung 1 bzw. des Gehäuses 19 fluidisch an das Bypassventil 7 anschließbar oder angeschlossen.
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7 zeigt die Ventilbaugruppe 18 in einer perspektivischen Darstellung.
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Beim Darstellungsbeispiel weist die Ventilanordnung 1 eine Bypassbaugruppe 20 auf, vorzugsweise wobei die Bypassbaugruppe 20 abnehmbar ist bzw. eine abnehmbare Baugruppe bildet.
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8 zeigt die Bypassbaugruppe 20 in einer perspektivischen Darstellung.
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Insbesondere ist die Bypassbaugruppe 20 durch Einsetzen in eine zugeordnete Aufnahme 19B der Ventilanordnung 1 bzw. des Gehäuses 19 fluidisch an das Bypassventil 7 anschließbar bzw. angeschlossen.
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Die Ventilbaugruppe 18 und/oder die Bypassbaugruppe 20 sind insbesondere von dem Gehäuse 19 der Ventilanordnung 1 abnehmbar.
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Die Aufnahmen 19A, 19B sind vorzugsweise durch die Fluidleitungen 15A, 15B und optional den Steuerkanal 16 mit dem Ventilraum 8 für das Bypassventil 7 fluidisch verbunden. Vorzugsweise verlaufen die Fluidleitungen 15A, 15B quer, insbesondere senkrecht und/oder radial zu der Mittelachse M des Bypassventils 7. Die Fluidleitungen 15A, 15B können parallel zueinander verlaufen.
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Die Aufnahme 19A für die Ventilbaugruppe 18 und/oder die Aufnahme 19B für die Bypassbaugruppe 20 sind im Darstellungsbeispiel seitlich versetzt zu der Mittelachse M des Bypassventils 7 angeordnet. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise der Ventilanordnung 1.
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Vorzugsweise sind die Aufnahme 19A, die Aufnahme 19B und/oder der Steuerkanal 16 einstückig mit dem Gehäuse 19 ausgebildet bzw. von dem Gehäuse 19 gebildet.
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Die Aufnahme(n) 19A, 19B sind vorzugsweise zumindest im Wesentlichen rohrartig und/oder hohlzylindrisch ausgebildet.
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Die Aufnahme 19A kann, wie in den Figuren dargestellt, insbesondere an einer axialen Endseite eine Querschnittsverengung aufweisen, insbesondere wobei die Querschnittsverengung auf der Seite des Einlasses 2 angeordnet ist. Im Darstellungsbeispiel ist die Querschnittsverengung stufenartig bzw. als Stufe ausgebildet, insbesondere so dass durch die Querschnittsverengung ein Anschlag für die Ventilbaugruppe 18 gebildet ist.
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Vorzugsweise weist die Bypassgruppe 20 die Bypassleitung 6 oder zumindest einen Abschnitt dieser auf.
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Vorzugsweise wird als Bypassleitung 6 der innerhalb der Bypassgruppe 20 angeordnete bzw. gebildete Hohlraum bzw. Kanal verstanden. Dieser bildet ein stirnseitige Abgabeöffnung oder weist diese auf. Es ist jedoch auch möglich, dass die Fluidleitung 15B und/oder der stromab bzw. im Darstellungsbeispiel unterhalb des Ventilsitzes 9 und/oder Ventilelements 10 angeordnete Abschnitt des Ventilraums 8 einen Teil bzw. Abschnitt der Bypassleitung 6 bilden.
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Insbesondere sind die vorstehend und nachfolgend beschriebenen Eigenschaften und Merkmale der Bypassleitung 6 auch unabhängig von einer abnehmbaren Bypassgruppe 20 realisierbar.
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Vorzugsweise sind die vorstehend und nachfolgend aufgeführten Merkmale und Eigenschaften der Verbindungsleitung 4 auch unabhängig von der abnehmbaren Ventilbaugruppe 18 realisierbar.
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Die Verbindungsleitung 4 und/oder die Bypassleitung 6 sind zumindest im Wesentlichen und/oder abschnittsweise geradlinig und/oder zylindrisch ausgebildet.
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Vorzugsweise weisen die Verbindungsleitung 4 und/oder die Bypassleitung 6 eine glatte Wandung auf bzw. sind (zumindest radial) von einer glatten Wandung begrenzt, gebildet und/oder umschlossen.
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Vorzugsweise verlaufen die Bypassleitung 6 und die Verbindungsleitung 4 bzw. deren Mittelachsen zumindest im Wesentlichen parallel zueinander. Die Verbindungsleitung 4 und/oder die Bypassleitung verlaufen beim Darstellungsbeispiel quer, insbesondere senkrecht, zu der Mittelachse M des Bypassventils 7.
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Besonders bevorzugt sind die Verbindungsleitung 4 und/oder die Bypassleitung 6 seitlich versetzt und/oder windschief zu dem Bypassventil 7 angeordnet.
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Weiter besonders bevorzugt verlaufen die Verbindungsleitung 4, die Bypassleitung 6 und/oder der Ventilraum 8 jeweils nebeneinander. Alternativ oder zusätzlich sind die Verbindungsleitung 4, die Bypassleitung 6 und der Ventilraum 8 jeweils voneinander beanstandet. Insbesondere überlappen sich also die (Strömungs-)Querschnitte des Ventilraums 8, der Verbindungsleitung 4 und/oder der Bypassleitung 6 nicht. Mit anderen Worten sind die Verbindungsleitung 4, die Bypassleitung 6 und/oder der Ventilraum 8 durch räumlich voneinander getrennte Hohlräume bzw. Leitungen oder Kanäle gebildet, die lediglich durch dazwischen angeordnete Verbindungsleitungen (insbesondere Kanäle, die optional eine Länge aufweisen, die den Durchmesser übersteigt), im Darstellungsbeispiel die Fluidleitungen 15A, 15B und den Steuerkanal 16, miteinander fluidisch verbunden sind.
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Insbesondere ist die Verbindungsleitung 4 derart seitlich versetzt zu dem Ventilraum 8 bzw. dem Bypassventil 7 angeordnet, dass im Förderbetrieb das Bypassventil 7 nicht von der Flüssigkeit umströmt wird. Im Förderbetrieb wird der Ventilraum 8 zwar anfänglich von der Flüssigkeit gefüllt. Wenn dies erfolgt ist, durchströmt die Flüssigkeit aber vorzugsweise die Verbindungsleitung 4 im Förderbetrieb vom Einlass 2 durch das Sperrventil 5 zum Auslass 3 auf direktem Weg. So werden auf effektive Weise unnötige Druckverluste vermieden, die bei bekannten Unloader-Ventilen durch Umströmen eines Ventils entstehen, was aufgrund des hohen Drucks auch zu Abnutzungserscheinungen führen kann.
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Zusätzlich wird durch das seitliche Versetzen der Verbindungsleitung 4 und/oder der Bypassleitung 6 eine kompaktere Bauweise des Unloader-Ventils bzw. der Ventilanordnung 1 ermöglicht. Gegenüber der bekannten eingangs erwähnten Ventilanordnung kann die Ausdehnung der hier beschriebenen Ventilanordnung 1 quer zur Mittelachse M etwa um den Durchmesser des Ventilraums 8 senkrecht zur Mittelachse M verringert werden, so dass senkrecht zur Mittelachse M die Ausdehnung der Ventilanordnung 1 kleiner ist und vorzugsweise der Länge der Verbindungsleitung 4 bzw. der Ventilbaugruppe 18 entspricht.
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Im Folgenden wird die Ventilbaugruppe 18 insbesondere anhand der 5 und 7 näher erläutert.
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Die Ventilbaugruppe 18 weist vorzugsweise einen Grundkörper 21 auf, der als Hohlschraube bzw. hohlschraubenartig und/oder als Drehteil ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich ist der Grundkörper 21 als Hülse bzw. hülsenartig ausgebildet.
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Eine „Hülse“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein ringartiges oder rohrartiges, vorzugsweise längliches Objekt, beispielsweise ein axial zumindest einseitig offener Hohlzylinder.
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Eine „Hohlschraube“ im Sinne der vorliegenden Erfindung weist eine vorzugsweise zylindrische Wandung und einen innerhalb bzw. von der Wandung gebildeten Hohlraum auf. Der Hohlraum kann dabei entweder als durchgängige Öffnung oder als Sackloch ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Hohlraum durch eine Bohrung gebildet. Bevorzugt weist eine Hohlschraube ein (Außen-)Gewinde und/oder ein Antriebsmittel ähnlich einem Schraubenkopf auf. Eine Hohlschraube ist also insbesondere eine Hülse mit einem Gewinde zu deren Befestigung.
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Der Grundkörper 21 bildet vorzugsweise den Einlass 2, den Auslass 3 und/oder die Verbindungsleitung 4.
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Vorzugsweise weist die Verbindungsleitung 4 eine insbesondere glatte Wandung 22 auf, die die Verbindungsleitung 4 begrenzt, bildet oder umschließt. Insbesondere bildet der Grundkörper 21 die Wandung 22 oder weist diese auf.
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Die Verbindungsleitung 4 ist vorzugsweise als zumindest im Wesentlichen und/oder abschnittsweise geradliniger und/oder zylindrischer Kanal bzw. Leitung ausgebildet.
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Beim Darstellungsbeispiel ist die Verbindungsleitung 4 durch zwei zylindrische Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern gebildet. In einem mittleren Abschnitt sind die beiden zylindrischen Abschnitte durch einen konisch ausgebildeten Abschnitt der Wandung 22 bzw. des Grundkörpers 21 miteinander verbunden bzw. gehen durch einen konischen Abschnitt ineinander über. Außerhalb dieses mittleren Abschnitts bzw. in einem einlassseitigen und/oder einem auslassseitigen Abschnitt ist der Durchmesser bzw. Umfang der Verbindungsleitung 4 vorzugsweise jeweils konstant.
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Die Wandung 22 bildet in einem mittigen Abschnitt der Verbindungsleitung 4 vorzugsweise einen Ventilsitz 23 für das Sperrventil 5, insbesondere wobei der Ventilsitz 23 durch den konischen Abschnitt der Verbindungsleitung 4 bzw. Wandung 22 gebildet ist.
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Der Ventilsitz 23 ist vorzugsweise durch eine bevorzugt konische Vergrößerung des Querschnitts der Verbindungsleitung 4 zum Auslass 3 hin gebildet. Dies kann auch anders als durch den konischen Abschnitt realisiert werden, beispielsweise durch eine Stufe der Wandung 22.
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Das Sperrventil 5 weist vorzugsweise ein bewegbares Ventilelement 24 auf. Vorzugsweise ist das Ventilelement 24 in Schließrichtung bzw. gegen den Ventilsitz 23 vorgespannt, insbesondere mittels einer Schließfeder 25. Das Ventilelement 24 und die Schließfeder 25 sind vorzugsweise in einem Ventilkäfig 26 angeordnet und/oder von dem Ventilkäfig 26 in der Verbindungsleitung 4 gehalten bzw. befestigt. Der Ventilsitz 23 weist im Darstellungsbeispiel des Weiteren einen Dichtring 27 auf, so dass das Sperrventil 5 in geschlossener Stellung dichtend an dem Ventilsitz 9 anliegt bzw. die Verbindungsleitung 4 zuverlässig schließt bzw. abdichtet.
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Grundsätzlich kann das Sperrventil 5 jedoch auch anders als hier dargestellt ausgebildet sein.
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Besonders bevorzugt weist die Verbindungsleitung 4 bzw. der Grundkörper 21 bzw. die Ventilbaugruppe 18 einen Steueranschluss 28 auf, insbesondere wobei der Steueranschluss 28 zur fluidischen Anbindung der Verbindungsleitung 4 an den Ventilraum 8, insbesondere den Betätigungsraum 14, bzw. den Steuerkanal 16 ausgebildet ist. Wenn die Ventilbaugruppe 18 in die zugehörige Aufnahme 19A eingesetzt ist, ist eine durchgängige fluidische Verbindung vom Auslass 3 über den Steueranschluss 28 und den Steuerkanal 16 zum Betätigungsraum 14 ermöglicht bzw. realisiert.
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Vorzugsweise ist der Steueranschluss 28 durch einen seitlich angeordneten und/oder radial verlaufenden Durchlass in der Wandung 22 der Verbindungsleitung 4 gebildet. Der Steueranschluss 28 kann aber auch durch mehrere, insbesondere gleichartige, Durchlässe gebildet sein.
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Der Steueranschluss 28 bzw. der Durchlass ist vorzugsweise als radiale und/oder zylindrische Bohrung in der Wandung 22 ausgebildet.
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Vorzugsweise weist der Durchlass einen Durchmesser von mehr als 1 mm, bevorzugt mehr als 2 mm, und/oder weniger als 5 mm, bevorzugt weniger als 4 mm, auf. Hier ist anzumerken, dass der Steueranschluss 28 vorrangig den Zweck hat, zu ermöglichen, dass der auslassseitige Druck auf das Kolbenelement 13 wirkt. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dass der Steueranschluss 28 einen großen Durchmesser bzw. Strömungsquerschnitt aufweist, da bei Betrieb der Ventilanordnung 1 üblicherweise keine großen Flüssigkeitsmengen den Steueranschluss 28 durchströmen.
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Der Steueranschluss 28 und/oder der Steuerkanal 16 sind vorzugsweise im Bereich und/oder auslassseitig des Sperrventils 5 angeordnet, insbesondere so dass das Sperrventil 5 in seiner geschlossenen Stellung die fluidische Verbindung zwischen Steueranschluss 28 und Auslass 3 nicht sperrt.
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Vorzugsweise weist die Verbindungsleitung 4 bzw. die Wandung 22 bzw. die Ventilbaugruppe 18, insbesondere zusätzlich zu dem Einlass 2, dem Auslass 3 und/oder dem Steueranschluss 28, einen Bypassanschluss 29 auf. Der Bypassanschluss 29 ist vorzugsweise zur fluidischen Anbindung der Verbindungsleitung 4 an den Ventilraum 8, das Bypassventil 7 und/oder die Fluidleitung 15B ausgebildet.
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Der Bypassanschluss 29 ist vorzugsweise durch einen oder mehrere seitlich angeordnete und/oder radial verlaufende Durchlässe in der Wandung 22 der Verbindungsleitung 4 gebildet. Beim Darstellungsbeispiel weist der Bypassanschluss 29 drei radiale Durchlässe auf.
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Der Bypassanschluss 29 bzw. dessen Durchlässe sind vorzugsweise als radiale und/oder zylindrische Bohrungen in der Wandung 22 ausgebildet.
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Der oder die Durchlässe des Bypassanschlusses 29 weisen vorzugsweise einen Durchmesser von mehr als 3 mm, bevorzugt mehr als 4 mm, und/oder weniger als 8 mm, bevorzugt weniger als 6 mm, auf. So kann ein hinreichend großer Strömungsquerschnitt des Bypassanschlusses 29 erreicht werden.
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Insbesondere weist der Bypassanschluss 29 einen größeren (kumulierten) Durchmesser bzw. Querschnitt als der Steueranschluss 28 auf. Vorzugsweise ist der (kumulierte) Durchmesser des Bypassanschlusses 29 um mindestens einen Faktor 3, insbesondere einen Faktor 6, besonders bevorzugt einen Faktor 9 und/oder höchstens einen Faktor 20, insbesondere einen Faktor 15, besonders bevorzugt einen Faktor 12, größer als der Durchmesser bzw. Querschnitt des Steueranschlusses 28.
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Der Bypassanschluss 29 ist insbesondere stromauf des Steueranschlusses 28 und/oder (entlang der Verbindungsleitung 4 axial) zwischen dem Einlass 2 und dem Auslass 3 angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Bypassanschluss 29 stromauf des Sperrventils 5 bzw. zwischen dem Einlass 2 und dem Sperrventil 5 angeordnet.
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Vorzugsweise ist das Sperrventil 5 (entlang der Verbindungsleitung 4) zwischen dem Bypassanschluss 29 und dem Steueranschluss 28 angeordnet. Vorzugsweise sperrt das Sperrventil 5 in seiner Schließposition die durch die Verbindungsleitung 4 gebildete Fluidverbindung zwischen Steueranschluss 28 und Bypassanschluss 29.
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Vorzugsweise weist die Ventilbaugruppe 18 eine Dichtvorrichtung 30 auf. Die Dichtvorrichtung 30 weist vorzugsweise zwei axial beabstandete Dichteinrichtungen 31 auf. Besonders bevorzugt sind die Dichteinrichtungen 31 gleichartig oder identisch ausgebildet.
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Die Dichtvorrichtung 30 bzw. die Dichteinrichtungen 31 sind insbesondere außen an dem Grundkörper 21 angeordnet und/oder umgeben oder umlaufen den Grundkörper 21 entlang einer Umfangslinie.
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Im Darstellungsbeispiel weist die Dichteinrichtung 31 eine Nut 31A und ein in die Nut 31A eingelegtes Dichtmittel 31B auf. Vorzugsweise ist die Nut 31A als Ringnut ausgebildet und/oder umgibt die Nut 31A den Grundkörper 21, insbesondere entlang einer Umfangslinie. Das Dichtmittel 31B ist vorzugsweise durch einen Dichtring gebildet. Besonders bevorzugt ist die Dichteinrichtung 31 also durch eine dem Grundkörper 21 außen umlaufende Ringnut mit einem darin eingelegten Dichtring gebildet bzw. weist diese auf.
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Vorzugsweise stehen die Dichteinrichtungen 31 radial von dem Grundkörper 21 hervor und/oder umgeben diesen in Umfangsrichtung, so dass zwischen den Dichteinrichtungen 31 eine (weitere) Ringnut bzw. ein Ringraum 32A gebildet ist.
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Die Dichtvorrichtung 30 bzw. Dichteinrichtungen 31 oder zumindest die Nut 31A der Dichteinrichtung 31 ist/sind vorzugsweise einstückig mit dem Grundkörper 21 ausgebildet. Die Nut 31A steht beim Darstellungsbeispiel von dem Grundkörper 21 radial vor, kann aber grundsätzlich auch anders ausgebildet, beispielsweise in den Grundkörper 21 bzw. die Wandung 22 eingefräst sein.
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Vorzugsweise liegt die Dichtvorrichtung 30 auslassseitig dichtend an der Aufnahme 19A bzw. deren Innenseite an, insbesondere so dass keine Flüssigkeit den zwischen den Grundkörper 21 und der Aufnahme 19A gebildeten Raum, insbesondere den Ringraum 32A, auslassseitig verlassen kann.
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Vorzugsweise ist der Steueranschluss 28 axial zwischen den Dichteinrichtungen 31 und/oder in der zwischen bzw. von den Dichteinrichtungen 31 gebildeten Ringnut bzw. dem Ringraum 32A angeordnet.
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Bei der in die Aufnahme 19A eingesetzten Ventilbaugruppe 18 ist der Ringraum 32A von dem Grundkörper 21, insbesondere den Dichteinrichtungen 31 und der Wandung 22, und der Aufnahme 19A begrenzt und/oder abgedichtet.
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Mittels der Dichtvorrichtung 30 bzw. der Dichteinrichtung 31 kann so eine zur Umgebung und/oder zum Bypassanschluss 29 fluiddichte Anbindung des Steueranschlusses 28 an den Steuerkanal 16 erreicht werden. Insbesondere ist der Steuerkanal 16 im Bereich des Ringraums 32A in der Aufnahme 19A gebildet bzw. mündet der Steuerkanal 16 in den Ringraum 32A, wobei der Steueranschluss 28 mittels des Ringraums 32A an den Steuerkanal 16 fluidisch angeschlossen ist.
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Insbesondere ist so der Steueranschluss 28 unabhängig von der Rotationslage der Ventilbaugruppe 18 zuverlässig, sicher und/oder korrekt an den Steuerkanal 16 anschließbar bzw. angeschlossen. Dies wird durch die den Grundkörper 21 umlaufende Ringnut bzw. den zwischen der Aufnahme 19A und dem Grundkörper 21 bzw. den Dichteinrichtungen 31 gebildeten Ringraum 32A gewährleistet.
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Vorzugsweise weist die Ventilbaugruppe 18 bzw. der Grundkörper 21 einlassseitig und/oder im Bereich des Bypassanschlusses 29 einen kleineren Außenumfang bzw. Außendurchmesser auf als im Bereich der Dichtvorrichtung 30 und/oder des Steuerdurchlasses 28.
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Insbesondere wird bei Einsetzen der Ventilbaugruppe 18 bzw. des Grundkörpers 21 in die zugeordnete Aufnahme 19A ein Ringraum 32B um den Bypassanschluss 29 gebildet, vorzugsweise wobei dies durch die soeben beschriebenen Außenumfänge bzw. -durchmesser bedingt ist.
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Der Ringraum 32B ist vorzugsweise durch die Aufnahme 19A bzw. deren Innenseite und/oder die einlassseitige Querschnittsverengung der Aufnahme 19A sowie durch den Grundkörper 21 bzw. die Wandung 22 und/oder die einlassseitige Dichteinrichtung 31 begrenzt und/oder abgedichtet.
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Wenn die Ventilbaugruppe 18 in die Aufnahme 19A eingesetzt ist bzw. bei eingesetzter Ventilbaugruppe 18 ist also zwischen der Aufnahme 19A und der Ventilbaugruppe 18A ein Ringraum 32A um den Steueranschluss 28 und/oder ein Ringraum 32B um den Bypassanschluss 29 gebildet. Insbesondere ist die Verbindungsleitung 4 über den Ringraum bzw. die Ringräume 32A, 32B fluidisch an die Fluidleitung 15A, den Steuerkanal 16, das Bypassventil 7 und/oder den Ventilraum 8 angeschlossen.
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Die fluidische Anbindung der Fluidleitung 15A an die Verbindungsleitung 4 auf der dem Ventilraum 8 abgewandten Seite erfolgt vorzugsweise durch eine Öffnung, die in den Ringraum 32B mündet.
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Durch den Ringraum 32B ist die Ventilbaugruppe 18 bzw. die Verbindungsleitung 4 bzw. der Bypassanschluss 29 unabhängig von der Rotationslage der Ventilbaugruppe 18 fluidisch an das Bypassventil 7 bzw. den Ventilraum 8 bzw. die Fluidleitung 15A angebunden. Die Fluidleitung 15A ist also insbesondere im Bereich des Bypassanschlusses 29 an der Aufnahme 19A angeordnet.
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Der Ringraum 32B ist vorzugsweise zumindest teilweise durch die Dichtvorrichtung 30 bzw. die einlassseitig gelegene Dichteinrichtung 31 abgedichtet.
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Die Dichtvorrichtung 30 ist vorzugsweise zumindest teilweise zwischen dem Bypassanschluss 29 und dem Steueranschluss 28 angeordnet, so dass sie den Ringraum 32B mit dem Bypassanschluss 29 von der Ringnut bzw. dem Ringraum 32A mit dem Steueranschluss 28 trennt und die Ringräume 32A, 32B bei bzw. nach Einsetzen der Ventilbaugruppe 18 in die zugeordnete Aufnahme 19A gegeneinander abdichtet. Insbesondere sind die Ringräume 32A und 32B mittels der einlassseitigen Dichteinrichtung 31 voneinander getrennt bzw. abgetrennt und/oder gegeneinander abgedichtet, vorzugsweise dadurch, dass die Dichteinrichtung 31 dichtend an der Aufnahme 19A bzw. deren Innenseite anliegt.
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Vorzugsweise weist die Ventilbaugruppe 18 einen Anschlag 33, insbesondere Flansch, zum Festlegen einer (axialen) Betriebsposition der Ventilbaugruppe 18 auf.
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Der Anschlag 33 ist vorzugsweise einstückig mit dem Grundkörper 21 ausgebildet und/oder vorzugsweise außenseitig an dem Grundkörper 21 angeordnet.
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Durch den Anschlag 33 kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass bei der Montage der Ventilanordnung 1 die Ventilbaugruppe 18 derartig in die Aufnahme 19A eingesteckt wird, dass der Bypassanschluss 29 fluidisch mit der Fluidleitung 15A verbunden ist, der Steueranschluss 28 fluidisch mit dem Steuerkanal 16 verbunden ist und/oder dass die Ringräume 32A und 32B gebildet werden und gegeneinander abgedichtet sind.
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In der Betriebsposition der Ventilbaugruppe 18 liegt der Anschlag 33 vorzugsweise an der Aufnahme 19A an.
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Vorzugsweise weist die Ventilbaugruppe 18 bzw. der Grundkörper 21 ein Antriebsmittel 34 zur Übertragung eines Drehmoments von einem (nicht dargestellten) Werkzeug auf die Ventilbaugruppe 18 auf. Das Antriebsmittel 34 ist vorzugsweise einstückig mit dem Grundkörper 21 ausgebildet und/oder auf dessen Außenseite angeordnet. Beim Darstellungsbeispiel ist das Antriebsmittel 34 als Außensechskant ausgebildet.
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Das Antriebsmittel 34 ist vorzugsweise auslassseitig des Anschlags 33 angeordnet.
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In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann der Anschlag 33 das Antriebsmittel 34 aufweisen oder bilden bzw. können der Anschlag 33 und das Antriebsmittel 34 auch einstückig ausgebildet sein, beispielsweise so dass der Anschlag 33 als Außensechskant ausgebildet ist und somit zugleich das Antriebsmittel 34 bildet.
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Vorzugsweise weist die Ventilbaugruppe 18 bzw. der Grundkörper 21 einlassseitig und/oder auslassseitig Anschlusseinrichtungen zum mechanischen und/oder fluidischen Anschließen der Ventilbaugruppe 18 auf. Insbesondere ist die Ventilbaugruppe 18 mittels der Anschlusseinrichtungen einlassseitig mit einem Hochdruckreiniger bzw. einer Pumpe (beide nicht dargestellt) verbindbar und/oder auslassseitig mit eine Abgabevorrichtung wie einer Ventilpistole (nicht dargestellt) verbindbar bzw. an diese anschließbar.
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Beim Darstellungsbeispiel sind die Anschlusseinrichtungen jeweils durch ein Gewinde 35 gebildet. Besonders bevorzugt ist das einlassseitige Gewinde 35 als Außengewinde und das auslassseitige Gewinde 35 als Innengewinde ausgebildet. Hier sind jedoch auch andere Lösungen möglich, insbesondere bei denen das einlassseitige Gewinde 35 als Innengewinde und/oder das auslassseitige Gewinde 35 als Außengewinde ausgebildet ist.
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Vorzugsweise weist die Ventilbaugruppe 18 einen Dichtring 36 zur Abdichtung des Einlasses 2 auf, besonders bevorzugt wobei der Dichtring 36 ein Usit-Ring ist oder nach Art eines Usit-Rings ausgebildet ist.
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Ein Usit-Ring weist vorzugsweise einen äußeren Ring aus einem festen bzw. verformbaren Material wie Metall und einen innen an dem äußeren Ring angeordneten Innenring aus einem vorzugsweise flexiblen bzw. elastischen Material, beispielsweise Kunststoff, auf. Usit-Ringe sind auch unter Bezeichnung Dichtigkeitsunterliegscheibe bekannt und werden häufig zur statischen Abdichtung von Verschraubungen gegenüber Druck eingesetzt.
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Beim Darstellungsbeispiel ist der Dichtring 36 zwischen dem Einlass 2 bzw. dem einlassseitigen Gewinde 35 und dem Bypassanschluss 29 an der Ventilbaugruppe 18 angeordnet. Insbesondere ist durch den Dichtring 36 die einlassseitige Schnittstelle zwischen dem Grundkörper 21 und der Aufnahme 19A abgedichtet bzw. abdichtbar. Besonders bevorzugt verhindert der Dichtring 36, dass die Flüssigkeit den Ringraum 32B einlassseitig zwischen der Aufnahme 19A und dem Grundkörper 21 bzw. der Wandung 22 verlassen kann.
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Der Dichtring 36 ist vorzugsweise von der Ventilbaugruppe 18 bzw. dem Grundkörper 21 abnehmbar und/oder auf diesen aufschiebbar. Insbesondere ist der Dichtring 36 lösbar mit dem Grundkörper 21 verbunden bzw. verbindbar, so dass eine einfache, nachfolgend noch genauer beschriebene Montage der Ventilanordnung 1 ermöglicht ist.
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Die Eigenschaften und Merkmale der Bypassbaugruppe 20 werden nachfolgend insbesondere in Zusammenhang mit den 5 und 8 erläutert.
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Die Bypassbaugruppe 20 ist vorzugsweise als Hülse bzw. hülsenartig und/oder als Hohlschraube bzw. hohlschraubenartig ausgebildet.
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Insbesondere ist die Bypassbaugruppe 20 durch eine Hohlschraube oder Hülse gebildet, die - im Gegensatz zur Ventilbaugruppe 18 - nur an einer axialen Endseite geöffnet ist. Der die Bypassleitung 6 bildende Hohlraum bzw. Kanal ist also nicht durchgängig durch die Bypassbaugruppe 20 ausgebildet, sondern als Sackloch. Hier sind jedoch auch andere Lösungen möglich, z. B. eine als durchgängiger Hohlraum bzw. Kanal ausgebildete Bypassleitung 6, die an einer Seite durch einen Stopfen verschlossen ist.
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Die Bypassleitung 6 bzw. die Bypassbaugruppe 20 weist einen Bypasseinlass 37 und einen Bypassauslass 38 auf. Der Bypasseinlass 37 ist vorzugsweise durch einen oder mehrere seitlich angeordnete und/oder radial verlaufende Durchlässe in der die Bypassleitung 6 bildenden bzw. begrenzenden Wandung gebildet. Beim Darstellungsbeispiel weist der Bypasseinlass 37 drei radiale Durchlässe auf.
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Der Bypasseinlass 37 bzw. dessen Durchlässe sind vorzugsweise als radial und/oder zylindrische Bohrungen in der Wandung der Bypassbaugruppe 20 ausgebildet. Der oder die Durchlässe des Bypasseinlasses 37 weisen vorzugsweise einen Durchmesser von mehr als 4 mm, bevorzugt mehr als 5 mm, und/oder weniger als 10 mm, bevorzugt weniger als 8 mm, auf. So kann ein hinreichend großer Strömungsquerschnitt des Bypasseinlasses 37 erreicht werden.
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Der Bypassauslass 38 ist vorzugsweise an einer axialen Endseite der Bypassbaugruppe 20 angeordnet, insbesondere von einer endseitigen bzw. stirnseitigen Öffnung der Bypassleitung 6 gebildet.
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Vorzugsweise weist die Bypassbaugruppe 20 auslassseitig eine Anschlusseinrichtung bzw. ein Gewinde 39 auf. Die Anschlusseinrichtung bzw. das Gewinde 39 der Bypassbaugruppe 20 ist vorzugsweise gleichartig oder identisch wie das einlassseitige Gewinde 35 der Ventilbaugruppe 18 ausgebildet, so dass hier auf die diesbezüglichen obigen Ausführungen verwiesen wird.
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Beim Darstellungsbeispiel weist die Bypassbaugruppe 20 zwei Dichtringe 36 auf, die vorzugsweise ähnlich oder identisch zu dem Dichtring 36 der Ventilbaugruppe 18 ausgebildet sind. Die Dichtringe 36 der Bypassbaugruppe 20 sind vorzugsweise bei der eingesetzten Bypassbaugruppe 20 an den Endseiten der Aufnahme 19B angeordnet bzw. liegen an diesen Endseiten an. Insbesondere sind durch die Dichtringe 36 der Bypassbaugruppe 20 Anschläge gebildet, die die Bypassbaugruppe 20 in ihrer Betriebsposition festlegen bzw. an der Aufnahme 19B halten. Die Aufnahme 19B ist vorzugsweise zwischen den Dichtringen 36 der Bypassgruppe 20 angeordnet.
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Auf der dem Bypassauslass 38 abgewandten oder gegenüberliegenden Seite weist die Bypassgruppe 20 vorzugsweise ein Antriebsmittel 34 zur Übertragung eines Drehmoments von einem (nicht dargestellten) Werkzeug auf die Bypassbaugruppe 20 auf, insbesondere wobei das Antriebsmittel 34 als Außensechskant ausgebildet ist. Das Antriebsmittel 34 kann auch als Anschlag für die Bypassbaugruppe 20 an der Aufnahme 19B dienen. Insbesondere ist das Antriebsmittel 34 axial endseitig an der Bypassbaugruppe 20 angeordnet und/oder bildet einen Schraubenkopf.
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Im Folgenden wird die Montage der Ventilanordnung 1, insbesondere die Montage der Ventilbaugruppe 18 und der Bypassbaugruppe 20, genauer erläutert.
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Die fluidische Anbindung der Ventilbaugruppe 18, insbesondere an den Steuerkanal 16 und/oder das Bypassventil 7, erfolgt vorzugsweise durch (lineares) Einstecken bzw. Durchstecken der Ventilbaugruppe 18 in die bzw. durch die zugeordnete Aufnahme 19A. Bevorzugt ist es zum Herstellen der zum Betrieb der Ventilanordnung 1 nötigen fluidischen Verbindungen also nicht nötig, die Ventilbaugruppe 18 zu drehen oder in die Aufnahme 19A zu schrauben. Besonders bevorzugt kann dieser erste Montageschritt des Einsetzens der Ventilbaugruppe 18 in die Aufnahme 19A ohne Werkzeug, also werkzeuglos, erfolgen. So ist eine einfache Montage, insbesondere in engen Räumen ermöglicht.
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Durch diesen ersten Schritt des Einsteckens der Ventilbaugruppe 18 in die zugeordnete Aufnahme 19A ist die Ventilbaugruppe 18 bereits automatisch fluidisch an das Bypassventil 7 angebunden. In diesem Zustand ist die Ventilanordnung 1 jedoch noch nicht betriebsbereit, da noch keine druckfeste mechanische Verbindung zwischen der Ventilbaugruppe 18 und der Aufnahme 19A besteht.
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Vorzugsweise wird nach Einstecken der Ventilbaugruppe 18 in die Aufnahme 19A zunächst der Dichtring 36 an dem Grundkörper 21 der Ventilbaugruppe 18 angebracht, insbesondere auf den Grundkörper 21 aufgeschoben. Auf diese Weise kann der Grundkörper 21 in der Aufnahme 19A fixiert bzw. gegen Herausfallen gesichert werden.
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Die mechanische Anbindung der Ventilbaugruppe 18 an die Aufnahme 19A erfolgt durch Anschließen einer Pumpe bzw. eines Hochdruckreinigers oder sonstigen Geräts oder einer Leitung mit komplementärem Gewinde an den Einlass 2 der Ventilbaugruppe 18, vorzugsweise durch Aufschrauben eines entsprechenden Gegenstücks der Pumpe bzw. des Hochdruckreinigers auf das Gewinde 35 der Ventilbaugruppe 18. Dieses Aufschrauben kann durch das Antriebsmittel 34 unterstützt werden, z. B. dadurch, dass die Ventilbaugruppe 18 mittels eines an dem Antriebsmittel 34 angreifenden Werkzeugs, insbesondere eines Schraubenschlüssels, gedreht und/oder gehalten wird und somit bzw. gleichzeitig das Gewinde 35 in das entsprechende Gegengewinde eingeschraubt oder aufgeschraubt wird.
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So können zugleich die Pumpe bzw. der Hochdruckreiniger angeschlossen werden und die Ventilbaugruppe 18 fluiddicht und druckfest mechanisch mit der Aufnahme 19A verbunden werden.
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Das Anbringen einer Abgabevorrichtung an den Auslass 3 kann auf analoge Weise und wahlweise vor oder nach dem Anschließen der Pumpe bzw. des Hochdruckreinigers und/oder dem Einstecken der Ventilbaugruppe 18 in die Aufnahme 19A erfolgen.
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Das Anbringen der Bypassbaugruppe 20 erfolgt im Wesentlichen durch die gleichen Schritte, wobei an das Gewinde 39 vorzugsweise eine Abgabevorrichtung anstatt einer Pumpe oder eines Hochdruckreinigers angeschlossen wird.
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Die Montage bzw. das Anbringen der Ventilbaugruppe 18 und der Bypassbaugruppe 20 können unabhängig voneinander und in beliebiger Reihenfolge erfolgen.
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Beim Darstellungsbeispiel sind die Bypassbaugruppe 20 und die Ventilbaugruppe 18 derart in die Aufnahmen 19A und 19B eingesteckt, dass sich die Antriebsmittel 34 bzw. das Gewinde 35 und das Gewinde 39 auf der gleichen Seite der Ventilanordnung 1 befinden. Hier sind jedoch auch andere Lösungen möglich, bei denen die Ventilbaugruppe 18 und/oder die Bypassbaugruppe 20 umgekehrt in die Aufnahme 19A, 19B eingesteckt bzw. einsteckbar sind.
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Die Ventilanordnung 1 bzw. das Gehäuse 19 kann weitere Öffnungen aufweisen, die jedoch beim Darstellungsbeispiel durch Blindstopfen verschlossen bzw. abgedichtet sind. Es ist möglich, weitere Geräte bzw. Leitungen an diese Öffnungen anzuschließen. Selbstverständlich kann die Ventilanordnung 1 bzw. das Gehäuse 19 auch ohne diese Öffnungen ausgebildet sein, sofern diese nicht benötigt werden.
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Beim Darstellungsbeispiel ist auch der Steuerkanal 16 durch einen Blindstopfen verschlossen bzw. abgedichtet.
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In einem weiteren, auch unabhängig realisierbaren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen Hochdruckreiniger mit der Ventilanordnung 1 und/oder der Ventilbaugruppe 18.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Bypassventil 7 austauschbar bzw. in das Gehäuse 19 einsetzbar.
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Das Kolbenelement 13 wird vorzugsweise zwischen dem Ventilelement 10 und dem Zugelement 11 angeordnet und befestigt. Im Darstellungsbeispiel erfolgt dies zwischen Schultern des Ventilelements 10 und des Zugelements 11, wobei das Ventilelement 10 und das Zugelement 11 bzw. deren Schultern mittels einer Schraubverbindung oder auf sonstige Weise das Kolbenelement 13 aufnehmen und klemmend halten.
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Zur Montage ist der Ventilraum 8 zunächst von außen zugänglich, derart, dass das Kolbenelement 13 eingeführt werden kann. Im Darstellungsbeispiel wird so zunächst das Kolbenelement 13 und im Anschluss optional der Einsatz 8B und/oder der Ventilsitz 9 in den Ventilraum 8 eingesetzt, woraufhin das Ventilelement 10 durch den Ventilsitz 9, den Einsatz 8B und das Kolbenelement 13 geschoben wird, um mit einem endseitig vorgesehenen Gewinde mit dem durch eine korrespondierende Öffnung ebenfalls in den Ventilraum 8 eingeschobenen Zugelement 11 verschraubt zu werden. Das Zugelement 11 und das Ventilelement 10 und (optional) der Ventilsitz 9 und/oder der Einsatz 8B sind vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet.
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Abschließend wird der Ventilraum 8 verschlossen, im Darstellungsbeispiel durch eine Hohlschraube 8C mit radialen Durchbrüchen zur Bildung der weiteren Fluidleitung 15B. Im Darstellungsbeispiel legt die Hohlschraube 8C ferner den Ventilsitz 9 axial fest. Hierzu wird der Ventilsitz 9 zwischen einer durch die Wandung des Ventilraums 8 gebildeten Schulter und der Hohlschraube 8C eingeklemmt wird. Hier sind jedoch auch andere Lösungen denkbar.
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Wie bereits zuvor erläutert, wird oder ist das Ventilelement 10 mittels der Schließfeder 12 in Schließrichtung vorgespannt. Um die Vorspannung zu verstellen, ist die Handhabe 17, insbesondere ein Drehknauf mit Gewindeanordnung vorgesehen, die durch Verdrehen die Schließfeder 12 komprimiert oder dekomprimiert und hierdurch die Vorspannung des Ventilelements 10 in die Schließrichtung ändert.
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Unterschiedliche Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung können in unterschiedliche Art und Weise miteinander kombiniert werden und vorteilhaft sein, selbst wenn dies nicht ausdrücklich erläutert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ventilanordnung
- 2
- Einlass
- 3
- Auslass
- 4
- Verbindungsleitung
- 5
- Sperrventil
- 6
- Bypassleitung
- 7
- Bypassventil
- 8
- Ventilraum
- 8A
- Kammer
- 8B
- Einsatz
- 8C
- Hohlschraube
- 9
- Ventilsitz (Bypassventil)
- 10
- Ventilelement (Bypassventil)
- 11
- Zugelement
- 12
- Schließfeder (Bypassventil)
- 13
- Kolbenelement
- 14
- Betätigungsraum
- 15A
- Fluidleitung
- 15B
- Fluidleitung
- 16
- Steuerkanal
- 17
- Handhabe
- 18
- Ventilbaugruppe
- 19
- Gehäuse
- 19A
- Aufnahme (Ventilbaugruppe)
- 19B
- Aufnahme (Bypassbaugruppe)
- 20
- Bypassbaugruppe
- 21
- Grundkörper
- 22
- Wandung
- 23
- Ventilsitz (Sperrventil)
- 24
- Ventilelement (Sperrventil)
- 25
- Schließfeder (Sperrventil)
- 26
- Ventilkäfig
- 27
- Dichtring
- 28
- Steueranschluss
- 29
- Bypassanschluss
- 30
- Dichtvorrichtung
- 31
- Dichteinrichtung
- 31A
- Nut
- 31B
- Dichtmittel
- 32A
- Ringraum (Steueranschluss)
- 32B
- Ringraum (Bypassanschluss)
- 33
- Anschlag
- 34
- Antriebsmittel
- 35
- Gewinde (Ventilbaugruppe)
- 36
- Dichtring
- 37
- Bypasseinlass
- 38
- Bypassauslass
- 39
- Gewinde (Bypassbaugruppe)
- M
- Mittelachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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