Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere ein Servoventil, mit einem Ventilkörper, einem Hauptventil und einem Rückflussverhinde rer, wobei der Ventilkörper einen anströmseitigen Ventileinlauf, einen ab- strömseitigen Ventilauslauf und einen Strömungskanal zur Verbindung des Ventileinlaufs mit dem Ventilauslauf aufweist, das Hauptventil und der Rückflussverhinderer in dem Strömungskanal angeordnet sind und der Rück flussverhinderer einen Ventilsitz und ein Schließelement zum Öffnen und Schließen des Ventilsitzes aufweist. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Ventils. Ventile werden in unterschiedlichen Bereichen der Technik zum Schalten von Fluiden verwendet. Über einen Ventileinlauf strömt dabei ein Fluid in das Ventil ein. Der Ventileinlauf ist über einen Strömungskanal mit dem Ventilauslauf verbunden, zu welchem das Fluid entlang einer Hauptströ- mungsrichtung des Ventils strömt. Durch den Ventilauslauf kann das Fluid dann aus dem Ventil austreten. Der Ventileinlauf, der Ventilauslauf sowie der Strömungskanal sind Teil eines ein- oder mehrteiligen Ventilkörpers.

Um den Fluidfluss schalten zu können, ist in dem Strömungskanal ein Hauptventil angeordnet. Dieses Hauptventil kann den Strömungskanal in seiner geschlossenen Stellung blockieren, so dass das zu schaltende Fluid nicht durch den Strömungskanal vom Ventileinlauf zum Ventilauslauf strö men kann. In seiner geöffneten Stellung gibt das Hauptventil den Strö mungskanal frei, so dass das zu schaltende Fluid durch den Strömungskanal vom Ventileinlauf zum Ventilauslauf strömen kann.

Zur Betätigung des Hauptventils kann der Druck des zu schaltenden Fluids genutzt werden. Beispielsweise bei einem als Servoventil ausgebildeten Hauptventil mit einem Hauptventilsitz und einem membranförmigen Haupt- schließelement kann das Fluid beidseitig des Hauptschließelements einen ventileinlaufseitigen Druck ausüben, während auf die übrigen Flächen des Hauptschließelements ein ventilauslaufseitig herrschender geringerer Druck ausgeübt wird. Durch Beeinflussung des Verhältnisses der dem Hauptventil sitz zugewandten und abgewandten Flächen des Hauptschließelements, auf welche die jeweiligen Drücke ausgeübt werden, kann das Hauptventil wahlweise geöffnet oder geschlossen werden. In der geschlossenen Stellung wirkt das Fluid mit dem ventileinlaufseitigen Druck auf eine größere dem Hauptventilsitz zugewandte Fläche des Hauptschließelements als auf eine dem Hauptventilsitz abgewandte Fläche ein. Folglich wirkt eine größere Kraft auf das Hauptschließelement in Richtung des Hauptventilsitzes als von diesem weg, so dass das Hauptschließelement mit einer resultierenden Kraft auf den Hauptventilsitz gedrückt wird. Zur Überführung des Haupt ventils in die geöffnete Stellung kann der Druck auf die dem Hauptventilsitz abgewandte Fläche auf den ventilauslaufseitigen Druck und somit auch die auf das Hauptschließelement in Richtung des Hauptventilsitzes wirkende Kraft verringert werden. Das Hauptschließelement wird mit einer resul tierenden Kraft durch das zu schaltende Fluid vom Hauptventilsitz weg gedrückt und das Hauptventil geöffnet.

Bei solchen Ventilen kann es jedoch zu einem Rückfluss des zu schaltenden Fluids entgegen der Hauptströmungsrichtung kommen. Insbesondere ein Absinken des ventileinlaufseitigen Drucks kann in der geschlossenen Stel lung des Hauptventils zu einem relativen Unterdrück gegenüber dem Ven tilauslauf führen. Hierdurch kann sich eine vom Hauptventilsitz weg wei sende Kraft auf das Hauptschließelement ergeben, welche ein ungewolltes Öffnen des Hauptventils bewirkt. Das Fluid kann dann über das geöffnete Hauptventil vom Ventilauslauf zum Ventileinlauf strömen.

Um einen solchen Rückfluss zu verhindern, werden Rückflussverhinderer, wie eine Rückschlagklappe, in den Ventileinlauf oder den Ventilauslauf in den Strömungskanal des Ventilkörpers eingesetzt. Ein mit dem Hauptventil in Reihe geschalteter Rückflussverhinderer erlaubt es dem Fluid, nur ent lang der Hauptströmungsrichtung zu fließen. Sobald das Fluid durch den ventileinlaufseitigen Unterdrück in Richtung des Ventileinlaufs zurückge sogen wird und es zu einem Rückfließen des Fluids vom Ventilauslauf hin zum Ventileinlauf kommt, bewirkt der einsetzende Rückfluss des Fluids ein Schließen des Rückflussverhinderers und damit ein Blockieren des Strö mungskanals.

Rückflussverhinderer weisen in der Regel einen Ventilsitz und ein Schließ- element zum Öffnen und Schließen des Ventilsitzes auf. Über ein Zusam menwirken des Schließelements mit dem Ventilsitz kann der Rückfluss- Verhinderer geschlossen werden und ein Zurückfließen des Fluids verhin dern.

Diese Rückflussverhinderer sind zumeist nach Art einer Patrone ausgebil- det, welche als zusätzliches Element in den Ventileinlauf oder den Ven- ti lauslauf eingesetzt wird. Dieses Einsetzen der Rückflussverhinderer er folgt erst bei der Montage des Ventils durch einen Monteur im Werk oder am Montageort, d. h. beispielsweise beim Einbau des Ventils in ein Haus leitungsnetz. Da die Rückflussverhinderer jeweils gesondert in das Ventil eingesetzt werden müssen, ist ihre Verwendung mit einem gewissen Mon tageaufwand am Montageort verbunden. Zudem ist die Verwendung solcher Rückflussverhinderer mit diversen Fehlerquellen verbunden und daher sehr fehleranfällig. So kann der Rückflussverhinderer bei der Montage oder nach einer Demontage zu Wartungszwecken schlicht vergessen oder in der fal- sehen Orientierung eingesetzt werden. Diese Fehler bewirken, dass ein

Rückfließen des Fluids vom Ventilauslauf zum Ventileinlauf nicht mehr ver hindert wird oder das Fluid sogar nicht mehr vom Ventileinlauf zum Ven tilauslauf strömen kann, wenn der Rückflussverhinderer in umgekehrter Orientierung eingebaut wird.

Die A u f g a b e der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein Ventil und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Ventils anzugeben, mit wel chen ein Rückfluss mit hoher Sicherheit verhindert und zugleich ein gerin ger Montageaufwand und ein geringes Montagefehlerrisiko erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch g e l ö s t , dass der Ventilsitz einstückig an dem Ventilkörper ange ordnet ist. Durch die einstückige Anordnung des Ventilsitzes an dem Ventilkörper bil den der Ventilsitz und der Ventilkörper eine feste bauliche Einheit. Der Rückflussverhinderer bildet auf diese Weise einen Teil des Ventils. Durch den Ventilsitz wird die Orientierung des Rückflussverhinderers vorgegeben. Da der verliersicher angeordnete Rückflussverhinderer nicht erst bei der Montage in das Ventil eingesetzt werden muss, sondern einen Teil des Ven tils bildet, kann dieser nicht vergessen oder falsch eingesetzt werden. Zu einem Verlieren des gesamten Rückflussverhinderers kann es nicht kom men. Das erfindungsgemäße Ventil vereint die fluidschaltende Funktion des Hauptventils mit der Sicherung gegen einen Rückfluss des Fluids in einer gemeinsamen Baueinheit. Auf zusätzliche Rückflussverhinderer kann ver zichtet werden. Der mit Rückflussverhinderern verbundene Montageauf wand und das verbundene Montagefehlerrisiko werden reduziert. Bevorzugt ist das Ventil, insbesondere das Hauptventil, ein eigenmedium betätigtes Servoventil. Ein eigenmediumbetätigtes Servoventil ermöglicht ein energieeffizientes Schalten eines Fluids. Der Druck des zu schaltenden Fluids kann zur Betätigung des eigenmediumbetätigten Servoventils genutzt werden.

Gemäß einer konstruktiven Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Ventil ein Pilotventil zum Schalten des Hauptventils aufweist. Über das Pilotventil kann das Hauptventil, insbesondere ein als eigenmediumbetätig tes Servoventil ausgebildetes Hauptventil, auf einfache Weise zur Überfüh- rung zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung betätigt werden. Das Pilotventil kann über einen Schwimmer, ein manuelles Betäti gungselement und/oder einen Elektromagneten betätigbar sein.

Vorzugsweise ist der Rückflussverhinderer zwischen dem Ventileinlauf und dem Hauptventil angeordnet. Durch die Anordnung zwischen dem Ventilein lauf und dem Hauptventil kann der Rückflussverhinderer dem Hauptventil im Strömungskanal entlang einer Hauptströmungsrichtung vorgeschaltet sein. Der zwischen dem Ventileinlauf und dem Hauptventil angeordnete Rückflussverhinderer kann verhindern, dass sich ein ventileinlaufseitiger relativer Unterdrück auf das Hauptventil auswirkt. Ein Öffnen des Haupt- ventils durch eine von einem ventileinlaufseitigen relativen Unterdrück verursachte Kraft kann auf einfache Weise durch den Rückflussverhinderer verhindert werden. Alternativ kann der Rückflussverhinderer zwischen dem Hauptventil und dem Ventilauslauf angeordnet sein. Bevorzugt weist der Strömungskanal einen sich zwischen dem Rückfluss verhinderer und dem Hauptventil erstreckenden mittleren Strömungskanal abschnitt auf. Der im Strömungskanal angeordnete Ventilsitz kann am An fang oder am Ende dieses Strömungskanalabschnitts angeordnet sein. Bei einem geschlossenen Hauptventil kann der Rückflussverhinderer den mittle- ren Strömungskanalabschnitt gegenüber einem ventileinlaufseitigen Druck abfall abschirmen. Der Druck des Fluids im mittleren Strömungskanalab schnitt kann bei einem ventileinlaufseitigen Druckabfall im Wesentlichen konstant gehalten werden. Eine Übertragung eines ventileinlaufseitigen relativen Unterdrucks über den mittleren Strömungskanalabschnitt kann auf einfache Weise verhindert werden.

Gemäß einer konstruktiven Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Schließelement des Rückflussverhinderers in Richtung des Ventilsitzes des Rückflussverhinderers vorgespannt ist. Durch das vorgespannte Schließele- ment kann der Ventilsitz des Rückflussverhinderers bei einem ventilein laufseitigen Druckabfall auf einfache Weise durch das Schließelement ver schlossen werden. Über die Vorspannung des Schließelements kann ein Aus- lösedruck eingestellt werden. Sobald der Druck des anströmseitigen Fluids diesen Auslösedruck unterschreitet, kann der Rückflussverhinderer schlie- ßen. Das Schließelement kann mechanisch, hydraulisch und/oder mecha nisch vorgespannt sein. Das vorgespannte Schließelement kann im Wesent- liehen unabhängig vom Verhältnis der vor und hinter dem Rückflussverhin derer im Strömungskanal herrschenden Drücke betätigbar sein. Die Betäti gung des Schließelements kann im Wesentlichen vom Verhältnis der Vor spannung des Schließelements zum Druck im entlang der Hauptströmungs- richtung dem Rückflussverhinderer vorgeschalteten Strömungskanalab schnitt abhängig sein.

Vorzugsweise ist das Schließelement über einen ersten Steuerraum und ei nen zweiten Steuerraum steuerbar. Ein erster Steuerraum und ein zweiter Steuerraum ermöglichen eine Steuerung anhand eines Verhältnisses der Be dingungen in den Steuerräumen, insbesondere der herrschenden Drücke und /oder wirkenden Kräfte. Der erste Steuerraum und der zweite Steuer raum können auf unterschiedlichen, insbesondere einander gegenüberlie genden, Seiten des Schließelements angeordnet sein. Der Rückflussverhin- derer kann abhängig vom Verhältnis der im ersten Steuerraum und im zwei ten Steuerraum auf das Schließelement ausgeübten Kräfte geöffnet oder geschlossen werden. Im ersten Steuerraum und im zweiten Steuerraum können jeweils Kräfte auf das Schließelement ausgeübt werden. Abhängig vom Verhältnis der im ersten Steuerraum und im zweiten Steuerraum auf das Schließelement ausgeübten Kräfte kann das Schließelement den Ventil sitz verschließen oder freigeben.

In einer konstruktiven Ausgestaltung trennt das Schließelement den ersten Steuerraum und den zweiten Steuerraum, insbesondere druckdicht, von- einander. Die Vorgabe einer im ersten Steuerraum und/oder im zweiten Steuerraum ausgeübten Kraft kann unabhängig vom jeweils anderen Steuer raum erfolgen. Durch die druckdichte Trennung des ersten Steuerraums vom zweiten Steuerraum kann die im ersten Steuerraum und/oder im zwei ten Steuerraum auf das Schließelement ausgeübte Kraft durch den im je- weiligen Steuerraum herrschenden hydraulischen und/oder pneumatischen Druck vorgegeben werden. Durch eine Veränderung der Kraft und/oder des Drucks im ersten Steuerraum und/oder im zweiten Steuerraum kann der Auslösedruck des Rückflussverhinderers einstellbar sein.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgesehen, dass der erste Steuer- raum ein Teil des Strömungskanals, insbesondere eines ventileinlaufseitigen Strömungskanalabschnitts, ist. Im ersten Steuerraum als Teil des Strö mungskanals kann auf konstruktiv einfache Weise der, insbesondere ventil einlaufseitige, Druck des zu schaltenden Fluids herrschen. Über den Druck des zu schaltenden Fluids im ersten Steuerraum und die Kontaktfläche des Schließelements mit dem ersten Steuerraum wird im ersten Steuerraum eine Kraft auf das Schließelement ausgeübt.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgesehen, dass der zweite Steu erraum über einen Referenzdruckkanal mit einem Referenzdruckreservoir verbindbar ist, insbesondere mit der ventiläußeren Umgebung. Der zweite Steuerraum kann mit dem Referenzdruckreservoir über den Referenzdruck kanal im Druckaustausch stehen. Über den Referenzdruckkanal kann ein im zweiten Steuerraum herrschender Druck auf einfache Weise an einen im Re ferenzdruckreservoir herrschenden Druck angeglichen werden. Der Druck im zweiten Steuerraum kann über den Referenzdruckkanal, insbesondere unab hängig von den übrigen im Ventil herrschenden Drücken, vorgebbar sein. Ein in der ventiläußeren Umgebung herrschender Druck, insbesondere der äuße re Atmosphärendruck, kann auf einfache Art und Weise auch im zweiten Steuerraum herrschen. Über den im zweiten Steuerraum herrschenden Druck und die Kontaktfläche des Schließelements zum zweiten Steuerraum kann im zweiten Steuerraum eine Kraft auf das Schließelement ausgeübt werden.

Es ist möglich, dass im zweiten Steuerraum eine auf das Schließelement des Rückflussverhinderers wirkende Vorspannfeder angeordnet ist. Durch die Vorspannfeder kann eine das Schließelement vorspannende Kraft ausgeübt werden. Die vorspannende Kraft der Vorspannfeder kann zusätzlich zu einer durch den im zweiten Steuerraum herrschenden Druck ausgeübten Kraft auf das Schließelement ausgeübt werden. Die durch die Vorspannfeder auf das Schließelement ausgeübte Kraft kann größer als die durch den hydrau lischen und/oder pneumatischen Druck im zweiten Steuerraum auf das Schließelement ausgeübte Kraft sein. Das Schließelement kann im Wesent lichen durch die Vorspannfeder vorgespannt werden, wobei die durch den im zweiten Steuerraum herrschenden Druck aufgebrachte Vorspannkraft vernachlässigbar sein kann. Über die Wahl der verwendeten Vorspannfeder kann der Auslösedruck des Rückflussverhinderers vorgebbar sein.

In einer konstruktiven Ausgestaltung ist der erste Steuerraum und/oder der zweite Steuerraum im Ventilinneren angeordnet. Insbesondere kann der erste Steuerraum und/oder der zweite Steuerraum durch den Ventilkörper, das Abdeckelement und/oder das Schließelement begrenzt sein.

Gemäß einer konstruktiven Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Schließelement des Rückflussverhinderers eine Ventilmembrane oder ein Plunger ist. Ein Plunger kann auf einfache Weise, insbesondere durch eine Vorspannfeder, in Richtung des Ventilsitzes vorgespannt werden. Eine Ven- tilmembrane stellt eine konstruktiv einfache Ausgestaltungsmöglichkeit eines Schließelements zum Verschließen eines Ventilsitzes dar. Die Ven tilmembrane kann in konstruktiv einfache Weise zur, insbesondere druck dichten, Trennung des ersten Steuerraums und des zweiten Steuerraums genutzt werden. Die Ventilmembrane kann eine Betätigung des Rückfluss- Verhinderers in Abhängigkeit von den im ersten Steuerraum und im zweiten Steuerraum herrschenden Drücke ermöglichen. Bei der Verwendung einer Ventilmembrane als Schließelement kann zusätzlich eine Vorspannfeder verwendet werden. In vorteilhafter Weise ist die Ventilmembran als Ringmembran ausgebildet. Die Ringmembran kann einen äußeren Ring aufweisen, welcher nach Art einer Dichtung zwischen dem Ventilkörper und einem Abdeckelement ange ordnet sein kann. Mit dem äußeren Ring kann das Ventilinnere auf einfache Art und Weise nach außen hin abgedichtet werden. Zusätzlich kann die Ringmembran einen scheibenförmigen Teil aufweisen, welcher umfänglich von dem äußeren Ring umgeben ist. Der scheibenförmige Teil kann mit dem Ventilsitz des Rückflussverhinderers nach Art eines Schließmittels zum Öff nen und Schließen des Ventilsitzes Zusammenwirken. Der äußere Ring und der scheibenförmige Teil können, insbesondere über eine teilringförmige Ausnehmung, voneinander beabstandet sein, um eine Bewegung des schei- benförmigen Teils relativ zum Ring zu ermöglichen.

Das Schließelement mit Ringmembran kann zusätzlich einen Stützkörper umfassen. Ein Stützkörperteil kann sich im montierten Zustand vom Ring der Ringmembran aus nach ventilaußen erstrecken. Dieser Stützkörperteil kann frei vom Material der Membran sein. Mit diesem Stützkörperteil kann das Schließelement betätigt werden. Ein weiterer Teil des Stützkörpers kann am scheibenförmigen Teil der Ringmembran angeordnet sein, insbe sondere vom scheibenförmigen Teil umgeben sein. Vorzugsweise ist bei einem verschlossenen Ventilsitz eine entgegen der Hauptströmungsrichtung ventileinlaufseitig gewandte Fläche der Ven tilmembrane größer als eine entlang der Hauptströmungsrichtung ventil auslaufseitig gewandte Fläche der Membrane. Selbst bei einem ventilaus laufseitigen Überdruck, welcher das Fluid entgegen der Hauptströmungs- richtung zurückdrückt, kann der Rückflussverhinderer bei venti lein lauf - seitiger Unterschreitung eines Auslösedrucks durch dieses Flächenverhältnis geschlossen werden bzw. geschlossen bleiben, ohne durch den ventilaus laufseitigen Überdruck unbeabsichtigt geöffnet zu werden.

Bevorzugt trennt der Ventilsitz einen Anströmbereich des Rückflussverhin derers und einen konzentrisch zu diesem angeordneten Abströmbereich des Rückflussverhinderers entlang einer Hauptströmungsrichtung des Ventils.

Bei einem geöffneten Rückflussverhinderer kann das Fluid vom Anström- bereich über den Ventilsitz zum Abströmbereich des Rückflussverhinderers strömen. Der Anströmbereich des Rückflussverhinderers und der Abström- bereich des Rückflussverhinderers können Teile des Strömungskanals bil den, welcher im geöffneten Zustand des Rückflussverhinderers durch diesen nicht blockiert wird. Durch das Schließelement des Rückflussverhinderers kann der Ventilsitz verschlossen werden und auf diese Weise der Anström bereich des Rückflussverhinderers von dem Abströmbereich des Rückfluss- Verhinderers getrennt werden. Der Strömungskanal des Ventils wird auf diese Weise blockiert. Durch die konzentrische Anordnung des Anströmbe- reichs des Rückflussverhinderers und des Abströmbereichs des Rückfluss verhinderers kann das Schließelement auf konstruktiv einfache Weise den zwischen dem Anströmbereich und dem Abströmbereich angeordneten Ven- tilsitz verschließen. Das Schließelement kann hierzu, insbesondere grad linig, in Richtung des gemeinsamen Zentrums des Anströmbereichs und des Abströmbereichs des Rückflussverhinderers bewegbar sein.

In einer weiteren Ausgestaltung ist der Anströmbereich radial außenliegend zum Abströmbereich angeordnet. Entlang der Hauptströmungsrichtung kann der Ventilsitz auf diese Weise von radial außen angeströmt werden. Auf konstruktiv einfache Art und Weise kann eine größere anströmseitig ge wandte Fläche des Schließelements, insbesondere einer Ventilmembrane, erzielt werden.

In einer alternativen Ausgestaltung ist der Anströmbereich radial innen liegend zum Abströmbereich angeordnet. Entlang der Hauptströmungsrich tung kann der Ventilsitz auf diese Weise nach radial außen angeströmt werden. Ein vorgespanntes Schließelement, insbesondere ein Plunger, kann auf einfache Weise bei einem ausreichend hohen anströmseitigen Druck zum Öffnen des Ventilsitzes von diesem weggedrückt werden. Bei einem Unterschreiten des Auslösedrucks durch das anströmseitige Fluid kann das vorgespannte Schließelement auf einfache Weise selbstständig schließen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Rückflussverhinderer eine Betätigungsachse, insbesondere eine Betätigungsachse des Schließ elements, auf, welche parallel zu einer Betätigungsachse des Hauptventils verläuft. Die Betätigungsachse des Rückflussverhinderers und die Betäti gungsachse des Hauptventils entsprechen den jeweiligen Achsen, entlang welchen Bewegungen zum Öffnen und Schließen des Rückflussverhinderers bzw. des Hauptventils erfolgen. Die Betätigungsachse des Rückflussverhin derers und die Betätigungsachse des Hauptventils entsprechen jenen Ach sen des Rückflussverhinderers bzw. des Hauptventils, entlang welcher sich das Schließelement bzw. das Hauptschließelement zum Öffnen und Schlie ßen des Ventilsitzes bzw. des Hauptventilsitzes bewegt. Durch den paralle- len Verlauf der Betätigungsachse des Rückflussverhinderers und der Betäti gungsachse des Hauptventils werden quer zueinander erfolgende Betäti gungsbewegungen des Ventils vermieden. Durch die parallel verlaufenden Betätigungsachsen kann das Ventil auf fertigungstechnisch einfache Art und Weise hergestellt werden.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn der Rückflussverhinderer eine Schließrich tung entlang seiner Betätigungsachse aufweist, welche entgegengesetzt zu einer Schließrichtung entlang der Betätigungsachse des Hauptventils ver läuft. Die Fertigung des Ventils kann durch die entgegengesetzten Schließ- richtungen weiter vereinfacht werden. Insbesondere bei in Richtung des ventilinneren gerichteten Schließrichtungen des Rückflussverhinderers und des Hauptventils können der Ventilsitz und der Hauptventilsitz auf kon struktiv einfache Weise an dem gemeinsamen Ventilkörper angeordnet werden. Durch die Anordnung des Ventilsitzes und des Hauptventilsitzes an dem gemeinsamen Ventilkörper kann die Fertigung des Ventils weiter ver einfacht werden. Statische Komponenten des Ventils, insbesondere der Strömungskanal, der Hauptventilsitz und/oder der Ventilsitz, können auf fertigungstechnische einfache Art und Weise Teil des, insbesondere mehr teiligen, Ventilkörpers sein. Bewegliche Komponenten des Ventils, insbe sondere das Schließelement, das Hauptschließelement und/oder das Pilot- ventil, können mit dem Ventilkörper, insbesondere lösbar, verbunden wer den. Ein Austausch von beweglichen Komponenten des Ventils, beispiels weise zur Reinigung oder Wartung, kann auf einfache Weise erfolgen.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Betätigungsachse des Rückflussverhin- derers gegenüber der Betätigungsachse des Hauptventils versetzt ist, insbe sondere entlang einer dem Ventileinlauf und dem Ventilauslauf verbinden den Strömungsachse des Ventils. Durch die versetzte Anordnung der Betäti gungsachse des Rückflussverhinderers gegenüber der Betätigungsachse des Hauptventils kann der Rückflussverhinderer auf platzsparende Art und Wei- se dem Hauptventil im Strömungskanal vor- und/oder nachgeschaltet wer den. Der entlang der Hauptströmungsrichtung abströmseitige Bereich des Rückflussverhinderers kann mit dem anströmseitigen Bereich des Haupt ventils verbunden werden. Alternativ kann der abströmseitige Bereich des Hauptventils mit dem anströmseitigen Bereich des Rückflussverhinderers verbunden werden. Entlang der Strömungsachse des Ventils kann sich eine im Wesentlichen wellenartige Führung des Strömungskanals ergeben. Bei der wellenartigen Führung des Strömungskanals kann der Strömungskanal zunächst von der Strömungsachse weggeführt, nach einer Strömungsrich tungsumkehr die Strömungsachse unterschreitet und nach einer weiteren Strömungsrichtungsumkehr wieder in Richtung der Strömungsachse geführt werden.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn ein Abdeckelement zum Zugriff auf das In nere des Rückflussverhinderers lösbar ist. Durch das lösbare Abdeckele- ment, welches insbesondere mit dem Ventilkörper verbindbar ist, kann auf einfache Art und Weise auf das Innere des Rückflussverhinderers, bei- spielsweise zur Wartung oder zum Austausch einzelner Komponenten des Rückflussverhinderers, zugegriffen werden. Das Abdeckelement kann ins besondere einen Teil der Außenseite des Ventils bilden. Auf konstruktiv einfache Art und Weise kann das Abdeckelement zur Befestigung eines zwi- sehen dem Ventilkörper und dem Abdeckelement angeordneten membran förmigen Schließelements dienen.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird zu Lösung der vor stehend genannten Aufgabe vorgeschlagen, dass der Rückflussverhinderer geschlossen wird, sobald ein venti lein lauf sei tiger Druck unter einen Auslö- sedruck fällt.

Da der Rückflussverhinderer geschlossen wird, sobald der ventileinlauf seitige Druck unter dem Auslösedruck fällt, wird der Strömungskanal unab- hängig von der Betätigungsposition des Hauptventils und dem ventilaus laufseitigen Druck blockiert. Durch den Rückflussverhinderer wird verhin dert, dass sich ein ventileinlaufseitiger relativer Unterdrück auf den Ven tilauslauf überträgt. Das ventilauslaufseitige Fluid wird durch den relativen Unterdrück nicht in Richtung Ventileinlauf zurückgesogen, so dass ein Rück- fluss verhindert wird. Die fluidschaltende Funktion des Hauptventils wird mit der Sicherung gegen einen Rückfluss des Fluids in einem Ventil kombi niert.

Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Ventil beschriebenen Merkmale können einzeln oder in Kombination auch bei dem Verfahren zur Anwendung kommen. Es ergeben sich die gleichen Vorteile, welche bereits beschrieben wurden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass der Auslösedruck durch den Druck in einem Referenzdruckreservoir, insbesondere den ventiläußeren Atmosphärendruck, und/oder eine Vorspannfeder vorgegeben wird. Durch den Druck in einem Referenzdruckreservoir und/oder die Vorspannfeder kann auf einfache Art und Weise der Auslösedruck des Rückflussverhinderers vorgegeben werden. Insbesondere bei einem Rückflussverhinderer mit einem Schließelement kann der Druck in einem Referenzdruckreservoir und/oder die Vorspannfeder eine Kraft in Schließrichtung auf das Schließelement ausüben. Das im Strömungs kanal ventileinlaufseitig des Rückflussverhinderers befindliche Fluid muss zum Öffnen des Rückflussverhinderers einen Mindestdruck aufbringen, so dass abhängig von der diesem Druck ausgesetzten Fläche des Schließele ments von dem Fluid eine zur Kraft in Sch ließ rieh tu ng gleichgroße entgegen- gesetzte Gegenkraft auf das Schließelement ausgeübt wird. Dieser Mindest druck, welcher zur Erzielung einer ausreichenden Kraft ventileinlaufseitig des Rückflussverhinderers aufgebracht werden muss, entspricht dem Auslö sedruck des Rückflussverhinderers. Sobald der ventileinlaufseitige Druck un ter diesen Auslösedruck fällt, kann das ventileinlaufseitige Fluid keine aus- reichend große Gegenkraft mehr aufbringen, so dass der Rückflussverhinde rer selbstständig schließen kann. Vorzugsweise kann der Auslösedruck im Be reich von 0,2 mbar bis 0,5 bar über den ventilauslaufseitigen Druck bei ge schlossenem Hauptventil oder dem Atmosphärendruck liegen. Weitere Einzelheiten und Vorteile eines erfindungsgemäßen Ventils sowie eines erfindungsgemäßen Verfahrens soll nachfolgend anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung exemplarisch erläutert werden. Darin zeigen: Fig. 1 drei Schnittansichten eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Ventils,

Fig. 2 drei Schnittansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels des er findungsgemäßen Ventils und Fig. 3 drei Ansichten eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungs gemäßen Ventils.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen jeweils ein erfindungsgemäßes rücksaugsicheres Ventil 1. Das Ventil 1 weist einen Ventilkörper 23 mit einem anströmsei- tigen Ventileinlauf 2 und einem abströmseitigen Ventilauslauf 3 auf, welche über einen Strömungskanal 4 miteinander verbunden sind. Im Strömungs kanal 4 ist ein Hauptventil 5 angeordnet, mit welchem ein zwischen dem Ventileinlauf 2 und dem Ventilauslauf 3 strömendes Fluid schaltbar ist. Zu- sätzlich zum Hauptventil 5 ist im Strömungskanal 4 ein Rückflussverhin derer 13 angeordnet. Der Rückflussverhinderer 13 verhindert, dass bei ei nem ventileinlaufseitigen relativen Unterdrück gegenüber dem am Ven tilauslauf 3 herrschenden Druck das Fluid entgegen der vom Ventileinlauf 2 zum Ventilauslauf 3 im Strömungskanal 4 verlaufenden Hauptströmungs- richtung S vom Ventilauslauf 3 zum Ventileinlauf 2 zurückgesogen wird.

In den beiden gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Rückflussverhinderer 13 zwischen dem Ventileinlauf 2 und dem Hauptventil 5 angeordnet. Der auf diese Weise dem Hauptventil 5 im Strömungskanal 4 entgegen der Hauptströmungsrichtung S vorgeschaltete Rückflussverhinderer 13 ver hindert, dass ein ventileinlaufseitiger Unterdrück auf das Hauptventil 5 übertragen wird und es durch eine Veränderung der Druckverhältnisse im Bereich des Hauptventils 5 zu einem unbeabsichtigten Öffnen des Haupt ventils kommt. Gleichwohl kann der Rückflussverhinderer 13 dem Haupt- ventil 5 auch entlang der Hauptströmungsrichtung S nachgeschaltet sein und dort das Ventil 1 gegen ein Rücksaugen eines Fluids sichern.

Das in den Ausführungsbeispielen in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Haupt ventil 5 des Ventils 1 ist als eigenmediumbetätigtes Servoventil ausgebil- det. Das Hauptventil 5 weist einen Hauptventilsitz 6 auf, welcher im Strö mungskanal 4 angeordnet ist. Um das Fluid schalten zu können, kann dieser Hauptventilsitz 6 durch ein Hauptschließelement 7 verschlossen werden, so dass kein Fluid durch den Strömungskanal 4 vom Ventileinlauf 2 zum Ven tilauslauf 3 strömen kann. Das Hauptschließelement 7 weist eine flexible Membrane 7.1 auf, über welche das Schließelement 7 zwischen dem, beispielsweise aus Metallguss gefertigten, Ventilkörper 23 und einem Abdeckelement 24 angeordnet ist. Die Membrane 7.1 ist derart flexibel, dass sich das Hauptschließelement 7 im Inneren des Ventils 1 zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bewegen kann. Zudem dient die Membrane 7.1 dem fluiddichten Verschließen des Hauptventilsitzes 6, welcher als Teil des Ventilkörper 23 ausgebildet ist. Zusätzlich zu der Membrane 7.1 weist das Hauptschließ element 7 einen Stützkörper 7.2 auf, welcher dem Schließelement 7 eine Formstabilität ermöglicht, so dass das Hauptschließelement 7 den Haupt- Ventilsitz 6 verschließen kann, ohne durch die im Bereich des Hauptventils 5 herrschenden Drücke deformiert zu werden.

Einteilig mit dem Stützkörper 7.2 ist eine Führung 7.3 ausgebildet, welche in den entlang der Hauptströmungsrichtung S abströmseitig des Hauptven- tils 5 liegenden Strömungskanalabschnitt 4.3 hinein ragt. Diese Führung 7.3 weist eine sternförmige Kontur auf. Wie in Fig. 1c zu erkennen ist, kann sich die Führung 7.3 mit den drei Zacken ihrer sternförmigen Kontur an der den Strömungskanalabschnitt 4.3 bildenden Innenfläche des Ventilkörpers 23 abstützen. Alternativ kann die Führung 7.3 auch eine Kontur mit zwei, vier, fünf, sechs oder mehr Zacken aufweisen. Ein Verschieben des Haupt schließelements 7 quer zur Hauptströmungsrichtung S gegenüber dem Hauptventilsitz 6 kann durch die Führung 7.3 verhindert werden. Eine re produzierbare Position des Hauptschließelements 7 gegenüber dem Haupt ventilsitz 6 kann durch die Führung 7.3. erzielt werden. Durch die Führung 7.3 wird die Funktionssicherheit des Hauptventils 5 sichergestellt, da es zu keiner Fehlausrichtung des Hauptschließelements 7 beim Verschließen des Hauptventilsitzes 6 kommen kann.

Das Abdeckelement 24 des Hauptventils 5 ist über Befestigungsmittel 25 mit dem Ventilkörper 23 lösbar verbunden. Das Abdeckelement 24 dient der Befestigung des zwischen dem Ventilkörper 23 und dem Abdeckelement 24 verklemmten Hauptschließelements 7. Zudem nimmt das Abdeckelement 24 auch das Pilotschließelement 11 sowie die zu dessen Betätigung dienenden elektronischen und/oder mechanischen Steuerungskomponenten auf. Durch das Lösen des Abdeckelements 24 kann auf das Innere des Hauptventils 5 zugegriffen werden. Das Hauptschließelement 7 kann nach dem Lösen des Abdeckelements 24 auf einfache Weise aus dem Ventilkörper 23 zur Reini gung oder zum Austausch entnommen werden. Durch einen Austausch des Abdeckelements 24 ist es möglich, das Pilotventil 9 und damit auch das Hauptventil 5 an unterschiedlichen Einsatzerfordernisse anzupassen. Bei spielsweise kann durch Austausch des Abdeckelements 24 ein elektrome chanisch betätigtes Pilotventil 9 durch ein nach Art eines Schwimmerventil betätigbares Pilotventil 9 ersetzt werden. Die Funktionsweise des Hauptventils beim Öffnen und Schließen soll im Fol genden kurz beschrieben werden.

Ein entlang der Hauptströmungsrichtung S das Hauptschließelement 7 an strömendes Fluid kann über einen sich durch das Hauptschließelement 7 hindurch erstreckenden Ausgleichskanal 8 in den zwischen dem Haupt schließelement 7 und dem Abdeckelement 24 gebildeten Bereich ein strömen. In diesem zunächst bis auf den Ausgleichskanal 8 abgeschlossenen Bereich baut das einströmende Fluid einen Druck auf, welcher das Haupt schließelement 7 in Richtung des Hauptventilsitzes 6 drückt und diesen so verschließt. Das Hauptventil 5 nimmt dabei seinen geschlossenen Zustand ein. Um das Hauptventil 5 öffnen zu können, weist das Ventil 1 ein Pilotventil 9 auf. Zu diesem Pilotventil 9 gehört ein im Hauptschließelement 7 angeord neter Pilotventilsitz 10 sowie ein Pilotschließelement 11 , mit welchem der Pilotventilsitz 10 verschlossen werden kann. Im geschlossenen Zustand des Hauptventils 5 ist das Pilotventil 9 geschlossen.

Zum Öffnen des Hauptventils 5 wird das plungerförmige Pilotschließ element 11 vom Pilotventilsitz 10 abgehoben, so dass ein sich durch das Hauptschließelement 7 hindurch erstreckender Pilotkanal 12 freigegeben wird. Das sich im Bereich zwischen dem Hauptschließelement 7 und dem Abdeckelement 24 befindliche Fluid kann nunmehr durch den Pilotventilsitz 10 und den Pilotkanal 12 in den Strömungskanalabschnitt 4.3 ausströmen.

Da der Pilotkanal 12 einen größeren lichten Querschnitt als der Ausgleichs kanal 8 aufweist, strömt durch den Pilotkanal 12 mehr Fluid aus dem Be- reich zwischen dem Hauptschließelement 7 und dem Abdeckelement 24 aus als durch den Ausgleichskanal 8 nachströmen kann. Der Druck im Bereich zwischen dem Hauptschließelement 7 und dem Abdeckelement 24 wird da her abgebaut. Da der Druck des entlang der Hauptströmungsrichtung S im Strömungskanalabschnitt 4.2 an das Hauptschließelement 7 anströmenden Fluids unverändert bleibt, besteht ein Druckunterschied auf den sich ge genüberliegenden Seiten des Hauptschließelements 7. Durch diesen Druck unterschied wird das Hauptschließelement 7 entlang seiner Betätigungs achse H, welche mit der Betätigungsachse des Pilotventils 9 zusammenfällt, entgegen der Schließrichtung J vom Hauptventilsitz 6 abgehoben.

Über den geöffneten Hauptventilsitz 6 stehen die Strömungskanalabschnitte 4.2 und 4.3 in unmittelbarem Austausch, so dass ein Fluid vom Strömungs kanalabschnitt 4.2 über den Hauptventilsitz 6 in den Strömungskanalab schnitt 4.3 strömen kann. Im Bereich des Hauptventilsitzes 6 kommt es da- bei zu einer Strömungsrichtungsumkehr, da die Hauptströmungsrichtung S im Strömungskanalabschnitt 4.2 entgegen der Schließrichtung J des Haupt- ventils 5 verläuft, während die Hauptströmungsrichtung S im Strömungs kanalabschnitt 4.3 entlang der Schließrichtung J des Hauptventils 5 ver läuft. Das als eigenmediumbetätigtes Servoventil ausgebildete Hauptventil 5 er möglicht ein energiesparendes Öffnen und Schließen, da der Großteil der zur Bewegung des Hauptschließelements 7 erforderlichen Energie durch das zu schaltende Fluid bereitgestellt wird. Lediglich ein vergleichsweise gerin ger Energieaufwand ist zur Betätigung des Pilotventils 9 erforderlich. Das Pilotschließelement 11 kann dabei beispielsweise als ein Schwimmerventil oder ein elektromagnetisches Plungerventil ausgebildet sein.

Kommt es jedoch bei dem als Eigenmedium betätigendes Servoventil aus gebildeten Hauptventil 5 anströmseitig zu einem Druckabfall gegenüber dem abströmseitig vom Hauptventil 5 im Strömungskanal 4 herrschenden Druck, so kann dies zu einem unbeabsichtigten Öffnen des Hauptventils 5 führen. Bei diesem wird das sich im Bereich zwischen dem Hauptschließ element 7 und dem Abdeckelement 24 befindliche Fluid durch den gegen über dem ventilauslaufseitigen Druck relativen Unterdrück im Strömungs- kanalabschnitt 4.2 über den Ausgleichskanal 8 zurückgesogen, so dass sich auch im Bereich zwischen dem Hauptschließelement 7 und dem Ab deckelement 24 ein entsprechend gleichgroßer Unterdrück einstellt. Durch den höheren abströmseitigen Druck im Strömungskanalabschnitt 4.3 stellt sich eine entgegen der Schließrichtung J auf das Hauptschließelement 7 wirkende Kraft ein, welche zu einem Öffnen des Hauptschließelements 7 führt. Da der Druck im Strömungskanalabschnitt 4.3 gegenüber dem im Strömungskanalabschnitt 4.2 größer ist, kommt es bei einem derart geöff neten Hauptventil 5 zu einem Zurückströmen des Fluids entgegen der Hauptströmungsrichtung S. Um ein solches durch einen relativen Unterdrück verursachtes Rückströ men, d. h. ein Rücksaugen, zu verhindern, weist das erfindungsgemäße Ventil 1 den verliersicher angeordneten Rückflussverhinderer 13 auf. Der in Fig. 1 gezeigte Rückflussverhinderer 13 verhindert, dass ein ventilein- laufseitiger Unterdrück bis zum Hauptventil 5 übertragen wird. Zu diesem Zweck weist der Rückflussverhinderer 13 einen Ventilsitz 14 sowie ein Schließelement 15 auf. Das Schließelement 15 ist in dem in Fig. 1 darge stellten Ausführungsbeispiel als eine Ventilmembrane ausgebildet. Mit dem Schließelement 15 kann der einteilig mit dem Ventilkörper 23 ausgebildete und im Strömungskanal 4 angeordnete Ventilsitz 14 geöffnet und geschlos sen werden.

Ähnlich dem Hauptschließelement 7 weist das Schließelement 15 eine elas tische Membrane 15.1 auf, mit welcher das Schließelement 15 zwischen einem Abdeckelement 22 und dem Ventilkörper 23 beweglich angeordnet ist. Das Abdeckelement 22 schließt das Innere des Ventils 1 nach außen hin ab und bildet einen Teil der Außenfläche des Ventils 1. Um auf das Innere des Ventils 1 und auf das Innere des Rückflussverhinderers 13 zugreifen zu können, ist das Abdeckelement 22 über Befestigungsmittel 25 mit dem Ven- tilkörper 23 verbunden. Durch Lösen der Befestigungsmittel 25 kann das Abdeckelement 22 abgenommen werden und so beispielsweise einen Aus tausch des Schließelements 15 ermöglichen.

Da der Ventilsitz 14 einstückig an dem Ventilkörper 23 angeordnet ist, kann es bei einem Abnehmen des Abdeckelements 22 nicht zu einem Verlieren des gesamten Rückflussverhinderers 13 kommen. Da der gesamte Rückfluss verhinderer 13 Teil des Ventils 1 ist, kann diese bei der Montage des Ventils 1 nicht vergessen werden. Ein Stützkörper 15.2 sowie eine Führung 15.3 mit einer sternförmigen Kon tur dienen der Stabilität und der Führung des Schließelements 15, wie dies bereits im Zusammenhang mit dem entsprechenden Stützkörper 7.2 und der Führung 7.3 im Zusammenhang mit dem Hauptventil 5 beschrieben wurde.

Anders als das Hauptschließelement 7 weist das Schließelement 15 jedoch keinen Ausgleichskanal 8 auf, welcher die beiden gegenüberliegenden Sei ten des Schließelements 15 miteinander verbindet. Das Schließelement 15 trennt vielmehr zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Schließelements 15 liegende Steuerräume 16, 17 druckdicht voneinander. Ein erster Steuerraum 16 wird durch den ventileinlaufseitig an das Schließ element 15 angrenzenden Teil eines Steuerkanalabschnittes 4.1 gebildet.

Ein zweiter Steuerraum 17 liegt auf der zum ersten Steuerraum 16 entlang einer Betätigungsachse R des Rückflussverhinderers 13 gegenüberliegenden Seite des Schließelements 15. Dieser zweite Steuerraum 17 wird durch das Schließelement 15 sowie das Abdeckelement 22 begrenzt. Da das steuernde Fluid vom Strömungskanal 4 nicht durch das Schließelement 15 in den zwei ten Steuerraum 17 eintreten kann, ist dieser zweite Steuerraum 17 gegen über dem Strömungskanal 4 druckdicht getrennt. Über einen Referenzdruckkanal 18, welcher im Abdeckelement 22 angeord net ist, steht der zweite Steuerraum 17 mit einem Referenzdruckreservoir 1000 in Verbindung. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Referenzdruckreservoir 1000 durch die ventiläußere Umgebung gebil det. Gleichwohl kann aber auch ein anderes Referenzdruckreservoir 1000 genutzt werden, beispielsweise ein Drucktank. Der Druck im zweiten Steu erraum 17 entspricht hierbei dem Atmosphärendruck der ventiläußeren Umgebung. Der Druck im zweiten Steuerraum 17 ist unabhängig von den Fluiddrücken im Inneren des Ventils 1. Durch den im Wesentlichen konstan ten Atmosphärendruck, welcher auf die vom Ventilsitz 14 abgewandte Flä- che des Schließelements 15 ausgeübt wird, wird das Schließelement 15 mit einer in Richtung des Ventilsitzes 14 wirkenden Kraft vorgespannt. Zusätz- lieh zu der durch den hydraulischen Druck im zweiten Steuerraum 17 auf das Schließelement 15 ausgeübten Vorspannkraft, kann in dem zweiten Raum auch eine in Fig. 1 nicht dargestellte Vorspannfeder angeordnet sein, welche eine zusätzliche Vorspannkraft auf das Schließelement 15 ausübt.

Der Ventilsitz 14 des Rückflussverhinderers 13 unterteilt den Strömungs kanal 4 im Bereich des Rückflussverhinderers 13 in einen Anströmbereich 20 des Rückflussverhinderers 13 und einen konzentrisch zu diesem angeordne ten Abströmbereich 21 des Rückflussverhinderers 13 entlang der Haupt- Strömungsrichtung S des Ventils 1 . Der Anströmbereich 20 wird durch den ebenfalls an das Fließelement 15 angrenzenden Bereich des Strömungs kanalabschnittes 4.1 gebildet. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungs beispiel fallen daher der erste Steuerraum 16 und der Anströmbereich 20 des Rückflussverhinderers 13 räumlich zusammen.

Der Anströmbereich 20 bildet einen ringförmigen Bereich um den Ventilsitz 14. Der Abströmbereich 21 wird hingegen durch den an das Schließelement 15 angrenzenden Bereich des Strömungskanalabschnitts 4.2 gebildet. Auf diese Weise ist der Anströmbereich 20 auch an den außenliegenden Ab- strömbereich 21 angeordnet. Diese Anordnung des Anströmbereichs 20, des Abströmbereichs 21 und des Ventilsitzes 14 ermöglicht ein einfaches Strö men des Fluids vom Anströmbereich 20 zum Abströmbereich 21 bei einem geöffneten Schließelement 15 über den Ventilsitz 14. Im Folgenden soll nunmehr die Funktionsweise des Rückflussverhinderers 13 nähergehend beschrieben werden. Solange im ersten Steuerraum 16, in welchem der ventileinlaufseitige Druck anliegt, eine größere Kraft auf das Schließelement 15 ausgeübt wird als im zweiten Steuerraum 17, wird das Schließelement 15 durch die resultierende Kraft vom Ventilsitz 14 weg- gedrückt und der Rückflussverhinderer 13 ist geöffnet. Die im ersten Steu erraum 16 bzw. im zweiten Steuerraum 17 auf das Schließelement 15 aus- geübte Kraft ergibt sich aus dem Produkt der jeweilig vorherrschenden Drü cke mit der Fläche des Schließelement 15, auf welche diese Drücke ausge übt werden, d. h. der Kontaktfläche des Schließelements 15 mit dem jewei ligen Steuerraum 16, 17. Bei der Verwendung einer in Fig. 1 nicht darge- stellten zusätzlichen Vorspannfeder 19 ist die entsprechende Federkraft der durch den Druck im zweiten Steuerraum 17 verursachten Kraft auf das Schließelement 15 hinzuzurechnen.

Im geöffneten Zustand des Rückflussverhinderers 13 kann ein Fluid entlang der Hauptströmungsrichtung S vom Anströmbereich 20 des Rückflussverhin derers 13 über den Ventilsitz 14 zum Abströmbereich 21 des Rückflussver hinderers 13 strömen. Über den mittleren Strömungskanalabschnitt 4.2 kann das Fluid dann in das Hauptventil 5 anströmen und durch dieses ge schaltet werden.

Fällt nunmehr der ventileinlaufseitige Druck derart ab, dass die im ersten Steuerraum 16 auf das Schließelement 15 ausgeübte Kraft nicht mehr aus reicht, um das Schließelement 15 von dem Ventilsitz 14 wegzudrücken, schließt der Rückflussverhinderer 13 selbstständig. Denn durch die vom ventileinlaufseitigen Druck unabhängig im zweiten Steuerraum 17 auf das Schließelement 15 ausgeübte Kraft ergibt sich eine in Richtung des Ventil sitzes 14 weisende resultierende Kraft auf das Schließelement 15. Ohne dass ein Zurücksaugen des Fluids von dem Strömungskanalabschnitt 4.2 in den Strömungskanalabschnitt 4.1 entgegen der Hauptströmungsrichtung S erfolgt, verhindert der Rückflussverhinderer 13 auf diese Weise ein Rück saugen des Fluids.

Da der Druckabfall nicht auf den mittleren Strömungskanalabschnitt 4.2 übertragen wird, wirkt sich dieser Druckabfall auch nicht nach Art eines relativen Unterdrucks auf das Hauptventil 5 aus. Es kommt nicht zum oben stehend beschriebenen unbeabsichtigten Öffnen des Hauptventils 5 durch den Druckabfall. Aufgrund des geschlossenen Rückflussverhinderers 13 kommt es auch bei einem absichtlich geöffneten Hauptventil 5 nicht zu ei nem Rücksaugen des Fluids vom Ventilauslauf 3 hin zum Ventileinlauf 2. Da bei einem geschlossenen Hauptventil 5 dieses auch selbst bei einem ven tileinlaufseitigen Druckabfall in seiner geschlossenen Stellung verbleibt, wird ein Rückfluss des zu schaltenden Fluids zusätzlich blockiert.

Der Rückflussverhinderer 13 schließt in der oben beschriebenen Art und Weise, sobald der ventileinlaufseitige Fluiddruck unter einem Auslöse- druck des Rückflussverhinderers 13 fällt. Der Auslösedruck wird dabei über das Verhältnis des Produkts aus dem im zweiten Steuerraum 17 herr schenden Druck und der dem zweiten Steuerraum 17 zugewandten Fläche des Schließelements 15, ggf. zuzüglich der Vorspannkraft einer Vorspann- feder 19, zu der dem ersten Steuerraum 16 zugewandten Fläche des

Schließelements 15 vorgegeben. Über die Anpassung des Drucks im Refe renzdruckreservoir 1000, der verwendeten Vorspannfeder 19 und/oder dem Flächenverhältnis der dem ersten Steuerraum 16 bzw. dem zweiten Steuerraum 17 zugewandten Flächen des Schließelements 15 kann der Auslösedruck eingestellt werden. Der Auslösedruck entspricht hierbei je nem Druck, welcher im ersten Steuerraum 16 anliegen muss, damit die auf das Schließelement 15 in Schließrichtung K wirkende Kraft ausgeglichen wird. Wie in dem in Fig. 1a dargestellten Längsschnitt entlang der den Ventil einlauf 2 mit dem Ventilauslauf 3 verbindenden Strömungsachse A zu er kennen ist, erfolgt bei einem geöffneten Rückflussverhinderer 13 auch im Bereich des Ventilsitzes 14 eine Strömungsrichtungsumkehr der im Strö mungskanalabschnitt 4.1 entgegen der Schließrichtung K verlaufenden Hauptströmungsrichtung S hin zu der im Strömungskanalabschnitt 4.2 ent lang der Schließrichtung K verlaufenden Hauptströmungsrichtung S. Gegenüber der Strömungsachse A ergibt sich ein wellenförmiger Verlauf des Strömungskanals 4. Im Bereich des Ventileinlaufs 2 verläuft die Hauptströ mungsrichtung S entlang des Strömungskanals 4 zunächst im Wesentlichen entlang der Strömungsachse A. Im Strömungskanalabschnitt 4.1 wird die Hauptströmungsrichtung S von der Strömungsachse A weg im Wesentlichen rechtwinklig hin zum Rückflussverhinderer 13 umgeleitet. Im Bereich des Ventilsitzes 14 kommt es zu der oben beschriebenen Strömungsrichtungs umkehr vom Strömungskanalabschnitt 4.1 zum Strömungskanalabschnitt 4.2. Der Strömungskanalabschnitt 4.2 verläuft über die Strömungsachse A hinaus zu der dem Rückflussverhinderer 13 gegenüberliegenden Seite des Ventils 1. Im Bereich des Hauptventilsitzes 6 kommt es zu einer weiteren Strömungsrichtungsumkehr vom Strömungskanalabschnitt 4.2 zum Strö mungskanalabschnitt 4.3. Im Strömungskanalabschnitt 4.3 wird die Haupt strömungsrichtung S dann wieder im Wesentlichen parallel zur Strömungs- achse A hin zum im Wesentlichen parallel zur Strömungsachse A verlaufen den Strömungskanal 4 im Bereich des Ventilauslaufs 3 geführt.

In Fig. 1b ist ein quer zu dem in Fig. 1a dargestellten Längsschnitt verlau fender Längsschnitt durch das Ventil 1 entlang der Strömungsachse A mit Blickrichtung auf den Rückflussverhinderer 13 gezeigt. Fig. 1c zeigt die ent sprechende andere Schnitthälfte mit Blickrichtung auf das Hauptventil 5.

In Fig. 1b ist der Anströmbereich 20 ausschnitts weise wie der gesamte Ab- strömbereich 21 des Rückflussverhinderers 13 zu erkennen. Des Weiteren ist die eine dreizackige Sternkontur aufweisende Führung 15.3 des Schließ elements 15 im Strömungskanalabschnitt 4.2 zu erkennen. Wie zu erkennen ist, umgibt der Anströmbereich 20 den Abströmbereich 21 ringförmig.

Ebenfalls zu erkennen ist, dass die im Anströmbereich 20 entgegen der Hauptströmungsrichtung S ventileinlaufseitig gewandte Fläche des Schließ elements 15 größer als die im Abströmbereich 21 entlang der Hauptströ- mungsrichtung S ventilauslaufseitig gewandte Fläche des Schließelements 15 ist.

In Fig. 1c ist zu erkennen, dass die Fluidführung im Bereich des Haupt- ventils 5 der Fluidführung im Bereich des Rückflussverhinderers 13 im We sentlichen entspricht, wobei die Betätigungsachse H des Hauptventils 5 je doch gegenüber der Betätigungsachse R des Rückflussverhinderers 13 ent lang der Strömungsachse A versetzt ist. Auf diese Weise ist der Abström- bereich 21 des Rückflussverhinderers 13 mit einem entsprechenden An- strömbereich des Hauptventils 5 über den Strömungskanalabschnitt 4.2 platzsparend verbunden. Sowohl das Schließelement 15 des Rückflussver hinderers 13 als auch das Hauptschließelement 7 des Hauptventils 5 werden entlang der Hauptströmungsrichtung S radial außenliegend angeströmt, so dass das Fluid bei einem geöffneten Ventilsitz 14 bzw. bei einem geöffne- ten Hauptventilsitz 6 nach radial innenströmend durch den Ventilsitz 14 bzw. dem Hauptventilsitz 6 hindurchtritt.

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventils 1 gezeigt. Da der Aufbau des Ventils 1 und die Funktionsweise der einzel- nen Teile des Ventils 1 sowie des gesamten Ventils 1 dem in Fig. 1 darge stellten Ausführungsbeispiel weitgehend entspricht, wird im Folgenden nur auf die Unterschiede dieses zweiten Ausführungsbeispiels gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel eingegangen. Ansonsten wird auf die oben stehenden Beschreibungen der einzelnen Teile des Ventils 1 verwiesen, welche auch für das in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel des Ventils 1 entsprechend gelten.

Das Schließelement 15 des in Fig. 2 dargestellten Rückflussverhinderers 13 ist nach Art eines direktschaltenden Plungers ausgebildet. Dieses Schließ- element 15 weist ein elastisches Schließmittel 15.4 auf, mit welchem der Ventilsitz 14 des Rückflussverhinderers 13 verschließbar ist. Über ein pilz- kopfförmiges Verbindungselement 15.6 ist das Schließmittel 15.4 mit ei nem Kolben 15.5 des Schließelements 15 verbunden. Der Kolben 15.5 des Schließelements 15 weist an seinem dem Schließmittel 15.4 gegenüberlie genden Endbereich eine stufenförmige Durchmesserreduktion 15.7 auf. An diese Durchmesserreduktion 15.7 greift eine Vorspannfeder 19 an, welche das Schließelement 15 in Richtung des Ventilsitzes 14 des Rückflussverhin derers 13 vorspannt.

Das dem Schließelement 15 gegenüberliegende Ende der Vorspannfeder 19 ist ventilinnenseitig am Abdeckelement 22 angeordnet. Der Kolben 15.5 des Schließelements 15 und die Vorspannfeder 19 sind in einem rohrförmigen Bereich des Abdeckelements 22 angeordnet. Der Bereich zwischen dem Schließelement 15 und dem Abdeckelement 22 bildet hierbei einen zweiten Steuerraum 17, über welchen das Schließelement 15 steuerbar ist. In die- sem zweiten Steuerraum 17 ist die Vorspannfeder 19 angeordnet.

Anders als im ersten Ausführungsbeispiel ist der zweite Steuerraum 17 in Fig. 2 nicht druckdicht vom ersten Steuerraum 16 getrennt. Vielmehr kann ein Fluid bei geöffnetem Rückflussverhinderer 13 vom ersten Steuerraum 16 in den zweiten Steuerraum 17 eintreten. Gleichwohl kann der zweite Steu erraum 17 durch eine zusätzliche Abdichtung zwischen dem Kolben 15.5 und dem Abdeckelement 22 auch bei geöffnetem Rückflussverhinderer 13 vom ersten Steuerraum 16 druckdicht getrennt werden. Auch das in Fig. 2 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel weist einen An- strömbereich 20 des Rückflussverhinderers 13 und einen konzentrisch zu diesem angeordneten Abströmbereich 21 des Rückflussverhinderers 13 auf, welche vom Ventilsitz 14 entlang der Hauptströmungsrichtung S getrennt werden. Der Anströmbereich 20 ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 jedoch radial innenliegend zum Anströmbereich 20 angeordnet. Aufgrund des in nenliegenden Anströmbereichs 20 wird im geschlossenen Zustand des Rück- flussverhinderers 13 die zum Verschließen des Ventilsitzes 14 genutzte Stirnfläche des plungerförmigen Schließelements 15 im Wesentlichen zent ral zur Betätigungsachse R angeströmt. Der in dem einen ersten Steuerraum 16 bildenden Bereich des Strömungskanalabschnitts 4.1 herrschende Druck des ventileinlaufseitigen Fluids wirkt der durch die Vorspannfeder 19 auf das Schließelement 15 ausgeübten Vorspannkraft entgegen.

In Fig. 2 wird der Auslösedruck in erster Linie durch die auf das Schließ element 15 ausgeübte Federkraft der Vorspannfeder 19 und die durch den Fluiddruck im zweiten Steuerraum 17 und im Abströmbereich 21 in Richtung des Ventilsitzes 14 ausgeübte Kraft im Verhältnis zu der mit dem ersten Steuerraum 16 in Kontakt stehenden Fläche des Schließelements 15 vorge geben. Selbst bei einem ventilauslaufseitigen Überdruck, welcher das Fluid bei ge öffnetem Hauptventil 5 entgegen der Hauptströmungsrichtung S zurück drückt, kann der Rückflussverhinderer 13 bei ventileinlaufseitiger Unter- schreitung des Auslösedrucks durch dieses Kraft-zu- Flächen- Verhältnis ge schlossen werden bzw. geschlossen bleiben, ohne durch den ventilaus- laufseitigen Überdruck unbeabsichtigt geöffnet zu werden. Denn bei einem ventilauslaufseitigen Überdruck, welcher bis in den Abströmbereich 21 übertragen wird, wird das Schließelement 15 stärker auf den Ventilsitz 14 gepresst. Der Fluiddruck im zweiten Steuerraum 17 und im Abströmbereich 21 kann den wesentlichen Beitrag zum Auslösedruck liefern. Es kann eine Vorspann feder 19 mit geringer Federkonstante verwendet werden. Die Vorspannfe der 19 sollte dort so stark ausgeführt werden, dass das Schließelement 15 auch bei einer Über- Kopf -Montage, bei welcher die Gewichtskraft des Schließelements 15 entgegen der Schließrichtung K wirkt, dicht auf dem Ventilsitz 14 gehalten wird, wenn keine weiteren Kräfte oder Drücke auf das Schließelement 15 wirken.

Im Bereich des Ventilsitzes 14 umgibt der Abströmbereich 21 den Anström- bereich 20 im Wesentlichen ringförmig. Der den Abströmbereich 21 mit dem Hauptventil 5 verbindende Strömungskanalabschnitt 4.2 ist jedoch im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet, wie dies in den Fig. 2b und 2c zu erkennen ist. Wie bereits in Fig. 1 stellt die Fig. 2b einen quer zu dem in Fig. 2a gezeig ten Längsschnitt verlaufenden Längsschnitt entlang der Strömungsachse A mit Blickrichtung auf den Rückflussverhinderer 13 dar. In Fig. 2c ist die ent sprechende andere Schnitthälfte mit Blickrichtung auf das Hauptventil 5 gezeigt.

In Fig. 2b und Fig. 2c ist der zweigeteilte Strömungskanalabschnitt 4.2 zu erkennen. Die beiden wesentlichen ringsegmentartigen Teile des Strö mungskanalabschnitts 4.2 umgeben den Strömungskanalabschnitt 4.1 an im Wesentlichen gegenüberliegenden Seiten. Im Bereich des Hauptschließ- elements 7 vereinen sich die beiden Teile des mittleren Strömungskanal abschnitts 4.2 um diese radial außenliegend zum Hauptventilsitz 6 anzu strömen.

Wenngleich der Strömungskanalabschnitt 4.2 zweigeteilt ist, verläuft auch der Strömungskanal 4 des in Fig. 2 gezeigten Ventils 1 im Wesentlichen wel lenförmig gegenüber der Strömungsachse A.

Da bei dem Ventil 1 der Auslösedruck im Wesentlichen durch eine Vor spannfeder 19 vorgegeben wird, kann der Auslösedruck bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Wahl der Vorspannfeder 19 auf einfache Weise eingestellt werden. Auf die Bereitstellung eines Refe- renzdruckreservoirs 1000 und der Konstanthaltung des in diesem Referenz druckreservoir 1000 herrschenden Drucks kann auf konstruktiv einfache Weise verzichtet werden. Um das Ventil 1 in einem Leitungsabschnitt einbringen zu können, weisen der Ventileinlauf 2 und der Ventilauslauf 3 Befestigungsmittel auf, welche beispielsweise nach Art eines Außengewindes, eines Innengewindes und/ oder einer Schlauchtülle ausgebildet sein können. Das Befestigungsmittel des Ventileinlaufs 2 und des Ventilauslaufs 3 können sich dabei voneinander unterscheiden.

Fig. 3 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes rücksaugsicheres Ventil 1. Die hinsichtlich ihrer Funktion bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 und Fig. 2 beschriebenen Komponenten dieses Ventils 1 sind in Fig. 3 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Anordnungen und Verläufe der ein zelnen Strömungskanalabschnitte 4.1 bis 4.3 entsprechen den bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen.

Die Fig. 3b stellt einen entlang der in Fig. 3a gezeigten Schnittebene b ver- laufenden Querschnitt quer zur Strömungsachse A mit Blick in Richtung des Ventilauslaufs 3 dar. In Fig. 3c ist das Ventil 1 aus der in Fig. 3a gezeigten Blickrichtung c in Richtung des Schließelements 15 gezeigt. In Fig. 3c ist das Abdeckelement 22 nicht dargestellt, so dass ein Blick auf das Schließ elements 15 und den so freiliegenden Strömungskanalabschnitt 4.2 ermög- licht wird.

In Fig. 3 weist das Schließelement 15 eine als Ringmembran ausgebildete Membran 15 auf. Diese umfasst einen äußeren Ring 15.8, welcher nach Art einer Dichtung zwischen dem Ventilkörper 23 und dem Abdeckelement 22 angeordnet ist. Mit dem äußeren Ring 15.8 wird der Übergangsbereich zwi- sehen dem Ventilkörper 23 und dem Abdeckelement 22 und somit das Ven tilinnere nach außen hin abgedichtet.

Zusätzlich weist die Membran 15 einen scheibenförmigen Teil 15.9 auf, welcher umfänglich von dem Ring 15.8 umgeben ist. Der scheibenförmige Teil 15.9 wirkt mit dem Ventilsitz 14 nach Art eines Schließmittels zum Öffnen und Schließen des Ventilsitzes zusammen. Zwischen dem scheiben förmigen Teil 15.9 und dem Ring 15.8 erstreckt sich eine teilringförmige Ausnehmung, welche eine Relativbewegung des scheibenförmigen Teils 15.9 gegenüber dem Ring 15.8 ermöglicht.

Zusätzlich umfasst das Schließelement 15 einen Stützkörper 15.2. Dieser Stützkörper 15.2 ist teilweise in der als Ringmembran ausgestalteten Membran 15 angeordnet. Dieser Teil des Stützkörpers 15.2 wird dabei von dem Material der Membran 15 umgeben und stabilisiert diese. Ein weiterer Stützkörperteil 15.10 erstreckt sich vom Ring 15. 8 der Membran 15 nach ventilaußen. Mit diesem Stützkörperteil 15.10 kann das Schließelement 15 betätigt und von dem Ventilsitz 14 abgehoben werden. Der Stützkörper 15.2 fungiert dabei als ein Hebel. Jener Bereich des Rings 15.8, aus wel- chen sich der Stützkörperteil 15.10 heraus erstreckt, dient als Hebellager des Stützkörpers 15.2.

Die Außenseite des Ventilkörpers 23 weist im Bereich des Stützkörperteils 15.10 eine Aufnahme für eine Vorspannfeder 19 auf. Der Bereich zwischen dem Stützkörperteil 15.10 und der Aufnahme für die Vorspannfeder 19 bil det hierbei einen zweiten Steuerraum 17, über welchen das Schließelement 15 steuerbar ist. In diesem zweiten Steuerraum 17 ist die Vorspannfeder 19 angeordnet. In Fig. 3b und Fig. 3c ist der zweigeteilte Strömungskanalabschnitt 4.2 zu erkennen. Die beiden im Wesentlichen ringsegmentartigen Teile des Strö- mungskanalabschnitts 4.2 umgeben den Strömungskanalabschnitt 4.1, wel cher in Fig. 3c von dem scheibenförmigen Teil 15.9 verdeckt wird, an im Wesentlichen gegenüberliegenden Seiten. Die Strömungskanalabschnitte 4.1 und 4.2 sind durch eine Wand des Ventilkörpers 23 voneinander ge- trennt. Zu erkennen sind zudem die entgegengesetzt verlaufenden Haupt strömungsrichtungen S in den beiden Strömungskanalabschnitten 4.1 und 4.2. Im Bereich des Hauptschließelements 7 vereinen sich die beiden Teile des mittleren Strömungskanalabschnitts 4.2, um diese radial außenliegend zum Hauptventilsitz 6 anzuströmen.

Das vorstehend beschriebene Ventil 1 und das beschriebene Verfahren zum Betrieb eines solchen Ventils 1 ermöglichen es, eine hohe Sicherheit gegen einen Rückfluss bei gleichzeitig geringem Montageaufwand und geringem Montagefehlerrisiko zu erzielen.

Bezugszeichen:

1 Ventil

2 Ventileinlauf

3 Ventilauslauf

4 Strömungskanal

4.1 Strömungskanalabschnitt

4.2 Strömungskanalabschnitt

4.3 Strömungskanalabschnitt

5 Hauptventil

6 Hauptventilsitz

7 Hauptschließelement

7.1 Membrane

7.2 Stützkörper

7.3 Führung

8 Ausgleichskanal

9 Pilotventil

10 Pilotventilsitz

11 Pilotschließelement

12 Pilotkanal

13 Rückflussverhinderer

14 Ventilsitz

15 Schließelement

15.1 Membrane

15.2 Stützkörper

15.3 Führung

15.4 Schließmittel

15.5 Kolben

15.6 Verbindungselement

15.7 Durchmesserreduktion

15.8 Ring 15.9 Scheibenförmiger Teil

15.10 Stützkörperteil

16 Erster Steuerraum

17 Zweiter Steuerraum 18 Referenzdruckkanal

19 Vorspannfeder

20 Anströmbereich

21 Abströmbereich

22 Abdeckelement 23 Ventilkörper

24 Abdeckelement

25 Befestigungsmittel

1000 Referenzdruckreservoir A Strömungsachse

H Betätigungsachse

J Schließrichtung

K Schließrichtung

R Betätigungsachse S Hauptströmungsrichtung