阀的制作方法

专利名称：阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阀，具有两个安装于阀壳中可以在闭合位置和至少一个开启位置 之间相对于阀壳运动、而且可以相互相对运动的第一和第二控制元件，并且具有用于操动 控制元件的激活的驱动机构，其中第一控制元件与对应于第一阀座的第一闭合构件运动耦 合，第二控制元件与对应于第二阀座的第二闭合构件运动耦合，每一个闭合构件均在与其 运动耦合的控制元件的闭合位置中时密封地贴在相应的阀座上，并且在开启位置中从阀座 上抬起。
背景技术：
EP 1 207 329B1就公开了一种根据这些原理构建的压电阀形式的阀。这种已知阀 包括两个用弯曲换能器构成的控制元件，这些控制元件的一端相互固定连接，并且支承在 阀壳上。相对而置的弯曲换能器末段被设计成闭合构件形式，这些闭合构件分别越过阀座 伸出，以便根据操动状态开启或闭合与阀座对应的阀流道。采用将弯曲换能器刚性连接在 支承区域之中的方式，即可放大执行行程和驱动力。但是问题在于，组合在一个整体单元之 中的弯曲换能器其制造费事，成本昂贵。此外还需要很高的触发电压，并且压电陶瓷中形成 的裂纹会影响使用寿命。EP 0 916 049B1公开了一种电磁阀，其中唯一的一个膜片状控制元件配有与电磁 铁协调作用的永久磁铁。通过永久磁铁与两个软铁部件相互作用，将控制元件交替固定在 两个转换位置的其中一个转换位置之中。以脉冲方式控制电磁铁，就能使得控制元件在两 个转换位置之间进行切换。DE 103 54 231A1公开了一种阀，可利用电磁装置的旋转电枢交替操动其中的两 个弹簧预紧的闭合体。DE 10 2006 023 652A1描述了一种用于操动内燃机中两个弹簧预紧的阀元件的
装置，具有一个可以摆动、交替作用于两个阀元件的双臂杠杆。按照本专利申请优先权日之后才公开的WO 2009/097868A1所述，通过一种电动 驱动装置操动阀的两个控制元件，所述驱动装置具有一个安装于其中一个控制元件上的永 久磁铁单元，并且具有一个安装于另一个控制元件上的线圈单元。

发明内容
本发明的任务在于，提供一种适合于控制两个阀流道的阀，其制造简单，成本低 廉，而且使用寿命很长。为了解决这一任务，按照本发明，驱动机构由其中至少一个能够选择性操动每一 个控制元件的电动驱动装置构成，该驱动装置包括一个永久磁铁单元和一个可以通电的线 圈单元形式的两个相互协调作用并且可相互运动的第一和第二驱动单元，所述第一驱动单 元相对于阀壳位置固定，第二驱动单元是可以相对于阀壳运动的随动件的组成部分，可根 据所选择的线圈单元通电方向，驱动随动件从线圈单元未通电时所在的初始位置开始执行互为反向的第一和第二工作运动，随动件在执行这些运动时在与相应的其它控制元件同时 驱动分离地要么作用于第一控制元件，或者作用于第二控制元件，从而改变其转换位置。因此原则上只要有一个电动驱动装置，就足以操动其中一个或另一个控制元件， 并且将其定位在所需的转换位置之中。驱动装置功能上整体地对应于两个控制元件，其中 一个其驱动单元(要么是永久磁铁单元，或者是线圈单元)相对于阀壳位置固定，并且仅 通过相对于阀壳位置不固定的驱动单元的运动，在两个驱动单元之间实现相对运动，位置 不固定的驱动单元构成可以相对于阀壳运动的随动件的组成部分。通过给线圈单元通电 就可以驱动随动件根据通电方向执行第一工作运动，或者执行与之方向相反的第二工作运 动，随动件仅仅给其中一个控制元件，或者仅仅给另一个控制元件施加转换它的驱动力，同 时随动件与相应的另一个控制元件驱动上分离，使得该控制元件可以保持其当前的转换位 置。这样就能实现极其紧凑、不易磨损、仅需很小触发电压的装置，而且制造成本比较低廉。 此外阀的工作特性几乎不受环境温度波动以及湿度的影响。有利地在电触发线圈单元时可以通过改变的电流大小，在极值之间改变随动件以 及控制元件在相应工作运动过程中可实现的偏转幅度特别是无极地。以这种方式尤其可以 将同一个控制元件定位在不同的开启位置之中，其中与其对应的闭合构件以不同的程度从 位于其对面的阀座上抬起，从而能够释放不同大小的过流横断面。这样就能使得阀作为比 例阀进行特别有利的工作。优选永久磁铁单元的结构经过适当设计，从而可在最佳点形成磁铁的最高磁通密 度。当随动件处在初始位置时，线圈单元优选在该区域之中。例如可以通过弹性关节或者 其它柔性悬挂构件，将随动件相对于阀壳固定以固定在初始位置中。从属权利要求所述为本发明的有益改进实施形式。如果适当设计两个驱动单元，使其能够根据其相对位置或多或少地相互插入，就 能实现特别紧凑的尺寸。在此尤其应用动圈原理，其中线圈单元特别同轴布置地或多或少 地插入永久磁铁单元之中。优选地有一个适当的控制装置来规定线圈单元的通电方向，最好也能将其用来控 制通电持续时间，并从而能够控制保持相应所需阀位置的时间。如果控制装置也可用来可 变地设定通电强度，那么不仅能够使控制元件实现纯数字开关特性，而且如有需要，也能实 现比例运行模式，其中可以与电流大小成比例地调节控制元件的偏转。由于线圈单元的质量通常小于永久磁铁单元的质量，因此为了将运动质量减小到 最低程度，最好将永久磁铁单元固定设置在阀壳上，并且将线圈单元设计为随动件的组成 部分。在一种优选的阀单元实施方式中，闭合构件和阀座被布置，从而当随动件由于线 圈单元未通电而处在其初始位置时，两个控制元件就会处在其闭合位置。尤其通过弹簧构 件以柔性方式预先设定控制元件的闭合位置，使得随动件必须克服相应的弹力，以使控制 元件偏转到开启位置之中。当前没有受到随动件影响的控制元件以被弹簧构件预紧的方式 保持在闭合位置之中。优选采用机械类型的弹簧构件，可以由至少一个板簧构成以节约空 间，或者通过控制元件的内在弹性本身实现弹簧构件。阀座优选地围住相应的通入阀的阀腔之中的自身的阀流道，其中一个优选地是用 于供应压力介质的输入流道，另一个是用于泄压、在气动应用中作为排气流道的输出流道。除了这两个可控的阀流道之外，优选地还有至少另一个始终敞开且其流横断面可不受控制 元件影响的第三阀流道通入阀腔之中，该流道优选是可以与被触发的负载连接的工作流 道。这样就能实现例如一种3/3换向阀，尤其可以作为比例阀。闭合构件优选直接布置在相应的控制元件上，所述闭合构件是具有密封特性的材 料构成的、粘贴或者以其它方式固定的密封元件。但也可以适当设计控制元件，使其本身直 接作为闭合构件。随动件与每一个控制元件之间的驱动连接优选地仅是松的连接，随动件用于无固 定连接地使偏转控制元件的执行力，以施压方式传递于相应的控制元件。可想而知，原则上 也可以采用与此不同的结构形式，其中仅仅施加拉力。但也能以比较简单的结构实现一种 仅适合于传递压力的驱动连接。为了能够传递压力，随动件优选各自具有至少一个第一和第二压力面，在其对面 各有一个布置于相应控制元件上的第一或第二操动面。然后随动件的其中一个压力面就会 根据运动方向作用于操动面，同时其另一个压力面则离开另一个保持在初始位置中的控制 元件的操动面。单个部件尤其经过适当设计，从而当随动件处在初始位置中时，在至少一个尤其 是每一个压力面和与其相对的操动面之间存在很小的气隙，从而可以避免超静定，并且能 保证通过两个控制元件同时可靠占据闭合位置。视随动件的实施方式和支承情况而定，两个压力面可以在随动件的彼此相反侧或 者同一侧上。如果随动件伸入在两个操动面之间，并且特别是在两个控制元件的彼此相反 侧形成侧翼，则尤其可选用上述第一种方案。如果将两个操动面和尤其将两个控制元件置 于随动件的同一侧，并且随动件呈摇杆状，且其压力面位于其摆动支承两侧，则尤其可使用
第二种方案。优选地对两个控制元件进行适当设计，使其控制运动为摆动运动。尤其当被控阀 座相互一致定向时，建议将其中一个控制元件设计成摇杆状，以实现闭合构件的运动换向。尤其当结合摇杆状随动件时，为了避免出现不希望的振动，优选给每一个随动臂 分配一个自己的电动驱动装置，从而能够以简单方式实现质量平衡。但也可以将一种所谓的铁磁流体置于每一个驱动装置的范围内，所述铁磁流体是 一种对磁场有反应的流体，其位于本来线圈单元周围的气隙所在之处，并通过永久磁铁单 元的磁场保持。此外铁磁流体还可冷却线圈单元，并且对运动部件有阻尼作用。


以下将根据附图对本发明进行详细解释。附图如下附图1本发明所述阀的第一种首选结构型式剖面示意图，随动件处在初始位置， 两个控制元件均处在其闭合位置，附图2本发明所述阀的另一种实施例的纵剖面示意图，随动件在占据不激活的初 始位置，两个控制元件则占据其闭合位置，附图3附图2所示阀的功能相关部件，一个控制元件处在开启位置，附图4根据附图2按照与附图3 —致的方式绘制的阀，但是开启位置被另一个控 制元件占据，
附图5阀的另一种实施方式的纵剖面示意图，与附图3和4 一样没有绘出阀壳，随 动件占据初始位置，两个控制元件各自占据其闭合位置。
具体实施例方式只要没有其它特别说明，以下描述统一地涉及所有实施例。以附图标记1整体地表示的阀包括仅在附图1和2中所示包围阀腔3的阀壳2。 阀1的功能部件均安装于该阀腔3之中。阀壳2具有一条以点划线表示的主轴线4a和一条与其垂直的横轴线4b。附图所 示的剖面均在主轴线4a和横轴线4b所确定的平面之中。阀壳2的第一壳壁5在本实施例中定义阀腔3的底部，第一和第二阀流道6、7贯 穿该壳壁。第一阀流道6以第一流道入口 12通入阀腔3之中，第二阀流道7以第二流道入 口 13同样也通入阀腔之中。第一流道入口 12由第一阀座15围住(umrahmt)，第二流道入 口 13由第二阀座16围住。阀座15、16优选地分别位于布置在第一壳壁5上并且伸入到阀 腔3之中的凸起部分10、11的自由端侧上，其尤其可以朝向相应的阀座15、16呈锥形变窄。两个阀流道6、7以其与第一和第二流道入口 12、13相对的外流道入口 22朝向第 一壳壁5的外表面敞开。这里可以连接从阀1向外引出的(图中没有继续绘出的)流体管 路。第一阀流道6尤其是输入流道，可以与提供流体压力介质(尤其是压缩空气)的 外部压力源相连。第二阀流道7优选是能够与压力降(Drucksenke)(例如大气或者油箱) 相连的输出流道。两个阀流道6、7的功能也可以对调。两个流道入口 12、13及其相应的阀座15、16优选在主轴线4a方向相隔一定距离 地布置，最好它们均位于主轴线4a和横轴线4b所确定的或者与其平行的平面之中。阀座 15、16最好指向相同方向，即指向横轴线4b的轴方向，尤其是离开第一壳壁5的方向。原则 上同样可以使得阀座15、16垂直于上述平面横向错开。第三阀流道8同样在另一个部位也通入阀腔3之中，该流道也优选贯穿第一壳壁 5，其尤其是可以与被控负载连接的工作流道。第一控制元件23以及相对于第一控制元件23特别是单独构成的第二控制元件24 均位于阀腔3之中。两个控制元件23、24在任何情况下均可相对于彼此独立地相互以及相 对于阀壳2运动。尽管原则上也可以采用其它设计形式，但对于两个控制元件23、24而言， 特别优选采用膜片形状。因此比较优选采用长形的、最好是条状的部件，其纵轴线在初始位 置相互平行，如附图1和2所示。其纵轴线尤其平行于主轴线4a，其主延伸平面垂直于主轴 线4a、横轴线4b所确定的平面，以下称作“参考平面”。在附图1所示的实施例中，两个控制元件23、24以一定间距在纵向侧相邻布置，它 们在初始位置中以在横轴线4b的轴向所测定的间距相邻延伸。在附图2 5所示的实施例中，两个控制元件23、24在其纵向依次布置，其与主轴 线4a指向相同方向的纵轴线最好同轴。两个控制元件23、24垂直于参考平面的主延伸平 面优选在初始位置重合。第一控制元件23越过第一阀座15，第二控制元件24同样也越过第二阀座16。两个控制元件23、24可相对于阀壳2摆动。摆动平面平行于参考平面，相应的摆动轴线14垂直于参考平面。在附图1、2和5中以双箭头表示可能的摆动运动。通过安装于控制元件23、24和阀壳2之间的摆动支承17使得控制元件23、24可 以作摆动运动。在附图1所示的实施例中，对应于第一控制元件23的摆动支承17位于第 一控制元件23的第一末端区域18上，以这种方式使得整个第一控制元件23在摆动运动28 时朝向其中一个方向或另一个方向摆动。同样情况对于附图2 5的实施例适用于两个控制元件23、24中每一个控制元 件。第一控制元件23以及第二控制元件24均通过摆动支承17可以相对于阀壳2作摆动 运动地悬吊在相应第一末端区域18上。优选将两个控制元件23、24以相对而置的第一末 端区域18安装，从而能够将相应的摆动支承17位置同心地安置于两个控制元件23、24之 间的区域之中，尤其可以将两个摆动支承17设计成为结构单元。这种情况下也可适当设计 支承，使得两个控制元件23、24能够按照双箭头28所示方向相互独立地摆动，且不会互相 影响。可以将至少一个摆动支承17例如设计成优选由弹性可弯曲材料段构成的弹簧铰 链。同样也能通过可以彼此相对运动的独立部件简单地构成摆动支承17，不必采用材料连 接的结合方式，例如可以利用支承轴，或者利用刀形支承(Schneidenlagerimg)，其中通过 弹簧构件将第一末端区域18压紧在支承刃口上。附图1 5所示阀中两个控制元件23、24尤其具有相同的原理构造以及原理相同 的支承措施，附图1所示实施例中的第二控制元件24呈摇动状。第二控制元件24总体上 是固定的，其摆动支承17处在与两个末端区域相隔一定距离的适当位置上，第二控制元件 24被摆动支承17划分为第一和第二摇臂20、21。双箭头28所示方向作摆动运动表现为整 个第二控制元件24围绕与其对应的摆动支承17倾摆。除了附图所示的支承类型之外，也可以用其它方式相对于阀壳2支承控制元件 23,24,以实现所需的摆动运动性28。在所有实施方式中，第一控制元件23在第一阀座15对面的区域中配有第一闭合 构件36。第二控制元件24同样也在第二阀座16对面的区域中具有第二闭合构件37。所 述闭合构件36、37例如可以分别由具有橡胶弹性特性的材料构成的、粘贴或者以其它方式 固定在相应控制元件23、24上的一小块板构成，但也可以是控制元件23、24的涂层。在最 为简单的情况下，直接由控制元件23、24构成闭合构件36、37。在未操动状态下，每一个控制元件23、24均处在附图1、2和5所示的初始位置， 这在所有实施例中就是闭合位置，相应的闭合构件36、37在该位置贴靠在与其相对的阀座 15,16上形成密封。优选通过弹簧机构32设定闭合位置，所述弹簧机构由至少一个在阀壳 2与相应第一或第二控制元件23、24之间起作用的板簧装置或螺旋弹簧装置构成。如果利 用弹簧弹性铰链摆动支承控制元件23、24，则也可将其用来实现弹簧构件，从而不必加装单 独的弹簧构件。可以使每一个控制元件23、24从初始位置开始(在此即从闭合位置开始)仅仅在 以下称作开启方向41的方向中摆动。通过起到止挡构件作用的相应阀座15、16防止反向运动。通过在开启方向41上的摆动，其中克服弹簧构件32的回位力，从而使得每一个控 制元件23、24朝向开启位置运动，其中安装于其上的闭合构件36或37或多或少从对置的
8阀座15或16上抬起。然后就会在开启的阀流道6或7与阀腔3之间形成流体连接，阀腔 3本身与第三阀流道8流体连通。根据控制元件23、24偏离闭合位置的幅度，形成释放的过流断面大小不同的开启 位置，因为释放的过流横断面取决于闭合构件36、37从相应阀座15、16上抬起的程度。如果两个控制元件23、24在阀1工作过程中同时占据闭合位置，则第三阀流道 8(工作流道)与第一和第二阀流道6、7均断开，之前给其输送的流体体积被关入。如果第 一控制元件23处在开启位置，同时第二控制元件24处在闭合位置，则第三阀流道8与第二 阀流道7断开，并且连通第一阀流道6以应流体。如果第二控制元件24占据开启位置，同 时第一控制元件23处在闭合位置，则第三阀流道8与第二阀流道7之间连通，从而将第三 阀流道8 (工作流道)泄压或排气。阀1可用来控制任意一种流体，但最好用来控制压缩空气。阀1配有设计成至少一个电动驱动装置42的可电激活的驱动构件，用以操动控制 元件23、24。附图1 4所示的阀就具有这样一个电动驱动装置42，附图5所示的阀则配有两 个。每一个驱动装置42不仅能操动第一控制元件23，也能操动第二控制元件24，即可 以选择地操动每一个控制元件23、24。驱动装置42是一个电动电磁线圈电动系统，与通常 用于扬声器中的这种系统一样。更准确地说，驱动装置42具有两个交互的第一和第二驱动单元43、44，在本实施 例中，其中的第一驱动单元43是永久磁铁单元43a，第二驱动单元44是可以通电的线圈单 元44a，同样也可以将其调换地构造。两个驱动单元43、44可以按照已知方式相对运动，通过电流引起驱动力，即给线 圈单元44a通电，产生与永久磁铁单元43a的磁场交互的磁场。视通电方向而定，上述磁场 就会产生吸引或排斥作用，从而在两个传动单元43、44之间产生相对运动。上述相对运动在所述的阀1中仅仅体现为第二个传动单元44的运动。第一驱动 单元43相对于阀壳2位置固定地设置，例如固定在阀壳2的内侧上，最好固定在第一壳壁 5上；第二驱动单元44构成整体以附图标记45表示的随动件的组成部分，随动件可以相对 于阀壳2运动，因此也可相对于第一驱动单元43运动。尤其可以使得随动件45相对于阀壳2摆动，以双箭头46表示其可能的摆动运动。 通过摆动支承47保证可以作摆动运动，该摆动支承可以与以上根据控制元件23、24的摆动 支承17所述的各种实施方式一样地构造。摆动支承47所确定的摆动轴线平行于控制元件 23、24的摆动轴线14。两个驱动单元43、44被布置，使其在摆动运动46方向上相对而置，从而可根据线 圈单元44a的激活状况或多或少地相互插入。构造相应于特别是所谓的活动线圈原理，线 圈单元44可以或多或少地沉入到永久磁铁单元43之中。所有实施例的共同点在于，随动件45具有一个支承第二驱动单元44的刚性定随 动臂48。在附图1所示的实施例中，随动臂48布置在两个控制元件23、24之间，其一个末 端与摆动支承47相互作用，其另一端则配有第二驱动单元44。就这种布置形式而言，尤其 可以将摆动支承47设计成弹簧铰链。
在附图2 5所示的实施例中，与附图1所示实施例一样呈直线状的随动臂48位 于两个控制元件23、24和第一壳壁5之间，因此两个控制元件23、24在同一侧在纵向侧位 于随动臂48旁边。摆动支承47与随动臂48的两个末端相隔一定距离，从而总体上摇杆状 设计随动件45。随动臂48的第一和第二臂段62、63从摆动支承47在彼此相反的方向延 伸，其中至少第一臂段62在与摆动支承47相间隔的区域内支承第二驱动单元44。第二驱 动单元44优选地布置在第一臂段62的末端区域上。附图2 4所示的阀仅具有一个驱动方向42，第二臂段63并不支承驱动单元。如 果配有两个驱动装置42，则可以按照附图5所示，给两个臂段62、63各自配设其中一个驱动 装置42，使得在此每一个臂段62、63均支承第二驱动单元44。可以给阀1配备或连接一个以虚线表示的电气或电子控制装置58，以控制线圈单 元44a的通电。如附图1和2所示，从线圈单元44a引出电线57，其从阀壳2向外引出，并 且通向布置于阀壳2外面的接线构件59，可以将控制装置58连接到接线构件上。电线57 可至少部分地是柔性的，以便不妨碍线圈单元44的运动。也可以通过随动臂48和与其对 应的摆动支承47将其向外引出。可以通过控制装置58在两个相反的方向给线圈单元44a通电。即电流方向可以反 转，这样就能使两个驱动单元43、44之间的作用力发生变化。其中一个通电方向使得两个 驱动单元43、44吸合，另一个驱动方向使其排斥。这样就能驱动随动件45从线圈单元44a 未通电时所处的初始位置开始被驱动选择地执行第一工作运动64或者与其相反的第二工 作运动65。所述工作运动64、65在本实施例中是在所述一个方向或另一方向执行的摆动运 动46。电动驱动装置42的驱动原理为在线圈单元44a中垂直于永久磁铁单元43a的磁 场流过的电流引起垂直于电流方向和场线方向的驱动力，驱动力的方向取决于电流方向。 因此改变电流方向就能使驱动力的方向反转，从而产生第一工作运动64或者第二工作运 动65。也优选通过控制装置58可变地预先设定电流强度，这样就能可变地预先设定两 种工作运动64、65的行程或升程。该升程决定控制元件23、24的相应的开启位置，因此也 决定该开启位置中的释放的过流横断面。如果电动驱动装置42没有电激活，即既没有电动吸力、也没有电动排斥力，那么 随动件45就会进入附图1、2和5所示的初始位置。线圈单元44a优选地在此位于永久磁 铁单元43a磁通密度最大的区域中。最好在弹簧构件的共同作用下预先设定初始位置，弹 簧元件以柔性方式固定随动件45。这种弹簧构件可以单独存在，并且/或者整合在相应的 摆动支承47之中。随动件45的初始位置单纯通过两个控制元件43，44来设定，其接于其间。由于两 个控制元件23、24被弹簧构件32预紧在其闭合位置之中，因此可以将随动件45结合其间， 使其在第一工作运动64方向支撑于第一控制元件23上，并且在第二工作运动65方向支撑 于第二控制元件24上。上述支撑优选地具有间隙，使得一个或两个处在闭合位置的控制元件23、24与处 在初始位置的随动件45之间存在气隙66。这样就能以简单方式保证两个控制元件23、24 同时可靠地处在闭合位置。
随动件45将驱动装置42产生的驱动力选择地传递给第一或第二控制元件23、24。 在此特点在于，随动件45在执行第一工作运动64的过程中仅仅对第一控制元件23施加执 行力，并且在执行第二工作运动65的过程中仅仅对第二控制元件24施加执行力。随动件 45此时驱动上分别与其它控制元件24、23分离。当其中一个控制元件23、24运动到开启位 置之中时，相应另一个控制元件24、23则留在闭合位置。尤其可通过以下方式实现这种可以自动分离的驱动连接随动件45仅仅通过松 散接触与两个控制元件23、24相互作用，即其只能在其驱动运动64、65过程中对控制元件 23、24施加执行力。本实施例的阀1经过适当设计，使得随动件48只能将压力执行施加给 每一个控制元件23、24。视激活方向而定，通过这种压力执行主动地在开启方向41上加载 第一控制元件23，或者第二控制元件24。当减小施加给线圈单元44a的电流强度或者中止通电时，之前已偏转的控制元件 23,24就会在弹簧元件32的回位力作用下重新回到闭合位置之中。为了传递压执行力，在随动件45上安置有一个朝向第一控制元件23的第一压力 面61以及一个朝向第二控制元件24的第二压力面68，所述第一压力面67对置于安置于第 一控制元件23上的第一操动面72，第二压力面68对置于安置于第二控制元件24上的第二 操动面73。当随动件45处在初始位置时，在相应的面对的第一和第二压力面与操动面之间 存在以上已经提及的最小气隙66。由于布置在两个控制元件23、24之间，在附图1所示的实施例中，两个压力面67、 68位于随动件45彼此相反的侧面上，并且指向彼此相反的方向。第一压力面67最好布置 在第二驱动单元44的区域内，第二压力面68优选介于随动件45的具有第一压力面67的 区段与摆动支承67之间。就第二控制元件24而言，第二操动面73布置在第一摇臂20上，闭合构件37布置 在第二摇臂21上。当执行第一工作运动64时，随动件45用第一压力面67作用于第一操动面72，同 时第二压力面68离开第二操动面73。当执行第二工作运动65时，情况正好相反。由于第 二控制元件24具有摇杆特性，在其偏转过程中，第二操动面73和闭合构件37将相对于横 轴线4b的轴向在彼此相反的方向运动。可以借助这种反向运动，以相同的方向安装两个阀 座 15、16。在附图2 5所示的实施例中，第一压力面67在随动臂48的第一臂段62上，第 二压力面68在第二臂段63上，它们位于随动件45的同一个纵向侧，并且指向与阀座15、16 一样相同的方向。视随动件45的摆动方向而定，相应的一个臂段62或63在此压向一个控 制元件23、24，另一个臂段则离开与其对应的控制元件。如果随动件45呈摇杆状，则其摆动支承47最好相对于主轴线4a轴向与控制元件 23,24的摆动支承17处在至少基本相同的高度。至于驱动装置42的构造，永久磁铁单元43a优选包括一个永久磁铁环49，其纵轴 线在参考平面中或者平行于参考平面延伸，并且在其两个端面上由前铁氧体的极盘(52) 和背面的铁氧体的极盘(53)形成侧面。背面极盘53可以用于固定，并且支承一个中央铁 芯54，该铁芯以一定的径向间距同轴伸入到永久磁铁环49之中。朝向线圈单元44a的前极盘52呈环形，并且具有一个中央通孔，铁芯54以一定的径向间距伸入到该通孔之中。这样就在铁芯54与永久磁铁环49和前极盘52之间形成朝 向线圈单元44敞开的环状间隙55。由带有随动臂48的结构单元构成的线圈单元44a包括一个具有适当匝数的线圈 55，该线圈与永久磁铁单元43a基本上同轴布置，其背侧端面朝向随动臂48，其自由前端面 指向永久磁铁单元43a。线圈56的自由前端面首先沉入到上述环状间隙55之中，沉入深度 取决于线圈56的通电强度和方向。在附图1所示的阀中，随动件45与第一控制元件23尤其呈单臂杠杆形式，摇杆状 第二控制元件24则为双臂杠杆形式。在其它实施例中，两个控制元件23、24分别为单臂杠 杆形式，摇杆状随动件45则为双臂杠杆形式。与附图1所示的阀一样，当随动件45与两个驱动装置42相互作用时，优选地使其 相同地始终同时反向工作，使得其中一个臂段62或63施加压力作用，同时另一个臂段63、 62则施加拉力作用，从而使得作用于随动件45的扭矩翻倍。
权利要求
阀，具有两个安装于阀壳(2)之中可以在闭合位置和至少一个开启位置之间相对于阀壳运动、而且可以彼此相对运动的第一和第二控制元件(23，24)，并且具有用于操动控制元件(23，24)的可电激活的驱动机构；其中第一控制元件(23)与对应于第一阀座(15)的第一闭合构件(36)运动耦合，第二控制元件(24)与对应于第二阀座(16)的第二闭合构件(37)运动耦合，每一个闭合构件(36，37)均在与其运动耦合的控制元件(23，24)的闭合位置中时密封地贴靠在相应的阀座(15，16)上，并且在开启位置中从阀座上抬起；其特征在于，驱动构件由至少一个能够选择地操动每一个控制元件(23，24)的电动驱动装置(42)构成，所述驱动装置包括两个相互合作用并且可以彼此相对运动的永久磁铁单元(43a)和可以通电的线圈单元(44a)形式的第一和第二驱动单元(43，44)，所述第一驱动单元(43)相对于阀壳(2)位置固定，第二驱动单元(44)是可以相对于阀壳(2)运动的随动件(45)的组成部分，可根据所选择的线圈单元(44a)通电方向，随动件(45)从线圈单元(44a)未通电时所在的初始位置可被驱动选择地执行两个互为反向的第一和第二工作运动(64，65)中之一，随动件在执行这些运动时在与相应的其它控制元件(24，23)同时驱动上分离的情况下作用于第一控制元件(23)，或者作用于第二控制元件(24)，从而改变其转换位置。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，设计所述两个驱动单元(43，44)，使其根据 其相对位置或多或少地相互插入。
3.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，按照活动线圈原理构造电动驱动装置(42)， 线圈单元(44a)根据两个驱动单元(43a，44a)的相对位置或多或少地插入永久磁铁单元 (43a)之中。
4.根据权利要求2或3所述的阀，其特征在于，永久磁铁单元(43a)具有两端侧由两个 铁素体极盘(52，53)形成侧翼的永久磁铁环(49)，铁芯(54)从其中一个极盘(53)同轴伸 入到永久磁铁环(49)之中，且铁芯(54)与永久磁铁环(49)和具有中央通孔的另一个极盘 (52)限定环状间隙(55)的边界，线圈单元(44a)的线圈(56)同轴插入该间隙之中。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的阀，其特征在于，有控制装置(58)用于预先设 定通电方向，最好也可用来可变地预先设定线圈单元(44a)的通电强度。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的阀，其特征在于，永久磁铁单元(43a)是相对于 阀壳(2)位置固定地安置的第一驱动单元(43)。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的阀，其特征在于，当随动件(45)处在初始位置 之中时，两个控制元件(23，24)占据其闭合位置，从而随动件(45)在执行其中一个或另一 个工作运动(64，65)时使得被其驱动的控制元件(23，24)从闭合位置运动进入开启位置之 中，另一个控制元件(24，23)则由于其与随动件(45)脱耦而留在闭合位置之中。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的阀，其特征在于，所述两个控制元件(23，24)被 弹簧构件(32)以柔性方式预紧在闭合位置之中。
9.根据权利要求1 8中任一项所述的阀，其特征在于，两个阀座(15，16)分别将通入 阀腔(3)之中的阀流道(6，7)的流道入口(12，13)围住，没有受到闭合构件(36，37)控制 的第三阀流道(8)同样也通入阀腔(3)之中。
10.根据权利要求1 9中任一项所述的阀，其特征在于，闭合构件(36，37)直接安置 在相应的控制元件(23，24)上。
11.根据权利要求1 10中任一项所述的阀，其特征在于，随动件(45)与两个控制元件(23，24)驱动上松地耦合或者可以耦合，使其只能在执行两个可能的工作运动(64，65) 中的一个时将驱动力施加给每一个控制元件(23，24)。
12.根据权利要求11所述的阀，其特征在于，用来操动控制元件(23，24)的随动件 (45)仅可以将压执行力施加给每一个控制元件(23，24)。
13.根据权利要求11或12所述的阀，其特征在于，在随动件上布置有第一压力面(67) 和第二压力面(68)，第一压力面(67)对面是布置在第一控制元件(23)上的第一操动面 (72)，第二压力面(68)对面是布置在第二控制元件(24)上的第二操动面(73)，随动件 (45)在执行第一工作运动(64)时利用第一压力面(67)压地作用于第一操动面(72)，在执 行第二工作运动(65)时利用第二压力面(68)压地作用于第二操动面(73)，以便转换相应 的控制元件(23，24)。
14.根据权利要求13所述的阀，其特征在于，当随动件(45)处在初始位置中时，在相对 而置的压力面(67，68)与操动面(72，73)之间存在至少一个气隙(66)。
15.根据权利要求13或14所述的阀，其特征在于，两个压力面(67，68)指向相反的方 向地布置在随动件(45)上，尤其布置在随动件(45)相反的侧上。
16.根据权利要求15所述的阀，其特征在于，两个压力面(67，68)指向相同方向地布置 在随动件(45)上，尤其布置在随动件(45)的同一侧上。
17.根据权利要求1 16中任一项所述的阀，其特征在于，随动件(45)可以相对于阀 壳(2)摆动以执行其工作运动(64，65)。
18.根据权利要求17所述的阀，其特征在于，随动件(45)呈摇杆状。
19.根据权利要求1 18中任一项所述的阀，其特征在于，其中至少一个控制元件 (23，24)及最好每一个控制元件(23，24)可以相对于阀壳(2)摆动。
20.根据权利要求19所述的阀，其特征在于，其中至少一个控制元件(23，24)呈摇杆 状，并且具有两个摇臂(20，21)，其中一个摇臂(20)与随动件(45)相互作用，另一个摇臂 (21)则具有闭合构件(37)。
21.根据权利要求1 20中任一项所述的阀，其特征在于，随动件(45)配属有两个驱 动装置(42)，其中第二个驱动单元(44)优选相应地布置在随动件(45)的两个随动臂(62， 63)的其中一个随动臂上，这些随动臂在对应于随动件(45)的摆动支承(47)对侧延伸。
22.根据权利要求1 21中任一项所述的阀，其特征在于，两个阀座(15，16)相互指向 相同方向。
全文摘要
本发明涉及一种阀(1)，具有两个布置在阀壳(2)之中可以相对运动的控制元件(23，24)。两个控制元件(23，24)分别与位于阀座(15，16)对面的闭合构件(36，37)运动耦合。采用一种电动驱动装置(42)作为控制元件(23，24)的驱动构件，所述驱动装置具有一个相对于阀壳(2)固定的第一驱动单元(43)和可以相对于阀壳运动的第二驱动单元(44)。第二驱动单元(44)是随动件(45)的组成部分，视第二驱动单元(44)的运动方向而定，随动件要么仅仅作用于第一控制元件(23)，或者仅仅作用于第二控制元件(24)，从而改变其转换位置。
文档编号F16K31/08GK101956858SQ201010289318
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月16日 优先权日2009年7月16日
发明者A·加斯曼, G·蒙茨, L·布拉斯曼, M·S·灿克尔, M·乔索夫 申请人:费斯托股份有限两合公司