制造阀的方法、阀以及串联阀与流程

本发明涉及一种用于制造通过执行机构来驱动的阀的方法，其中相应的阀具有流体通道通到其中的空腔，其中至少一个流体通道口通过阀座来限定，密封件可以使该阀座闭合或释放，并且其中在空腔中布置有可枢转的跷板（Wippe）并且所述可枢转的跷板被耦接到执行机构的至少一个摆动臂上。此外，本发明还涉及一种相应的磁驱动的阀以及一种串联阀（Ventilserie），该串联阀由结构相同的阀构成。尤其是，本发明涉及一种用于制造小型阀的方法、相应的小型阀以及一种小型串联阀。然而，本发明尤其是涉及隔膜阀，其中隔膜穿过空腔并且将流体腔与空腔隔开。

背景技术：
这种小型阀通过为最大0.4mm的极小阀行程来限定和/或通过为最大300mm3、优选地最大100mm3的非常小的流体腔来限定，其中流体腔甚至仅为直至10mm3。在利用跷板工作以便使流体通道敞开和使流体通道闭合的阀中、尤其是在小型隔膜阀中，需要极高的制造开销。对此的背景是各个部件的小制造公差，通过小制造公差来保证小的阀行程。多个相继的部件分别具有公差范围，该公差范围可以被累计达到总公差，该总公差几乎可以达到阀门间隙和阀行程。为0.2mm至0.3mm的阀行程因此可以仅以最小应当得到的制造公差来实现。从US4250924中公知一种阀，然而该阀没有构成小型阀。在此，在每个构建在盖上的阀座之下，在盖上固定有密封件，其中该盖向上形成空腔边界。密封件的固定通过U形的、有弹性的软框架部分来实现，该框架部分支承密封件。根据其中一个密封件的开关状态，跷板可以压向阀座并且使阀座闭合。在此，跷板仅被实施为纯压力装置。用于使阀座敞开的复位通过有弹性的软框架实现，该框架支承密封件。两个摆动臂之一拥有调节螺钉，利用该调节螺钉可以调节螺钉距密封件的距离并且由此可以调节跷板在初始位置的歪斜。

技术实现要素：
本发明的任务是提出一种用于制造阀的方法、一种阀以及一种串联阀，其中阀行程在最窄的边界内，而这并不意味着额外制造开销。这在开头所述类型的方法中通过如下步骤来实现：a）设置至少一个按压部分，b）校准按压部分相对于跷板在密封件的操作方向上的位置，c）在校准状态将按压部分固定在跷板上，以及d）在密封件的操作方向上以及与密封件的操作方向相反地将跷板与密封件耦合。在根据本发明的方法中，按压部分被固定在跷板上，但事先被校准，该按压部分在线圈与密封件之间的力线中。尤其是，按压部分是直接作用于密封件以便使阀座闭合的部分。通过按压部分相对于跷板的位置并且由此按压部分相对于跷板的枢转轴线的位置可以准确地调节阀行程。与根据US4250924的现有技术相反，密封件与跷板耦合并且由此随着跷板运动以及与跷板运动有关地可以主动地移动。这意味着，在闭合状态下，当使跷板沿着其中一个方向运动时，密封件被压向密封座。但是，当跷板沿相反的方向运动时，通过密封件主动地从密封座被拖开，密封件主动地从阀座被抬起。密封件与跷板的耦合可以通过如下方式来进行：跷板本身直接地被固定在密封件上，或者间接地通过将密封件固定在按压部分上来进行，该按压部分但是又与跷板牢固耦合。由于耦合，通过校准按压部分也可以调节在两个相反的方向（密封件的操作方向）上的最大行程，这对于小型阀而言极为重要。在根据US4250924的现有技术中，最大行程通过不可调整的框架来预给定，该框架支承密封件。从该最大行程出发，通过调整螺钉使密封件仅可以靠近密封座地运动。然而，如果仅设置0.2mm到0.3mm的最大行程，则必须保证也可能将密封件调整离开密封座。这在本发明中通过将密封件与跷板耦合来实现，因此由此可能在初始状态中将密封件从密封座拖开，以便提高最大行程。由此例如也可以毫无问题地安装厚密封件，所述厚密封件接近厚度公差的上边界。这在根据US4250924的现有技术中并不可能。根据本发明的方法规定，在步骤b）中单独针对每个所制造的阀校准按压部分，使得按压部分的不同长度（所述长度在制造时由于公差而自动得到）同各个跷板和推杆的不同尺寸以及枢转轴线的位置和壳体大小（所述壳体尺寸限定空腔）一样对阀行程的精确性没有负面影响。附加的校准由于单个部分的较少的次品和单个部分的较大的可能的制造公差而不仅仅只是补偿。根据本发明的关于提供阀（其中可以没有额外开销地实现精确的小的阀行程）的任务通过如下的阀来实现：该阀具有流体通道通到其中的空腔，其中至少一个流体通道口通过阀座来限定，密封件可以使该阀座闭合或释放，并且其中在空腔中布置有可枢转的跷板并且执行机构被耦接到至少一个摆动臂上。根据本发明的阀的特征在于至少一个分离的按压部分，所述按压部分被固定在跷板上并且用一个端部接触密封件而且使密封件运动到最终位置。分离的按压部分在纵向引导中通过固定装置被固定在跷板中。纵向引导允许在固定按压部分之前在密封件的操作方向上和逆着该操作方向调整按压部分。跷板与密封件在密封件的操作方向和逆着密封件的操作方向地被耦合，也就是说，直接或间接耦合，使得在操作方向上密封件被压向阀座并且在不同的方向上，密封件主动地通过使跷板运动而从密封座被抬起，优选地从密封座被拖开。固定装置可以是机械固定装置、如夹持器等等或者是粘接装置（Kleber）、例如一类浇注材料或者也可以是焊接连接、例如超声焊接连接。在多件式跷板的情况下（所述多件式跷板如套圈那样包围按压部分并且由此夹持按压部分），这些部分例如被焊接。当然，也可以将不同的固定装置彼此组合。以下的特征不仅适用于根据本发明的方法而且适用于根据本发明的阀。仅为了简化，这些特征以下共同地不仅针对方法而且针对阀被介绍。优选地，给两个摆动臂的每个都分配阀座。也就是说，存在两个阀座。对于每个阀座设置有自己的按压部分，该按压部分单独地被固定在跷板上。因此，在按压部分被固定在跷板上之前，两个按压部分的位置单独地针对每个所制造的阀而被确定，更确切地说相对于在密封件的操作方向上的跷板被确定。由于两个摆动臂支承按压部分，按压部分可以分别彼此无关地单独被校准，所以跷板在初始状态相对于密封座的位置可以与按压部分本身无关地被校准。这给出了关于调节最大阀行程的大的自由度。如已阐述的那样，本发明尤其是涉及一种用于制造小型化阀的方法和一种小型化阀，其具有上面所说明的在阀行程和/或流体腔体积方面的特征。所述至少一个按压部分可以穿过跷板，并且在一端部上接触密封件，而在对置的端部上接触推杆。因此，力从推杆直接传递到密封件，而无需中间连接跷板。密封件例如可以是塑料小板，该塑料小板被固定在跷板上，或可以是隔膜，该隔膜穿过空腔。按压部分尤其是被容纳在跷板的所分配的开口中并且可以在校准时在开口中纵向移动。将按压部分固定在跷板上例如通过一个或多个机械夹持、通过粘合、压入、浇注或焊接来实现。在焊接中，尤其是可考虑将塑料推杆与塑料跷板超声焊接，或焊接两个半壳，所述两个半壳构成跷板并且其间容纳和夹持推杆，例如也容纳和夹持金属推杆。当多个按压部分被安装在阀中时，这样这尤其是为相同部分。“相同部分”意味着：它是以制造技术制造具有相同几何结构和相同给定尺寸的部分，然而其通常由于制造公差拥有略微偏离的实际尺寸。当跷板为此也将密封件主动地从阀座抬起时，优选的是，所述至少一个按压部分在密封件的与阀座对置的侧上被固定在密封件上。因此，密封件必要时通过流体压力辅助地从阀座被抬起。固定在这种情况下优选地通过形状配合或至少利用形状配合连接的辅助来实现。所述至少一个按压部分在阀座闭合的情况下要与所分配的阀座平齐。也就是说，基本上，流体通道的轴线要在入口的区域中要与按压部分的轴线在常见的制造公差内平齐。复位弹簧可以作用于两个摆动臂，使得跷板的运动能够通过激活或去激活线圈来实现并且始终保证跷板的明确的位置。根据本发明的方法和根据本发明的阀规定，阀优选地可以通过磁驱动装置来开关，其中执行机构包括线圈和通过线圈可驱动的推杆。如已阐述的那样，本发明尤其是涉及一种用于制造隔膜阀的方法以及一种隔膜阀本身。此外，本发明也涉及一种串联阀，其具有多个结构相同的根据本发明的、即上面所描述的阀。结构相同的阀由相同部分构成，但是其中按压部分单独地并且部分不同地相对跷板处于密封件的操作方向上并且阀具有相同的阀行程。当然，在数百或数千所制造的结构相同的阀中会出现的是，存在按压部分在测量公差内与跷板相同地处于其中的两个阀。然而，通常由于已多次提及的制造公差而存在散射。本发明的特点在于如下阀：该阀具有准确调节的始终相同的行程并且因此也始终具有相同的流量。由此可以改进阀的性能数据并且该阀可以非常过程安全地被制造。附图说明本发明的其他特征和优点从以下的描述和从以下的所参照的附图而得到。在附图中：-图1示出了根据本发明的并且按照根据本发明的方法制造的阀的侧视图，-图2示出了根据图1的阀的俯视图，-图3示出了沿着图2中的剖切线A-A的根据第一实施形式的图1的阀的纵剖面图，-图4示出了按图1中的剖切线B-B的根据图3的阀的横截面图，-图5示出了根据图3的被拆卸的阀的透视俯视图，其中可看到跷板，-图6示出了根据本发明的阀的第二实施形式的根据图2中的线A-A的纵剖面图，该阀通过根据本发明的方法来制造，-图7示出了沿着图1中的剖切线B-B的根据图6的阀的横截面图，-图8示出了根据图6的被拆卸的阀的透视俯视图，该图示出了跷板，-图9示出了根据本发明的阀的第三实施形式的根据图2中的线A-A的纵剖面图，该阀通过根据本发明的方法来制造，-图10示出了沿着图1中的剖切线B-B的根据图9的阀的横截面图，-图11示出了根据图9的被拆卸的阀的透视俯视图，该图示出了跷板，-图12示出了根据本发明的阀的第四实施形式的根据图2中的线A-A的纵剖面图，该阀通过根据本发明的方法来制造，-图13示出了沿着图1中的剖切线B-B的根据图12的阀的横截面图，-图14示出了根据图12的被拆卸的阀的透视俯视图，该图示出了跷板，以及-图15示出了根据本发明的阀的另一实施形式的剖面图，该阀通过根据本发明的方法来制造并且是串联阀的部分。具体实施方式在图1和图2中示出了阀，该阀具有为仅7mm的最大宽度b。该阀被实施为隔膜阀并且通过执行机构来驱动，稍后还阐述该执行机构。该隔膜阀具有多个壳体部分（参见图3），即具有一类板形式的底座部分10、中间部分12、盖部分14以及线圈容纳部16，它们堆叠于彼此上并且彼此固定、例如旋紧。在底座部分10、中间部分12和盖部分14中分别居中地设置有开口或凹进部，它们互补地形成空腔18。在底座部分10与中间部分12之间夹持有由弹性材料构成的密封件、在此为隔膜20，该密封件将空腔18划分成两个流体上分开的空腔，即关于图3的下部分（也称作流体腔22）以及较大的在隔膜20的对置的侧上的控制腔24。三个流体通道26至30通到流体腔22中，三个流体通道26至30被构建在底座部分10中。流体通道30大致居中地在流体腔22中结束，而流体通道26和28在流体通道30的对置的侧上并且分别通到阀座32中，该阀座32是环形突出部，该突出部稍微突出到流体腔22中。在控制腔24中，跷板34可枢转地被安放在壳体中。用35标注枢转轴线。跷板34具有两个开口，这些开口优选的相对彼此略微倾斜并且这些开口基本上（除了倾斜之外）相对于相应的流体通道26和28平齐。各一个按压部分36、38被插入到该开口中。这两个刚性按压部分36、38分别被分配给一个流体通道26或28并且与这些流体通道平齐。按压部分36、38穿过跷板34伸出并且在这两侧上相对跷板略微突出。利用隔膜侧的端部，按压部分36、38与隔膜20形状配合地和/或通过粘结连接。在所示的实施形式中，每个按压部分36、38在其隔膜侧的端部上具有一类蘑菇状结构，该蘑菇状结构形状配合地被容纳在隔膜中的互补结构中。在按压部分36的对置的端部上，推杆40被压向按压部分36。推杆40是执行机构的部分，在此为隔膜驱动器的部分并且伸入执行机构的线圈42中，该线圈42被安放在线圈容纳部16中。推杆40通过复位弹簧44朝着按压部分36的方向被预张紧。复位弹簧46压向摆动臂，该摆动臂包含按压部分38。两个摆动臂相应地受到弹簧44、46负载，其中弹簧46例如比弹簧44更弱，使得得到跷板的初始状态，该初始状态在图3中示出。在该状态中，隔膜20遮盖流体通道26的阀座32，而推杆38在流体通道28的阀座32的区域中抬起隔膜20并且由此露出流体通道28。流体通道30持久敞开。在跷板的在图3中所示的第一最终状态，线圈42并无电流流经。流体可以通过流体通道28流入流体腔22中并且通过流体通道30又从阀流出。如果线圈42被通电，则将推杆40向上牵拉，使得弹簧44被压缩并且复位弹簧46使跷板34枢转。隔膜20从液体通道26的阀座32抬起，由此阀座32在流体导通28上被闭合。在两个最终状态之间的阀行程朝向隔膜的运动方向被测量地为0.2mm到0.3mm。流体腔22具有为最大300mm3、尤其是最大100mm3的体积。如在图3中可看到的那样，在流体通道26闭合的情况下，将所分配的按压部分36相对于流体通道26的口和阀座32准确同心地被对准。按压部分38在该最终状态在其上端部上略微向内倾斜。然而，当隔膜20将流体通道28闭合时，由于跷板34的枢转运动，按压部分38准确地相对于流体通道28的所分配的阀座32被对准。这两个按压部分36、38是相同部分。如在图3中容易看到的那样，阀行程在制造公差方面取决于众多部分，尤其是取决于轴线35距阀座32的距离。为了将由于在制造中应当得到的制造公差引起的偏差从系统中去除，单个校准每个隔膜阀。在此，每个按压部分36、38在其轴向位置、也就是在隔膜的操作方向上（根据图3在垂直方向上、也就是垂直于隔膜平面地）被调节到理想的所希望的行程上。由此，每个按压部分36、38在所分配的跷板34内的位置是独特的。在校准状态，按压部分36、38接着被固定在跷板34上。这可以以不同的方式和方法并且通过不同的固定装置来实现。在根据图3至图5的实施形式中，跷板34在用于容纳按压部分36、38的开口的区域中分别具有槽48（参见图5）。例如“U”形式的固定装置、在此为夹持器50可被插入到槽中，该夹持器容纳相应的按压部分36、38并且将按压部分36、38夹持，使得按压部分36、38不再能够轴向上在开口中移动。所夹持的状态在图3中可看到。夹持器50具有如下高度：该高度至少对应于槽48的高度，使得其在轴向方向上无间隙地处于槽48中。以下所阐述的实施形式基本上对应于前面所阐述的实施形式，其中功能相同的部分带有已介绍的附图标记并且以下仅还深入研究不同之处。在根据图6至图8的实施形式中，在跷板34中没有设置用于按压部分36、38的夹持固定装置，而是设置有夹持连接。为了容纳构成固定装置的粘接装置，跷板具有侧向的缝148，该侧向的缝148从跷板34的一侧出发并且伸到直至用于容纳按压部分36、38的开口。对此可选地或附加地，按压部分36、38在缝148的高度上具有环形槽150，粘合剂可以渗入环形槽150中。在此，当然在按压部分36、38相对于跷板并且由此也相对于阀座32单独校准之后也将按压部分36、38固定在跷板34上。浇注材料形成粘接装置。为了按压部分36、38相对于跷板34轴向偏离的状态对粘合连接没有影响，缝148的高度大于槽150的高度，使得粘合剂始终可以从缝148渗入到槽50中。这在图7中可看到。在根据图9至11的实施形式中，按压部分36、38通过构成固定装置的挤压连接被定位在跷板34中。为此可选地或附加地，也会存在另一固定变型方案，例如借助夹持器和/或粘合的固定变型方案。在根据图9至图11的该实施形式中，跷板34一体式实施，而跷板34也会如一类套圈那样由两个半部构成，这两个半部彼此被旋紧，以便其间夹持按压部36、38。带有两个摆动半部的解决方案在图12至图14中示出。跷板半部带有附图标记52、54。跷板半部分别具有从壳体出来所设置的肋状凹进部，使得跷板半部52、54在组合好的状态下互补，以致跷板半部形成用于容纳按压部分36、38的两个开口。在该实施形式中，跷板半部52、54在校准按压部分52、54之后被超声焊接，由此按压部分36、38不同地卡锁在跷板34中。按压部分36、38可以由金属构成，其优选地也如跷板半部52、54一样由塑料构成，使得所有四个部分彼此被超声焊接。在根据图15的实施形式中，示出了阀，该阀在没有隔膜的情况下工作。不是隔膜，而是密封件120被固定在按压部分36、38上（优选地以同以前隔膜一样的方式），利用密封件可以将按压部分压向所分配的阀座32，以便使该阀座闭合。在其他情况下，根据图15的实施形式对应于以前的实施形式，也就是说不仅阀（其可以为小型阀）的制造而且单个部分的详细实施可以与前面已阐述的不同变型方案相同。通常，这适用于所有实施形式，无论是具有单个弹性密封件还是具有隔膜，按压部分36、38也可以通过浇筑被固定在跷板34上。同样对于所有实施形式而言适用，不是磁驱动装置，而是也可以使用其他类型的致动器，例如气动或液压致动器或带有压电驱动装置的致动器。关于不带隔膜而在按压部分上带有密封件的阀的实施形式，尤其是规定，所述阀被实施为小型阀，所述阀具有空腔18，该空腔18具有为1000mm3、优选地最大400mm3的最大体积。所有上面所述的并且所描述的阀都可以被实施为单个串联阀。在根据本发明的具有结构相同的阀的串联阀（串联阀仅由相同部分构成）中，在测定各个阀时要确定按压部分36、38相对跷板34不同地处在密封件的操作方向上（关于绘图在垂直方向上），也就是说，按压部分36、38单独地被校准。在所有实施形式中，该密封件或这些密封件与跷板直接或间接耦合，更确切地说，以机械方式耦合。耦合在所分配的密封件的操作方向上并且与操作方向相反地、也就是说在密封件的运动方向上并且逆着该运动方向朝着所分配的阀座和远离所分配的阀座进行。所示的实施形式拥有在按压部分36、38与所分配的密封件之间的形状配合的连接。在所示的实施形式中，这通过在按压部分的端侧的端部上的一种蘑菇形状来实现，所述蘑菇形状可以被卡入密封件中的相应互补的容纳部中。当然，该几何形状也可以逆转地被实施，使得蘑菇形状被实施在密封件上。其他类型的机械固定也是可能的。此外，也可以考虑的是，将密封件粘合或硫化到按压部分上。此外，密封件可以直接被固定在跷板34上，使得按压部分36、38在被压向阀座的区段的区域中使密封件仅略微鼓起。在所有实施形式中，为了调整跷板中的按压部分而设置有纵向引导部，该纵向引导部通过跷板34中的相应开口来形成。沿着引导部接着按压部分36、38可以在校准的情况下移动。而这优选地不应被理解为限制性的，纵向引导部并不被实施为螺纹并且按压部分并不被实施为螺栓。由于纵向引导部允许按压部分36、38的纯轴向运动，所以通过将纯轴向运动给予按压部分以便按压部分相对于跷板运动可以明显更快地校准按压部分。通过将按压部分相对于跷板校准并且通过将密封件直接或间接固定在跷板上可以精确地调节最小行程。