滑动阀的制作方法_3

文档序号:9543780阅读:来源:国知局
突出部54。
[0065]聚合物致动器70的目的是沿着轴向方向调节轴套30内部的滑动件50。在这里作为实例实施方式示出的3/3阀的变型中,聚合物致动器70可以在图la中示出的中间位置、第一最大地切换位置(参见图lb)与第二最大切换位置(参见图lc)之间调节滑动件50。
[0066]为确保流体导管58的第一部分60始终分配到第一流体开口 36,并且第二部分被认为沿着周边方向分配到两个流体开口 37、38,提供抗扭曲保护,这确保了滑动件50沿着周边方向不会扭曲。在此情形中,实施抗扭曲保护,原因在于滑动件50的致动器突出部54与聚合物致动器70旋转地接合。
[0067]在滑动阀5的各位置处,第一流体开口 36完全定位在滑动件50的流体导管58的第一部分60内部。
[0068]在滑动件50的中间位置处(参见图la),第二部分62定位在两个流体开口 37、38之间。因此,通过定位在流体导管58的第一部分62的任一侧的滑动件的控制部分52的区域以直接地锁定两个流体开口 37、38并且间接地锁定流体开口 36的此种方式密封流体开P 37、38。
[0069]在第一最大切换位置(参见图lb)处,以第二流体开口 37完全定位在流体导管58的第二部分62内部的此种方式,根据图la至图lc将滑动件50从中间位置移动到左侧。由于流体导管58的第二部分62连接到第一部分60,其还与第一流体开口 36重叠,在此状态中在第一流体开口 36与第二流体开口 37之间(以及由此在第一终端16与第二终端17之间)打开最大流量横截面。
[0070]在阀的第二最大闭合位置处,滑动件50以使流体开口 38完全定位在流体导管58的第二部分62内部的此种方式从中间位置最大限度地移动到右侧。由此,最大流量横截面在第一流体开口 36与第三流体开口 38之间打开。
[0071]聚合物致动器70构造为使得其可以在轴套30内部连续地调节滑动件50。通过此种方式,流体开口 37、38作为控制信号的函数可以打开更多或更少。由此,尤其能够使滑动阀5如比例阀一样的作用。
[0072]支撑于端壁68上的弹簧66布置在滑动件50的弹性突出部56上,端壁68继而支撑在壳体覆盖件22上。在此情形中,弹簧66具有以期望的方式设置滑动阀5的控制特性的作用。例如,弹簧66的非线性特征可以叠加在聚合物致动器70的同样的非线性特征上,以便最终实现滑动阀5的成比例特征。
[0073]替代用作复位弹簧,弹簧66还可以用于对聚合物致动器70进行偏压。在此情形中,其是以拉伸弹簧的形式。
[0074]然而,原则上,滑动阀5还在没有弹簧66的情况下起作用。在此情形中,还形成没有弹性突出部56的滑动件50。
[0075]还可以提供除了弹簧66a以外使用与聚合物致动器70相对作用的第二聚合物致动器。通过此种方式,可以实现滑动件的较短的响应时间。
[0076]在下面,通过图4到图6公开了聚合物致动器70的第一实施方式。滑动阀5基本地与图1至图3中示出的实施方式相应,并且对从此实施方式已知的部件使用相同的附图标记。关于这些部件的全部说明也同样适用于图4至图6的滑动阀。
[0077]在图4至图6的实施方式中,聚合物致动器70是介电弹性体致动器,其在此种情形中是以隔膜致动器的形式。
[0078]介电聚合物致动器大体上以将大面积电极应用到介电聚合物膜的两个相互相对的面的每个为基础。当将足够高的电压施加到电极时,此电极以插入膜被压紧的此种方式相互吸引。由于使用的介电膜实际上是不可压缩的,因此电极之间距离的减小导致形状的改变。在隔膜中,例如当将电压施加到隔膜的两个面上的电极时,圆形隔膜的中间部分可以相对于外边缘轴向地偏转;简言之,介电膜的厚度的减小转换成隔膜的更大的轴向长度。
[0079]在图6a至图6c中可以看到此介电弹性体致动器70。介电弹性体致动器70包括固定地附接在轴套30内部的外环72。在两侧上的由电极覆盖的介电聚合物膜的隔膜74夹紧在外环72中。附接部分76布置在中间部分中,并且连接到滑动件50的致动器突出部54。
[0080]如可以在图6a和图6c中看到的,凸片78也形成在那里,其用于与致动器突出部54可旋转地接合并且由此执行用于滑动件50的抗扭转保护。
[0081]此外,在外环72上,终端80相应地设置在相互相对的面上,并且与形成在隔膜74的相应面上的电极一起用于电连接中。
[0082]如可以在图4和图5中看到的,外环72在距离基部34 —定距离处安装在轴套30的内部中。附接部分76刚性地附接到致动器突出部54。弹簧保持件82布置在附接部分76的内面上,并且接收支撑在轴套的基部34上的弹簧84。弹簧保持件82可以由此还用作间隔件,其限定滑动件50的最大调节到左面的位置。
[0083]为了电接触隔膜74的电极,设置两个接触销钉86,此两个接触销钉86延伸通过壳体10的基部14并且通过轴套30的基部34直到外环72中的终端80。接触销钉86可以插入到壳体10与轴套30的相应开口中,或者成型在其中,例如注塑成型。不必说,在通过基部14、34的通道的区域中接触销钉86必须彼此绝缘以防止发生短路。
[0084]图4b示出了处于其中没有电压施加到聚合物致动器70的状态中的阀。隔膜74由此处于其“最短”形式中,并且弹簧84被最大程度地偏压。
[0085]当电压经由接触销钉86施加到隔膜74上的电极时,隔膜74的聚合物膜被压紧,致使其在弹簧84的动作下被拉长。从图4b中示出的位置开始,在弹簧84的动作下弹簧84达到图4a中示出的位置,或者换句话说,弹簧84移动到右边。
[0086]如果通过图4a中示出的位置起,甚至更高的电压施加到接触销钉86,聚合物膜甚至更进一步地被压紧在隔膜74的相对面上的电极之间,使得沿着轴向方向测量的聚合物致动器70的外环72与附接部分76之间的距离增加,并且滑动件50在弹簧84的动作下达到图4c中示出的位置。
[0087]如果电压被移除,隔膜恢复到其初始状态。因此,弹簧84被压缩,并且根据图4滑动件移动到左侧。
[0088]在示出的实施方式中,通过弹簧66来协助滑动件的恢复。如果不使用弹簧,恢复就仅在聚合物致动器70的弹性动作下发生。
[0089]此聚合物致动器的基本特征是无需能量供给以将其保持在特定状态中。施加的电压仅需要保持不改变。为此目的,仅仅有必要补偿任何泄露电流。
[0090]图7示出了变型构造,其与先前实施方式的不同之处在于滑动阀形成为阀筒,换句话说滑动阀在内部是密封的。相应地,在壳体10不要求用于此目的的情况下,端壁68刚性地连接到轴套。在此情形中,端壁设有紧密地拧入轴套30中的凸起69。
[0091]由此形成的阀筒可以设置成多种尺寸以便切换不同的流体流量,并且随后地通过使用者将形成的阀筒插入单独的壳体中。在此情形中,这表示其中软管10制成比先前实施方式中的更短。相应地,右凹入部40布置为使得右0形环42更靠近轴套30的中心。
[0092]图8和图9示出了聚合物致动器70的第二实施方式。除了对聚合物致动器进行改变以外,阀与从图1至图6已知的阀相应。相应地,从这些附图已知的部件设有相同的附图标记,并且对附图标记进行相关的说明。
[0093]与图4至图6
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