阀单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及阀单元，其尤其用于在拉伸吹塑塑料容器时控制吹塑压力、带有布置成可在阀壳体中在打开位置与关闭位置之间线性移动的阀元件，该阀元件具有管状的控制杆，控制杆利用环状的下端面在前面伸入到阀室中，其中，下端面形成关闭面，与该关闭面沿轴向相对而置的是环状的固定在壳体处的阀座面，其包围在下侧处通到阀室中的第一阀通道的通道开口，其中，关闭面在阀元件的关闭位置中在密封的情况下贴靠在阀座面处并且在打开位置中从阀座面提起，其中，第二阀通道通到阀室的外部区域中，该外部区域在阀元件的关闭位置中围绕控制杆来布置、并且与第一阀通道分开、并且在阀元件的打开位置中通过沿轴向由关闭面和阀座面限制的环状的溢流缝隙与第一阀通道相连，其中，在空心的控制杆中延伸有固定在壳体处的芯体，芯体在其面向第一阀通道的通道开口的下侧处自由地终止、在阀室的与第一阀通道的通道开口相对而置的上侧处闭合阀室。
【背景技术】
[0002]由文献EP 2 105 641 BI已知的这种类型的阀单元用于在吹制塑料容器时控制吹塑压力并且含有带有管状的控制杆的阀元件，控制杆从上侧伸入到阀室中并且在其下端面处具有关闭面。阀元件可可选地定位在利用关闭面贴靠在相对而置的阀座面处的关闭位置中或定位在从阀座面提起的打开位置中。如果阀元件处在打开位置中，待控制的流体(尤其压缩空气)可通过由阀座面包围的通道开口在两个阀通道之间溢流。在关闭位置中，属于通道开口的第一阀通道与第二阀通道分开，第二阀通道与阀室的围绕控制杆布置的外部区域相连。阀室在与通道开口相反的上侧处通过伸入到控制杆中的芯体闭合，其套筒状地来构造并且形成朝阀室敞开的空腔，可沿轴向运动的单杆延伸穿过该空腔。因为待控制的流体同样侵入到芯体中，所以阀单元特征在于相对很大的死腔容积，这不利地影响运行的效率，特别是因为待控制的流体通常处于非常高的压力下，例如呈40bar的数量级。
[0003]文献DE 44 16 955 Al显示了一种减压阀，其具有管状的阀元件，阀元件在其关闭位置中利用端侧的关闭面在前面贴靠在环状的阀元件面处。管状的阀元件可滑动移动地坐落在部分实心且部分管状的引导体上，其中，引导体的管状的区段贯穿阀室并且设有多个壁穿孔。因为压力介质在阀元件的打开位置中受到约束、需穿流通过壁穿孔，所以流量率相对受到限制，这妨碍在带有相应很高的流量率的高压区域中的使用。
[0004]由文献EP 2 176 053 BI已知可用于容器的吹模的阀单元，阀单元具有多个相继切换的单个阀门，其相应具有带有管状的控制杆的阀元件。所有的阀元件被可沿轴向移动的单杆贯穿。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供尤其在高压应用中改善阀单元的效率的措施。
[0006]为了实现该目的，接合开头提及的特征设置成，芯体在控制杆中从上面至少延伸直至占据打开位置的阀元件的关闭面的轴向高度，其中，芯体在其下侧端侧闭合并且以其面向第一阀通道的通道开口的闭合的下端面形成导流面，导流面如此设计，即，其将在打开位置中在两个阀通道之间溢流的流体在没有流经芯体的情况下在下部在外侧导引旁经芯体。
[0007]以这种方式在阀元件的打开位置中保证在两个阀通道之间的高效的和涡流很少的流体流。从上面伸入到阀室中的芯体直接以其闭合的端面限制阀室，亦即以这样的轴向高度来限制，其至少基本上与占据打开位置的阀元件的关闭面处在相同的高度上，从而挡住在两个阀通道之间溢流的流体进入到控制杆的内部中并且积聚在该处。芯体的闭合的下端面以类似的方式关于芯体本身起作用，因为下端面防止流体穿流通过芯体。芯体的下端面设计为导流面，该导流面如此构造，即，其将在打开位置中在两个阀通道之间溢流的流体导引旁经芯体的面向第一阀通道的通道入口的下侧，而没有为流体提供侵入到芯体的空穴中的可能性。芯体的下端面的完全闭合的实施方案具有减小死区体积的附加效果，这提升阀单元的能效且有助于在吹塑模制塑料瓶时降低生产节拍。总地来说，控制杆的管状的优选非常薄壁的设计方案还具有这样的优点，在阀室中作用到阀元件上的流体力相对很小，从而即使在很高的流体压力的情况下仅必需相对很小的调节力来转换阀元件，并且转换时间与工作压力的相关性极其小。
[0008]由从属权利要求得到本实用新型的有利的改进方案。
[0009]导流面优选地如此设计，S卩，如果阀元件占据打开位置，至少该导流面的沿径向布置在外部的边缘区域至少基本上沿轴向与控制杆的关闭面处在相同的高度上。以这种方式可实现在阀室的处在控制杆之外与处在控制杆之内的区域之间的未受阻碍的流体转移。涡流可被降低到最小程度上。
[0010]已经证实为有利的是，在端侧构造在芯体处的导流面设有中央的面区段，其比导流面的包围中央的面区段的边缘区段(其适宜地沿径向延伸直至芯体的周围的侧面)沿轴向朝第一阀通道的通道开口的方向上更远地突出。
[0011]导流面的外置的环状的边缘区段可如此设计，即，其具有凹形的弯曲部，以便有利于流体流的换向。
[0012]优选地，导流面如此设计，S卩，在阀室中确定在芯体与阀壳体之间的最大的流体流量的流截面与在阀元件的打开位置中由溢流缝隙限定的流截面至少基本上一样大。适宜地，在芯体与阀壳体(尤其阀壳体的限定阀座面的组成部分)之间每时间单位可穿流与通过在关闭面与阀座面之间在阀元件的打开位置中限定的环状的溢流缝隙至少基本上相同量的流体。以这种方式得到最佳设计的流动系统。
[0013]确定在芯体与阀壳体之间的最大的流体流量的流截面适宜地处在导流面的沿径向布置在外部的边缘区域与阀壳体的包围第一阀通道的通道开口的组成部分之间。阀壳体的该组成部分可尤其为限定阀座面的组成部分。阀座面例如可构造在阀壳体的分开的阀座体处，其固定在阀壳体的壳体本体处。
[0014]如果管状的控制杆在位于阀室之内的区域中的壁厚度最大为管状的控制杆的内径的10%，且适宜地为3%至6%，这在力争达到的最小化阀切换时间的压力相关性方面已经证实为特别有利的。以这种方式，在控制杆的同时仍然足够高的结构刚度的情况下，控制杆的由在阀室中存在的流体压力加载的关闭面非常小。
[0015]为了实现芯体的闭合的下端面，如果作为芯体使用实心的无空腔的物体，这是有利的。尤其可使用由实心材料构成的物体。
[0016]阀元件适宜地被中央的空腔贯穿，该空腔沿轴向在两侧通入，从而阀元件为具有很轻的重量的空心体。阀元件以其中央的空腔同轴地放置到芯体上，其中，在芯体与阀元件之间适宜地存在密封器件，其防止通过空腔的流体穿透，从而可沿轴向在阀元件的两个侧部存在不同的压力，而没有对此发生影响。
[0017]沿轴向贯穿阀元件的芯体适宜地以固定在壳体处的方式固定在其与导流面沿轴向相反的端侧处。原则上，芯体可与阀壳体构造成一体，然而，尤其出于更简单的制造和装配的原因推荐相对于阀壳体分开的设计方案。在这种情况下，芯体优选地通过螺旋连接固定在阀壳体处，其中，然而，附加地或备选地还可选择其他的固定方式。
[0018]芯体适宜地构造在阀壳体的环状的阀座体处，其作为独立的物体固定在阀壳体的限制阀室的壳体本体处。阀座体例如可夹紧和/或粘住在相关联的壳体本体处，压入固定同样是可行的。
[0019]优选地，阀单元构造成借助于流体力且尤其借助于压缩空气控制阀元件在打开位置与关闭位置之间的转换。关于此点，阀元件适宜地具有驱动活塞，其布置在阀壳体的与阀室密封流体地分开的驱动室中且具有驱动面，驱动面可借助于驱动流体加载以用于阀元件的转换。驱动活塞适宜地位于控制杆的与关闭面沿轴向相反的端部区段处。优选地，驱动活塞为相对于控制杆分开的构件。
[0020]在阀元件的一优选的构造中，驱动活塞从与关闭面沿轴向相反的侧部沿轴向松动地、但同时沿径向无游隙地放置到控制杆上。驱动活塞在此支撑在构造在控制杆处的止挡凸肩处，从而驱动活塞可将作用到其驱动面上的流体力作为朝关闭位置的方向上作用的推力传递到控制杆上。适宜地作用在控制杆处的、优选地为弹力的回位力负责回位到打开位置中。
[0021]阀单元优选地配备有回位弹簧器件，通过其将阀元件在阀单元的运行期间持久地预紧到打开位置中，并且回位弹簧器件优选地为空气弹簧器件。备选地，机械的回位弹簧器件同样是可行的。回位弹簧器件在阀元件方面优选地与其控制杆协作。
[0022]适宜地，阀壳体具有如此多件式的构造，即，阀壳体具有限制阀室的下部的壳体本体和放置在该处的限制驱动室的上部的壳体本体。这两个壳体本体共同限制壳体内腔，在其中置入有分开阀室与驱动室的划分体，其不仅由阀兀件而且由芯体贯穿。划分体静态密封地与一个或两个壳体本体协作并且此外动态密封地与贯穿其的控制杆协作。适宜地，划分体还