阀单元的制作方法_3

文档序号:9102905阅读:来源:国知局
这种情况下,管状的控制杆28以其关闭面42贴靠在阀座面25处,从而控制杆28以其沿轴向贯穿阀室14的、在下面被称为关闭区段47的纵向区段使内部区域45沿径向与外部区域46密封流体地分开。与第二阀通道9相连的外部区域46围绕着关闭区段47延伸,然而,通过关闭区段47使外部区域46与内部区域45密封流体地隔离,内部区域45由关闭区段47包围。关闭区段47构造成无穿孔并且在端侧具有关闭面42。
[0051]阀元件6同轴地适宜地被空腔48贯穿,空腔48朝阀元件6的两个轴向的端侧敞开。因此,空腔48在其下侧处通到阀室14中并且在其上侧处通到驱动室15中。因此,阀元件6可被称作空心体。在空腔48中延伸有相对于阀壳体4的位置固定的芯体52,芯体52以其上部的轴向的端部区段53固定在阀壳体4处。固定可通过与阀壳体4且尤其与第二壳体本体4b构造成一体来实现。在本实施例中,芯体52与阀壳体4拧在一起,其中,在附图中用虚线说明了为此目的使用的固定螺钉54。芯体52适宜地以其封闭上部的轴向的端部区段53的上部的端面53a支撑在驱动室15的端侧的封闭面43处。
[0052]芯体52贯穿阀元件6并且由此在阀室14的与第一阀通道8的通道开口 24相对而置的上侧处闭合阀室14。在此,芯体52的与阀室14相关联的下部的轴向的端部区段55以带有轴向间距的方式终止在阀室14的底面23之前。因此,芯体52仅在其上部的轴向的端部区段53处进行固定,而芯体52在其相反的下部的轴向的端部区段55处自由地终止,没有相对于阀壳体直接进行支撑。
[0053]管状的控制杆28同轴地被杆用凹部56贯穿。杆用凹部56形成贯穿阀元件6的空腔48的在关闭面42的区域中敞开的至少一个纵向区段。例如如此设计阀元件6,S卩,空腔48整体由杆用凹部56形成。因此,这引起驱动活塞35沿径向在外部安放到控制杆28的上部的轴向的端部区段34上,并且控制杆28延伸穿过驱动活塞35。
[0054]芯体52的轴向长度如此选择,S卩,如果阀元件6占据由图1可见的打开位置,芯体52在控制杆28中从上面至少延伸直至关闭面42的轴向高度。芯体52具有向下指向的、面向底面23的闭合的下端面57,从而工作流体不可进入到芯体52的内部中。芯体52还防止流体关系重大地从阀室14中进入到杆用凹部56中,从而就此而言还可将芯体52称作填充体,其至少差不多地填塞杆用凹部56的联接到关闭面42处的纵向区段并且由此有助于显著减小死区体积。适宜地,在芯体52与控制杆28的下部的轴向的端部区段33之间仅存在必需的最小的环状缝隙,以便在转换运动5的情况下实现在阀元件6与芯体52之间的无摩擦的轴向的相对运动。
[0055]由附图可看出,同轴地在优选柱状的芯体52的外围与控制杆28的优选同样柱状的内围之间构造有带有很小的缝隙宽度的环状缝隙58,其保证在控制杆28与芯体52之间的未受限的轴向的相对可动性。然而,因为环状缝隙58如整个空腔48 —样完全延伸通过阀元件6并且通往阀元件6的两个端侧,所以在环状缝隙58的走向中布置有内部的密封器件62,其阻止通过环状缝隙58的轴向的流体穿透。内部的密封器件62尤其动态地密封并且保证阀元件6的轴向的可动性。在本实施例中,密封器件62包含密封圈62a和同心地前置的滑动环62b的组合,这两者固定在芯体52的环形槽中,其中,具有密封特性的滑动环62b还贴靠在控制杆28的内围处。
[0056]可类似建造的外部的密封器件63同样布置在划分体16的内围的区域中,密封器件63在密封的情况下可滑动移动地贴靠在控制杆28的外围处并且防止在控制杆28与划分体16之间发生流体从阀室14离开。
[0057]优选地,划分体16仍还承载引导环64,其可滑动移动地包围控制杆28的下部的轴向的端部区段33并且在转换运动5的情况下引起阀元件6的精确的线性引导。
[0058]芯体52的闭合的下端面57不仅形成阀室14的上部的分界壁的另一组成部分,而且形成导流面65,其在打开位置中将在两个阀通道8、9之间溢流的工作流体在下面在外部导引旁经芯体52,从而存在高效的流轮廓。导流面65尤其还防止工作流体通过芯体52的穿流并且引起经由第一阀通道8流入的工作流体可通过溢流缝隙44沿径向离开,而没有被控制杆28的下部的轴向的端部区段33阻塞。
[0059]就此而言,如果导流面65的沿径向布置在外部的边缘区域66至少在阀元件6的打开位置中与控制杆28的同轴地包围导流面65的关闭面42至少基本上且优选地恰好沿轴向处在相同的高度上,这特别有利。这适用于该实施例。
[0060]此外,如果芯体52在其下端面57的区域中如此设计,即,位于此处的导流面65具有中央的面区段67,其比导流面65的同心地包围中央的面区段67的外部的边缘区段68在主轴线7的轴向方向上朝第一通道开口 24的方向上更远地突出,这已经证实为是有利的。外部的边缘区段68适宜地以上面进一步提到的外部的边缘区域66终止,其沿径向在外部过渡到芯体52的柱状的侧面72中。
[0061]中央的面区段67例如可为相对于主轴线7成直角的平面。包围中央的面区段67的外部的边缘区段68尤其可凹形地弯曲,从而边缘区段68使得在内部区域45与外部区域46之间溢流的流体呈现出弓状的流动走向。
[0062]适宜地,导流面65如此设计,即,在阀室14中确定在芯体52与阀壳体4之间的最大的流体流量的流截面Ql与在阀元件6的打开位置中由溢流缝隙44限定的流截面Q2至少基本上一样大。在附图中通过双箭头示出两个流截面Q1、Q2。以这种方式尤其存在这样的情况,在其中,在内部区域45中的最小的流截面至少基本上且优选地恰好与通过溢流缝隙44限定的流截面一样大。因此,相比于溢流缝隙44实现的流量率,工作流体在穿流通过内部区域45时在其流量率方面并未受到影响。
[0063]在本实施例中得到这种情况。在此,确定在芯体52与阀壳体4之间的最大的流体流量的流截面Ql处在导流面65的沿径向布置在外部的外部的边缘区域66与阀壳体4的包围第一阀通道8的第一通道开口 24的组成部分之间。上述的组成部分或者直接为阀座面45,或者为底面23的在阀座面45与第一通道开口 24之间延伸的面区段。在此,尤其涉及构造在可选地存在的阀座体26处的面区段。
[0064]在阀元件6的打开位置中,与阀室14相关联的关闭面42经受在阀室14中存在的、通常非常高的压力。由此引起的、朝打开方向上作用的流体力尤其适用于克服阀元件6从打开位置移位到关闭位置中。由于关闭面42为由管状的控制杆28形成的、带有仅仅很小的宽度的环面,所以流体的开启力相对很小,从而为了转换到关闭位置中,相对很小的驱动力便已足够。关于此点,如果管状的控制杆在控制杆28的处在阀室14中的关闭区段47的区域中(即,在处在阀室14之内的区域中)的壁厚度最大为管状的控制杆28的此处的内径的10%,这是有利的。已经证实为特别有利的是,控制杆28在关闭区段47的区域中的壁厚度限制成关闭区段47的内径的3%至6%。
[0065]适宜地,芯体52实现为实心的、无空腔的物体。然而,因为芯体52的目的主要是用作填充体和流导引体,所以其可为了材料节省还实施为带有闭合的壁的空心体。
[0066]为了实现阀元件6的与工作压力无关的操纵,阀单元I适宜地配备有回位弹簧器件73,其对阀元件6持久地朝打开位置的方向上进行预紧。在这种情况下可涉及机械的回位弹簧器件。然而,在本实施例中实现的、呈空气弹簧器件73a的形式的变体认为更有利。
[0067]空气弹簧器件73a优选地由此得到,即,在阀元件6的外围处沿轴向在阀室14与驱动室15之间设置有沿轴向在两侧密封的回位室74,其在面向驱动室15的侧部处由与主轴线7同心的回位面区段75限制,回位面区段75构造在阀元件6处,且尤其构造在控制杆28处。回位室74通过用虚线说明的回位通道76持久地与构造在阀壳体4中的供应通道77相连,供应通道77引导至阀壳体4的外面,在此处从外部供应驱动流体,其提供用于转换阀元件6必需的流体的转换力。因为驱动流体的压力作用到回位面区段75上,所以阀元件6持久地被朝打开位置的方向上作用的回位力加载。
[0068]驱动活塞35将驱动室15沿轴向分成位于驱动活塞35之上的第一驱动室区段15a和位于驱动活塞35之下的第二驱动室区段15b。第二驱动室区段15b相对于回位室74分开地来构造。当第二驱动室区段15b通过贯穿阀壳体4的放气通道78持久地与环境相连时,第一驱动室区段15a与驱动通道79相连,驱动通道79构造成受控地输送驱动流体。驱动活塞35在面向第一驱动室区段15a的侧部处具有驱动面82,其由供给到第一驱动室区段15a中的驱动流体加载,由此引起驱动力,其使阀元件6在实施转换运动5
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