专利名称：控阀装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有预调阀装置及主控阀装置的控阀装置，用于控制活塞气 缸装置，尤其是用于操纵高压开关的可移动接触件。
背景技术：
在专利DE 10 2009 014 421. 8中提出一种控阀装置，在该控阀装置中，3/2换向 阀被设置为预调阀，并且两个2/2换向阀被设置为主控阀。专利US 5 476 030 A公开了一种控阀装置，其具有多个不同构造的阀，这些阀包 括多个2/2换向阀和一个3/2换向阀，以至于该控阀装置的结构相当复杂。
实用新型内容本实用新型的目的在于，提出一种控阀装置，该控阀装置的结构得到了显著的简 化。该目的通过一种用于操纵活塞气缸装置的控阀装置来实现，该控阀装置具有预调 阀装置和主控阀装置，其中预调阀及主控阀装置分别包括作为预调阀的3/2换向阀和主控 阀，其分别具有控制压力接口、高压接口和低压接口，其特征在于，控制压力接口、高压接口 和低压接口以这样的形式相互连接，即通过预调阀的控制压力接口来控制主控阀，并且在 控制压力接口上的压力和两个阀的高压接口上的压力始终是相对转换的。因此，两个3/2换向阀的压力px(=控制压力)及pz (活塞气缸装置的压力)在 静止情况下始终彼此转换。当控制压力PX处于高压时，压力PZ则处于低压，且反之亦然。 通过使用两个3/2换向阀，该系统在每个切换位置上能够长时间地保持稳定。另外，一个特别的优点在于，主控阀的结构十分简单。作为可移动部件使用的活塞 能够在两个密封座之间来回切换，其中活塞通过在高压接口上压力以一个方向进行移动并 通过控制压力以另一个方向进行移动。因此，阀仅需要一种动态的软密封，并且从而能够比 目前现有的阀更为廉价地制造。
根据附图中示出的实施例能够详细地描述及说明本实用新型的其他有利的设计 方案、改进方案及其他优点。其中图1和2分别示出了根据本实用新型的控阀装置在两个不同状态中的电路布局， 其中图1示出了，当活塞气缸装置的活塞杆塞入时，功率开关的断开状态，并且图2示出了， 当活塞杆抽出时，功率开关的断开状态，以及图3和4以示意图示出了在不同状态中的主控阀。
具体实施方式
现参照图1进行说明。[0012]电路布局10通过活塞气缸装置13来控制高压功率开关12的可移动的接触件11， 活塞15可移动地设置在该活塞气缸装置的气缸14中，在该活塞的限定出活塞15下方的腔 室16的一侧连接有活塞杆17，该活塞杆与开关12的可移动的接触件11联接。在活塞15 的相反一侧具有活塞15上方的腔室18，其中限定该腔室18的活塞面要大于限定腔室16的 活塞面，因为腔室16处的活塞面要根据活塞杆17的横截面而减少。当目前一旦活塞15上 方和下方的腔室16和18中被泵入液压液体时，活塞15以方向Pl进行移动，并且活塞杆17 沿着移动的接触件11的方向进行移动。当活塞15上方的腔室18被卸载时，也就是与低压容器26 (下方)连接时，活塞15 下放的腔室16中的压力将使得该活塞以与方向Pl相反的方向移动。图1示出了在活塞杆17被拉入的状态中的控阀装置10，也就是在功率开关12被 断开的状态中，相反，图2示出了在活塞杆17被拔出的状态中的控阀装置，并且功率开关12 被接通。控阀装置10包括主控阀20和预调阀21。预调阀21是一个分别借助于磁铁系统22、23进行操纵使其在两个方向进行运动 的3/2换向阀，其中磁铁系统22操纵预调阀21在方向“关”上进行运动，并且另一个磁铁 系统23操纵预调阀21在方向“开”上进行运动，下文将会详细描述。预调阀21具有第一 连接孔24，其通过第一导线25与低压容器26连接。预调阀21具有第二连接孔27，其通过 第二导线28与高压容器29连接。在第三连接孔30上连接有第三导线31，该导线与也设计 为3/2换向阀的主控阀20的控制面Fl连接。主控阀20与预调阀21类似也具有第一连接孔32，其通过第四导线33也与低压 罐26连接。在主控阀20的第二连接孔34上连接有第五导线35，其与高压罐或容器29连 接。在主控阀20的第三连接孔36上连接有第六导线37，其将该连接孔与活塞15上方的腔 室18连接。第六导线38使活塞15下方的腔室16与高压容器29连接。在此，导线28、35 和38与高压容器29相互连接(在此附图中通过节点40、41象征性表示)。这些导线因此 而处于高压。通过每一个回馈导线39、40，连接孔36、34与每一个控制面F2、F3连接，其中 控制面Fl、F2、F3相应地以这样的公式进行测算。Fl > F2+F3接下来将说明控阀装置的工作方式在图1所示出的状态中，预调阀21借助于磁铁系统22被设置在“关”状态中，在 该状态中，活塞15上方的腔室18通过导线33、37与低压容器26连接并由此而被卸载。在 控制面Fl上作为控制压力px =高压，因为预调阀21将连接孔27、30设为通道。构成活塞 15上方的腔室18的液体压力的阻塞压力pz处于低压。在控制面F3上处在高压，相反在控 制面F2上通过回馈导线29而处于低压。当目前功率开关12能够接通时，则活塞15和活塞杆17在箭头方向Pl上进行移 动。为此，预调阀21借助于另一个磁铁系统23而被设置在“开”状态上，从而连接孔30、24 转化为通道，以至于控制压力px处于低压。因此，主控阀20被转换，从而连接孔36与连接 孔34连接，进而高压液体通过作为阻塞压力pz (=高压)的高压被输送到活塞15上方的 腔室18。基于活塞15上方和下方之间的横截面差别，活塞15和活塞杆17以箭头方向Pl 移动，从而功率开关12被接通。控制压力px处于低压，并且阻塞压力pz处于高压。压力px与pz也各自始终进行转换。当在预调阀21的连接孔30上处于压力px(=高压)时，在 控制面Fl上的压力也是高压；主控阀20的连接孔36上的压力pz随后处于低压时，则相反 进入图2中示出的状态。现参照图3和4进行说明，其中以示意图示出了主控阀20的传统的设计方案。在图3中示出了主控阀，其在此为参考标记50，该主控阀处于根据图1的主控阀 20的状态中。根据图4的主控阀表征处于图2所示主控阀20的状态中。纯示意性地示出，图3和4的主控阀具有气缸体51，在该气缸体中容纳有活塞52 并且能够来回运动。活塞52具有第一活塞区段53，该第一活塞区段具有两个在其相对端部 设置的倒棱54。在第一活塞区段52上连接有轴向延伸的支架56，在该支架上成型有第二 活塞区段57。气缸体51具有第一气缸区段58，其通过径向梯部56过渡到具有较大内径的第二 气缸区段60中，其中第一气缸区段58和倒棱或斜面54的内表面之间的边缘形成第一密封 位61。第二活塞区段60的内径大于第一活塞区段58的内径。在第二气缸区段60上连接有第二径向梯部62，该梯部过渡到第三气缸区段63中， 其中在第三气缸区段63和梯部62的内表面之间具有边缘64，该边缘与斜面或倒棱55—同 在图4活塞的状态中形成密封为65。第三气缸区段63的内径大于第一气缸区段58的内 径，且也小于第二气缸区段60的内径。在第三气缸区段63上连接有第四气缸区段66，其中第四气缸区段66的内径对应 于第二气缸区段60的内径。气缸体51随后在第四气缸区段上还具有底部67，其具有通孔 68。第二活塞区段57的外径对应于第四气缸区段66的内径。气缸体还具有径向孔69、70。第一径向孔69位于密封位61和65之间，并且第二 径向孔79通到密封位61和第二活塞区段57之间的区域中。第一活塞区段52的自由面52a对应于连接孔34并且持续与高压相连，如以字母 P表示。第一径向孔69对应于连接孔36 (见图1和2)并且与活塞上方的腔室18相连。在 此，第二径向孔70对应于连接孔32 (见图1和2)并且持续与低压罐相连，其通过字母T表 示。第一径向孔69与活塞上方的腔室18的连接通过字母Z表示。图3示出了在图1状态中的第一主控阀。在此，在活塞区段57的接近于通孔68 的面上处于高压下，从而该面对应于控制面Fl。甚至于第一活塞区段53的面52a也处于高 压；因为活塞区段57的接近于通孔68的面大于暴露在高压下的面52a，所以活塞持续地以 箭头方向P2推压，由此密封位61被闭合。在第一和第二径向孔69、70上，活塞51上方的 腔室18处于低压。在转换之后，也就是当控制面Fl (其对应于活塞52或第二活塞区段57的接近于 通孔68的面)处于低压时，如图2所示，活塞52通过面52a相反于箭头方向P2推压，从而 密封位65被闭合；对于高压在目前断开的密封位61上的路径是开放的，以至于活塞上方的 腔室18能够输送高压，这将导致，活塞杆1 7从气缸14中抽出并且功率开关12闭合，见图 2。在根据本实用新型的设计方案中，主控阀级和预调阀级各自能够自动地控制压力，从而在一个阀或其他阀出现泄漏时不会导致不理想的切换效果。
权利要求一种用于操纵活塞气缸装置(13)的控阀装置，所述控阀装置具有预调阀装置和主控阀装置，其中，预调阀及主控阀装置分别包括作为预调阀(21)的3/2换向阀和主控阀(20)，所述预调阀及主控阀装置分别具有控制压力接口、高压接口和低压接口，其特征在于，所述控制压力接口、所述高压接口和所述低压接口以这样的形式相互连接，即通过所述预调阀(21)的控制压力接口来控制所述主控阀(20)，并且在控制压力接口上的压力和所述两个阀(20、21)的高压接口上的压力始终是相对转换的。
专利摘要本实用新型涉及一种用于操纵活塞气缸装置(13)的控阀装置，控阀装置具有预调阀装置和主控阀装置，其中，预调阀及主控阀装置分别包括作为预调阀(21)的3/2换向阀和主控阀(20)，所述预调阀及主控阀装置分别具有控制压力接口、高压接口和低压接口，这些接口以这样的形式相互连接，即通过预调阀(21)的控制压力接口来控制主控阀(20)，并且在控制压力接口上的压力和两个阀(20、21)的高压接口上的压力始终是相对转换的。
文档编号F15B13/042GK201696385SQ20102011703
公开日2011年1月5日 申请日期2010年2月12日 优先权日2009年11月20日
发明者弗朗茨-约瑟夫·克贝尔, 马蒂亚斯·施密特 申请人:Abb技术股份有限公司