专利名称：电气动管式阀以及简化制造该阀的方法
技术领域：
本发明涉及一种电气动管式阀，该电气动管式阀具有带至少一个阀座的带 有外部接口的阀壳体，阀座通过电磁线圈装置驱动一个闭锁元件，该电磁线圈 装置包括一个带有铁芯的线圈，该铁芯与一个与闭锁元件连接的衔铁相互作用， 该衔铁间隔一个气隙地由磁通导板包围，其中磁通朝向铁芯通过磁通回流罩闭 合。此外，本发明还涉及一种制造这种电气动管式阀的方法。
背景技术：
这里感兴趣的类型的管式阀的使用领域特别延伸到滑阀型或者阀座型中 的换向阀中的气动预控。这种多换向阀的开关元件大多气动地由控制压力驱动， 该控制压力由一个电气动的预控阀接通。因为管式阀的结构方式非常紧凑，并 且也能够作为单独的组件在修理的情况下容易地更换，所以其经常作为预控阀 使用。此外，本发明对象也适合作为通常的开关阀，其由于它的紧凑的结构例 如可以直接集成在气动缸的端盖中以形成工作单元。
本文开头所述类型的电气动阀源于EP 1 577 595 Al。该阀具有一个阀壳体， 该阀壳体带有在内部区域内形成的阀座，它们把内部的阀室彼此分界，这些阀 室各以一个外部接口连通。 一个驱动元件通过升起或者放下阀座接通通过阀壳 体的压力气体流。该驱动通过一个电气线圈以电》兹方式进行，它的轴向可动的 衔铁与阀座的驱动元件机械连接。为使以电磁方式产生的开关力最大化，该电 气线圈由一个4力磁的》兹通回i 各包围，该,兹通回i 各由一个相对于线圈位置固定地 设置的牢固的铁芯、以及一个与该铁芯相连并且包围电气线圈的磁通回流罩、 一个与》兹通回流罩连接并且与衔铁间隔 一 个气隙地闭合^兹通回路的》兹通回流不兹 通导一反组成。
该现有技术的缺点在于，通过由结构决定的气隙在磁通回路的彼此相邻的 组件之间产生磁力损失。需要一系列通过O形环的内部密封，这增加了总的部 件数。相应地安装的费用高，而且质量风险存在于在安装时可能忘记密封所需要的O形环，这至少影响阀的功能性。
发明内容
因此本发明所要解决的问题在于，如下进一步改进上述类型的电气动管式 阀，使得通过节省部件的结构保证安装简单并使 磁力损失最小化。
该技术问题通过这样一种电气动管式阀来解决，它包括具有至少 一个阀座 并带有外部接口的阀壳体，所述阀座通过电磁线圈装置驱动一个闭锁元件，该
电磁线圈装置包括带有铁芯的电气线圏，该铁芯与 一个与所述闭锁元件连接的 衔铁相互作用，所述衔铁间隔一个气隙地由磁通导板包围，其中，磁通朝向铁 芯通过一个磁通回流罩闭合，按照本发明，所述铁芯与所述磁通回流罩焊接或 者粘接，其中，设在所述电气线圏端侧的电连接管脚绝缘地穿过铁芯通过浇铸
材料固定在所述铁芯上。
本发明包含这样的技术教导，即磁通回路的铁芯与相邻的磁通回流罩焊接 或者粘接，其中设在电气线圈正面的连接管脚绝缘地穿过铁芯通过浇铸材料固 定在其上。
本发明的解决方案的优点特别在于，避免了在磁通回流罩和铁芯之间削弱 磁通的气隙。用于连接位于内部的电气线圏所需要的连接管脚不干扰磁通回路 绝缘地穿过铁芯。主要为密封提供的浇铸材料同时也用于至少与线圈固定铁芯， 使得总共产生一个稳定的、坚固结合的装置。此外本发明的解决方案的特征在
于，不需要通过o形环进行内部密封，使得也不会在安装期间忘记该用于密封 的部件。
另 一个改进安装的附加的措施在于，把用塑料制成的阀壳体压入铁金属的 圓筒形磁通回流罩中。阀壳体可以特别简单地用塑料制造，其中所需要的阀壳 体内部阀座、阀室以及阀通道可以通过压铸容易地形成。用塑料制成的阀壳体 由材料决定了相对于较硬的铁金属的磁通回流罩具有密封特征，使得阀壳体向 圆筒形磁通回流罩内的压入已经提供所需要的密封作用。
阀壳体向磁通回流罩内的安装可以通过下述方式简化，即后者通过一个径 向向内指向的边缘区形成为在其内压入的阀壳体的止挡，这能保证两个部件的 自动的正确的相对定位。
穿过电气线圏的基本为圓筒形的内部空间的轴向可动的衔铁按照两个优选的实施形式能够被引导以实现相对于位置固定的部件的开关运动。 一方面建 议，衔铁在电气线圏的优选由塑料制成的纺锤形线圈体内被轴向引导。对此， 另外可选择的方案是也可以把衔铁通过磁通导板轴向引导，该磁通导板以壳形 伸入电气线圈的内部空间内，以便因此形成为适宜引导衔铁所需要的轴向长度。 刚才提到的可选方案的优点在于，由此能够把磁通导板和衔铁之间的气隙显著 减小，这有利于使磁力损失最小化。根据本发明制造的电气动筒式阀通过少量的顺序安装步骤能够特另简单 而且可靠地制造，其中首先在罐形磁通回流罩内放入或者压入带有闭锁元件的 阀壳体，其上放入磁通导板，然后在其上放入电气线圈。在电气线圈的内部空 间内安装衔铁，使其靠在闭锁元件上。接着在衔铁上放置一个复位弹簧，通过 该复位弹簧把坚固的铁芯作为盖放入罐形磁通回流罩内，并且通过焊接或者粘 接以本发明的方式固定在其上。该安装方法的优点是，能够从安装方向开始一个接一个地添加，其中不需 要单独的O形环作为密封元件。由此实现本发明的电气动管式阀的一种简单的 安装。电气动管式阀的用作盖的铁芯的固定优选按照两种可选方案进行。其一是 优选把电气线圈的绝缘地穿过铁芯的连接管脚用浇铸材料密封在铁芯的区域 内，其中，同时把铁芯在内侧与电气线圈环形地粘接。在该可选方案中建议， 把铁芯与磁通回流罩焊接，这提供可以完全消除这些组件之间的气隙的优点。 其二是可以把铁芯也通过浇铸材料另外与磁通回流罩粘接。这通过把铁芯在外 侧用浇铸材料覆盖加以实现。硬化后的浇铸材料建立对外部的密封。如果在前 面的部分中应该存在加工技术的一种特别简单的制造时，该可选方案应该是优 选的。按照改进本发明的另 一个措施，浇铸材料仅在调整衔铁行程后通过铁芯相 对于电气线圏的相应的定位添加。由此实现彼此要正确地定位的部件的锁定。
下面结合附图用本发明的优选实施例详细说明其它的改进本发明的措施。 在附图中图1以示意侧视图示出电气动管式阀的第一实施形式的纵截面，图2以示意侧视图示出电气动管式阀的第二实施形式的纵截面， 图3示意透视外部视图示出图1所示的安装好的电气动管式阀。
具体实施方式
根据图1,带有3/2阀功能的管式阀基本上由阀壳体1组成，在阀壳体1 上设置电磁线圈装置2。在阀壳体l内设置两个相对的阀座3a和3b，它们与驱 动元件4一起用于通断外部接口 P、 A和R之间的压力气体流动。在此为弹性 的闭锁元件4通过电磁线圈装置2驱动。电磁线圈装置2包括一个电气线圈5,其带有一个与其相对位置固定地设 置的铁芯6。铁芯6与一个与闭锁元件4连接的可动衔铁7对应。铁芯6和可动衔铁7是一个i兹通回路的组成部分，该-兹通回路此外包括构 成线圈装置2的外壳的铁金属的磁通回流罩8以及在可动的衔铁7的区域内与 其接触的磁通导板9。为可靠保证衔铁7的可动性，需要在衔铁7和包围它的 磁通导板9之间保持一个气隙10。闭锁元件4通过驱动挺杆4a设在衔铁7的 正面。在铁芯6和衔铁7之间为产生复位力而提供一个复位弹簧11。复位弹簧 11按照压力弹簧的类型构成。磁通回流罩8基本上形成为罐形，并且为容纳阀壳体1而具有一个径向向 内指向的边缘区，其形成对于密封压入其内的塑料制的阀壳体1的止挡。在安装阀壳体、磁通导板、电气线圈、带有返回弹簧11的衔铁7后，最 后作为盖在罐形磁通回流罩8内放入铁芯6，并且通过相应的负载定位限定衔 铁行程。接着在本实施例中把铁芯6与环绕的磁通回流罩8沿周长密封地焊接。 (在此不可见的)绝缘地穿过铁芯6的电气线圈5的连接管脚接着被以浇铸材料 (例如环氧树脂)密封在铁芯6的区域内，在此浇铸材料也进一步到达管式阀的 内部区域，以便同时把铁芯6与电气线圈5粘接起来。按照在图2中表示的实施形式，与上述实施形式不同，铁芯6和磁通回流 罩8同样彼此粘接，其中为此使用的浇铸材料在外侧覆盖铁芯6，并且同时也 在管式阀的内部区域内起到粘接铁芯6与电气线圈5的作用。此外该实施形式中，磁通导板9，以壳形伸向电气线圈5的内部空间内，以 便为减小至衔铁7的气隙而保证对衔铁7沿其开关运动的引导。根据图3，电气动管式阀的磁通回流罩8与构成盖的铁芯6沿外部径向焊接。对此，(这里未示出的)位于内部的电气线圈5的电连接管脚12a和12b绝 缘地穿过铁芯6,这通过用浇铸材料填充在铁芯6内为此提供的通孔而实现， 浇铸材料同时还用于将位于内部的电气线圈与铁芯6固定在一起。因此该图在 图解的范围内相应于刚才提到的实施形式。在这里提到的本发明的另 一个实施 形式中与其相对进行铁芯的大面积浇铸，使得仅仅通过浇铸材料建立与磁通回 流罩和与位于内部的电气线圈5的连接，其同时也形成对向外穿过的连接管脚 12a和12b的绝缘。本发明不限于上述优选的实施例。而也可以从它们想到落在本发明保护范 围内的其他变型。例如也可以另外地构成通过电^F兹线圏装置驱动的阀^L械结构， 例如2/2阀。附图标记说明 1阀壳体 2电^f兹线圈装置 3阀座4带有驱动挺杆的闭锁元件5线圈6铁芯7衔铁8磁通回流罩9石兹通导板10气隙11复位弹簧12连接管脚P供压接口A工作功率接口R排气接口8
权利要求
1.一种电气动管式阀，该电气动管式阀具有带至少一个阀座(3a、3b)的带有外部接口(P、A、R)的阀壳体(1)，所述阀座通过电磁线圈装置驱动一个闭锁元件(4)，该电磁线圈装置包括带有铁芯(6)的电气线圈(5)，该铁芯与一个与所述闭锁元件(4)连接的衔铁(7)相互作用，所述衔铁(7)间隔一个气隙(10)地由磁通导板(9)包围，其中，磁通朝向铁芯(6)通过一个磁通回流罩(8)闭合，其特征在于，所述铁芯(6)与所述磁通回流罩(8)焊接或者粘接，其中，设在所述电气线圈(5)正面的电连接管脚(12a、12b)绝缘地穿过铁芯(6)通过浇铸材料固定在所述铁芯上。
2. 根据权利要求l所述的电气动管式阀，其特44于， 由塑料材料制成的所述阀壳^l)净te入铁金属制的圓筒形磁通回流罩(8)内。
3. 根据权利要求2所述的电气动管式阀，其特;f碌于，所述磁通回流罩(8)这样构itA罐形，使其通过一个径向向内指向的边缘区形成用 于所插入的阀壳#<1)的止挡。
4. 根据权利要求1所述的电气动管式阀，其特4i^于， 所述衔铁(7)被轴向引导在所述电气线圈(5)的一纺4封j线圈体内。
5. 冲艮据权利要求l所述的电气动管式阀，其特4球于，所述衔铁(7)通过伸入所述电气线圈(5)内部空间中的所述磁通导板(9)被轴向引导。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的电气动管式阀，其特征在于， 为在所述阀壳#<1)内构成一个3/2阀而设有怜时两个在驱动方向上彼ilbN对的阀座(3a, 3b),它们可以^/斤述闭锁元件(4)交替驱动。
7. —种用于安装根据权利要求1至6中任一项所述的电气动管式阀的方法，其特 44于下述安装步骤-在所述罐形磁通回流^8)内il/v带有闭锁元件(4)的所述阀壳#(1), -在该阀壳#(1>^上将所述磁通导树9)才1^所述罐形^5逸回流罩(8)内， -在该磁通导板(9)^上将所述电气线圏(5)》0^斤述罐形磁通回流罩(8)内， -在所述电气线圈(5)的内部空间内;^A所述衔铁(7),使得所述衔^(7)^氐靠在所述 闭锁元件(4)上，—将一个4安照压力弹簧类型构造的复位弹簧(ll)^t入所述电气线圈(5)的内部空间内并置于所述游f《失(7)^上，-在所述复位弹簧之上，将所述铁芯(6)作为盖》i^^斤述罐形磁通回流罩(8)内，并 通过焊接或者粘接固定。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特4碌于，在所述铁芯(6)的区域内用洗铸材料密封所述电气线圈(5)的绝缘地穿过所述铁芯 (6)的连接管脚(12a、 12b)，其中，同时将所述铁芯(6)的内侧与所述电气线圈(5)环形地 糊妻。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特44于，同时也将所述铁芯(6)这样:fet过洗铸材料与所述磁通回流罩(8)相^y妻,使得所述 铁芯(6)的外侧被洗铸材料覆盖。
10. 根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于， 所述《失芯(6)在调整衔4失#^呈后通过焊接或者粘接固定。
全文摘要
一种电气动管式阀，该电气动管式阀具有带至少一个阀座(3a、3b)的带有外部接口(P、A、R)的阀壳体(1)，该阀座通过电磁线圈装置驱动闭锁元件(4)，该电磁线圈装置包括带有铁芯(6)的电气线圈(5)，该铁芯与一个与闭锁元件(4)连接的衔铁(7)相互作用，该衔铁间隔一个气隙(10)地由磁通导板(9)包围，其中，磁通朝向铁芯(6)通过一个磁通回流罩(8)闭合，其中，铁芯(6)与磁通回流罩(8)焊接或者粘接，电气线圈(5)的在正面侧设置的电连接管脚(12a、12b)绝缘地穿过铁芯(6)通过浇铸材料固定于其上。此外，本发明还涉及一种简化制造这种电气动管式阀的方法。
文档编号F16K31/06GK101324290SQ20081012774
公开日2008年12月17日 申请日期2008年2月25日 优先权日2007年2月23日
发明者乔尔格·怀德勒 申请人:罗伯特.博希有限责任公司