阀装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于影响可流体地运行的消耗器的流体供应的阀装置，其：带有阀模块(2)，其包括阀壳体(4)，在阀壳体(4)中构造有用于容纳阀筒(32)的阀井(33)；以及带有阀筒(32)，其布置在阀井(33)中，其中，阀井(33)与容纳在其中的阀筒(32)共同相应限制压力腔(97)，其与所关联的输入接口(42,100)处于流体连通的连接中，并且其中，阀筒(32)分别包括可电气操控的两个阀器件(75)，其分别构造成影响在压力腔(97)和与相应的阀器件(75)相关联的输出接口(44,45)之间的自由的流动横截面。
【专利说明】阀装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于影响可流体地运行的消耗器的流体供应的阀装置。
【背景技术】
[0002]由文件DE 10 2009 017 877 Al已知一种阀装置，其包括在堆叠方向上彼此串接的多个阀模块。在此，阀模块分别包括带有供给通道凹口(Speisekanalausnehmung)和/或通风通道凹口的板状的通道体(Kanalkoerper)以及四个2/2通路阀，其分别具有第一和第二流体接口(Fluidanschluss)。阀模块的四个2/2通路阀分别以全桥布置(VoIIbriickenanordnung)相互连接。在此,2/2通路阀在平行于装备面(Bestiickungsflache)的横截面平面(Querschnittsebene)中具有长形的横截面，其横截面主延伸部(Querschnittshaupterstreckung)至少大致垂直于堆叠方向取向。此外，阀模块的2/2通路阀的横截面主延伸部分别彼此同轴地取向。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提出一种阀装置，其在简单的构建方式中使可流体地运行的消耗器的少延迟的流体供应成为可能。
[0004]该目的对于开头所提及的类型的阀装置带有权利要求1的特征来实现。
[0005]在此设置成，阀装置具有阀模块，其:带有阀壳体，在其中构造有用于容纳阀筒(Ventilpatrone)的阀井(Ventilschacht);以及带有阀筒,其布置在阀井中，其中，阀井与容纳在其中的阀筒共同相应限制压力腔，其与所关联的输入接口(Eingangsanschluss)处于流体连通的连接中，并且其中，阀筒分别包括可电气操控的两个阀器件，其分别构造成影响在压力腔和与相应的阀器件相关联的输出接口之间的自由的流动横截面。
[0006]在阀壳体中构造为凹口的阀井示例性地分别构造用于容纳阀筒并且具有与阀筒的外部几何结构至少大致相应的几何结构。优选地，阀装置的所有阀筒在其外部几何结构方面相同地来构造，从而能够可自由选择地将阀筒装配到阀模块的相应的阀井中。当阀筒沿着主延伸轴线具有恒定的、尤其矩形的横截面时，是特别有利的。因此，其可被插入对应地构造的阀井中。阀筒构造成使得其分别与阀井限制压力腔。压力腔可示例性地构造为大致方形的体积，在此例如由阀井形成压力腔的彼此邻接的侧壁。优选地，压力腔的至少一个端侧由所装配的阀筒形成。由此可实现对于阀筒的简单的构建方式，因为可取消压力密封的筒壳体。而如果阀筒这样封闭阀井使得通过阀筒与阀模块的组合来形成所需的压力腔，就足够。压力腔根据本发明具有输入接口，其构造用于与流体源或流体出口的流体连通的连接。相应地，经由输入接口可将压力加载的流体输送到压力腔中或者将压力加载的流体从压力腔导出。
[0007]此外,压力腔关联有两个输出接口(Ausgangsanschluss),其构造用于与可流体地运行的消耗器、例如执行器流体连通地连接。这两个输出接口中的每个关联有可电气操控的阀器件，其构造用于影响在压力腔与所关联的输出接口之间的自由的流动横截面。优选地，借助于阀器件可在锁止位置与开启位置之间调节或转换在压力腔与输出接口之间的自由的流动横截面。在此，在锁止位置中压力腔与输出接口之间的连通的连接中断而在开启位置中完全开启。
[0008]借助于电气控制信号来操控阀器件，电气控制信号由控制装置来提供，控制装置示例性地可构造为阀装置、尤其阀模块的部分或者其备选地构造在阀装置的旁边。控制信号示范性地可以是电气的直流电压或交变电压或者是脉宽调制的电气信号。
[0009]本发明的有利的改进方案在从属权利要求中来说明。
[0010]当阀器件在阀筒中在共同的运动平面中在锁止位置与开启位置之间可运动、尤其可摆动运动以影响至所关联的输出接口的相应的自由的流动横截面时，是适宜的。通过将这两个阀器件可运动地布置在共同的运动平面中，可实现阀筒的特别紧凑的设计。假如这两个阀器件在锁止位置与开启位置之间分别实施线性运动，对于这两个阀器件的运动轴线在共同的运动平面中优选地彼此平行地取向。假如这两个阀器件在锁止位置与开启位置之间分别实施摆动运动，两个摆动平面布置在共同的运动平面中。
[0011]在本发明的一改进方案中，构造在阀壳体处的工作接口(Arbeitsanschluss)(其构造用于与可流体地运行的消耗器流体连通地连接)分别与第一阀筒的输出接口和第二阀筒的输出接口流体连通地连接，以使在工作接口处能够选择性地与第一或第二阀筒的压力腔流体连通地连接。在此例如可设置成，第一压力腔(其由第一阀井和容纳在其中的阀筒的组合来确定)被调节到第一流体压力水平而相应地构造的第二压力腔被调节到第二流体压力水平。通过第一压力腔的输出接口分别与第二压力腔的输出接口的联结，相应地能够在工作接口处选择性地通过阀器件(其与相应的输出接口相关联)的相应的操控来提供第一或第二压力水平。因为每个阀筒具有两个阀器件和两个输出接口，因此可以以有利的方式利用两个阀筒还有两个工作接口分别以这两个压力水平来流体地操控。
[0012]优选地，阀器件分别具有固定在阀筒处的第一终端区域(Endbereich)和可自由运动地、尤其可摆动运动地来构造的第二终端区域，其在锁止位置中构造用于密封地贴靠在阀座处而在开启位置中构造用于开启阀座，其中，阀座构造为输出通道的通入口(Mundungsoffnung),输出通道通到压力腔中并且与输出接口相连接。在阀器件的这样的设计方案中，通过示例性地舌状地构造的阀器件的弯曲来实现所期望的摆动运动。在此，固定地张紧的终端区域保持位置固定，而阀器件的可自由运动的终端区域可通过改变弯曲半径被靠近到阀座处或远离它。弯曲的改变尤其可通过将内部的机械应力引入阀器件中来实现，其可受所施加的电气控制信号影响。
[0013]在本发明的另一改进方案中设置成，阀器件构造为压电式弯曲变换器(Biegewandler)。优选地，阀器件构造为由弯曲弹性的载体材料、例如金属条和施加在其上的由压电的材料形成的覆层构成的复合物。通过施加电压到由压电的材料(其优选地收紧并且因此将所期望的内部的机械应力引入到阀器件上)形成的覆层处来引起弯曲变换器的摆动运动。因此，其改变其弯曲半径，由此由于单侧的张紧而发生自由端的摆动运动。由此，根据所提供的电气控制信号可能精确地调节相应的阀器件的摆动运动。优选地，控制信号是调节回路(Regelschleife)的组成部分，使得阀器件的摆动运动和因此还有自由的流动横截面能够自由地且与所联接的可流体地运行的消耗器的流体需求相匹配地来提供。
[0014]优选地，弯曲变换器与第一终端区域相间隔地置于校正器件(Justiermittel)上，校正器件支撑在阀筒上并且其构造用于调节在运动平面中弯曲变换器的可自由运动的终端区域的优选位置(Vorzugslage)。借助于校正器件例如可来平衡弯曲变换器在阀筒中的固定的和/或弯曲变换器的制造公差。通过对于制造公差的后来的补偿的可行性，对弯曲变换器的制造和将弯曲变换器装配到阀筒中的要求可被保持在成本有利的水平上。校正器件构造用于在运动平面中将力引入到弯曲变换器上，其中，力优选地法向于弯曲变换器的与校正器件相对而置的表面、尤其法向于最大的表面取向并且优选地从校正器件指向弯曲变换器的方向。通过该力(其与弯曲变换器的张紧部位相间隔地起作用)，可这样来影响弯曲变换器的弯曲，使得其占据可预设的优选位置。
[0015]在本发明的一改进方案中，校正器件在运动平面中具有弯曲部(Kruemmung),其为了调节弯曲变换器的可自由运动的终端区域的优选位置尤其通过借助于能量束(Energiestrahl)的局部供能能够调节。校正器件示例性地是材料条(Materialstreifen)、尤其金属条带(Bandmetallstreifen),其支撑在阀筒的壳体处和在弯曲变换器处并且由此使从壳体到弯曲变换器上的力引入成为可能。校正器件至少局部弯曲地来构造，其中，该弯曲通过校正器件的塑性变形可变化，以使能够将力调节到弯曲变换器上。塑性变形例如可通过直接将力弓I入到校正器件上或备选地通过尤其借助于能量束的局部加热来进行。通过局部加热可引起内部的材料应力的改变和由此所期望的弯曲变化。
[0016]当弯曲变换器关联有用于将作用在运动平面中的按压力提供到校正器件上的弹性器件时，是适宜的。弹性器件确保弯曲变换器可靠地贴靠在校正器件处，使得独立于阀筒的位置和/或运行状态对于弯曲变换器可始终维持所期望的优选位置。优选地，弹性器件以板簧的形式、尤其作为金属条来构造并且支撑在阀筒的壳体处。特别优选地，弹性器件贴靠在运动变换器的与校正器件对立的表面处。
[0017]当输出接口布置在阀筒的前部的端面处时并且/或者当邻近于阀筒的后部的端面构造有环绕的、尤其橡胶弹性地(gummielastisch)构造的用于在阀井中密封地容纳阀筒的密封元件时，是有利的。由此使阀筒易于装配到阀模块中。示例性地，布置在阀筒的前部的端面处的输出接口被这样密封地布置在阀井的前壁处，使得流体在该区域中不能在阀筒与阀模块之间从压力腔漏出，而是仅经由输出接口来发出。阀井(其构造用于通过沿着装配轴线插入来装配阀筒)沿着装配轴线具有横截面，其与阀筒沿着装配轴线的横截面相协调。优选地，阀筒和阀井的横截面沿着装配轴线恒定，然而也可具有成阶梯的走向。无论如何，压力腔在背向输出接口的终端区域处优选地通过阀筒的侧壁(其借助于环绕的密封元件可被密封地固定在阀井中)来限制。
[0018]在本发明的另一设计方案中，在阀筒的后部的端面处布置有接触装置，其构造用于在可电气操控的阀器件与尤其可构造为总线系统中的总线参与者(Busteilnehmer)的控制线路(Ansteuerschaltung)之间的电气连接。接触装置示例性地可以是带有安装在其上的用作接触面的导体电路(Leiterbahn)的电路板(Leiterplatte)或者是以MID技术(模塑互连装置(molded interconnect device))的塑料件(在其中以注塑方法将可导电的区域喷注到塑料件处)或者是在端侧从阀筒伸出的金属条。接触装置保证在阀筒中这两个阀器件的供电。必要时设置在阀筒中的传感器件同样可经由接触装置来供应以电能并且鉴于其传感器信号来探测(abtasten)。控制线路可直接布置在阀筒的后部的终端区域处或者优选地设置用于操控多个阀装置。优选地，控制线路可构造为在总线系统中、例如在现场总线系统(Feldbussystem)中的总线参与者，在其中在上级的控制装置或机器控制部与控制电路之间的信息传递根据可预设的总线协议(Busprotokoll)来设置。
[0019]优选地，两个阀筒分别流体地连接成两个3/3通路阀。由此，对于阀筒和阀模块以较小的结构耗费来实现有利的功能性。仅需要两个压力腔(其由相应的阀筒与阀模块一起来限制)用于提供这两个3/3通路阀。阀筒在阀器件方面具有统一的结构，这同样导致结构上的简化和成本有利的制造方式。
[0020]优选地，阀装置包括主阀模块，其具有可流体地操控的至少一个主阀，主阀包括可运动地容纳在阀腔中的阀元件和与阀元件相联结的可运动地容纳在预控室(Vorsteuerkammer)中的调节元件,其中，预控室与阀模块的工作接口相连接并且调节元件和与此相联结的阀元件的位置根据预控室的压力加载可调节，以便借助于阀元件调节在阀腔中的自由的流动横截面。在阀装置的该设计方案中，阀模块用于流体地操控分别所关联的主阀，其在其方面构造用于影响通过相应的阀腔的自由的流动横截面。在此，优选地可使主阀的阀元件在对于阀腔的锁止位置与开启位置之间运动，以选择性地引起通过阀腔的自由的流动横截面的完全闭锁或者自由的流动横截面的部分的或完全的开启。主阀的阀元件与调节元件相联结、尤其一件式地来构造，其中，调节元件具有将力引入到阀元件上并且因此引起阀元件的运动的目的。引入的力通过流体来提供，流体由阀装置经由工作接口提供到预控室处，阀元件可运动地容纳在预控室中。调节元件优选地以工作活塞的形式来构造，其将取决于所提供的流体的压力的力引入到阀元件上。
[0021]当阀元件和/或调节元件关联有用于提供弹力的弹性装置以确定阀元件在阀腔中的优选位置时，是适宜的。由此仅当期望阀元件从优选位置运动出来时，那么才需要提供压力加载的流体到预控室中。
[0022]在本发明的另一设计方案中设置成，阀模块和主阀模块相应形成阀盘(Ventilscheibe),其沿着排列轴线(Aufreihungsachse)以最大的外表面可串接(anreihbar)到相邻的阀盘处,其中，阀盘被沿着排列轴线延伸的至少一个凹口(其设置用于形成流体通道)贯穿。由此，可以以简单的方式将多个阀盘结合成紧凑的阀组件，在其通过沿着排列轴线延伸的至少一个流体通道中设置流体的中央的导入和/或导出。优选地，阀盘构造成方形，其中，环绕地彼此邻接的窄侧相对于构造为最大表面的彼此对立的侧面具有较小的宽度延展(Breitenausdehnung)。例如,侧面的边长是分别彼此垂直地取向的四个窄侧的宽度的5至10倍。
[0023]当在阀盘的窄侧处伸出有至少一个接触器件(其构造用于阀模块和/或主阀模块与电子控制线路和/或与电子控制装置的电气连接)时，是有利的。通过将接触器件布置在相应的阀盘的窄侧处，在阀装置的第一实施形式中控制线路(其设置用于在电子控制装置与阀器件之间的信号传递)可构造在阀盘之外并且尽管如此以短的路径直接作用到相应的阀器件上。由此，以有利的方式实现可电气操控的阀器件与控制线路之间的在结构上的分离，从而在故障情况中可快速地更换控制线路或者通过更换控制线路可获得相应的阀盘的功能性的改变和/或与特征不同的控制装置的不同要求的匹配。在阀装置的第二实施形式中，控制线路集成地构造在阀盘中并且经由接触器件与电子控制装置处于连接中。由此可避免在控制装置与控制线路之间的较长的电气传递路径，因为集成地构造在阀盘中的控制线路经由接触器件可被带到与控制装置直接电接触。通常有效的是，通过侧向伸出的接触器件在阀器件与控制装置之间的电气连接部位的数目与已知的阀装置(在其中设置有沿着对于阀盘的排列轴线的电气信号传递并且必须使信号穿过阀盘中的每个)相比明显更少，这对在控制装置与阀器件之间的信号传递的可靠性和对速度起积极作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]本发明的有利的实施形式在附图中示出。其中:
图1显示了阀装置的透视性的图示，
图2显示了根据图1的阀装置的透视性的剖示图，
图3显示了阀壳体和待容纳在其中的阀筒的透视性的图示，
图4显示了阀壳体的透视性的分解图，
图5显示了对带有容纳在其中的阀筒的阀壳体的剖开的俯视图，
图6显示了阀筒的下部的透视性的分解图，
图7显示了阀筒的透视性的分解图，
图8显示了阀筒的剖示图，
图9显示了阀筒的透视性的图示，
图10显示了对于由多个阀筒形成的阀模块的气动线路图，以及 图11显示了主阀的剖示图。
【具体实施方式】
[0025]在图1中示出阀盘1，其可被设置为未详细示出的阀装置的组成部分。阀盘I包括阀模块2和与此相连接的主阀模块3。阀模块2(其结构以下来详细说明)包括阀壳体4，其示例性地方形地来构造。在此，阀壳体4的窄侧5、6的较短的边长显著小于构造成矩形的侧面7的边长中的一个。阀盘I具有彼此对立的两个侧面7，在图1中由于所选择的视角然而仅可见其中的一个。侧面7设置成面状贴靠在未示出的相邻的阀盘的侧面处，使得通过多个阀盘I的彼此串接可提供一阀装置。
[0026]主阀模块3(其结构同样以下来详细说明)包括主阀壳体8，其示例性地方形地来构造。在此，窄侧9、10的较短的边长选择成与阀壳体4的窄侧5、6的较短的边长相一致。横向于阀盘I的侧向上的窄侧5和9分别伸出有构造为扁插头(Flachstecker) 11、12的接触器件，其中，扁插头11电气地关联于阀模块2而扁插头12电气地关联于主阀模块3。主阀壳体8具有多个凹口 15、16、17、18、19、20，其中的一些沿着排列轴线21完全贯穿主阀壳体8，以便通过未示出的阀装置的多个或所有阀盘I构造贯通的流体通道。由凹口 15至20形成的流体通道示例性地用于将压力加载的流体提供给阀模块2和/或主阀模块3处或者用于将流体从阀模块2或主阀模块3导出。
[0027]阀模块2与主阀模块3通过弹性的锁止舌(Riegelzunge) 22相连接，锁止舌22构造在布置在阀模块2与主阀模块3之间的连接件23处。锁止舌22具有凹口 24，其与在阀模块2处和在主阀模块3处的锁止突起25、28相匹配并且其与这些锁止突起25、28构造形状配合的联结。连接件23除了主阀模块3与阀模块2的机械联结之外还用于主阀模块3的下面详细说明的传感器件与未详细示出的控制线路的电气联结并且提供为此所设置的扁插头12。优选地，连接件23构造为带有一体地模制的锁止舌22的注塑件。特别优选地，电气连接在连接件23处以MID技术(模塑互连装置)来建立、即在注塑技术上引入连接件23中。
[0028]在阀模块2的背向主阀模块3的窄侧6处布置有另一连接件29，其设置用于在阀壳体4中所容纳的阀器件与未示出的控制线路的电气联结并且其提供为此所设置的扁插头11。连接件29具有锁止舌30，其设置用于锁止在阀壳体4处，阀壳体4具有相应于此构造的锁止突起31。优选地，连接件29构造为带有一体地模制的锁止舌30的注塑件。特别优选地，电气连接在连接件29处以MID技术(模塑互连装置)来建立、即在注塑技术上引入连接件29中。
[0029]从根据图2的剖示图中详细得知阀模块2和主阀模块3的构建方式。在阀壳体2中，在阀壳体4的阀井33中示例性地容纳有四个阀筒32。阀壳体2和容纳在其中的阀筒32的详细说明下面与图5至9相联系地实现。
[0030]在主阀壳体8中，在阀凹口 35中示例性地可摆动运动地布置有四个主阀体34。主阀壳体8和容纳在其中的主阀体34的详细说明下面与图11相联系地实现。
[0031]由图3可得悉，阀筒32(其在需要时被称为阀筒32A、323B、32C和32D)示例性地方形地来构造。由此，在阀壳体4中通过沿着装配轴线36插入可实现将阀筒32装配到阀井33(其在需要时被称为阀井33A、33B、33C和33D且从图2中可辨识出)中。阀井33沿着装配轴线36贯穿阀壳体4并且在窄侧6(其设置成贴靠在连接件23处)处利用端板(Abschlussplatte) 37 (其在图5中可辨识出)来封闭。优选地，端板37与尤其作为注塑件来制造的阀壳体4 一体地来构造。
[0032]阀壳体4的在图5中示出的前面的窄侧6具有槽式深入地构造的多个分配通道(Verteilerkanal) 40,其在需要时被称为分配通道40A、403B、40C和40D并且其与端板37中的未详细示出的裂口(Durchbruch)处于流体连通的连接中。这些裂口在其方面分别建立相应的分配通道40与阀井33中的一个的流体连通的连接。
[0033]示例性地设置成，分配通道40A和40B与阀井33A和33B处于流体连通的连接中，而不在此首先考虑阀筒32的作用。此外设置成，分配通道40C和40D与阀井33C和33D处于流体连通的连接中，而不在此首先考虑阀筒32的作用。
[0034]在图4中示出分配板(Verteilerplatte)39,其根据图3可被安放到阀壳体4的前面的窄侧6上并且其示例性地设有构造为凹口的四个工作接口 41 (其在需要时被称为工作接口 41A、41B、41C和41D)和供应接口 42。分配板39可被密封地安装在阀壳体4的前面的窄侧6处，从而分别确保在分配通道40与所关联的工作接口 41之间的流体连通的连接。以相同的方式，在供应接口 42与构造在端板37中的供应井(Versorgungsschacht)43之间也设置有流体连通的连接。示例性地，在供应井43与阀井33B和33C之间设置有流体连通的连接。
[0035]在一未示出的实施形式中，分配通道与工作接口和供应接口 一起构造在分配板中。由此，阀壳体的端板可更简单地来设计并且示例性地仅具有裂口和供应井。
[0036]在图5中可辨识出供应井43如何从供应接口 42出发示例性地通到这两个阀井33B和33C中。此外由图5得知阀筒32如何分别以前面的终端区域贴靠在端板37处。示例性地，阀模块2的阀筒32的阀器件可能除了下面详细说明的阀优选位置(法向地敞开-法向地关闭)之外结构相同地来构造，使得其原则上可以以任意方式来相互交换。阀筒32中的每个在前面的端侧处示例性地设有两个输出接口 44、45，其示例性地以柱状的接管(Stutzen)的形式从阀筒32的前面的端侧伸出。输出接口 44、45中的每个可设有环绕的、优选地环形的、尤其橡胶弹性的密封件47、例如O形环。在阀筒32和阀壳体4的所示出的实施形式中设置成，在端板37的面向相应的阀井33的内表面50处分别构造有柱状的两个凹口 48、49。柱状的凹口 48、49分别用于密封地容纳所关联的输出接口 44、45并且在其方面与尤其在图5的细节图示中可辨识出的裂口 53流体连通地相连接。
[0037]输出接口 44、45在图7和8中详细示出的阀筒32中模制在喷嘴块(DUsenblock) 54处。尤其在图7中详细示出的喷嘴块54具有两个输出通道55、56，其逐段地从输出接口44,45出发在阀筒32的后端的方向上延伸并且然后分别在相反的方向上直角弯折地来构造并且在彼此指离的贴靠面57、58处通出，如其尤其在图8中所示。优选地，输出通道55、56的相应的通入口 59、60构造在从相应的贴靠面57、58伸出的示例性地球冠形的阀座61、62中。
[0038]阀筒32的在图5中可辨识出的另外的部件与图6至8的说明相联系来详细阐述。示例性地，阀筒32具有优选地同型地构造的两个半壳63以及容纳在其中的、下面详细说明的单件。
[0039]在图6中示出半壳63中的一个，其在横向于装配轴线36取向的、未示出的横截面平面中具有大致U形的横截面。在制造阀筒32时在第一工作步骤中可首先将构造为校正器件的支撑元件65置入半壳63中。支撑元件65示例性地作为板弯曲件由金属、尤其弹簧钢来制造。支撑元件65具有大致矩形的轮廓，其中，支撑元件65的材料强度选择成明显小于支撑元件65的最大表面。在中间的截段中，支撑元件65示例性地具有优选地镜像对称于未示出的镜像轴线构造的两个断口(Ausklinkung)66、67，通过其来释放两个支撑接片(Stutzsteg) 68,690这些支撑接片68、69分别同向弯曲地来构造并且伸出超过支撑元件65的最大表面，其背向半壳63。在半壳63中构造有与支撑元件65的几何结构相匹配的、当前即矩形的容纳井(Aufnahmeschacht) 70,支撑元件65可被这样容纳到容纳井70中，使得仅支撑接片68、69伸出超过下面的半壳63的内表面72。在容纳井70的区域中半壳63此外被凹口 71贯穿，凹口 71可以以下面所详细说明的方式被用于校正支撑器件65。
[0040]在支撑器件65被置入容纳井70中之后，在随后的装配步骤中可将示例性地构造为压电式弯曲变换器75的阀器件置入半壳63中。弯曲变换器75包括优选地可由金属制成的支架76以及施加到支架76上的、例如层压的由压电的材料构成的覆层77。弯曲变换器75在后端处与联接电路板(Anschlussleiterplatte) 78以机械地和电气地联结,联接电路板78构造用于提供电压到覆层77处，以引起在运动平面80中弯曲变换器75的弯曲。在弯曲变换器75的前端(其在装配到半壳63中之后与后端相比保持可自由运动)处，在覆层77的背向下面的半壳63的表面处安装、尤其粘接有示例性地柱截段状地构造的密封件79。密封件79优选地由橡胶弹性的材料制成。
[0041 ] 优选地，覆层77构造成使得其在施加电压时收紧。相应地，鉴于喷嘴块54相对于弯曲变换器75的以下详细说明的布置在将覆层77安装到支架76的背向半壳63的表面上时在施加电压时设置有弯曲加强(Kriimmungsverstjirkung)。因此,这样装配的弯曲变换器75是法向地敞开的(NO - normal open)阀器件。对于法向地关闭的阀器件，仅须以镜像的布置来装配弯曲变换器75，使得覆层77面向半壳63。[0042]在弯曲变换器75被置入半壳63中之后，在随后的工作步骤中将弹性板(Federblech) 81安放到弯曲变换器75上。弹性板81包括前面的压紧器(Niederhalter) 82以及后面的两个压紧器83、84，它们全部设置用于支承在弯曲变换器75的最大的表面上。弹性板81还包括侧向上在彼此相反的方向上伸出的两个锁舌(Sperrzunge)85、86，其构造用于弹性板81在下面的半壳63中的力配合的卡锁。对此，半壳63在侧向的支脚处分别具有槽87、88，锁舌85、86在装配时接合到其中并且在此抓入(verkrallen)下面的半壳63的材料中。通过弹性板81的装配，将弯曲变换器75的后面的终端区域固定在下面的半壳63处，而承载密封件79的弯曲变换器75的前面的终端区域由于通过前面的压紧器82的力引入被带到可预设的位置中。现在产生的阀筒组件89与示例性地相同地构造的第二阀筒组件89根据图7的图示来装配。在此，在这两个阀筒组件89之间还置入喷嘴块54和接触块90。接触块90具有多个导体电路91，其与插接支柱(Steckpfosten)92电连接。接着优选地通过材料配合的连接、尤其通过焊接或粘接使这两个阀筒组件89相互连接。接着通过钎焊过程(LStvorgang)、例如在使用弓形焊料(BiigellSter)(其通过为此所设置的凹口 93可被带到与联接电路板78导热地接触)的情况下在联接电路板78与接触块90的所关联的导体电路91之间来建立电气连接。在最后的装配步骤中还将由橡胶弹性的材料构成的与阀筒32的横截面相匹配的密封件94和形状稳定的密封保持器(Dichtungshalter) 95推到阀筒32的接触块90的后面的终端区域上。密封保持器95具有凹口 96，其自由横截面构造成使得密封保持器95通过形状配合地在接触块90处压紧来固定。补充地或备选地，在半壳63与密封保持器95之间例如通过焊接或粘接还可设置有材料配合的连接过程。
[0043]在随后的工作步骤中，现在可对完成装配的阀筒32设置功能测试。在此，通过提供电压到插接支柱92处将弯曲变换器75从静止位置(其通过弹性板81决定性地来共同确定)带到功能位置中。在功能测试之前和/或之后可能发生弯曲变换器75的校正。这可示例性地由此实现，即借助于激光束(穿过凹口 71使其指向支撑元件65的表面)引起支撑元件65的塑性的弯曲变化。通过该弯曲变化来改变由支撑元件65引入到弯曲变换器75上的支撑力，使得弯曲变换器75的优选位置可调节在静止位置中。
[0044]在将现在完成的阀筒32插入所属的阀井33中时，通过输出接口 44、45密封地贴靠在柱状的凹口 48、49中且通过密封件94密封地贴靠在阀筒32的外表面处和在阀井33的内表面处来确定密封的压力腔97，如其在图10中示例性地所示。
[0045]在阀模块2的在图2和10中所示的实施例中，设置有在供应接口 42与布置在内部的这两个阀井33B和33C之间的连接。由此可以以在供应接口 42处所提供的压力加载的流体流过相应的压力腔97B和97C并且阀筒32B和32C的阀器件75在气动应用中用作通风阀(Belueftungsventil)。
[0046]布置在外部的压力腔97A和97D在背向端板37的终端区域处分别具有在图10中示例性地示出的排出通道(Ablasskanal) 100，其使能够从所关联的压力腔97A和97D导出流体到环境中。阀筒32A和32D的阀器件75在气动应用中用作排气阀(Entlueftungsventil)。
[0047]在图9中示出了完成的阀筒32的概览图，在其中输出接口 44、45已设有所属的密封器件47并且在阀筒32的后端处推上且固定密封件94和密封保持器95。
[0048]示例性地，在图10中示出对于阀筒32的有利的气动的联接可能性(Verschaltungsmoglichkeit)。因为阀筒32A、32B、32C和32D中的每个分别包括两个弯曲变换器75并且弯曲变换器75中的每个刚好关联有输出接口 44A、44B、44C、44D、45A、45B、45C.45D中的一个，可在工作接口处41A、41B、41C和41D处选择性地确保以第一或第二压力水平压力加载。示例性地，在阀筒32中的每个中分别设置有第一弯曲变换器75-g(其关于所关联的输出接口 44或45占据关闭的静止位置(NC-法向地关闭))和第二弯曲变换器75-0(其关于所关联的输出接口 44或45占据敞开的静止位置(NO-法向地敞开))。
[0049]当前在图10中输出接口 45A、44B、44C和4?在弯曲变换器75的静止位置中敞开，而输出接口 44A、45B、45C和44D在弯曲变换器的静止位置中关闭。因为在根据图10的布置中设置成阀筒32A和32D用作排气阀且构造用于压力加载的流体从相应的工作接口 41导出，示例性地在工作接口 41B和41D处存在排气压力，其尤其可相应于阀盘I的环境压力。相对于此，示例性地在工作接口 41A和41C处存在在供应接口 42处所提供的供应压力。对此，所关联的阀筒32B和32C鉴于其弯曲变换器75设计成使得在静止状态中在供应接口 42与输出接口 44B和44C与所关联的工作接口 41A和41C之间确保连通的连接。在未示出的功能位置中，分别连接与工作接口 41中的一个相关联的弯曲变换器75，使得例如工作接口中的一个或两个41A、41C可被从通风位置带到排气位置中并且/或者工作接口中的一个或两个41B、41D可被从排气位置带到通风位置中。
[0050]根据图11的主阀101的剖示图显示了示例性地两件式地构造的主阀体34，其可摆动运动地容纳在主阀壳体8的阀凹口 35中。主阀体34包括阀元件102和调节元件103，它们固定地相互连接。对此，在调节元件103处构造有螺纹截段104而在阀元件102中构造有对应的螺纹盲孔105。主阀体34可摆动运动地在阀芯(Ventileinsatz) 106 (其在其方面固定在阀凹口 35中并且其包围环形的阀座107)中来引导。因为阀体34用于影响通过被阀座107框边的流动通道108的自由的流动横截面，在阀元件102与调节元件103之间布置有环形地环绕的密封盘109，其在根据图11的静止位置中构造用于密封地且由此闭锁流动通道108地贴靠在阀座107处。不仅阀元件102而且调节元件103示例性地分别利用唇形密封环(Lippendichtring)IlOUll相对阀芯106密封并且因此与阀芯106和主阀壳体8 —起限制压力腔112。压力腔112经由凹口 113与根据图2的凹口 15至20的组中的第一凹口处于连接中。此外，压力腔112经由凹口 114与根据图2的凹口 15至20的组中的第二凹口处于连接中。通过阀元件102与阀座107之间的交互作用，能够沿着流动通道108选择性地开启或闭锁在凹口 113与凹口 114之间的流体连通的连接。
[0051]阀元件102在背向调节元103的终端区域处关联有压力弹簧115，其当前在主阀101的静止位置中规定流动通道108的闭锁。对于流动通道108的开启，需要阀元件102和与此相联结的调节元件103沿着主阀101的中轴线116的平移的相对运动，在此必须克服压力弹簧115的回位力。对此，调节元件103容纳在由阀芯106和端板117所确定的预控室118中。在端板118中构造有工作通道119，通过其可实现导入流体到预控室118中或从预控室118中导出流体。为了在压力腔112与预控室118之间的有利的密封，在阀芯106与端板118之间引插入密封膜片120。因此在预控室118加载压力时引起调节元件103和与此相联结的阀元件102的偏转，由此将密封盘109从阀座107抬起并且开启通过压力腔112的流动通道108。对此所需的加载压力的流体例如可由阀模块2的工作接口 41中的一个来提供。
【权利要求】
1.一种用于影响能够流体地运行的消耗器的流体供应的阀装置，其:带有阀模块(2)，其包括阀壳体(4)，在所述阀壳体(4)中构造有用于容纳阀筒(32)的阀井(33);以及带有阀筒(32)，其布置在所述阀井(33)中，其中，所述阀井(33)与容纳在其中的所述阀筒(32)共同相应限制压力腔(97)，其与所关联的输入接口(42，100)处于流体连通的连接中，并且其中，所述阀筒(32)分别包括能够电气操控的两个阀器件(75)，其分别构造成影响在所述压力腔(97)和与相应的所述阀器件(75)相关联的输出接口(44，45)之间的自由的流动横截面。
2.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，所述阀器件(75)在所述阀筒(32)中在共同的运动平面(80)中能够在锁止位置与开启位置之间运动、尤其能够摆动运动，以影响至相关联的所述输出接口(44，45)的相应的自由的流动横截面。
3.根据权利要求1或2所述的阀装置，其特征在于，构造在所述阀壳体(4)处的构造用于与能够流体地运行的消耗器(101)流体连通地连接的工作接口(41)分别与第一阀筒(32)的输出接口(44，45)和第二阀筒(32)的输出接口(44，45)流体连通地相连接，以使在所述工作接口(41)处能够选择性地与所述第一阀筒或所述第二阀筒(32)的压力腔(97)流体连通地连接 。
4.根据权利要求1、2或3所述的阀装置，其特征在于，所述阀器件(75)分别具有固定在所述阀筒处的第一终端区域和构造成可自由运动、尤其可摆动运动的第二终端区域，其在所述锁止位置中构造用于密封地贴靠在阀座(61，62)处而在所述开启位置中构造用于开启所述阀座(61，62)，其中，所述阀座(61，62)构造为输出通道(55，56)的通入口(59，60)，所述输出通道(55，56)通到所述压力腔(97)中并且与输出接口(44，45)相连接。
5.根据权利要求4所述的阀装置，其特征在于，所述阀器件(75)构造为压电式弯曲变换器。
6.根据权利要求5所述的阀装置，其特征在于，所述弯曲变换器(75)与所述第一终端区域相间隔地置于校正器件(65)上，所述校正器件(65)支承在所述阀筒(32)处并且其构造用于调节在所述运动平面(80)中所述弯曲变换器(75)的可自由运动的终端区域的优选位置。
7.根据权利要求6所述的阀装置，其特征在于，所述校正器件(75)在所述运动平面(80)中具有弯曲部，其为了调节所述弯曲变换器(75)的可自由运动的终端区域的优选位置尤其通过借助于能量束的局部供能能够调节。
8.根据权利要求5、6或7所述的阀装置，其特征在于，所述弯曲变换器(75)关联有用于将作用在所述运动平面(80)中的按压力提供到所述校正器件(65)上的弹性器件(81)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述输出接口(44，45)布置在所述阀筒(32)的前部的端面处并且/或者邻近于所述阀筒(32)的后部的端面构造有环绕的、尤其橡胶弹性地构造的用于在所述阀井(33)中密封地容纳所述阀筒(32)的密封元件(94) ο
10.根据上述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，在所述阀筒(32)的后部的端面处布置有接触装置(90)，其构造用于在可电气操控的所述阀器件(75)与尤其可构造为总线系统中的总线参与者的控制线路之间的电气连接。
11.根据上述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，两个阀筒(32)分别流体地连接成两个3/3通路阀。
12.根据上述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，主阀模块(3)具有可流体地操控的至少一个主阀(101)，其包括可动地容纳在阀腔(35，112)中的阀元件(102)和与所述阀元件(102)相联结的可动地容纳在预控室(118)中的调节元件(103)，其中，所述预控室(118)与所述阀模块⑵的工作接口(41)相连接并且所述调节元件(103)和与此相联结的所述阀元件(102)的位置能够根据所述预控室(118)的压力加载调节，以便借助于所述阀元件(102)调节在所述阀腔(35，112)中的自由的流动横截面。
13.根据权利要求12所述的阀装置，其特征在于，所述阀元件(102)和/或所述调节元件(103)关联有用于提供弹力的弹性装置(115)，以便确定所述阀元件(102)在所述阀腔(35，112)中的优选位置。
14.根据权利要求12或13所述的阀装置，其特征在于，阀模块(2)和主阀模块(3)相应形成阀盘(I)，其沿着排列轴线(21)能够以最大的外表面串接到相邻的阀盘(I)处，其中，所述阀盘(I)被沿着所述排列轴线(21)延伸的至少一个凹口(15，16，17，18，19，20)贯穿，所述凹口(15，16，17，18，19，20)设置用于形成流体通道。
15.根据权利要求14所述的阀装置，其特征在于，在所述阀盘的窄侧(5，9)处伸出有至少一个接触器件(11，12)，其构造用于所述阀模块(2)和/或所述主阀模块(3)与电子控制线路和/或与电子控制装置的电气连接。
【文档编号】F16K11/22GK103842664SQ201280036382
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年7月3日 优先权日:2011年7月22日
【发明者】M.迈希尔, H.维尔特尔, A.迪克霍夫 申请人:费斯托股份有限两合公司