具有增加流量的电磁阀系统的制作方法

本发明涉及一种具有增加流量的电磁阀系统。

背景技术：

众所周知，电磁阀为液压回路或气动回路的调节构件，其通过电动致动器使得能够打开和关闭以及更一般地说使得能够调节液压回路内部的流体的通过。例如，电磁阀可被构造成在气动回路的孔之间调节压缩空气的通过，以便因此能够可选择地命令一系列外部致动器。电磁阀的致动器通常由滑动体构成，所述滑动体在各种源(磁性的、机械的、压电的等等)的外力的推动下打开或关闭喷嘴。

在某些工业应用中，需要在合适的底座上组装两个或更多个电磁阀以形成所谓的电磁阀岛或者组。电磁阀岛或者组为一组气动电磁阀，其通常由以下构成：

-一定数量的电磁阀，其中的每一个在它内部包括具有相关的密封构件的空气滑阀(airslidevalve)，通常由气动活塞所构成的、被构造成使空气滑阀运动的致动器元件，以及由卷轴(reel)所构成的电动操纵器(electropilot)，所述卷轴以电磁力使阀芯运动，所述阀芯打开和关闭至活塞的空气的通道；

-一个或多个底座，其包含空气通道导管以及用于电动操纵器的电源。底座可根据制造商以不同的系统按模块化方式固定至彼此；

-一个或多个头元件，用于电信号的连接件达到所述一个或多个头元件，所述连接件被接着分类至底座、气压源导管以及压缩空气的集中排放导管。

每一电磁阀通常通过螺钉以固定的方式连接至它的底座。电磁阀的以及底座的设计被执行成使得在电磁阀被固定的时刻，空气导管以及用于电动操纵器的电连接件自动地连接。

存在具有不同的构造的电磁阀。这些构造通常由两个识别数字限定。第一数字表明空气通道的数量，而第二数字表明电磁阀的空气滑阀可具有的位置的数量。例如，“5/2”电磁阀具有五个空气通道以及空气滑阀的两个位置。此后，仅仅作为示例，列出具有相关的操作构造的某些主要类型的电磁阀：

-具有单个电动操纵器的“5/2”电磁阀(具有气动或者弹簧返回)；

-具有双电动操纵器的“5/2”电磁阀；

-容纳于同一个阀体中的并且为常开型的(换句话说，在电磁阀的非供应状态中，空气能够从进气导管传递至出气导管)两个“3/2”电磁阀；

-容纳于同一个阀体中的并且为常闭型的(换句话说，在电磁阀的非供应状态中，空气导管为关闭的)两个“3/2”电磁阀；

-容纳于同一个阀体中的两个“3/2”电磁阀，并且其中一个电磁阀为常开型并且另一个电磁阀为常闭型；

-“5/3”电磁阀。

图1示出根据现有技术的典型的电磁阀，其在同一个主体中包含两个“3/2”电磁阀。附图标记101和102表示两个空气滑阀(此外还被称为阀芯)，而附图标记201和202表示相应的控制活塞。当电动操纵器使压缩空气到达每一控制活塞201和202时，这朝向电磁阀的中心孔300推动相应的阀芯101和102。当电源中断时，每一阀芯101和102被弹簧推动、或者被一直存在于电磁阀的中心孔300中的压缩空气推动而返回至静止位置中。

在某些应用中，需要能够具有第一组电磁阀以及至少一个第二组电磁阀，所述第一组电磁阀具有一定的压缩空气的流量，所述至少一个第二组电磁阀具有的压缩空气的流量大于所述第一组电磁阀的压缩空气的流量。通常可以以两种方式满足这种需要：

-安装两个不同的电磁阀岛，其中第一岛包括小型阀并且第二岛包括大型阀；

-构成其中可以容纳小型阀以及大型阀的电磁阀岛。

例如，至同一申请人的文件ep-a-1026430示例说明其中可以容纳小型电磁阀以及大型电磁阀的电磁阀岛。文件ep-a-1729014示例说明一种压缩空气分配设备，其设置有这样的装置，该装置用于增加压缩空气的流量而不会增加这样的设备的尺寸。文件us-a-5606993也示例说明一种电磁阀，其设置有用于增加压缩空气的流量的装置。

为了组合不同尺寸的电磁阀，最经常采用的解决方案包括构成具有不同宽度的模块化底座，其中通常一个底座的宽度为另一个底座的两倍，以及设计和构成具有不同宽度的电磁阀。在一个实际的实施例中，建立具有四个位置的小的底座以及与所述小的底座相比具有相等的总宽度的大的底座，然而大的底座包含仅仅两个位置。因此，这样的底座能够容纳两种不同类型的电磁阀，其中一个的宽度为另一个的两倍。

相对于其中设置完全地分离的小岛以及大岛的现有技术，本实施例在模块化方面提供显著的优点。另一方面，本实施例迫使设计、制造以及管理不同的底座以及不同的电磁阀(小的以及大的)。

大的电磁阀的目标是容许较大的空气流量。空气流量取决于底座内部的以及电磁阀内部的通道导管的尺寸。因此，构成较大的电磁阀以及底座使得能够增加导管的尺寸。反之，设置有具有相对地减小的尺寸的通道导管的较小的电磁阀不能够增加它们的空气流量。

技术实现要素：

本发明的目的因此是构成一种具有增加流量的电磁阀系统，其能够以极其简单的、经济有效的以及特别地功能的方式解决现有技术的以上所提到的缺点。

具体地，本发明的一个目的是构成一种具有增加流量的电磁阀系统，其即使具有电磁阀的以及相应的空气导管的小尺寸也可根据使用要求以可变的空气流量运行。

本发明的另一个目的是构成一种具有增加流量的电磁阀系统，其可用单个类型的标准的底座运行。

本发明的又一个目的是构成一种具有增加流量的电磁阀系统，其容许随时替换岛的电磁阀中的一个或多个，增加空气流量而不必更换岛本身。

通过构成如在权利要求1中所概述的具有增加流量的电磁阀系统实现根据本发明所述的这些以及其它目的。

通过为本说明书的组成部分的从属权利要求强调本发明的另外的特征。

通常，根据本发明所述的具有增加流量的电磁阀系统预知设置有并行工作的空气导管的电磁阀的以及相应的底座的存在。根据此构造，设置有并行工作的“小的”空气导管的“小的”电磁阀能够增加(大约加倍)空气流量，接近具有标准的空气导管的“大的”电磁阀的性能。

附图说明

参考所附示意图，根据被作为示例给出的并且并非用于限制所述目的的以下描述，根据本发明所述的具有增加流量的电磁阀系统的特征和优点将变得更加显而易见，其中：

图1为根据现有技术的电磁阀的剖视图；

图2为根据现有技术的电磁阀系统的剖视图，其中示出在关闭构造中的“3/2”型电磁阀；

图3为图2的电磁阀系统的剖视示意图；

图4为根据本发明的具有增加流量的电磁阀系统的一个实施例的剖视图，其中示出在关闭构造中的“3/2”型电磁阀；

图5为图4的电磁阀系统的剖视图，其中示出在打开构造中的电磁阀；

图6a为根据现有技术的电磁阀系统的前视图；

图6b为根据本发明的具有增加流量的电磁阀系统的前视图；以及

图7a-7c示出相应的单稳态“5/2”电磁阀、具有增加流量的常开型“3/2”电磁阀以及具有增加流量的常闭型“3/2”电磁阀的气动方案。

具体实施方式

应当说明的是，在不同的附图中，相同的附图标记表示彼此相同的或等同的元件。还应当说明的是，在以下描述中，电磁阀系统的很多构件将不会被提到，因为它们为本发明所属领域的技术人员所众所周知的构件。

特别地参考图2和3，示出根据现有技术的电磁阀系统，其整体用附图标记10表示。电磁阀系统10包括至少一个电磁阀12以及操作地连接至这样的至少一个电磁阀12的至少一个底座14。电磁阀12为包含两个“3/2”电磁阀的类型，换句话说，所述两个“3/2”电磁阀各具有三个空气通道以及具有空气滑阀的两个位置。所述两个“3/2”电磁阀为常闭型。

每一电磁阀12设置有至少一个压缩空气进气管道16、用于朝向使用者传递压缩空气的至少一个第一压缩空气传递导管18以及用于朝向使用者传递压缩空气的至少一个第二压缩空气传递导管20。每一电磁阀12还设置有用于使空气从使用者返回的至少一个第一空气排放导管22以及至少一个第二空气排放导管24。

每一电磁阀12在内部设置有空气滑阀26，其与压缩空气进气导管16、用于朝向使用者传递压缩空气的压缩空气传递导管18和20以及用于使空气从使用者返回的空气排放导管22和24流体连接。空气滑阀26由能沿同一轴线以往复运动移动的一对相对的阀芯26a和26b构成。

每一阀芯26a和26b在阀芯26a和26b与电磁阀12的主体之间设置有相应的密封元件28a和28b。每一阀芯26a和26b还设置有例如由气动活塞所构成的、被构造成使相关的阀芯26a和26b轴向地运动的相应的致动器元件30a和30b。

每一电磁阀12在内部设置有一对电动操纵器32a和32b，其中的每一个例如由卷轴构成。每一卷轴通过电磁力控制相应的回路34a和34b中的空气的通过，以驱动相应的活塞致动器元件30a和30b。

每一底座14设置有适于接收单个电磁阀12的一个或多个壳体。电磁阀12被布置成例如通过螺钉固定于相应的壳体上。每一壳体在内部设置有空气通道导管36、38、40、42以及44，这些导管与在固定至这样的壳体上的电磁阀12上所获得的相应的空气通道导管16、18、20、22以及24流体连接。具体地，每一壳体包括压缩空气进气导管36、用于朝向使用者传递压缩空气的第一压缩空气传递导管38、用于朝向使用者传递压缩空气的第二压缩空气传递导管40、用于使空气从使用者返回的第一空气排放导管42以及用于使空气从使用者返回的第二空气排放导管44。

每一底座14包括电子板46，其与电动操纵器32a和32b设置有电连接装置并且被构造成将电源供应至这样的电动操纵器32a和32b。每一底座14被布置成以模块化方式固定至一个或多个邻近的底座。

操作地，当驱动电磁阀12的电动操纵器中的一个(在本示例中电动操纵器32a)时，相应的阀芯26a运动以使来自电磁阀12的进气导管16的以及来自底座14的相对应的进气导管36的压缩空气与电磁阀12的第一传递导管18以及与底座14的相对应的第一传递导管38连通。压缩空气因此到达放置于底座14的第一传递导管38的下游的第一出口孔48。当使电动操纵器32a去激时，相应的阀芯26a返回至静止位置中并且空气从第一出口孔48朝向电磁阀12的第一空气排放导管22以及底座14的第一空气排放导管42返回。

相似地，当驱动电磁阀12的另一个电动操纵器32b时，相应的阀芯26b运动以使来自电磁阀12的进气导管16的以及来自底座14的相对应的进气导管36的压缩空气与电磁阀12的第二传递导管20以及与底座14的相对应的第二传递导管40连通。压缩空气因此到达放置于底座14的第二传递导管40的下游的第二出口孔50。当使电动操纵器32b去激时，相应的阀芯26b返回至静止位置中并且空气从第二出口孔50朝向电磁阀12的第二空气排放导管24以及底座14的第二空气排放导管44返回。

现在参考图4和5，示出根据本发明的具有增加流量的电磁阀系统，其同样整体用附图标记10表示。同样，在本示例中，电磁阀12为“3/2”型，换句话说，所述电磁阀12具有三个空气通道以及具有空气滑阀的两个位置，并且它为常闭型。

电磁阀12包括驱动单个活塞致动器元件30的单个电动操纵器32。空气滑阀26由单个阀芯组成，所述阀芯能以往复运动移动并且在阀芯26与电磁阀12的主体之间设置有密封元件28。阀芯26设置有流体连接装置，该流体连接装置被构造成同时地使电磁阀12的进气导管16以及底座14的相对应的进气导管36与电磁阀12的第一传递导管18以及与底座14的相对应的第一传递导管38流体连通，以及与电磁阀12的第二传递导管20以及与底座14的相对应的第二传递导管40流体连通。

具体地，阀芯26由具有预定直径的圆柱形活塞构成并且流体连接装置由所述活塞的、具有比这样的活塞的预定直径小的直径的一个或多个部分构成，以便形成空腔52和54，空腔被布置成同时地使电磁阀12的进气导管16与电磁阀12的第一传递导管18以及与电磁阀12的第二传递导管20流体连通。

每一底座14设置有合适的y型联接件56，其连接这样的底座14的第一传递导管38以及第二传递导管40以朝向单个出口孔58输送用于使用者的压缩空气。因此，当驱动电动操纵器32时，阀芯26运动以使来自电磁阀12的进气导管16以及来自底座14的相对应的进气导管36的压缩空气同时地与电磁阀12的传递导管18和20两者以及与底座14的传递导管38和40两者连通(图5的构造)。当使电动操纵器32去激时，阀芯26返回至静止位置中并且空气同时地从单个出口孔58朝向电磁阀12的空气排放导管22和24两者以及底座14的空气排放导管42和44两者返回(图4的构造)。

根据本发明所述的具有增加流量的电磁阀系统10因此使得能够构成“3/2”常闭型电磁阀，其通过使用“小的”底座以及“小的”阀体使得能够传递的空气流量是相等尺寸的传统的“3/2”电磁阀的大致两倍。电磁阀系统10在任何情况下可包括一个或多个常开型“3/2”电磁阀，其由于阀芯26的构造而与目前为止所描述的常闭型电磁阀12不同。具体地，阀芯26的空腔52和54的布置以及尺寸可改变。电磁阀系统10还可包括一个或多个双稳态电磁阀12，换句话说，所述双稳态电磁阀12各设置有两个电动操纵器32，其中的一个沿一个方向驱动阀芯26的运动，并且另一个沿这样的阀芯26的预定的运动方向沿相反的方向驱动这样的阀芯26的运动。

可通过y型联接件56执行底座14的两个传递导管38和40的再联合，所述y型联接件56放置于这样的底座14的外部。替代地，y型联接件56固定于底座14的出口孔48和50处。按这种方式，避免必须使用外部y型元件。另一个改进在于使y型联接件56能完全地与底座14的单个出口孔48和50互换。按这种方式，可以随时用特殊的联接件替换两个单独的联接件，反之亦然。

在根据本发明所述的电磁阀系统10中，通过将具有增加流量的两个“3/2”电磁阀组合，还可以根据以下方案获得其它构造。

换句话说，根据以上方案，通过将“3/2”常闭型电磁阀与“3/2”常开型电磁阀(都具有增加的流量)组合，获得同样具有增加流量的单稳态“5/2”电磁阀的性能。相似地，通过使用具有增加流量的两个双稳态“3/2”电磁阀，获得具有增加流量的双稳态“5/2”电磁阀的性能。通过使用具有增加流量的两个“3/2”电磁阀，其中所述两个电磁阀为常闭型的或者另一方面为常开型的，获得“5/3”电磁阀的性能。

关于这一点，图6a示出根据现有技术的电磁阀岛的前视图。在每一电磁阀12处，在相应的底座14上获得两个出口孔48和50。另一方面，图6b代表这样的构造，在该构造中电磁阀12为根据本发明所述的类型，换句话说，具有增加的流量。实际上，如先前所描述的，存在用于每一电磁阀12的仅仅一个出口孔58。

使用图7a-7c的气动符号更容易地理解操作。在图7a的单稳态“5/2”电磁阀中，当使电动操纵器去激时，源p与出口孔a连接。孔b连接至排放导管。通过激发电动操纵器，阀芯运动以使得源p连接至孔b，而孔a连接至排放导管。

通过使用具有增加流量的两个“3/2”电磁阀，获得相同的操作原理，其中将“3/2”常开型电磁阀(图7b)的单个出口孔看作孔a以及将“3/2”常闭型电磁阀(图7c)的唯一的出口孔看作孔b。通过同时地激发或者去激具有增加流量的两个“3/2”电磁阀的电动操纵器，从而获得根据现有技术所述的单个单稳态“5/2”电磁阀的操作。

因此已经看出的是，根据本发明所述的具有增加流量的电磁阀系统实现先前所强调的目的，特别地获得以下优点：

-单个类型的底座使得能够连接至标准的电磁阀，以及至具有增加流量的电磁阀；

-具有增加流量的电磁阀可具有与相对应的标准的电磁阀相同的尺寸；

-除了单个具体的构件(其为阀芯)之外，具有增加流量的电磁阀在构造上与相对应的标准的电磁阀相同；

-可以随时替换同一个岛的一个或多个电磁阀，获得增加的流量而不必改变岛自身。

如此设想的本发明的具有增加流量的电磁阀系统在任何情况下可能经历很多修改以及变形，所有的这些都被同一创造性概念所覆盖；而且，所有的细节可被替换为技术上等同的元件。实际上，所使用的材料以及形状和尺寸可根据技术需要为任何材料以及形状和尺寸。

因此由所附权利要求限定本发明的保护范围。