可电磁操纵的阀的制作方法

1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的可电磁操纵的阀。


背景技术：

2.由现有技术中已知用于根据权利要求1的前序部分的可电磁操纵的阀，特别是用于气体和/或液体的间接控制的电磁截止阀的关断系统。
3.在用于蓄存压力高达700巴且负载的工作压力高达约20巴的气态燃料如天然气或氢气的燃料供应系统中，既在高压侧又在低压侧安装了预控制的电磁截止阀，其中，电磁截止阀在通电状态下开通装罐和/或取出路径，或在断电状态下将其关断。
4.电磁截止阀通常由壳体构成，该壳体带有至少一个在入口与出口之间的流动路径、用于关断或开通至少一个流动路径的关断系统和用于影响关断系统的位置的磁性线圈，其中，该关断系统包括密封体、衔铁且可选地包括关断弹簧。用于间接地控制的电磁截止阀的这种关断系统特别是由us6142128、ep2857727或ep2743555已知：us6142128公开了一种预控制的阀，其带有横向销作为在衔铁与密封体之间的带动件连接部。不利的是附加的横向销和孔的安装成本、横向销上因所需的间隙所致的行程损失和密封体在衔铁上的短小的引导长度。ep2857727披露了一种预控制的阀，其带有铣削成的槽-榫连接部作为衔铁与密封体之间的带动件连接部。不利的是因组装所需的轴向间隙所致的行程损失和密封体在衔铁上的短小的引导长度。ep2743555公开了一种带有卡夹机构的预控制的阀，该卡夹机构由多个沿径向方向向内朝向的、可弹性变形的、钩子形的夹持臂构成，这些夹持臂作为在衔铁与密封体之间的带动件连接部。不利的是密封体在衔铁上通过柔性的夹持臂予以引导和用于制造向内朝向的夹持臂的繁琐的注塑模具。根据de102014210066的直接控制的电磁截止阀的设计也是特别重要的，该截止阀带有卡夹机构的向外朝向的、可弹性变形的、钩子形的夹持臂，作为在衔铁与密封体之间的带动件连接部。但不利的是，密封体通过柔性的夹持臂予以引导，并且，由于基体相对于夹持臂端部的位置深，难以在基体上设计预控制密封面。


技术实现要素：

5.本发明的目的是，提出一种可广泛使用的关断系统，其由至少一个衔铁和与该衔铁连接的密封体构成，用于针对高压和/或低压应用优选地应用在预控制的电磁截止阀中，并且在衔铁中稳定地引导密封体，以及可以成本低廉地通过注塑进行大批量制造。
6.该目的通过一种根据权利要求1的可电磁操纵的阀来实现。
7.根据本发明，通过权利要求1的特征，规定了一种可操作的组件，它由密封体、衔铁和可选的关断弹簧构成，带有简单的带动件，作为在密封件与衔铁之间的构件耦接部，其形式为卡夹机构，该卡夹机构由密封体上的一个或多个沿径向方向向外朝向的、可弹性变形的夹持臂构成，这些夹持臂与衔铁上的环形的槽配合作用和卡接，其中，密封体的可弹性变形的夹持臂的长度是有限的，这些夹持臂布置在柱形的密封体的两个端面之间。
8.通过根据权利要求1的密封体的本发明的设计，可以提供一种可简单制造的稳定引导的阀，该阀特别适合于通过注塑进行大批量制造。
9.本发明的其它优选的设计可由从属权利要求得到。
附图说明
10.本发明的特征可由借助附图对本发明的可能的实施方式的后续说明得到。
11.图1与详图一起根据本发明的第一设计变型示出在关断状态下带有关断系统的可电磁操纵的截止阀；
12.图2示出在预控制座打开时图1的截止阀和关断系统；
13.图3示出在主座打开时图1的截止阀和关断系统；
14.图4以两个视图示出图1的关断系统的密封体；
15.图5以两个视图示出根据本发明的第二设计变型的密封体。
具体实施方式
16.图1示出了用于在两侧连接压力管路的电磁直通阀200中处于关断状态的关断系统100和关断系统100的一部分，该直通阀带有磁性材料的多组件式的壳体1，该壳体带有入口1a作为输入侧的压力接头、出口1b作为输出侧的压力接头、用来相对于关断系统100密封的阀座1c和作为两个压力接头1a、1b的连接部的回路1d，该回路带有两端的螺旋螺纹且带有磁性线圈2，该磁性线圈带有由非磁性材料制成的线圈主体2a和由漆包线制成的绕组2b，其中，磁性线圈2利用布置在两侧的密封件3相对于壳体1的邻接的部分密封。
17.关断系统100布置在壳体1或磁性线圈2的内部，且包括密封体4、衔铁5和关断弹簧6，该关断弹簧由于密封体4与衔铁5之间的连接而作为可独立操作的组件。聚合物材料的柱形密封体4在衔铁(5)中可轴向移动地留有小间隙地引导。密封体4在其布置于排出侧的第一端面4a上包括用来相对于壳体1的阀座1c密封的主密封面4b和布置在相对的第二端面4c上的用来相对于衔铁5密封的预控制密封面4d。此外设置了预控制孔4e，作为密封体4中的在预控制密封面4d和主密封面4b之间或者在两个端面4a、4c之间的内部连接。
18.密封体4还具有引导面4f，用于在衔铁5中径向地引导密封体4，使得密封体4可移动地安置在衔铁5上。此外，密封体4具有带动件4g，该带动件布置在从主密封面4b到预控制密封面4d的方向上，或者与预控制密封面4d一起布置在第二端面4c之前，并且用作密封体4与衔铁5之间的耦接件。在此，带动件4g由沿径向方向弹性的且向外朝向的钩子形的夹持臂4h构成，这些夹持臂分别由细长的臂4i和在该臂4i的端部向外朝向的且在径向方向上从该臂突伸出来的夹持器4j作为钩子构成。在此，夹持器4j的外面4k的直径大于引导面4f的直径，其中，夹持器4j相对于引导面4f径向向外地突伸。夹持器4j上的支撑面4l用作与衔铁5的接触面。可选地，密封体4在与支撑面4l相对的端部面4n上具有插入斜坡4m，该插入斜坡用来便于安装在衔铁5中。
19.带动件4g的弹性或柔性通过第一内凹4o和第二内凹4p形成。柱形的第一内凹4o作为材料凹缺在密封体4中布置在引导面4f内，并且从第二端面4c起沿轴向方向即在密封体的纵向方向上伸展。方形的第二内凹4p作为材料凹缺在密封体4中布置在引导面4f内，并且从第二端面4c起沿轴向方向即在密封体的纵向方向上伸展。内凹4o、4p包围各个夹持臂4h，
并且使得它们露出来，从而夹持臂4h可沿径向方向移动。在第一内凹4o的两个柱形面之间的间距在此至少等于支撑面4l的径向宽度。
20.磁性材料的衔铁5在线圈体2a和出口1b的内侧可轴向移动地留有小间隙地引导，并且包括用于容纳密封体4的孔5a。在孔5a的位于内部的端部处，安置了用来相对于密封体4的预控制密封面4d密封的密封面5b。此外，孔5a具有引导面5c，用来在其引导面4f上径向地引导密封体4。此外，在孔中设置了径向的作为环形槽的穿孔5d，其具有比孔5a大的外直径。在此，穿孔5d在轴向方向上形成了支撑面5e，作为与在密封体4上的带动件4g的支撑面4l接触的接触面。
21.另外，衔铁5具有位于外部的引导面5f，用于在壳体1或磁铁线圈(2)中引导衔铁5。在衔铁5中还设置了一个或多个切口5g以及横向孔5h和阶梯式的孔5i，用于气体引导且用于在阶梯式的孔5i内容纳或夹紧固定关断弹簧6，以及设置了合适地设计的通至作为磁性回路对极的入口1a的工作间隙5j。
22.根据图1，在关断状态下，在磁性线圈2未通电时，关断弹簧6使得衔铁5以其密封面5b顶压到密封体4的预控制密封面4d上，进而使得密封体4以其主密封面4b顶压到壳体1的阀座1c上，因而关断在入口1a与出口1b之间的两个流动路径。在此，密封体4和壳体1把在密封体4的主密封面4b与壳体1的阀座1c之间的第一流动路径关断，而衔铁5和密封体4把在密封体4的预控制密封面4d与衔铁5的密封面5b之间的经过预控制孔4e的第二流动路径关断。带动件4g的夹持器4j在关断状态下在轴向和径向方向上没有与穿孔5d的三个限制面接触，由此能实现在密封体4的预控制密封面4d与衔铁5的密封面5b之间的密封。密封效果通过在密封体4和衔铁5上的差压得到改善。
23.根据图2，在磁性线圈2通电时，轴向作用的磁力沿轴向方向把衔铁5朝向用作对极的入口1a吸引，并且使得衔铁5以其密封面5b抬离密封体4的预控制密封面4d，一旦磁力大于衔铁5上的沿关断方向作用的差压力与关断弹簧6的沿关断方向作用的力的总和，从而衔铁5以其支撑面5e贴靠在密封体4的支撑面4l上。在这种工作状态下，经过主密封面4b的第一流动路径关断，因为密封体4上的差压力大于当前的磁力。经过预控制密封面4d的第二流动路径开通。气体从入口1a经由在密封体4的引导面4f与衔铁5的引导面5c之间的间隙以及经由预控制孔4e流至出口1b，并且减小在密封体4上的压差，如果取出路径在下游关断的话。
24.根据图3，在磁性线圈2通电时，轴向作用的磁力沿轴向方向把衔铁5朝向用作对极的入口1a吸引，并且通过在衔铁5与密封体4之间的构件耦接，在密封体4的支撑面4l与衔铁5的支撑面5e持续接触时，使得密封体4以主密封面4b抬离壳体1的阀座1c，一旦密封体4上的压差下降一定程度，致使磁力大于密封体4上的沿关断方向作用的差压力与关断弹簧6的沿关断方向作用的力的总和。在这种工作状态下，经过主密封面4b的第一流动路径开通，并且经过预控制密封面4d的第二流动路径开通，其中，衔铁5优选贴靠在用作磁性回路对极的入口1a上，并且密封体4的支撑面4l贴靠在衔铁5的支撑面5e上。
25.图4示出图1的关断系统100的密封体4，其中，带动件4g的弹性或柔性通过在各个夹持臂4h之间的用于空出各个夹持臂4h的连续的内凹4o、4p产生。夹持臂4h周围的空位能实现夹持臂4h的沿径向方向的对于把密封体4安装在衔铁5中所需要的弹性变形，其中，带动件4g的外面4k在安装时位于衔铁5的引导面5c的直径之内，也就是说，第一内凹4o的径向
宽度至少等于在带动件4g的外面4k与衔铁5的引导面5c之间的距离。
26.图5示出根据本发明第二设计变型的密封体4。后续未介绍的全部特征都相应于第一设计变型的如前所述的特征。在此，带动件4g的弹性通过在全部夹持臂4h之间的用于空出各个夹持臂4h的非连续的内凹4q产生，由此延长了密封体4的径向的引导面4f。夹持臂4h周围的空位能实现夹持臂4h的沿径向方向的对于把密封体4安装在衔铁5中所需要的弹性变形，其中，带动件4g的外面4k在安装时位于衔铁5的引导面5c的直径之内，也就是说，内凹4q的径向宽度至少等于在带动件4g的外面4k与衔铁5的引导面5c之间的距离。
27.作为在打开状态下在主密封面4b与阀座1c之间的轴向距离的名义阀行程，等于作为在关断状态下在衔铁5与用作对极的入口1a之间的轴向距离的名义的行程高度，减去作为在关断状态下在密封体4的支撑面4l与衔铁5的支撑面5e之间的轴向距离的名义的预控制行程。作为在预控制密封面4d打开且主密封面4b关断时在密封体4的预控制密封面4d与衔铁5的密封面5b之间的轴向距离的名义的预控制行程，等于在关断状态下在密封体4的支撑面4l与衔铁5的支撑面5e之间的轴向距离。
28.在密封体4上的作为带动件4g的弹性的钩子形的夹持臂4h，与衔铁5上的穿孔5d配合作用，形成制造友好且安装友好的构件耦接。预控制密封面4d的在带动件4g后面的位置，确保简单地制造密封体4和衔铁5。密封体4和衔铁5之间的大的引导长度产生了稳定的关断系统100。
29.后续说明似乎涉及所示的两个设计变型，其中，所述的特征可以任意地相互组合。
30.优选地，密封体4一体地设计，可选地，密封体4多组件式地设计。
31.优选地，带动件4g的端部面4n沿轴向方向，即沿密封体3的纵向方向，设计在密封体4的第一端面4a或主密封面4b与第二端面4c或预控制密封面4d之间。可选地，端部面4n与第二端面4c齐平地设计或者在从第一端面4a到第二端面4c的方向上设计在第二端面4c之后，其中，衔铁5包括用于容纳带动件4g或带动件4g的一些部分的轴向的穿孔。
32.优选地，密封体4在引导面4f的区域中设有恒定的外直径，可选地，密封体4在外侧在引导面4f的区域中阶梯式地设计。
33.优选地，密封体4在引导面4f的区域内在衔铁5中引导，可选地，密封体4在引导面4f的区域内在衔铁5中和/或在壳体1中引导。特别是在阶梯式地设计引导面4f时，密封体4在引导面4f的区域内同时在衔铁5和壳体1中引导。
34.优选地，密封体4的第一端面4a的横截面或外直径大于密封体4的第二端面4c的横截面或外直径，可选地，密封体4的第一端面4a的外直径等于、大于或小于密封体4的第二端面4c的外直径。
35.优选地，夹持臂4h均匀地分布在密封体4上，可选地，夹持臂4h不规则地分布在密封体4上。
36.优选地，在密封体4上设计有三个到六个夹持臂4h，可选地，在密封体4上设计有至少一个夹持臂4h或任意数量的夹持臂4h。
37.优选地，夹持臂4h的长度为密封体4的总长度的10％～90％，特别优选地，夹持臂4h的长度为密封体4的总长度的25％～50％。
38.优选地，夹持臂4h的支撑面4l的名义的径向宽度为0.1mm～1mm，特别优选地，支撑面4的名义的径向宽度为0.25mm～0.5mm。
39.优选地，引导面4f与支撑面4l之间的角度为90
°
，可选地，任何用来实现带动件功能的角度都是可行的。
40.优选地，全部夹持臂4h的外面4k相距密封体4的移动轴线的径向距离是恒定的，可选地，夹持臂4h的外面4k相距密封体4的移动轴线的径向距离是不相等的，其中，一个或多个外面4k插入到衔铁5的槽或孔中，并且防止密封体4在衔铁5中的转动。
41.优选地，臂4i的外直径相距密封体4的移动轴线的径向距离与引导面4f的外直径相距密封体4的移动轴线的径向距离完全相同，可选地，臂4i的外直径相距密封体4的移动轴线的径向距离小于引导面4f的外直径相距密封体4的移动轴线的径向距离。
42.可选地，在夹持臂4h前面或在密封体4的夹持臂4h的起始处，在引导面4f上的径向穿孔增加了夹持臂4h的弹性，和/或防止密封体4在引导面4f的区域中变形，和/或减小两个引导面4f、5c之间的摩擦阻力。
43.可选地，密封体4的第一端面4a是支撑面，用于在密封体4上的差压较大时避免主密封面4b的不允许的变形。
44.可选地，密封体4的第二端面4c是支撑面，用于在密封体4上的差压较大时避免主密封面4b的不允许的变形。
45.优选地，主密封面4a与预控制密封面4b平行地和/或同心地设计，可选地，主密封面4a的形状不同于预控制密封面4b的形状。
46.优选地，主密封面4a和/或预控制密封面4b是平面的，可选地，主密封面4a的形状和/或预控制密封面4b的形状不同于平面的形状。
47.可选地，在密封体4上设计了在引导面4f上的平坦部，用于避免在注塑模具的浇注边缘区域中的毛刺，或者用于从注塑模具中脱模。
48.可选地，在密封体4上设计了用于气体引导的部段或孔，并且流体流经和/或绕流密封体4。
49.可选地，内凹4o、4p、4q或内凹4o、4p、4q的一些部分填充有弹性材料或弹性部件，或者容纳弹性材料或弹性部件。
50.优选地，密封体4由聚合物材料制成，可选地，密封体4由金属材料制成。
51.优选地，衔铁5一体地设计，可选地，衔铁5多组件式地设计。
52.优选地，衔铁5中的孔5a和/或密封体4的引导面4f设有圆形的横截面。可选地，孔5a的横截面和/或密封体4的引导面4f并非圆形地设计，其中，密封体4在其于衔铁中的径向引导区域内具有对应的横截面。
53.优选地，衔铁5上的穿孔5d设有矩形的横截面，可选地，衔铁5上的穿孔5d设有任意的实现带动件功能的横截面，其中，夹持器4j可选地具有对应的横截面。
54.优选地，引导面5c与支撑面5e之间的角度为90
°
，可选地，实现带动件功能的任何角度都是可行的。
55.可选地，衔铁5上的连接部是径向的穿孔(环形的槽)5d，可选地，各个孔或者各个的或连续的内凹比如铣出部形成衔铁5上的穿孔5d，其中，各个或全部的孔或内凹防止密封体4在衔铁5中的转动，且可选地，连贯地设计成通至密封面5b的流动路径。
56.优选地，关断弹簧6固定在衔铁5上，可选地，关断弹簧6作为独立构件，并不是关断系统100的组成部分。
57.可选地，衔铁5不被流过，并且无论入口还是排出孔，都在壳体1中设计在密封体4的区域中。
58.优选地，从入口1a到出口1b的流动沿着预控制密封面4d，经由在密封体4的引导面4f与衔铁5的引导面5c之间的径向间隙进行，可选地，从入口1a到出口1b的流动沿着预控制密封面4d，经由衔铁5中的孔或通道进行。
59.优选地，名义的阀行程为0.3mm～3mm，特别优选地，名义的阀行程为0.5mm～1.2mm。
60.优选地，名义的预控制行程为0.05mm～1mm，特别优选地，名义的预控制行程为0.1mm～0.3mm。
61.可选地，壳体1或壳体1的一部分由容器阀构成。
62.优选地，关断系统安装在间接控制的且可电磁操纵的截止阀中，可选地，关断系统安装在间接控制的且可电磁操纵的阀比如电磁操纵的压力调节阀中。
63.附图标记清单
64.1 壳体
65.1a 入口
66.1b 出口
67.1c 阀座
68.1d 回路
69.2 磁性线圈
70.2a 线圈体
71.2b 绕组
72.3 密封件
73.4 密封体
74.4a 第一端面
75.4b 主密封面
76.4c 第二端面
77.4d 预控制密封面
78.4e 预控制孔
79.4f 引导面
80.4g 带动件
81.4h 夹持臂
82.4i 臂
83.4j 夹持器
84.4k 外面
85.4l 支撑面
86.4m 插入斜坡
87.4n 端部面
88.4o 第一内凹
89.4p 第二内凹
90.4q 内凹
91.5 衔铁
92.5a 孔
93.5b 密封面
94.5c 引导面
95.5d 径向的穿孔
96.5e 支撑面
97.5f 位于外部的引导面
98.5g 切口
99.5h 横向孔
100.5i 阶梯式的孔
101.5j 工作间隙
102.6 关断弹簧