阀装置

摘要

说明了一种阀装置(1)，其具有一个在一个阀箱(2)中可纵向移动地设置的、并和一个在阀体(3)中构造的阀座(4)共同作用的阀元件(5)，该阀元件(5)在装入位置通过一个电磁驱动器可在阀座(4)的关闭方向的操作。阀元件(5)的至少一部分设置在由阀箱(2)在阀座(4)的区域中限定的阀室(7)内。根据本发明，设有一个与阀元件(5)共同作用的保持机构(15)，使得阀元件(5)由保持机构(15)在第一次驱动器方面的操作前保持在对应于阀座(4)的一个打开状态的位置，并在阀元件(5)的第一次驱动器方面的操作后保持机构(15)的作用方式被撤销。

权利要求

1.阀装置(1)，其具有一个在一个阀箱(2)中可纵向移动地设置的、并和一个在阀体(3)中构造的阀座(4)共同作用的阀元件(5)，该阀元件(5)在装入位置通过一个电磁驱动器可在阀座(4)的关闭方向上操作，其中，阀元件(5)的至少一部分设置在由阀箱(2)在阀座(4)的区域中限定的阀室(7)内，设有一个与阀元件(5)共同作用的保持机构(15)，使得阀元件(5)由保持机构(15)在第一次驱动器方面的操作前保持在对应于阀座(4)的一个打开状态的位置，其特征在于，在阀元件(5)的第一次驱动器方面的操作后保持机构(15)的作用方式被撤销，从而阀元件的可运动性随后在阀装置的运行中不再由保持机构所影响。

2.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，保持机构(15)具有一个杆(16)，它从阀室(7)的一个流入区域(8)出发在阀室(7)的方向上突出，并以其面向阀室(7)的端部作用于阀元件(5)面向阀座(4)的端部，使得阀元件(5)与阀座(4)间隔距离地设置。

3.根据权利要求2所述的阀装置，其特征在于，保持机构(15)具有一个与杆(16)作用连接的保持元件(17)，使得保持机构(15)在通过阀元件(5)的第一次驱动器方面的操作来关闭阀座(4)时，通过为关闭阀座(4)所需要的阀元件(5)的一个轴向行程被从对应于阀座(4)的打开状态的一个稳定状态向对应于阀座(4)的关闭状态的一个稳定状态转移，所述轴向行程通过杆(16)被传送到保持元件(17)上。

4.根据权利要求2或3所述的阀装置，其特征在于，杆(16)与保持元件(17)连接，使得杆(16)在阀元件(5)的第一次驱动器方面的操作时至少部分地能够相对于保持元件(17)从其对应于阀座(4)的打开状态的第一位置向其对应于阀座(4)的关闭状态的第二位置移动，并在那里由保持元件(17)固定。

5.根据权利要求2或3所述的阀装置，其特征在于，杆(16)与保持元件(17)连接，使得杆(16)至少部分地能够与保持元件(17)一起相对于阀座(4)从其对应于阀座(4)的打开状态的第一位置向其对应于阀座(4)的关闭状态的第二位置移动，并在那里由保持元件(17)固定。

6.根据权利要求5所述的阀装置，其特征在于，保持元件(17)至少部分柔性地构造，杆(16)相应于由阀元件(5)的行程引起的至少一部分移动通过保持元件(17)的柔性区域的变形实现。

7.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，保持机构(15)是一个在阀元件(5)和阀箱(2)之间设置的夹紧元件。

8.根据权利要求7所述的阀装置，其特征在于，保持机构(15)是一个在阀元件(5)上设置的环形元件，通过它在阀箱(2)和保持机构(15)之间产生为把阀元件(5)保持在其对应于阀座(4)的打开状态的位置所需要的形式为夹紧力的保持力。

说明书

阀装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种阀装置，该阀装置具有一个在一个阀箱中可纵向移动地设置的、并和一个在阀体中构造的阀座共同作用的阀元件，该阀元件在装入位置通过一个电磁驱动器可在阀座的关闭方向上操作，其中，阀元件的至少一部分设置在由阀箱在阀座的区域中限定的阀室内，设有一个与阀元件共同作用的保持机构，使得阀元件由保持机构在第一次驱动器方面的操作前保持在对应于阀座的一个打开状态的位置。

背景技术

[0002] DE 100 36 576 A1公开了一种阀装置或者更确切说一种可由电磁操作的阀门，它也可以用于汽车的液压制动设备。该阀装置用一个阀箱实现，后者具有一个长孔。另外，阀箱与一个阀拱顶连通，其内设置一个衔铁，它可以在纵向运动。衔铁与一个阀挺杆或者一个阀元件作用连接，后者在阀箱中可在纵向运动地导向。阀元件和衔铁之间的作用连接如下实现，使得衔铁沿阀座的关闭方向的运动被传送到阀箱的用一个关闭段实施的阀挺杆上。

[0003] 阀挺杆在阀箱纵向孔的整个长度上以小的径向间隙被引导，并在壳外侧至少设置两个彼此分开的通道。该阀装置的一个包含阀座的阀盒或者一个由阀箱限定的阀室通过所述通道与阀拱顶可液体导通地连接，使得位于阀拱顶内的残余空气通过通道可排出。

[0004] 该阀装置在无流状态下通过一个弹簧机构或者一个复位弹簧被保持在打开状态，其中作为压力弹簧实现的弹簧机构装入在阀室中。压力弹簧在阀室中的设置保证能够简单地安装该阀装置。

[0005] 然而，弹簧机构由于其在阀室中的设置会遭受不利的静态和动态的影响，其由通过阀室流动的工作介质所引起，并使阀装置的作用方式受影响。这一影响通常是通过流动在阀室中出现的、并且作用在压力弹簧的弹簧圈上的流动力和偏转力，该流动力和偏转力在阀装置的整个工作区域变化极大，而且难于描绘或者不能预见。

[0006] 如果弹簧机构的弹簧力大体对应于由于阀室中的流动在阀座的打开方向上作用于弹簧圈上的力的话，则出现弹簧机构的上述作用方式的负面影响。在此，在阀装置特别不利的运行状态下例如可以导致压力弹簧离开其在阀体上的支座，使得一个作用于阀挺杆上的和在阀座的打开方向上作用的力分量导致对阀功能不希望的影响。

发明内容

[0007] 使用按照本发明实现的阀装置，可以避免由于工作介质流过阀室和阀装置的作用方式引起的消极影响，因为根据本发明的阀装置不使用由现有技术所公知的、设置在阀室中的弹簧设备来构造，所述阀装置具有一个在一个阀箱中可纵向运动地设置的、并和一个在阀体中构造的阀座共同作用的阀元件，该阀元件在装入位置通过一个电磁驱动器可在阀座的关闭方向操作，其中，阀元件的至少一部分设置在由阀箱在阀座的区域中限定的阀室内。

[0008] 与此相反，根据本发明的阀装置具有一个与阀元件共同作用的和如此实施的保持机构，使得阀元件由保持机构在其第一次驱动器方面的操作前保持在一个对应于阀座的打开状态的位置，并在阀元件的第一次驱动器方面的操作后保持机构的作用方式被撤销。

[0009] 这意味着，阀元件在第一次驱动器方面的操作前优选在集成有该阀装置的液压系统的抽真空过程和充满过程期间在阀装置的所有位置中保持在阀座被打开的位置，并且保持机构的作用方式在阀元件的第一次电磁操作后通过它被撤销，其中阀元件的可运动性随后在阀装置的运行中不再由保持机构所影响或影响甚微。

[0010] 根据本发明的主题的其他的优点和有利的改进方案产生于说明书、附图和权利要求。

附图说明

[0011] 在附图中示意简化示出根据本发明的主题的三个实施例，其在下面的说明中详细介绍，其中在不同实施例的说明中为了清晰起见，对于结构和功能相同的构件使用同样的附图标记。

[0012] 图1根据本发明实施的阀装置的示意纵截面图，

[0013] 图2以放大的视图示出图1中详细描述特征的区域II，

[0014] 图3以一个在图2中详细表示的视图方向Z单独示出在图2中示出的保持机构，[0015] 图4以另一实施方式的放大视图表示图1中详细表示的区域II，

[0016] 图5以一个在图4中表示的视图方向Y单独示出在图4中的保持机构的实施方式，[0017] 图6根据本发明另一实施方式实现的阀装置的示意纵截面图，

[0018] 图7以俯视图单独表示一个在图6中示出的保持机构，

具体实施方式

[0019] 图1中以示意纵截面图表示一个可电磁操作的阀装置的一部分。阀装置1具有一个可纵向运动地设置在一个阀箱2中的、并和一个形成在阀体3中的阀座4共同作用的阀元件5。

[0020] 阀元件5面向阀座4的区域设置在由阀箱2在阀座4的区域中限定的阀室7内，它的尺寸通过图1中虚线画出的矩形详细表示，其中阀元件5配属于阀室7的区域具有一个第一圆柱形区域5A、一个接着圆柱形区域5A而其直径较小的第二圆柱形区域5B、一个接着第二圆柱形区域5B的平截头圆锥形区域5C、一个又接着平截头圆锥形区域5C的第三圆柱形区域5D和一个接着第三圆柱形区域5D的球拱形区域5E。阀元件5的球拱形区域5E和锥形阀座4共同作用，使得在阀元件5靠置在阀座4上时存在一种密封作用，使得阀座4关闭时把阀室7的流入区域8和阀室7的流出区域9彼此分开。

[0021] 阀装置1基本由在图1中表示的液压模块1A和一个在该液压模块1A上安装的、并未详细表示的电气模块构成，后者以公知的形式和方式由一个线圈、一个电绕组和一个轭环盘组成，以便把液压模块1A的衔铁10作为所谓的电磁驱动器在阀座4的关闭方向上克服在流入区域8和阀室7中主要的压力来操作。

[0022] 衔铁10在一个与阀箱2固定连接的阀拱顶11内可纵向运动的导向，并与阀拱顶11一起限定了多个通道12A，它们把一个在阀拱顶11和衔铁10背离阀座4的端部之间限定的阀静区13通过阀元件5的阀挺杆12B与阀室7连通。

[0023] 在阀装置1无流的状态下阀元件5通过作用于阀元件5上的液压力离开阀座4在阀静区13的方向上推动，使得衔铁10远离阀箱2移动，在阀静区13的区域内压向阀拱顶11并位于其上。在阀元件5和还有衔铁10的该位置中，阀座4由阀元件5或者更确切说由阀元件5的球拱形区域5E释放并且流入区域8与流出区域9相通。

[0024] 此外，在阀装置1的这种状态下工作介质可以通过阀装置1，亦即从阀室7的流入区域8出发经过阀座4导入阀装置的流出区域9和ABS系统(防抱死系统)、TCS系统(牵引控制系统)、或者ESP系统(电子稳定性程序)的一个与流出区域9相通的区域。

[0025] 为关闭阀座4，以公知的形式和方式使阀装置1的安装在阀拱顶11上的电气模块通电，使得该电气模块产生一个电磁力，该电磁力把衔铁从其在图1中表示的位置沿阀座4的方向移动，并使阀元件5的球拱形区域5E密封地压向阀体3的阀座4，从而关闭阀装置1。在阀装置1的这一状态下，流入区域8被从流出区域9分开且没有工作介质流过阀装置
1，此时在流入区域8和流出区域9之间存在一个正的压力降。当在流入区域8中的压力大于阀装置1的流出区域9中的压力时在阀装置的内部存在一个正的压力降。

[0026] 这产生于下面的事实，在流入区域8相对于流出区域9存在一个正的压力降时它通过止回阀14与流出区域9分开，其中，止回阀14在负的压力降下被打开，所谓负的压力降意味着在流出区域9中的压力大于流入区域8中的压力。

[0027] 在阀座4背离阀室7的一侧上在阀体3的内部设置保持机构15，它包括一个杆16和固定该杆16的保持元件17。

[0028] 保持机构15的杆16通过它背离保持元件17的一端与阀元件5的球拱形区域5E一起作用，并且这样实现，即阀元件5在第一次驱动器方面的操作前由保持元件15保持在与阀座4的一个打开的状态对应的、并在图1所示的位置，并且保持机构的作用方式在阀元件5的第一次驱动器方面的操作后被撤销。

[0029] 在保持机构15对应于阀座的打开状态的位置，杆16背离保持元件17的一端在阀室7的流入区域8中在阀座4的方向上突出，使得阀元件5以其球拱形区域5E靠在杆16上，并且阀元件5离开阀座4一定距离设置在阀装置1的内部。

[0030] 保持机构15通过保持元件17在轴向支撑在塑料插入件18上，并且径向在阀体3内部通过三个在图2和图3中详细表示的引导区域19引导，其中以放大视图在图2中表示出在图1中详细描述特征的区域II，和在图3中独立地表示出保持元件17在图2中详细描述特征的视图方向Z。

[0031] 在保持元件17的三个引导区域19之间再次设有三个空隙20，以便能够通过流入区域8尽可能无阻挡地引导在阀室7的方向上流动的工作介质流经保持机构。

[0032] 保持元件17由一个具有引导区域19和空隙20的第一基础区域17A和一个基本为管形或者空心圆柱形的引导管17B构造而成。在引导管17B的一个中心孔中杆16以其背离阀元件5的区域可纵向移动地设置，其中在杆16和引导管17B的连接这样实现，使得杆16相对于引导管17B在刚存一个限定的、作用在杆16上的和从阀元件出发的压力时就能运动。

[0033] 在此，在杆16和保持元件17的引导管17B之间要克服的夹紧力是如此之高，使得阀元件5无需阀元件5或者衔铁10的驱动器方面的操作停留在在图1中所表示的位置，而阀座4通过保持机构15被保持在打开状态。

[0034] 如果电磁驱动器通电，在关闭方向作用的力作用在衔铁10以及阀元件5上，则杆16由阀元件5相对于轴向固定的保持元件17在引导管17B的内部向在图2中表示的位置移动，而阀座4通过阀元件5靠置在阀体3上关闭。

[0035] 这意味着，通过阀元件5驱动器方面的操作引起的杆16相对于保持元件17的移动通过阀元件5的最大调整路径限制，而阀元件5的最大调整路径又受阀座4限定。因为前述夹紧力也在杆16相对于保持元件17的移动后存在于在杆16和引导管17B之间的连通区域内，所以杆16在阀装置1的整个寿命期间停留在在图2中表示的位置，使得保持机构15的作用方式在阀元件5的第一次驱动器方面的操作后被撤销，而保持机构15对阀元件的影响很小，甚至完全没有。

[0036] 图4以放大视图表示图1到图3中的另外可选的根据本发明的实施例在图1中详细描述特征的区域II，在该实施例中保持机构15或者杆16和保持元件17一体式实施。

[0037] 在此，在图4中所表示的保持机构15基本以和在图1到图3中所表示的保持机构15同样的作用方式为基础，因为按照图4的保持机构15在安装在阀体3的内部后并在阀元件5的第一次驱动器方面的操作前以其杆16靠在阀元件5的球拱形区域5E上，使得阀元件5被保持在图1中所表示的位置和阀座4被打开。

[0038] 图4中表示的保持机构和在图1中表示的保持机构之间的显著不同在于，按照图4的保持机构15在保持元件17的区域中具有两个稳定的变形位置，并与杆16构成一体，通过所述保持元件保持机构15在轴向支撑在塑料插入件18上，在径向支撑在阀体3上。在此在图4中表示出保持元件17的第一变形位置，在该位置保持元件17具有一个在阀元件5的方向上定向的弧形轮廓，使得阀元件5的杆16从阀座4压开。

[0039] 在对阀元件5进行驱动器方面的操作时，一个在塑料插入件18的方向上作用的压力通过杆16作用在保持元件17上，使得弹性构造的保持元件17从在图4中表示的稳定的第一端部位置移动到它的用虚线表示的稳定的第二端部位置。在该稳定的第二端部位置保持元件17具有一个离开阀元件5向外指向的并且基本上对应于在图4中所示的弧形轮廓的弧形轮廓，使得杆16面向阀元件5的端部从阀座4以在图4中所示的调整路径X外移。

[0040] 这意味着，保持元件17弹性地构造，使得在阀元件5的第一次驱动器方面的操作时从稳定的第一端部位置向其稳定的第二端部位置切换，在此杆16远离阀元件5移动，并且杆16在阀装置1的整个寿命期间被保持在一个与保持元件17的第二端部位置相应的位置上，在该位置保持机构15对阀元件5的影响很小，甚至完全没有。

[0041] 无论是在图1中还是在图4中表示的阀装置1的根据本发明的实施方式都具有这样的优点，即阀装置的作用方式首先无需塑料插入件18，并且保持机构15可测试和在测试后以简单的形式和方式安装。

[0042] 图5以一个在图4中详细表示的视图方向Y表示在图4中表示的保持机构15，其具有三个引导区域19和三个空隙20。在此不言而喻专业人员可以推断，无论是按照图3的保持元件17还是按照图4的保持元件17都与图中所表示的结构方案不同地来实现，而保持机构15无论在轴向还是在径向在阀装置的内部定位，使在保持机构15的区域内在阀室7的流入区域中流动的工作介质尽可能无阻挡地和在阀室7的方向上以希望的体积流可引导。

[0043] 在图6和图7中表示出保持机构15的另一种根据本发明的实施方式，其中图6表示用保持机构15构造的阀装置1的一个纵向截面，图7单独表示从在图6中详细描述特征的视图方向W中选出的在图6中表示的保持机构15。

[0044] 保持机构15基本构造成圆形构件，其在阀箱2的内部安装在阀元件5的第二圆柱形区域5B的高度上。在其面向阀箱2的外侧上保持机构15具有多个纵向肋21，借助这些纵向肋把保持机构15夹紧安装在阀箱2上。

[0045] 在阀元件5的第一次驱动器方面的操作前，把作为夹紧元件作用的保持机构15装入阀箱2中，使得阀元件5以面向保持机构15的正面靠在保持元件17上，并由保持机构15把阀元件5保持在如图6表示的位置，在该应置阀座4打开。

[0046] 在阀元件5进行驱动器方面的操作时，此时阀座4通过阀元件5的轴向调节在阀座4的方向上关闭，保持机构15与阀元件5一起在阀座4的方向上移动。

[0047] 这意味着，电磁驱动器克服由于保持机构15的纵向肋21作用在阀箱2和保持机构15之间的夹紧力，于是保持机构15从其在图6中表示的第一稳定位置向阀座4关闭的第二稳定位置在阀装置1轴向延伸的方向上调整。这意味着，这样限定在保持机构15和阀箱2之间的夹紧力，其可以由电磁驱动器克服和保持机构15在阀元件5的第一次驱动器方面的操作后停留在其第二稳定位置。这源于下面的事实，在阀装置1的内部在阀装置1的剩余寿命期间在保持机构15上不再作用任何超过在保持机构15和阀箱2之间的夹紧力的力，保持机构15相对阀箱移动。

[0048] 同时，作为环形元件构造的保持机构15用这样的内径实现，使得阀元件5以这样的径向间隙配合(durchgreifen)保持机构15，使得保持机构15不影响阀元件5的轴向运动，和阀装置1的工作方式在正常运行时不被保持机构15改变。

[0049] 在图6和图7中表示的保持机构15与在图1和图3中表示的保持机构的两种实施方式比较具有这样的优点，即按照图6的保持机构不设置在阀座4的区域内，因此不影响工作介质在阀室7的流入区域8中的流动。

[0050] 附图中表示的所有实施方式都具有下面的优点，即阀元件在阀装置的所有位置上在阀元件的第一次驱动器方面的操作前首先在阀装置和集成该阀装置的系统的抽真空阶段和充满阶段被保持在打开状态而没有在稍后的操作中对阀性能产生负面影响的效果。

[0051] 这意味着，在根据本发明实现的阀装置中，可以不使由现有技术中公知的、在阀室中设置的和在阀座的打开方向上作用于阀元件的复位弹簧，所述复位弹簧的缺点是具有较大的误差和在阀装置的运行中受到强烈的、经常由不希望的流动引起的影响。

[0052] 此外不言而喻，保持机构也可以由在附图中表示的不同实施方式的不同特征的组合来构造。所以直接存在这种方案，即保持机构在其基础区域的区域中以对图3说明的形式和方式弹性地构造，而杆相对于基础区域以对图1说明的形式和方式在阀元件5的第一次驱动器方面的操作期间附加地可移动地构造。此外还可以规定，在阀体3的内部设置的保持机构在阀元件5的第一次驱动器方面的操作期间以对图6中说明的形式和方式相对于阀体3移动，在基础元件的区域内弹性地构造，而杆相对于基础元件或者引导管可相对运动地构造，以便使阀元件5短暂地保持在对应于阀座4的打开状态的位置和在后来操作时也不施加显著的影响。