CN101175923A - 流体控制机构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及流体控制机构，其包括至少一个具有至少一个流体致动器如活塞、隔膜、滑板及其组合体或类似构件的主体、以及至少一个盖，在主体和/或盖中设有控制/供应通道，所述控制/供应通道与设置在主体上的流体通道流通相连，其中所述控制/供应通道在所述的主体和至少一个盖之间通过由激光焊产生的焊缝被密封。

Description

流体控制机构及其制造方法
技术领域
本发明涉及根据独立权利要求1和3的前序部分的流体控制机构及其制造方法。
背景技术
例如，欧洲专利申请公开号EP 0316500A1公开一种用于活塞缸单元的控制机构。在这里，为了控制而采用与缸机械连接的中间板，中间板具有从其一表面通到其另一表面的通道开口，用于使阀门的出口与缸室连通。通过这种中间板，就可以实现不同的通断方式。
此外，德国专利申请公开号DE 2933704A1公开一种在阀门组和负载之间的压力介质连接，该负载具有至少一个双向作用的压力介质马达。在这里也采用带开口的密封板，开口起到在密封板平面中延伸的控制通道的作用，控制通道在不同工作状态下连通阀门组外壳和负载的不同连接口。
流体控制机构如气动阀或气动控制阀门包括不同的气动单元。在所谓的主级或主阀门的前面接有前级或先导阀门是很常见的。气动压力信号或气动控制信号被传给主级，主级随后改变自己的位置状况/通断状况。为达到这一目的，先导阀门或前级通过所谓的控制线路或信号线路/通道与主级相连接。主级和前级线路的供应通过流体管路且尤其是气动管路或气动容积来实现。控制通道和供应线路在下文中均简称为流体通道，它们通过在盖和/或主体中的多个孔或槽实现，这些孔或槽通过许多密封件如格网密封被密封。由于格网密封是预制的，所以只能做到控制通道布局的有限改变。此外，所需的大量密封不但容易发生故障，而且要求高昂的组装/生产成本或运营成本，进而付出相当高的费用。在阀门多级布置的情况下，例如在所谓的阀门岛中，由于存在很多接口，所以需要大量的密封，由此造成非常高的成本。另外，为了获得造成密封件预紧所需的表面压力，必须设置大量的螺丝和螺纹，这需要相当高的装配成本。因为格网密封或简单的O形密封圈需要很高的预紧力来保证气密性，所以预紧是必需的。
发明内容
本发明的目的是改进流体控制机构如气动阀或气动控制阀门及其制造方法，从而消除上述问题，并且以低装配成本和进而较少费用来实现各种不同的控制通道分布。而且，尤其也应实现控制通道的最佳密封。
为实现上述目的，本发明提供具有如权利要求1所述特征的流体控制机构以及具有如权利要求3所述特征的制造方法。
本发明的有利的实施例和设计方案是从属于上述独立权项的从属权利要求的主题。
本发明的基本设想是，通过由激光焊形成的焊缝来界定并密封控制通道。就是说，在不需要任何格网密封的情况下，通过焊缝就会实现控制通道的最佳气密。此外，也可以通过激光焊获得各种不同的控制通道或供应通道。由此一来，也可以轻松简单地改变或调整通断流量，该通断流量与不同的启闭时间相谐调。此外，焊缝的配置导致不需要完成额外的切削加工，这是非常有利的。生产过程能自动化也是另一个重要的优点。
有利的是，焊缝不仅用于密封控制/供应通道，还用于将盖固定在主体上。由于借助焊缝将盖固定在主体上，所以可以省掉额外的固定件如螺钉或夹紧件等，这些零件在本身已知的控制机构中被用于实现此时所需的格网密封、O形密封圈或类似密封的预紧。这样一来，组装成本也可显著降低。与格网密封、O形密封圈等密封相比，密封的长期有效作用也得到明显改善，这是因为焊缝在经过很长时间后几乎不磨损，因而能做到气密。
所述盖优选由允许激光束透射的塑料制成。
此外，激光束有利地如此聚焦，即激光束焦点位于通道边缘区域内。为了产生焊缝，激光束优选以自动方式沿通道边缘移动。
为了获得控制/供应线路的不同“编排”而可以规定，控制/供应通道或流体通道具有可有目的破除的流体阻断件。在这里，有目的破除可通过在理论断裂点处的破裂、通过穿透、钻孔、熔化或者通过在用于制造主体/盖的塑料模具中的可换式插入件等方式来实现。如果采用熔化，则此时最好采用激光束，借助激光束也实现了用于密封控制/供应通道的焊缝。
附图说明
其它的优点和特征是以下对实施例所作说明以及附图所示的内容。其中：
图1a和图1b分别是本发明所用流体控制机构的俯视图和侧面剖视图；
图2是图1所示流体控制机构的主体的俯视图；
图3a表示本发明所用流体控制机构的盖的一个实施例；
图3b表示本发明所用流体控制机构的盖的另一个实施例；
图4表示图2所示主体的沿线IV-IV的截面图；
图5表示图2所示主体的沿线V-V的截面图。
具体实施方式
如图1a和图1b所示，呈气动阀形式的流体控制机构包括主体100，在该主体上安装有盖200。在盖200或者主体100内设有控制/供应通道210和212，所述控制/供应通道与控制/供应通道110和112相连通。例如，缸室120设置在该主体内，活塞130、滑板或隔膜或者其组合体可移动地布置在缸室120内。
在该流体控制机构的前面，可以设置先导阀门或预控机构300，该先导阀门或预控机构通过流体通道114、115和116有选择地同控制/供应通道210和212相连接。如图1b所示，这例如可以通过对呈隔挡形式的流体阻断件进行钻孔、破裂或穿透来完成，该流体阻塞件布置在通道114和通道115、116之间。应当注意的是，控制通道210、212不仅可以设置在盖200中，而且可以设置在主体100的面向盖200的表面上，或者一部分设置在主体100表面上，一部分设置在盖200中。控制通道210、212的边界由布置在通道边缘区域内的焊缝700界定。
图2表示由塑料制成的主体400的另一个实施例，该主体具有用于供应压力的孔405、410、415和420。孔410和420通入缸室430(图4)，而孔405和415如上所述因隔挡状流体阻断件407和409破裂或钻孔而与控制通道414相通。如图2所示，主体400包括界定控制通道的腹板450。如图3a所示的盖500或如图3b所示的盖600如此放置在主体400上，即如图3a所示的盖500和如图3b所示的盖600按照旋转180°的方式放置在主体400上。
盖500和600由能透过激光束的塑料制成，因而激光束就像被用于激光焊那样能穿透盖500、600到达腹板450。激光束聚焦在腹板450区域并熔化腹板450。此时，加热一方面可以通过聚焦来实现，另一方面通过主体400吸热来实现。就是说，在这种情况下，激光束不能透过主体400，因而激光束的聚焦和相应反射导致腹板熔化。同时施加在盖500和600上的压力也将热传递给盖500和600，在那里造成盖600的局部变热。这样的加热和压力使主体400和盖500、600相互连接。此时出现的焊缝将设于盖500和600中的通道510、520以及通道610、620和630密封，同时将盖500和600固定在主体400上。代替可透激光束的盖500和600和不透激光束的主体400，也可以设置透激光束的主体400和不透激光束的盖500和600。
如图2和图3b所示，为了实现不同的控制通道分布，可以在主体400的稍后形成的控制通道620和630的区域内设有横隔455。同样，盖600具有呈分隔壁形式的流体阻断件645。分隔壁可以具有理论断裂点并且可以通过穿透、破裂等方式被破除，从而将由通道620和630形成唯一的连贯通道。如果流体阻断件645未遭破除，则也在横隔455的区域内形成焊缝，从而通道620和630被相互分隔开，结果得到了控制机构的另一种控制可行方式。流体阻断件的破除可以被理解为“编排”。这样一来，不仅能连通或断开控制通道，也能连通或断开供应通道。通过这种方式，可以用同样的主体和盖来实现各种不同的控制机构，例如两位三通阀或三位五通阀。结果，生产主体和盖时的工具和零件数量明显减少，进而能成本低廉地实现这种控制机构。
1. 一种气动控制机构，包括至少一个主体(100；400)和至少一个盖(200；500；600)，所述主体具有至少一个气动致动器如活塞(130)、隔膜、滑板、其组合体或类似构件，在所述主体(100；400)和/或所述至少一个盖(200；500；600)中设有控制/供应通道(210，212；510，520；610，620，630)，所述控制/供应通道与设置在所述主体(100；400)中的流体通道(110，112；405，410，415，420)流通相连，其特征在于，所述控制/供应通道(210，212；510，520；610，620，630)在所述主体(100；400)和所述至少一个盖(200；500；600)之间通过由激光焊产生的焊缝(700)被密封。
2. 根据权利要求1所述的气动控制机构，其特征在于，所述至少一个盖(200；500；600)通过所述焊缝(700)被固定在所述主体(100；400)上。
3. 一种制造气动控制机构的方法，所述气动控制机构包括至少一个主体(100；400)和至少一个盖(200；500；600)，所述主体具有至少一个气动致动器如活塞(130)、隔膜、滑板、其组合体或类似构件，在所述主体(100，400)和/或所述至少一个盖(200；500；600)中设有控制/供应通道(210，212；510，520；610，620，630)，所述控制/供应通道与设置在所述主体(100；400)中的流体通道(110，112；405，410，415，420)流通相连，其特征在于，所述控制/供应通道(210，212；510，520；610，620，630)在所述主体(100；400)和所述至少一个盖(200；500；600)之间通过由激光焊产生的焊缝(700)在通道边缘区域内被密封。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少一个盖(200；500；600)通过所述焊缝(700)被固定在所述主体(100；400)上。
5. 根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述主体(100；400)或所述至少一个盖(200；500；600)由允许激光束透射的塑料制成。
6. 根据权利要求3至5之一所述的方法，其特征在于，所述激光束以激光束焦点位于所述通道边缘区域内的方式聚焦。
7. 根据权利要求3至6之一所述的方法，其特征在于，所述激光束沿所述通道边缘移动。
8. 根据权利要求3至7之一所述的方法，其特征在于，所述控制/供应通道(210，212；510，520；610，620，630)和/或流体通道(110，112；405，410，415，420)包括可选择破除的流体阻断件(407，409；645)。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述流体阻断件(407，409；645)通过破裂和/或穿透和/或钻孔和/或熔化和/或在塑料模具中的可换式插入件被破除。

Claims (9)

1.一种流体控制机构，包括至少一个主体(100；400)和至少一个盖(200；500；600)，所述主体具有至少一个流体致动器如活塞(130)、隔膜、滑板、其组合体或类似构件，在所述主体(100；400)和/或所述至少一个盖(200；500；600)中设有控制/供应通道(210，212；510，520；610，620，630)，所述控制/供应通道与设置在所述主体(100；400)中的流体通道(110，112；405，410，415，420)流通相连，其特征在于，所述控制/供应通道(210，212；510，520；610，620，630)在所述主体(100；400)和所述至少一个盖(200；500；600)之间通过由激光焊产生的焊缝(700)被密封。
2.根据权利要求1所述的流体控制机构，其特征在于，所述至少一个盖(200；500；600)通过所述焊缝(700)被固定在所述主体(100；400)上。
3.一种制造流体控制机构的方法，所述流体控制机构包括至少一个主体(100；400)和至少一个盖(200；500；600)，所述主体具有至少一个流体致动器如活塞(130)、隔膜、滑板、其组合体或类似构件，在所述主体(100，400)和/或所述至少一个盖(200；500；600)中设有控制/供应通道(210，212；510，520；610，620，630)，所述控制/供应通道与设置在所述主体(100；400)内的流体通道(110，112；405，410，415，420)流通相连，其特征在于，所述控制/供应通道(210，212；510，520；610，620，630)在所述主体(100；400)和所述至少一个盖(200；500；600)之间通过由激光焊产生的焊缝(700)在通道边缘区域内被密封。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少一个盖(200；500；600)通过所述焊缝(700)被固定在所述主体(100；400)上。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述主体(100；400)或所述至少一个盖(200；500；600)由允许激光束透射的塑料制成。
6.根据权利要求3至5之一所述的方法，其特征在于，所述激光束按照激光束焦点位于所述通道边缘区域内的方式聚焦。
7.根据权利要求3至6之一所述的方法，其特征在于，使所述激光束沿所述通道边缘移动。
8.根据权利要求3至7之一所述的方法，其特征在于，所述控制/供应通道(210，212；510，520；610，620，630)和/或所述流体通道(110，112；405，410，415，420)具有可选择破除的流体阻断件(407，409；645)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述流体阻断件(407，409；645)通过破裂和/或穿透和/或钻孔和/或熔化和/或在塑料模具中的可换式插入件被破除。
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