CN101663524A - 空气控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阀，具有壳体(1)和活塞(2)，其中活塞(2)具有连接两个端面(4；5)的通道(3)并具有在外部在活塞(2)上径向向外凸出的、设置在活塞(2)的两个端面之间的活塞环(9)，在该阀中，在两个端面中的一个(5)上设置有环形轴向地指向的阀密封件(13)，该阀密封件的端面(14)形成了活塞(15)的封闭面并在活塞(2)的关闭状态下抵靠于相应的阀室(7)的座面(15)。此外，活塞(2)以及阀密封件(13)这样来确定尺寸和设置，即它们的作用面(16；17)在活塞(2)的开启状态下实际上得到平衡，以及在关闭的状态下，端面(5)的作用面(16)在阀密封件(13)的区域中小于处于对面的端面(4)的那个作用面。

Description

空气控制阀

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的阀。

背景技术

对于制造塑料瓶、特别是PP瓶和PET瓶来说，坯料或预加工料在空心体吹气机的吹气缸中通常在两个步骤中被充气制成其最终的形状。为此，坯料已经基本上具有完成的瓶头部，其保持在空心体吹气机的风嘴中并且与压缩空气系统连接。通过吹入压缩空气经过瓶头部，坯料被充气并最后变为其最终的形状。

这种充气过程通常在一种分为两个阶段的方法中实施，其中预吹气作为第一阶段以在2至20bar之间的压力值通过预吹气阀来进行，并且随后在第二阶段里，最终吹气，也就是说使塑料瓶成形为其最终形状，以在15至40bar之间的压力值通过主吹气阀来进行。这两个阀分别与一个具有与相应的方法阶段相对应的压力势的压力源连接。

为了确保经济的生产，这种过程必须尽可能快速地进行。为此，通常应用一种由两个阀(一个预吹气阀和一个吹气阀)所组成的阀设置，其例如设置在一个共同的组件上。

紧接着在这两个充气阶段之后，必须在可以将塑料瓶从与吹气缸连接的风嘴移开之前，断开与压力源的连接并将压力从塑料瓶和从输送通道里排出。这个过程步骤也称为排气。

这种排气通常通过排气阀来实现，该排气阀与吹气缸连接并在开启状态下将压缩空气排到周围环境中。

由于用于吹气过程的压力水平和空气量必须借助于压力产生装置形成，因此，将该空气量排出到周围环境意味着相应的大的能量损失。为此，公开了一些装置和方法，用于重新回收至少一部分的这种排出的空气并将其作为过程空气来使用。

例如已知了阀门装置，其中压缩空气的部分回收通过一个单独的阀、一个所谓的节气阀来实现，该阀设置在吹气缸与排气阀之间。

所有这些阀都必须为了流程而受到控制，为此采用了各种不同的系统。例如磁性地操纵这些阀或者也借助于单独的控制阀气动地操纵这些阀。由于空心体吹气机无论如何都要利用压缩空气来实现运转，这种工作介质基本上也适合于作为用于阀的控制介质。

在这种传统的空气控制的阀中的一个问题在于，即一方面这种阀的动作时间取决于控制阀的压力的水平，而且另一方面阀的功能取决于需要控制的流量。也就是说，这种阀实际上不能空转地，也就是说在没有这种工作压力的情况下被控制。

由DE 1 142 938例如已知了一种气动的快速开关阀，其可以断开高压管路的输送，并且在关闭的状态下同时提供了断开的排气管路的排气。该阀门装置的一个缺点在于，即存在着比较大的死区，其在对阀进行操纵时充满了压缩空气并最终又排放到周围环境中。

发明内容

本发明的目的在于提出一种空气控制阀，该阀具有尽可能短的动作时间以用于实际上任意的压力水平，该阀具有尽可能小的死区。

根据本发明，该目的通过一种具有根据权利要求1所述的特征的阀得以实现。其它的根据本发明的实施例由其它的权利要求2至12的特征得出。

因此，根据本发明的阀设计为，具有：壳体；活塞，该活塞在两个终端位置之间可纵向移动地设置在壳体中，其中活塞的第一端面通入第一阀室并且活塞的第二端面通入第二阀室，其中第一和第二阀室可以通过设置在壳体中的连接通道与外部的压力管路或者说压力源连接；其中活塞具有连接两个端面的通道并具有在外部在活塞上径向向外凸出的、设置在活塞的两个端面之间的活塞环，该活塞环通入壳体的腔，并且该腔分成第一控制腔和第二控制腔。根据本发明，在两个端面中的一个上设置有环形轴向地指向的阀密封件，该阀密封件的端面形成了活塞的封闭面并在活塞的关闭状态下抵靠于相应的阀室的座面。此外，通道在活塞以及阀密封件的内部中这样来确定尺寸和设置，即在阀密封件的区域中形成了逆向于关闭方向起作用的作用面，该作用面小于活塞的处于对面的端面的作用面；以及活塞环在第一控制腔中的第一作用面小于活塞环在第二控制腔中的第二作用面，其中第一控制腔通过第一控制压力管路与控制压力存储容器连接以及第二控制腔通过控制阀可控制地或者与周围环境或者与控制压力存储容器连接。通过这种结构可以实现一种通过活塞环的两个控制腔来对活塞的简单的控制，其中控制力可以相对较小地取消并因此可以采用传统的、简单的控制阀。由于相应的控制面径向从活塞向外凸出地设置，因此，其一方面在尽管是大的作用面的情况下仍具有紧凑的尺寸。通过确定活塞的作用面的尺寸，在开启的情况下，该活塞由工作压力自身来支撑，这促成了非常快速的开启和关闭时间。

作用面之间的比例有利地这样来选择，即在阀开启的情况下，也就是说当活塞的阀密封件已经从阀座上离开时，该比例几乎是平衡的以及几乎是同样大的。因此实际上没有力在纵向方向上作用到活塞上并且活塞为了其移动仅需要比较小的控制力。在阀的关闭状态下，也就是说当活塞的阀密封件抵靠于阀座时，作用面之间的比例达到大约80％，也就是说，作用面在阀密封件的区域里仅为活塞的其它端面的作用面的大约80％。

阀密封件例如具有作为封闭边缘的圆形的法兰，该法兰具有基本上直的封闭面，其中封闭面优选垂直于活塞的关闭方向指向。因此实现了在大的开启横截面的情况下的良好的密封效果。在此，封闭面有利地为活塞的相应的端面的作用面的5％-25％之间。在阀开启的情况下，也就是说在将活塞和阀密封件从其座上抬起的情况下，阀实际上立刻取得完全的压力平衡，这是因为活塞的两个端面的两个作用面现在实际上是同样大的，由此，用于活塞的移动力降低并且因此获得了高的活塞速度，也就是说阀的开启速度。

阀密封件的法兰的的外侧面例如设计成相对于封闭面径向向内倾斜。这意味着，法兰在封闭面的方向上卡紧。因此创造出一个作用面，该作用面可以通过在相应的阀室里起控制作用的压力而将指向开启方向的力施加到活塞上。因此可以例如实现超压-紧急开口，当压力水平和压差相对于在活塞的其它阀室和通道里的压力而超过规定的值时，则该超压-紧急开口使得活塞抬起。

活塞和阀密封件例如设计为一体地由一种材料、优选由塑料制成。因此，活塞可以简单地制成为单独的部件，并且对于比较小的直径来说也可以这样设计。

可选地，活塞和阀密封件设计为两部分地由不同的材料制成，其中阀密封件优选地由塑料制成。因此，活塞可以例如由金属以比较小的壁厚制成，以及阀密封件可以简单地插在活塞的相应的端面上并且与之连接。

通道例如设计成在活塞的两个端面之间是直的并具有不变的横截面。因此获得在流动技术更加有利的通道，该通道仅具有最小的压力损失。

通道的横截面例如与到第一阀室中的进入通道的横截面相符。因此，在该区域中没有发生流动速度的变化，这就同样也使得流动损失和压力损失最小化。

活塞的外直径例如在其端面的区域中同样大。因此获得了就几何形状而言明确和清楚地限定的作用面，这些作用面已经可以在两个阀室之间的压差很小的情况下将力施加到活塞上。

阀座例如设置在辅助活塞的上方的端面上，该辅助活塞优选地与活塞同轴地在第二阀室中可移动地设置在壳体中并且在活塞的上方的终端位置上可移动地抵靠于阀密封件。该辅助活塞可以因此用作为止回保险和止回阀。也就是说，通过辅助活塞的移动，阀在活塞的开启的位置上也可被关闭。在此获得了一种简单和节省空间的结构，该结构可以简单地集成到阀的壳体里。

辅助活塞的下方的端面例如通入阀室，该阀室与第二阀室的连接通道连接。因此获得自动地通过在第二阀室中起控制作用的压力而起作用的止回阀。通过在辅助活塞的该阀室与位于其上方的第二阀室之间的也仅是很小的压差，引起了，通过通向第二阀室的输入管，一旦当在该侧面上产生了比在第一阀室的和活塞的通道的区域中更高的压力并且因此使得止回保险激活，则就已经获得了充足的关闭力，该力将辅助活塞向上挤压，也就是说使阀自动关闭。

在辅助活塞的下方的端面上的作用面在该辅助活塞的下方的终端位置上与上方的端面的作用面相比是同样大的或更小。因此，辅助活塞在压力比例平衡的情况下安全地停留在其下方的终端位置上，并因此允许了该阀被开启并保持住。直到当存在比与这两个面的比例相符的情况更高的压差时，辅助活塞才向上移动并关闭该阀。

例如在辅助活塞的下方的端面的阀室中设置有弹簧件，该弹簧件弹性地抵靠于辅助活塞的下方的端面。为了支持辅助活塞的关闭作用，也就是说在活塞方向上的移动，可以附加地安装有弹簧，该弹簧特别在无压的状态下使阀可靠地保持为关闭，而不取决于活塞的位置。

例如在通向第一阀室的输入管中设置有止回阀，优选为纯粹控制压力的止回阀。在第一阀室的区域中也可以设置有止回阀。

根据本发明，阀作为空心体吹气机的预吹气阀、主吹气阀、节气阀或排气阀来应用。在此可以使用相同的阀原理以用于各种不同的阀功能，这简化了吹气模具的、也就是说组合成一个组件的阀装置的结构。有利地，这种阀可以配有彼此平行走向的、优选地指向相同的方向的输入管和输出管。

附图说明

下面参照附图更详细地说明本发明的实施例。图中示出：

图1示意性地示出穿过根据本发明的、用作高压阀的处于关闭位置上的阀的纵剖面；

图2示意性地示出随空心体吹气机的吹气过程的时间变化的压力曲线；

图3示意性地示出用于根据图2的过程的、处于关闭位置上的预吹气阀的简化的纵剖面；

图4示出具有关闭的止回阀的、处于开启位置上的根据图3的纵剖面；

图5示出具有开启的止回阀的、处于开启位置上的根据图3的纵剖面；

图6示意性地示出穿过根据本发明的、用作高压阀的处于关闭位置上的阀的简化的纵剖面；

图7示出处于开启位置上的根据图6的纵剖面；

图8示意性地示出穿过根据本发明的、用作具有额外的止回阀的节气阀的处于关闭位置上的阀的简化的纵剖面；

图9示出具有开启的止回阀的、处于开启位置上的根据图8的纵剖面；

图10示出具有关闭的止回阀的、处于开启位置上的根据图9的纵剖面；

图11示意性地示出穿过根据本发明的、作为排气阀的处于关闭位置上的阀的简化的纵剖面；

图12示出处于开启位置上的根据图11的纵剖面；

图13示意性地示出穿过根据本发明的、处于关闭位置上的阀的一个可替换的实施例的简化的纵剖面；

图14示出处于开启位置上的根据图13的纵剖面；和

图15示意性地示出穿过在一个特殊的实施例中根据图1的阀密封件的下方的区域的纵剖面。

具体实施方式

在图1中纯粹示意性地示出穿过根据本发明的阀的纵剖面。在壳体1中可纵向移动地设计有活塞2，其作为环形活塞并具有在中间设置的、在活塞2的两个端面4和5之间贯通的通道3。

活塞2的上方的端面4通入第一阀室6，该第一阀室同样也设计在壳体1中并且例如通过压力管路7与外部的压力源8连接。

活塞2的下方的端面5通入第二阀室7，该第二阀室例如通过同样也设置在壳体1中的连接通道8与压缩空气控制的装置、例如空心体吹气机的吹气缸(未示出)连接。

此外，活塞2在其中间的区域中具有径向向外凸出的活塞环9，该活塞环通入壳体的环形腔10并且将该环形腔10分为两个控制腔：在图1中位于上方的第一控制腔11和在图1中位于下方的第二控制腔12。

在活塞2的外部上和在壳体1的相应的活塞开口的内壁上设置有多个密封环或者密封包，以便使阀室6和7彼此密封并且相对于控制腔11和12密封。

活塞2有利地以环形活塞的形式这样来设计：通道3具有尽可能大的直径；以及通道3的横截面在两个端面4和5之间保持不变并且直线地、有利地与活塞2的纵向轴同轴地走向。

在图1所示出的实施例中，在活塞2的下方的端面5上设置有阀密封件13。该阀密封件13在其端面上具有封闭面14，该封闭面在活塞2的关闭状态下密封地抵靠于在下方的阀室7的底部上的相应地设计的座面15。因此，在下方的阀室7进而连接通道8以及上方的阀室6和压力管路7之间的连接被中断并且阀被关闭。

阀密封件13现在还具有作用面16，也就是说在封闭面14的内壁与通道3的内壁之间设置的面，该作用面小于活塞2的上方的端面4的作用面17。因此，活塞2通过在这两个作用面16与17之间的差异，由在第一阀室6中以及因而也在通道3中起控制作用的压的压力被向下压紧并且独立地保持在关闭位置上。

这对于技术人员是明确的，即这种静止位置例如可以通过设置在关闭方向上起作用的弹簧而获得支持，从而使阀门即使在无压状态下也可靠地停留在关闭位置上。

阀密封件13有利地由耐磨损的、尽可能坚硬的材料制成并且作为单独的部件设置在活塞2上。

例如高坚固性的和尽可能耐热的塑料可以考虑作为材料，作为另外的优点，该塑料在活塞2进行快速关闭运动的情况下具有减震的优点，并因此一方面允许很高的关闭速度和另一方面具有很高的耐磨强度。

可选地，阀密封件13也可以设计为直接在活塞2的下方的端面5上的集成的构件。

为了在开启的情况下限制活塞2的运动，有利地在活塞2的外部上设计有例如作为环形面的止挡边缘18，该止挡边缘可以在被排气的室中，也就是说在与周围环境连接并因此是无压的室中逆向于止挡面20运动。

这对于技术人员是明确的，即壳体1可以与活塞2的形状和结构相对应地设计成一体构成的或由多部分构成的，仅仅出于简明的原因，壳体1在附图中示为一体构成的。

为了对活塞2进行控制，两个控制腔11和12与控制压力源21连接。因此，例如上方的控制腔11直接与控制压力源21连接并且下方的控制腔12通过控制阀22与控制压力源21连接。控制阀22在阀门的关闭位置上被关闭并且这样设计，即在该关闭位置上，下方的控制腔12与周围环境相连通地连接，也就是说排气。因此，上方的控制腔11处于压力下并且下方的控制腔12被排气，这使活塞2通过第一作用面23保持在其关闭位置上。

在此，第一作用面23在几何尺寸上小于在下方的控制腔12中的活塞环9的第二作用面24。

如果现在开启控制阀22，则下方的控制腔12同样也与控制压力源21连接，由此，在控制腔12与11之间的力差受到作用而向上调整。

如果该力差现在通过活塞2的端面4和5的作用面16和17的差异的挤压力而克服了活塞的保持力，则活塞2和封闭面14从座面15脱开，并且活塞2向上运动。通过活塞2的端面4和5的几何设计以及相应的作用面的几何设计，现在在抬起阀密封件13之后实际上立刻形成了同样大的作用面。因此仅需要一个较小的力消耗以用于阀的快速的、完全的开启，也就是说用于活塞2在其上方的终端位置上的完全的运动。

通过活塞环9的作用面23和24的外置的布置以及活塞2的通道3的尽可能大的横截面的外置的布置，可以由此以相对较小的控制压力水平对活塞2进行控制。这又允许使用很小的进而在价廉的控制阀22上的用于控制的快速关闭的阀，该阀具有带有高的压力水平的压力源8。

这种阀装置的另一个优点还在于，为了阀的可靠的功能，也就是说为了活塞2的开启和关闭，不需要从外部的压力源8方面的工作压力，也就是说阀自身以非常小的控制压力水平来工作。由于在第一阀室6与第二阀室7之间不需要压差，因此当两个阀室6和7实际上没有压力或具有相同的压力水平时，也可以对阀进行控制。

这种性能使得该应用恰好特别适合于空心体吹气机，如同在下面的实施例中还要详细说明的那样。在图2中示出了用于吹气过程，例如用于制造PET(聚对苯二酸乙二醇酯)瓶的典型的随时间而变化的压力曲线。

在第一时间段T1期间，通过预吹气阀将预吹气压力(2至20bar之间的典型范围)以直至水平P1而吹入到吹气缸里并短时间地保持。随后，在时间段T2期间，通过主吹气阀将主吹气压力(典型地直至40bar；但一直高于预吹气压力P1)以直至水平P2吹入并同样也保持一个短的时间段。压力的排出同样也分两阶段进行，也就是在第一阶段中在时间段T3期间作为所谓的节省或剩余利用，在那里压力被吹出到预吹气压力系统或另一个具有更低的作为P2的压力水平的压力系统中并且剩余压力紧接着直接在时间段T4中被吹出到周围环境中，以便使吹气缸和瓶处于无压状态。

这四个阶段以传统的方式通常通过四个为此特别设计的阀来控制，这些阀组合在所谓的吹气模块里并尽可能靠近于吹气缸设置。根据本发明的阀可以普遍地仅利用轻微的变型而应用于所有四个阶段，如同按照在下面的描述中还要说明的那样。由于阀具有非常短的关闭-和开启时间并也可以在没有在输入端和输出端之间的压差的情况下接通，因此可以例如在直至接近于预吹气压力P1的情况下进行节省过程，并通过大的开口横截面和快速的接通时间可以对全部的持续过程产生正面的影响，也就是说缩短该持续过程。

此外，可以利用简单的控制阀22来使该阀运转，为该控制阀或者供给预吹气压力P1或者供给与之无关的控制压力PP，该控制压力可以具有低于预吹气压力P2的水平。这种阀可以由大批量生产的产品而购买到并且因此具有对于吹气模具的总体费用的正面的影响。

另一个很大的优点在于，即该阀也明显地具有确定的紧急情况反应性能，也就是说活塞2的一个确定的开启或关闭位置即使在控制压力PP中断的情况下也保持被调节或者在工作压力系统里的压力升高的情况下独立地被调节，从而可以实现不会产生危险性的超压-情况。由于控制压力PP通常在这种装置中借助于压力调节器从主吹气压力P2中取出，因此即使是在主吹气压力P2发生完全中断的情况下，相应的阀的位置也保持为预定的和确定的。这可能例如是在装置被紧急切断的情况下或者是在主吹气压力的供给管路中的管路发生断裂的情况下。

图3纯粹示意性地示出了根据本发明的阀的一个实施变体的纵剖面图，该实施变体适合于作为在根据图2的时间段T1期间的预吹气阀。与根据图1的实施例不同的是，该阀在壳体1的下部区域中具有与活塞2同轴的、可移动的辅助活塞30。

该辅助活塞30在其上方的端面31上具有用于阀密封件13的阀座15。下方的端面32通入阀室33并且例如贴靠于压力弹簧34支撑。阀室33从它那方面通过通道33′与下方的阀室7连接。

在控制阀22关闭的情况下，活塞2在其下方的、关闭的终端位置上定位并且阀密封件13抵靠于阀座15。因此，施加在阀输入侧上的预吹气压力P1相对于阀室7密封。

如果现在开启控制阀22，如图4所示，活塞2在其上方的、开启的位置上移动，这是因为通过控制压力PP形成了在两个控制腔11与12之间的力差。因此，预吹气压力P1现在可以穿过活塞2向阀室7流动并且最终到达吹气缸(未示出)。辅助活塞30停留在其下方的位置上，这是因为上方的端面31具有比下方的端面32更大的面积，因此通过在阀室7中和在阀室33中的相同的控制的压力而产生了向下作用的力。压力弹簧34这样地设计，即其压力小于该所述的、在辅助活塞30上所产生的压力。

现在如果在预吹气时间T1结束之后开始主吹气过程T2，则因此在输入管中到吹气缸的压力进而在输入管中到预吹气阀的阀室7的压力也都升高，如同在图5中所示的那样。当然不会马上形成完全的主吹气压力P2，但是该压力升高而超过压力P1。

由于阀室33的通道33′首先被加载该升高的压力，因此在阀室33里相对于阀室7而产生了很小的超压，该超压在所示出的设置中与弹簧34一起将辅助活塞30从其下方的位置抬起并且向上移动。因此现在也增大了下方的端面32的作用面，例如增大到与上方的端面31成相同大小，由此辅助活塞30单独地基于压力弹簧34的弹簧力而向上抵靠于活塞2移动，并因此关闭阀门。

该关闭运动无需激活，也就是说无需关闭控制阀22就可自动地基于根据图2的压力曲线进行。

如果现在操纵、也就是说关闭控制阀22并且下方的控制室12因此是无压的，则该阀不取决于活塞2的情况和位置而保持关闭，至少当下方的阀室7和阀室33不是完全无压时以及当在此有一个超压相对于P1起控制作用时。此外，一旦在控制室11中起控制作用的控制压力PP克服了阀室33的压力，额外还由在阀室6中的预吹气压力P1支撑，则活塞2与辅助活塞30一起，一如既往地在关闭位置上，向下移动到根据图3的起始位置上。

因此，辅助活塞30作为自动的止回阀相对于通至阀室7的输入管工作。

图6示意性地示出了对于作为主吹气阀的应用的类似图1的根据本发明的阀的简化的纵剖面图。该主吹气阀控制了将主吹气压力P2例如输送到空心体吹气机的吹气缸，相应于根据图2的时间段T2。

如同已经参照图1所描述的那样，将主吹气压力P2输送到阀室7中的过程由关闭的活塞2而中断，这是在控制阀22关闭的情况下。

图7示出了根据图6的在开启状态下的阀。通过开启控制阀22，如同已经在图4的描述中所显示的那样，活塞2向上移动到其上方的、开启的位置上并且主吹气压力P2可以穿过阀门流入到阀室7中并且因此流入到由此连接上的吹气缸(未示出)里。通过活塞的快速的开启-和关闭时间，可以获得非常陡峭的吹气曲线(根据图2)并因此缩短了吹气时间T2。

在图8中还简化地示意性地示出了对于作为节气阀的应用的类似图1的根据本发明的阀的纵剖面图。这种阀用于使在空心体吹气机的吹气缸和瓶里的压力从主吹气压力P2的水平降低到预吹气压力P1的水平的范围中，并且或者是用于供给单独的节气储罐和节气系统PS或者是用于直接引回到预吹气系统中。

由于这种阀在预吹气-和主吹气过程期间必须保持为关闭的，因此在这里重新采用了如同已经在图1中所示出的那样的相同的设置，也就是说在控制阀22关闭的情况下的关闭的活塞2。在此，活塞2即使是在下方的阀室7里的主吹气压力P2很高的情况下也保持为关闭。

在上方的阀室6的上方，现在设置有止回阀、例如以在阀室41里所设置的辅助活塞40的形式，该止回阀例如与节气系统PS连接。辅助活塞40在此纯粹示意性地作为在关闭位置上的、与活塞2同轴的、可移动地设置的关闭活塞而示出。辅助活塞40通过节气系统的起控制作用的压力PS而保持在该关闭位置上。该关闭位置当然也可以通过弹簧(未示出)来支撑。

在主吹气过程的终点，现在在根据图2的时间段T3中，该节气阀通过控制阀22的开启而被开启，如同这在图9中所示出的那样。

在此，该开启过程与已经描述过的根据本发明的阀的开启过程相同。因此现在主吹气压力P2到达上方的阀室6中并且因此将辅助活塞40向上压，从而使得到节气系统PS的连接被开启。因此压力P2现在可以流入到节气系统PS里，直至辅助活塞40被重新关闭。

在图10中示出了根据重新关闭辅助活塞40的这种状态，当辅助活塞40的关闭力超过在上方的阀室里的由于从吹气缸和瓶容积里流出而降低的压力的开启力时，则随后就达到这种状态。有利地这样来设计辅助活塞40，即这是在降低的主吹气压力与节气压力PS之间的压差为大约1bar的情况下。在此，辅助活塞40的移动也自动地和并不取决于控制阀22来进行。

在图11中还示意性地示出了对于作为排气阀的应用的根据本发明的阀的简化的纵剖面图。与迄今为止所示出的阀功能相区别地，该阀在控制阀22关闭的情况下应该是开启的。因此，例如在控制压力供给PP的压力损失的情况下实现了排气阀的紧急开启。

为了实现该目的，控制腔11和12的设置与活塞2的阀密封件13相比是相反的，也就是说控制腔12的更大的作用面在图11中设置在控制腔11的上方，从而在控制阀22开启的情况下，也就是说在同时为两个控制腔11和12供给控制压力PP的情况下，活塞2保持在下方的、关闭的位置上。因此，在阀室7里起控制作用的压力，例如是预吹气压力P1或主吹气压力P2，可以不经过活塞2和上方的阀室6，而是例如通过消声器45到达周围环境里。

一旦现在关闭控制阀22，通常在根据图2的排气过程期间，阀就被开启，如同图12中所示的那样。通过在控制腔11里起控制作用的控制压力PP，活塞2(在大多数情况下由在阀室7里在阀密封件13的外侧上的向内倾斜走向的面上的压力来支撑)向上移动到其开启的位置上，并且在阀室7里的压力可以通过在活塞2里的通道3被输出到周围环境。

但是这种开启也在一种紧急情况下进行，即当例如控制阀22的控制发生故障时。

如对于技术人员来说清楚地由这两个附图11和12中所得知地，该阀可以由此实现，即阀密封件13根据图1设置在活塞2的上方的端面4上并且这两个控制腔11和12在控制阀22上的接口互换。因此，所有所示出的阀的变体基本上都可以利用壳体1和活塞2的相同的结构来设计，这使得其在阀门组上的设置，例如对于在空心体吹气机上的应用，变得特别有利，这是因为仅需要少量的不同的部件。

在图13中再次示意性地示出了根据本发明的阀的另一个实施变体的简化的纵剖面图。活塞2和其控制腔11及12重新设计成与根据图1的实施例相同。其区别在于，在此，上方的阀室6设计为关闭的室，为此，一个附加的阀室6′位于活塞2下方，面对于下方的端面5，该阀室与外部的压力源8连接。

阀室6通过活塞2的通道3与阀室6′和因此与压力源8连接。在活塞2的上方的端面4和下方的端面5处的几何比例重新成为与根据图1的实施例相同。因此，活塞2相应地在控制阀22的关闭状态的情况下保持在关闭的位置上。

在开启控制阀22的情况下，使活塞2重新类似地在其上方的、开启的位置上移动，如同在图14中所示出的那样。因此，从阀室6′直接通向阀室7的路径被开启。在此，上方的阀室6也没有被完全关闭，从而类似的压力比例在活塞2上起控制作用，如同已经在根据图1的实施例中描述过的那样。

该实施例的优点在于，即活塞2的通道3的尺寸可以比在根据图1的变体的情况下设计得更小，这是因为该通道不用作流道，而是仅用作通向阀室6的压力平衡通道。因此，活塞2的直径也可以变小，这整体上促成了阀结构的更小的尺寸。

最后，图15还示出了在实施例中阀密封件13的关闭区域的剖面图，该实施例具有法兰13′的在封闭面14的方向上的径向向内倾斜的外侧面。

Claims (13)

1.一种阀，具有：壳体(1)；活塞(2)，所述活塞在两个终端位置之间可纵向移动地设置在所述壳体(1)中，其中所述活塞(2)的第一端面(4)通入第一阀室(6)并且所述活塞(2)的第二端面(5)通入第二阀室(7)，其中所述第一和第二阀室(6；7)可以通过设置在所述壳体(1)中的连接通道与外部的压力管路或者说压力源(8)连接；其中所述活塞(2)具有连接所述两个端面(4；5)的通道(3)并具有在外部在所述活塞(2)上径向向外凸出的、设置在所述活塞(2)的所述两个端面(4；5)之间的活塞环(9)，所述活塞环自身通入所述壳体(1)的腔(10)中，并且将所述腔(10)分成第一控制腔(11)和第二控制腔(12)，其特征在于，在所述两个端面中的一个(5)上设置有环形轴向地指向的阀密封件(13)，所述阀密封件的端面(14)形成了所述活塞(2)的封闭面并在所述活塞(2)的关闭状态下抵靠于相应的所述阀室(7)的座面(15)；以及所述通道(3)在所述活塞(2)以及所述阀密封件(13)的内部中这样来确定尺寸和设置，即在所述阀密封件(13)的区域中形成了逆向于关闭方向起作用的作用面(16)，所述作用面小于所述活塞(2)的处于对面的所述端面(4)的作用面(17)；以及所述活塞环(9)在所述第一控制腔(11)中的第一作用面(23)小于所述活塞环(9)在所述第二控制腔(12)中的第二作用面(24)，其中所述第一控制腔(11)通过第一控制压力管路与控制压力存储容器(21)连接以及所述第二控制腔(12)通过控制阀(22)可控制地或者与周围环境或者与所述控制压力存储容器(21)连接。

2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀密封件(13)具有作为封闭边缘的圆形的法兰(13′)，所述法兰具有基本上直的封闭面(14)，其中所述封闭面(14)优选垂直于所述活塞(2)的所述关闭方向指向。

3.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，所述法兰(13′)的外侧面被设计成相对于所述封闭面(14)径向向内倾斜。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀，其特征在于，所述活塞(2)和所述阀密封件(13)设计为一体地由一种材料、优选由塑料制成；或者所述活塞(2)和所述阀密封件(13)设计为两部分地由不同的材料制成，其中所述阀密封件(13)优选地由塑料制成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀，其特征在于，在所述活塞(2)的所述两个端面(4；5)之间的所述通道(3)设计成直的并具有不变的横截面。

6.根据权利要求5所述的阀，其特征在于，所述通道(3)的横截面与到所述第一阀室(6)中的进入通道的横截面相符。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的阀，其特征在于，所述活塞(2)的外直径在所述活塞的端面(4；5)的区域中同样大。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的阀，其特征在于，阀座(15)设置在辅助活塞(30)的上方的端面(31)上，所述辅助活塞优选地与所述活塞(2)同轴地在所述第二阀室(7)中可移动地设置在所述壳体(1)中并且在所述活塞(2)的上方的所述终端位置上可移动地抵靠于所述阀密封件(13)。

9.根据权利要求8所述的阀，其特征在于，所述辅助活塞(30)的下方的端面(32)通入阀室(33)，所述阀室与所述第二阀室(7)的所述连接通道(33′)连接。

10.根据权利要求9所述的阀，其特征在于，在所述辅助活塞(30)的所述下方的端面(32)上的作用面在所述辅助活塞的下方的终端位置上与所述上方的端面(31)的作用面相比是同样大的或更小。

11.根据权利要求9或10所述的阀，其特征在于，在所述辅助活塞(30)的所述下方的端面(32)的所述阀室(33)中设置有弹簧件(34)，所述弹簧件弹性地抵靠于所述辅助活塞(30)的所述下方的端面(32)。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的阀，其特征在于，在通向所述第一阀室(6)的输入管中设置有止回阀(40)，优选为纯粹控制压力的止回阀(40)。

13.一种根据权利要求1至12中任一项所述的阀作为空心体吹气机的吹气缸的预吹气阀、主吹气阀、节气阀或排气阀的应用。

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