CN101680562A - 带有手动辅助操作装置的阀装置 - Google Patents

Abstract

一种阀装置(11)，带有至少一个基体(12)，该基体(12)带有至少一个容纳部(30)，在该容纳部(30)中布置有手动辅助操作装置(25)，该手动辅助操作装置(25)具有带有插入到容纳部(30)中的阀壳体(31)的辅助阀(29)和至少一个支承在阀壳体(31)中的辅助阀构件(32)以及与辅助阀构件(32)处于驱动连接中的可手动操作的操作构件(56)，其中，辅助阀构件(32)可借助于操作构件(56)在基本位置与利用压力介质在绕过与主阀(13)相关联的预控阀(70)的情形下对相关联的主阀(13)进行加载的工作位置之间转换，操作构件(56)在形成与辅助阀(29)可整体地被装配的结构单元的情形下布置在阀壳体(31)处。

Description

带有手动辅助操作装置的阀装置

本发明涉及一种阀装置，带有至少一个基体，该基体带有至少一个容纳部，在该容纳部中布置有手动辅助操作装置，该手动辅助操作装置具有辅助阀(该辅助阀带有插入到容纳部中的阀壳体和至少一个支承在阀壳体中的辅助阀构件)，以及与辅助阀构件处于驱动连接中的可手动操作的操作构件(Betaetigungsglied)，辅助阀构件可借助于操作构件在基本位置(Grundstellung)与工作位置(Arbeitsstellung)之间转换，该工作位置利用压力流体在绕过与主阀相关联的预控阀的情形下对相关联的主阀进行加载(beaufschlagen)。

由文件DE 20 2005 014 397 U1可了解到这种类型的阀装置，该阀装置带有主阀，该主阀的主阀构件可由至少一个可电操作的预控阀所操控。另外，还设置有不影响预控阀的转换状态地可操作的手动辅助操作装置，在预控阀不起作用的情形下该手动辅助操作装置可手动地从基本位置转换到工作位置，在该工作位置，手动辅助操作装置开启绕过预控阀的辅助流体连接，由此导致了主阀构件的流体加载。辅助阀位于所谓的预控级的壳体凹部中，其中，设置有阀壳体，辅助阀构件在该阀壳体中线性可滑移地被引导。另外还设置有操作构件，该操作构件可从预控级外被接近且可通过手动加载而被操作，以将辅助阀构件定位到两个不同的转换位置(Schaltstellung)中。操作构件设计成跷跷板式(wippenartig)并绕着转动轴线可摆转地支承在预控级的壳体处。

辅助阀的更换不是轻易地可行的，因为，操作构件单独地装配在预控级(Vorsteuerstufe)的壳体处且必须首先被拆卸，以便使辅助阀构件可被更换。

本发明的任务在于，提供一种开始所提到的类型的阀装置，该阀装置具有手动辅助操作装置，该手动辅助操作装置可简单并快速地被装配且可普遍地在不同的阀装置的基体处被使用。

该任务通过带有独立权利要求1的特征的阀装置来实现。本发明有利的改进方案在从属权利要求中给出。

根据本发明的阀装置的出众之处在于，操作构件在形成与辅助阀可整体地被装配的(einheitlich montierbaren)结构单元(Baueinheit)的情形下布置在阀壳体处。

因此，操作构件不是固定在基体处，而是与辅助阀构件一样位于辅助阀的阀壳体处。因此，阀壳体、辅助阀构件和操作构件形成结构单元，其可以简单的方式插入到基体处的容纳部中并可在该处被固定。因此，存在有包括辅助阀的所有部件的模块，其在需要时可简单且快速地被更换。还可行的是，以简单的方式在不同的阀装置的基体处将该模块插入。优选地设置容纳主阀的基座或阀盘作为基体。因此，还可行的是，将手动辅助操作装置集成到这样的基座中。在以上提到的从现有技术已知的阀装置的情况下，手动辅助操作装置则与此相反地座装在预控阀处。然而，原则上还可行的是，设置预控阀的壳体作为基体。

在本发明的一种改进方案中，阀壳体具有在周缘侧上(umfangsseitig)由阀壳体壁所限定的至少一个长形的壳体凹部，该壳体凹部带有凹部纵轴线，辅助阀构件在该壳体凹部中线性地可动地被引导，其中，多个横向于凹部纵轴线地构造于阀壳体中的流体通道截段通到该壳体凹部中，这些流体通道截段在另一侧上借助于壳体中的流出孔口而在外侧上开口(ausmuenden)并各与构造于基体中的流体通道相对应(korrespondieren)。因此，同样可行的是，在阀装置的装入状态(Einbauzustand)中，大致垂直地在基体中伸延的流体通道借助于辅助阀彼此互接(verschalten)。因此，流体通道不必再如迄今为止的那样从基体的端面被引出，在该处，其然后可被与预控阀中的相对应的通道相连接。

在本发明的一种改进方案中，流体通道截段的流出孔口位于阀壳体的不同的壳体侧处，其中，流出孔口与基体侧的流体通道之间的过渡部(Uebergang)借助于尤其构造为单独的结构件的密封件而被密封。因此，为了密封，可设置有多个密封面(例如两个或三个密封面)。

在特别优选的方式中，阀壳体具有另一个长形的壳体凹部，构造于阀壳体中的流体通道截段同样通入到该壳体凹部，其中，可选地，在两个壳体凹部中各插入有辅助阀构件以用于在双侧操控的主阀处的应用，或者，各插入有辅助阀构件和辅助构件(Blindglied)以用于在单侧操控的主阀处的应用。由此，通过该两个壳体凹部，手动辅助操作装置可相当灵活地在以不同方式被操控的主阀中被使用。

适宜地，辅助阀构件设计成挺杆状(stoesselartig)并带有操作截段，该操作截段经过出口(Austrittsoeffnung)从阀壳体凸出并在该处通过与辅助阀构件相关联的回位弹簧而在该位置中被保持，其中，操作构件作用(angreifen)到操作截段处并对着复位弹簧的力向内按压该操作截段以用于使辅助阀构件转换到工作位置中。

特别优选的是，操作构件由操作滑块形成，该操作滑块借助于引导器件在对应于辅助阀的基本位置的第一转换位置与对应于辅助阀构件的工作位置的第二转换位置之间线性地可动地在阀壳体处被引导，其中，操作构件具有加载器件，该加载器件于在该两个转换位置之间的转变中促使(veranlassen)辅助阀构件在基本位置与工作位置之间作转换。

加载器件适宜地具有斜面，该斜面如此地在从第一转换位置到操作构件的第二转换位置的第一转换方向上背离阀壳体地倾斜，即，使得，辅助阀构件在操作构件的转换中被转换到工作位置中。

为使操作滑块与阀壳体大致齐平地端接，操作滑块可以可滑动地布置在构造于阀壳体中的支承凹部(lagerausnehmung)中。

在特别优选的方式中，基体中的容纳部在朝基体的端面的方向上楔状地(keilartig)变宽，其中，阀壳体于此相对应地设计成楔状的。由此防止了在阀壳体插入容纳部的过程中密封件受损。另外，适宜地位于不同的平面中的密封件在基体处的阀壳体的固定中被夹紧。

在本发明的一种改进方案中，阀壳体具有插入到基体处的容纳部中的具有该辅助阀构件的基部截段和相对于至容纳部的插入方向横向地伸延的附连(angesetzten)到该基部截段处的遮挡板截段(Blendenabschnitt)，该遮挡板截段贴靠(in Anlage)在基体的端面处。

本发明的一种优选实施例显示在附图中并在下面详细地被说明。附图中：

图1显示了根据本发明的阀装置的优选的实施例的透视图，该阀装置配备有辅助操作装置处，

图2显示了图1的阀装置的前视图，

图3显示了按照图2的截面线III-III穿过图1的阀装置的纵向截面，

图4显示了按照图2的截面线IV-IV穿过图1的阀装置的纵向截面，

图5显示了图3的细节X的放大图而

图6显示了图4的细节Y的放大图。

附图显示了整体上利用参考标号11标注的阀装置，该阀装置大致设计成板状且可与其它板状的阀装置11组合成阀组件(Ventilbaugruppe)。在阀组件内，阀装置在串接方向(Aufreihungsrichtung)上并排地相继地布置，其中，其主伸展平面彼此平行地伸延。

阀装置11包括给定了该主伸展平面的板状基体12，其可构造成多件式的，但是，在该优选的实施例中以单件式的实施形式而示出。主阀13集成到基体12中，该主阀13根据优选的实施例由单个预控阀70所操控。

主阀13包括在主伸展平面中延伸的滑阀容纳部(Schieberaufnahme)14，阀芯(Ventilschieber)15可动地容纳于该滑阀容纳部14中。如在图3和4中示例性地显示的，阀芯15在一端具有可借助于流体压力而被加载的驱动活塞(Antriebskolben)16，该驱动活塞16在由滑阀容纳部14的一部分所形成的工作腔17中线性地可动地被引导。根据优选的实施例，阀芯15在另一端由空气弹簧(Luftfeder)18所加载，如果驱动活塞16以相对于空气弹簧而言较小的流体压力而被加载，则空气弹簧18导致阀芯15的复位。如所提及的，显然同样可行的是，设置有双侧操控的主阀，在该主阀中则在两端各设置有驱动活塞，那么其中，可选地利用流体压力对一个驱动活塞或另一个驱动活塞进行加载。

如尤其地在图3中所示的，预控通道(Vorsteuerkanal)19通入到工作腔17中，通过该工作腔17可利用控制流体(Steuerfluid)对驱动活塞16进行加载以用于逆着空气弹簧的弹簧力将其转换到未示出的第二转换位置中。

滑阀容纳部14与供应通道(Speisekanal)20和两个排出通道(Abfuehrkanaelen)21相连通，并且还与两个工作通道22相连通。根据主阀芯15的转换位置，一个工作通道22与供应通道20相连接，而相应的另一个工作通道22同时与排出通道21中的一个处于连接中。这样，联结到工作通道22处的负载(例如可流体操作的驱动器)可被操作。

供应通道20与压力源处于连接中，排出通道21与压沉(Drucksenke)、尤其是与大气处于连接中。供应通道20和排出通道21尤其构造成为在串接方向上穿过基体12的通道，从而，其开口于基体12的两个在串接方向上取向的大面积的侧面处。通过使被附连的其它阀装置11相应地具有贯穿通道，则阀组件可实现在串接方向上穿透而过的通道系统，该通道系统使得涉及所有阀装置11的共同的流体供应和流体输出成为可能。

工作通道22为每个阀装置11单独地设置且开口于基体12的窄侧中的一个处(示例性地开口于底侧处)。

预控阀70可构造成可电操控的或可电操作的阀。其可通过接口器件从至少一个未进一步示出的电子控制装置接收电操作信号，该电子控制装置可布置在外部或集成到阀组件中。适宜地，预控阀70为电磁阀或压电阀。

优选地，预控阀70实施成3/2换向阀。为此设置有构造在基体12中的预控供应通道23，其同样构造成在串接方向上穿过该基体的通道。从预控供应通道23分支出第一和第二预控分支通道24a，24b，其各在基体12的大面积的侧面的平面中伸延。第一预控分支通道24a从预控供应通道23通向预控阀，而第二预控分支通道24b从预控供应通道23通向手动辅助操作装置25，该手动辅助操作装置25将在下面详细描述。另外还设置有预控工作通道26，该预控工作通道26从预控阀的工作输出口(Arbeitsausgang)通向手动辅助操作装置25。预控工作通道26同样在基体12的大面积的侧面的平面中伸延。最后还设置有预控排出通道27，该预控排出通道27与预控供应通道23一样在串接方向上穿过基体12。从预控排出通道27分支出第一和第二预控排出通道分支28a和28b，其中，第一预控排出通道分支28a从预控阀通往预控排出通道27而第二预控排出通道分支28b从手动辅助操作装置25通往预控排出通道27。

阀装置11还具有以上已提到的手动辅助操作装置25，该手动辅助操作装置25具有辅助阀29(其带有插入到基体12处的容纳部30中的阀壳体31和至少一个支承在阀壳体31中的辅助阀构件32)以及与辅助阀构件32处于驱动连接中的可手动操作的操作构件33。

根据优选的实施例，阀壳体31具有两个在周缘侧上由阀壳体壁所限定的长形的带有凹部纵轴线35a，35b的壳体凹部34a，34b。辅助阀构件32在该两个壳体凹部34a，34b中的一个中线性地可动地被引导。

如尤其地在图3和图4中所示出的，各多个横向于凹部纵轴线35a，35b地在阀壳体31中伸延的流体通道截段通往壳体凹部34a，34b中。属于流体通道截段的有与基体12中的第二预控分支通道相对应的辅助通道截段37、与预控工作通道26相对应的工作通道截段38、与第二预控排出通道分支28b相对应的排出通道截段39、以及与预控通道19相对应的放出口通道截段40。

阀壳体31具有插入到基体12处的容纳部30中的、具有辅助阀构件32的基部截段41，以及横向于至容纳部30的插入方向地伸延的、附连到基部截段41处的遮挡板截段42，该遮挡板截段42贴靠在基体12的端面43处。适宜地，基部截段41和遮挡板截段42一体地彼此连接。阀壳体31可由塑料或金属制成。例如，阀壳体31可为塑料注模件。

容纳部30(阀壳体31插入在该容纳部30中)在朝基体12的端面43的方向上楔状地变宽，其中，阀壳体31的基部截段41与之相对应地设计成楔状的。为此，基部截段41具有倾斜地伸延的侧表面44a，44b，在阀壳体31的插入状态中，侧表面44a，44b被保持成与容纳部30的相应地倾斜地构造而成的内表面45a，45b处于贴靠中。另外，阀壳体31具有背面(Rueckseite)46，该背面46面向容纳部30的底部面47，尤其地，在该处同样处于贴靠中。

如尤其地在图3中所示的，基体侧的流体通道19，24a，24b，26，28a，28b通往容纳部30的内表面45a，45b。相反，阀壳体侧的流体通道截段37，38，39和40通往阀壳体31的侧表面44a，44b。因此有必要将基体侧的流体通道与阀壳体侧的流体通道截段之间的过渡部密封。因此，成对地相对而置的阀壳体31的侧表面与容纳部30的内表面45a，45b显示出两个不同的密封面。

如尤其地在图4中所示的，阀壳体31还具有开口于阀壳体31的背面46处的连接通道截段48，该连接通道截段48与构造于基体12中的连接通道49相对应。如果设置有第二预控阀(该第二预控阀同样通过手动辅助操作装置25而被转换)，则连接通道截段48和连接通道49就起作用。因此，背面46与相对而置的底部面47同样形成密封面。基体侧的流体通道与阀壳体侧的流体通道截段之间的过渡部的密封适宜地通过单独的密封元件(例如橡胶弹性密封插入件或密封环)来实现。

如在图5中所示的，辅助阀构件32存在于第一壳体凹部34a中，该辅助阀构件32设计成挺杆状。其具有柱形的基部截段51，密封环52在周缘侧上固定在该基部截段51处。基部截段51与操作截段53相连接。辅助阀构件32通过复位弹簧54保持在显示在图5中的基本位置中，其中，操作截段43经由出口60凸入到阀壳体31处的支承凹部55中。

在支承凹部55中存在有操作滑块形式的操作构件56，该操作构件56借助于引导器件在对应于辅助阀29的基本位置的第一转换位置与对应于辅助阀构件的工作位置的第二转换位置之间在阀壳体31处线性地可动地被引导。操作构件具有加载器件57，该加载器件57与辅助阀构件32的操作截段53处于有效连接(Wirkverbindung)中。加载器件57为此包括有斜面，该斜面如此地在第一转换方向上从第一转换位置到操作构件56的第二转换位置地背离阀壳体31地倾斜，即，使得，在操作构件46的至第二转换位置的转换中，辅助阀构件32被转换到工作位置中。

如尤其地在图6中所示的，在平行于第一壳体凹部34a的第二壳体凹部34b中布置有辅助构件58而不是另一辅助阀构件，通入到第二壳体凹部34b中的流体通道截段与连接通道49之间的流体连接由此被中断。

在手动辅助操作装置25的装配中，阀壳体31的楔状的基部截段41插入到基体12处的容纳部30中。密封元件50在之前已经在侧表面44a，44b处以及在基部截段41的背面46处被固定。通过朝着端面43楔状地变宽的容纳部30确保了密封元件50在装配中不会受损。操作构件33已经在阀壳体31处位于其支承凹部55中并与辅助阀29形成结构单元，由此，存在有可简单且快速地被装配的、带有手动辅助操作装置25的所有部件的手动辅助模块。穿透过基部截段41的紧固孔用于阀壳体31的紧固，紧固元件(优选地为紧固螺钉)可被引导穿过该紧固孔，其然后与基体12相连接。此时，位于不同的密封面中的密封元件50被夹紧(verspannt)。

在正常运行中，阀装置11不是手动地、而是基于由电子控制装置产生的控制信号而被操控。然而，在调整待由阀装置11操作的机器时或者涉及修理或维护工作时，常常期望这样的一种用于主阀13的操作可能性——该操作可能性不依赖于非手动的、常规的操控措施。为此，设置了手动辅助操作装置25。

在正常运行中，压力介质(其优选地为压缩空气)为了主阀13的预控制经过预控供应通道23、第一预控分支通道24a而到达预控阀70并在该处通过预控阀70的相应的操控经过预控工作通道26而被引导至手动辅助操作装置25。

在正常运行中，辅助阀29的辅助阀构件32占据其基本位置，由此，压力介质经由工作通道截段38到达放出口通道截段40并由该处到达预控通道19中。压力介质从该处到达工作腔17中，由此，驱动活塞16对着布置在阀芯15的另一端处的空气弹簧的弹簧力而运动并触发转换过程。

在借助于手动辅助操作装置25的手动操控措施中，通过手动的操纵，操作构件56从其显示在图5中的第一转换位置移动到第二转换位置中。此处，操作构件56处的加载器件47的斜面沿着辅助阀构件32的操作截段53迁移，由此，辅助阀构件32逆着复位弹簧60的弹簧力被按压到其工作位置中。在此，在辅助阀构件32的背面处所存在的空气经由第二预控排出通道分支28b逸入预控排出通道27中并由该处逸入到压沉中、尤其是逸入到周围环境中。另外，工作通道截段39与放出口通道截段40之间的流体通路被闭锁。因为预控阀不起作用，所以同样没有源自预控供应通道23的压力介质能够经由第一预控分支通道24a和预控阀而到达预控工作通道26中。然而，压力介质经由第二预控分支通道24b到达辅助通道截段37中并从该处通过现在起在工作位置中被开启的连接而到达放出口通道截段40并从该处进入预控通道19中。压力介质从该处出发再次到达工作腔17中，由此，驱动活塞16被以压力介质进行加载。即，可能的是，在绕过预控阀的情形下引入主阀13的转换过程。

在一种未显示的实施例中，在两个壳体凹部34a，34b中均插入有辅助阀构件。在这种情况下，设置有分开两半的操作构件，其中，一个截段与一个辅助阀构件相关联而另一截段则与此独立地与另一辅助阀构件相关联。由此辅助阀构件可彼此独立地转换，那么由此，经由连接通道截段48和连接通道49，压力介质同样可到达阀芯15的另一驱动侧。

Claims (10)

1.一种阀装置，带有至少一个基体(12)，该基体(12)带有至少一个容纳部(30)，在所述容纳部(30)中布置有手动辅助操作装置(25)，所述手动辅助操作装置(25)具有带有插入到所述容纳部(30)中的阀壳体(31)的辅助阀(29)，及至少一个支承在所述阀壳体(31)中的辅助阀构件(32)，以及与所述辅助阀构件(32)处于驱动连接中的可手动操作的操作构件(56)，其中，所述辅助阀构件(32)可借助于所述操作构件(56)在基本位置与利用压力介质在绕过与所述主阀(13)相关联的预控阀(70)的情形下对相关联的主阀(13)进行加载的工作位置之间转换，其特征在于，所述操作构件(56)在形成与所述辅助阀(29)可整体地被装配的结构单元的情形下布置在所述阀壳体(31)处。

2.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，所述阀壳体(31)具有在周缘侧上由阀壳体壁所限定的至少一个长形的带有凹部纵轴线(35a，35b)的壳体凹部(34a，34b)，在所述壳体凹部(34a，34b)中所述辅助阀构件(32)线性地可动地被引导，其中，横向于所述凹部纵轴线(35a，35b)地构造于所述阀壳体(31)中的多个流体通道截段(37，38，39，40)通到所述壳体凹部(34a，34b)中，所述流体通道截段(37，38，39，40)在另一侧借助于流出孔口在壳体外侧上开口并各与构造于所述基体(12)中的流体通道(19，24b，26，28b)相对应。

3.根据权利要求2所述的阀装置，其特征在于，所述流体通道截段(37，38，39，40，48)的流出孔口位于所述阀壳体(31)的不同的壳体侧处，并且，所述流出孔口与所述基体侧的流体通道(19，24b，26，28b)之间的过渡部借助于密封元件(50)而被密封。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述阀壳体(31)具有另一个长形的壳体凹部(34b)，构造于所述阀壳体(31)中的流体通道截段同样通入到所述壳体凹部(34b)中，其中，在所述两个壳体凹部(34a，34b)中可选地各插入有辅助阀构件(32)以用于在双侧操控的主阀(13)处的应用，或者各插入有辅助阀构件(32)和辅助构件(58)以用于在单侧操控的主阀(13)处的应用。

5.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述辅助阀构件(32)设计成挺杆状，带有操作截段(53)，所述操作截段(53)经由出口(60)从所述阀壳体(31)凸出并在该处通过与所述辅助阀构件(32)相关联的复位弹簧(54)而在该位置中被保持，其中，所述操作构件(56)为了使所述辅助阀构件(32)转换到所述工作位置中而作用到所述操作截段(53)处并对着所述复位弹簧(54)的力向内按压所述操作截段(53)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述操作构件(33)由操作滑块形成，所述操作滑块借助于引导器件在与所述辅助阀构件(32)的所述基本位置相对应的第一转换位置和与所述辅助阀构件(32)的所述工作位置相对应的第二转换位置之间线性地可动地在所述阀壳体(31)处被引导，其中，所述操作构件(33)具有加载器件(57)，所述加载器件(57)于在所述两个转换位置之间的转变中促使所述辅助阀构件(32)在所述基本位置与所述工作位置之间作转换。

7.根据权利要求6所述的阀装置，其特征在于，所述加载器件(57)具有斜面，所述斜面如此地在从所述第一转换位置到所述操作构件(33)的所述第二转换位置的第一转换方向上背离所述阀壳体(31)地倾斜，即，使得，所述辅助阀构件(32)在所述操作构件(33)转换到所述第二转换位置时被转换到所述工作位置中。

8.根据权利要求6或7中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述操作滑块可移动地布置在构造于所述阀壳体(31)中的支承凹部(55)中。

9.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述基体(12)中的所述容纳部(30)在朝所述基体(12)的端面(43)的方向上楔状地变宽且所述阀壳体(31)与之相对应地设计成楔状的。

10.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述阀壳体(31)具有插入到所述基体(12)处的所述容纳部(30)中的、具有所述辅助阀构件(32)的基部截段(41)和横向于至所述容纳部(30)的插入方向而伸延的、附连到所述基部截段(41)处的遮挡板截段(42)，所述遮挡板截段(42)贴靠在所述基体(12)的所述端面(43)处。

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