CN101737525A - 阀装置 - Google Patents

Abstract

本发明建议了一种具有阀芯(12)的阀装置，阀芯借助配属于阀芯(12)的端部区域的磁保持装置(28)能够固定在两个转换位置中。磁保持装置(28)包含两个沿轴向重叠的保持单元(32、33)，它们中的一个布置在阀壳(4)上，另一个布置在阀芯(12)上。保持单元(32、33)之一包含永磁体(31)。第一极面和第二极面(42a、42b、42c；43a、43b)布置在两个保持单元(32、33)上，第一极面和第二极面使得在阀芯(12)的两个转换位置上形成不同的磁回路，所述磁回路固定阀芯(12)。

Description

阀装置

技术领域

本发明涉及一种阀装置，其具有在阀壳的接纳室内可沿轴向运动地布置的阀芯，在执行切换运动时，阀芯通过流体加载可在两个沿轴向保持间隔的转换位置之间切换，阀芯通过包含至少一个永磁体的磁保持装置借助由至少一个永磁体生成的磁力可解除地

保持在转换位置上。

背景技术

由EP 1760376 A1公开的这种方式的阀装置被设计为脉冲阀。脉冲阀是多向阀，其阀芯借助流体的控制压力被脉冲式地驱动以在两个端部转换位置之间进行切换，其中阀芯在失去控制压力之后还保留在端部转换位置上。为使阀芯在振荡时也停留在端部位置上，分别向阀芯的两个端部分分配一个保持装置，保持装置包含永磁体并且因此可以被看作为磁保持装置。每个磁保持装置使得阀芯借助穿过轴向气隙的磁回路以可解除的方式被保持，其中布置在阀芯上的保持单元和沿轴向对置地布置在阀壳上的保持单元之间形成沿轴向作用的磁力。向阀芯的每个端部区域分配其自身的磁保持装置，用以固定两个转换位置之一。

在现有技术中，磁保持装置的双重布置方式以相对大量的组件和较高的安装成本为前提条件。问题还在于，两个保持单元沿轴向对置的极面承担提供磁性保持力的责任，从而在端部转换位置上有非常高的轴向磁力作用于阀芯，所述轴向磁力必须通过止动装置承载。这种较高的轴向磁力可能增加磨损。此外该系统非常易受制造公差和安装公差的影响，从而在相同类型的阀装置情况下，在端部转换位置上可能出现不同大小的磁性保持力，为了克服这些不同大小的磁性保持力就要求不同大小的流体力，于是这些阀装置的运行状态是彼此不同的。

发明内容

本发明的任务在于实现一种阀装置，其在较低的易磨损性和少量组件的情况下，阀芯能够可靠地以磁性方式固定在至少两个转换位置上。

为解决该任务而规定，使阀芯保持在两个转换位置上的磁保持装置被分配给阀芯的端部区域，磁保持装置具有位置固定地布置在阀壳上的保持单元和与该保持单元沿轴向重叠且布置在阀芯上的另一保持单元，其中两个保持单元之一具有沿轴向保持间隔的第一极面的两个沿轴向相继排列布置的对，第一极面沿径向朝向另一保持单元取向，并且其中另一保持单元具有两个第二极面，第二极面这样沿轴向相互以间隔方式布置，以使得在阀芯的两个转换位置上形成两个不同的磁回路，其中一个磁回路穿过第二极面以及第一极面的所述一个对，并且另一个磁回路同样穿过第二极面以及还穿过第一极面的另一个对。

以这种方式，基于这样的情况可以节约构件和安装成本，即仅一个磁保持装置用于将阀芯保持在两个转换位置上，其中所述一个磁保持装置仅被配属给阀芯的端部区域。两个不同磁回路负责在两个转换位置上的保持，磁回路与阀芯的位置相关地在两个保持单元之间形成，并且分别提供阀芯的稳定位置。在两个转换位置上，所形成的磁回路穿过两个第二极面，而对于第一极面的这两个对而言，根据转换位置或者仅穿过一个对或者仅穿过另一个对。

磁保持装置根据本发明的构造方式具有这样的效果，即两个保持单元通过分别作用的磁回路在相对位置的方向上被加载，由磁回路产生的轴向磁力分量在该相对位置上等于零或者是被平衡，从而产生磁性稳定的相对位置。于是，就可以放弃用于预先确定转换位置的机械止动装置。另一方面，在机械止动装置完全没有情况下阀芯可能会出现过冲，因而设置止挡面是有利的，阀芯在其转换位置上可以支承在止挡面上。有利地，该止挡面是这样放置的，即当阀芯贴靠在其上时，第一极面和第二极面处于相对位置上，该相对位置使得形成的磁回路在止挡面的方向施加至少轻微的轴向磁力分量，从而将阀芯紧压在止挡面上。

根据本发明的构造方式具有这样的优点，即阀芯在两个转换位置上的保持至少主要由磁力产生、在需要时可以仅由磁力产生。以这种方式，系统的机械负荷非常小并且可以保证更长的使用寿命。即使存在附加的支承面用以预先确定位置，机械负荷也保持在较低的水平上，这是因为该支承面仅保证稳定功能而不承受较高的轴向负荷。

本发明的其它有利实施方式由从属权利要求给出。

原则上可以想到的是，具有两个第二极面的保持单元配备有沿轴向磁化的永磁体，以使得两个第二极面由该永磁体的端面构成。然而，在最优布置方式中，两个第二极面如第一极面那样仅在径向取向，从而在两个转换位置上分别获得一个状态，在该状态下第一极面和第二极面分别以成对方式径向对置，并且所形成的磁回路穿过两个径向气隙。

为实现此目的，相应的保持装置有利地包含沿轴向磁化的永磁体，该永磁体具有沿轴向在两边预置的铁磁性极靴，于是在铁磁性极靴的沿径向取向的周面上形成第二极面。

有利的是，仅两个保持单元之一配备有至少一个永磁体，其中另一保持单元仅发挥铁磁性磁轭装置(Rückschlusseinrichtung)(也可以看作是磁轭装置)的功能，其不包含永磁体。

在被证实是特别有利的一个构造方式中，具有第一极面的保持单元被设计为无磁性的磁轭装置，并且所述至少一个永磁体是具有第二极面的另一保持单元的组成部分。

虽然互换的布置方式是可行的，但优选这样的结构，其中具有第一极面的保持单元布置在阀壳上，而具有第二极面的保持单元位于阀芯上。

为了实现第一极面的两个对，可以总计采用四个沿轴向保持间隔的第一极面，其中所述一个极面对仅被一个磁回路穿过，而另一个极面对仅被另一个磁回路穿过。可以实现一个特别紧凑的布置方式的是，为实现第一极面的两个对而仅采用三个沿轴向保持间隔的第一极面，以使得中间第一极面配属于两个极面对，并被两个磁回路穿过。侧两个外部第一极面仅被分别单独地配属给所述磁回路中的一个。

一种布置方式是非常节约成本的，即运用整体式的尤其是铁磁性的套筒体，该套筒体具有相应数量的沿轴向保持间隔的环形径向凸出部。根据套筒体是布置在阀芯还是阀壳上来确定径向凸出部是径向位于外侧还是径向内侧地位于套筒体上。

有利的是，就第一极面的所述一个对而言，存在于这两个第一极面之间的轴向间距等于第一极面的第二个对在第一极面之间的轴向间距。

优点还在于，两个第二极面之间的轴向间距相应于属于相同极面对的第一极面之间的轴向间距，更具体地说，至少是近似地。

磁体保持单元生成相对较高的径向磁力，径向磁力将阀芯横向于其纵轴线拉向阀壳。有利的是，磁体保持单元具有相反对称的结构，以使得径向磁力至少基本相互补偿。这可以以最简单的方式实现，方式是布置在阀壳上的保持单元呈套筒形或者环形，并且另一保持单元布置在阀芯上，以使得它借助在周围的径向间隙以同轴方式安装到布置在阀壳上的保持单元内。

基于制造公差和安装公差，在一侧上作用在阀芯产生上的磁性横向力仍然几乎不可完全避免。因此有利的是，阀芯被支承在阀壳上的支承壁包围，阀芯可以径向支承在支承壁上。支承壁例如可以是安装到接纳室内的环形或者套筒形构件。

总之下述情况对于第一极面和第二极面都是成立的，即，为了避免不平衡的横向力而有利的是，第一极面和第二极面呈环形并且相互同轴取向。

附图说明

下面，结合附图进一步说明本发明。图中：

图1以纵剖图示出根据本发明的阀装置的一个优选实施方式，其中所述的阀芯处于第一转换位置，其中阀芯向右运动；

图2以放大的视图示出在磁保持装置区域内在图1中以点划线框出的部分II，其中仍然示出阀芯在图中向右运动的第一转换位置；

图3示出在图1中以点划线框出的部分II，其表示在中间位置的阀芯，此时其被切换向根据图5所示的向左运动的第二转换位置；

图4示出在图1中以点划线框出的部分II，其表示阀芯处于在第一转换位置和第二转换位置之间的中间位置；以及

图5示出在图1中以点划线框出的部分II，其表示阀芯在图中向左运动的第二转换位置。

具体实施方式

图1示出根据本发明的阀装置1的整体纵截面，阀装置1可以称为双稳态阀或者脉冲阀。

阀装置1包含可通过流体力操作的主阀2和两个控制主阀2的流体加载的先导阀3a、3b，先导阀3a、3b是可电操作的。

阀装置1具有阀壳4，在阀壳4的两个相互对置的端侧上分别安装两个先导阀3a、3b中的一个。狭长形的接纳室7沿轴向在阀壳4内部延展，接纳室7在端侧被两个先导阀3a、3b封闭。

在侧面在轴向相互间隔的位置上，多个贯穿阀壳4的阀通道8通入到接纳室7。与接纳室7以同轴方式布置的狭长形的阀芯12位于接纳室7的内部，阀芯12可沿接纳室7的纵轴线13的轴向运动。阀芯12可以以这种方式在图1和图2示出的第一转换位置和图5示出的第二转换位置之间切换。切换运动14以双箭头表示。在该实施例中，这两个转换位置是阀芯的两个相互反向的极限位置。

在这两个转换位置中，阀通道8以本身已知的方式按照不同的模式相互连接。在该实施例中，连接至压力源的供给通道8a交替地分别与两个通向负载的工作通道8b、8c之一连接。同时，未与供给通道8a连接的相应的工作通道8b、8c与两个通向大气的排出通道8d、8e之一连接。

根据该实施例的阀装置1属于径向密封式滑阀。阀芯12包含直径大小不同的多个轴向相继排列的纵向段，这些纵向段根据阀芯12的转换位置以理想模式将阀通道8相互连接或者相互断开阀通道8。

阀芯12的两个转换位置(也可以被称作为端部转换位置)是通过第一止挡面15a和第二止挡面15b预先确定的。这两个止挡面15a、15b在轴向两侧为阀芯12限定了边界，其中第一止挡面15a面对阀芯12的在附图中朝向右方的第一端面16a，而第二止挡面15b面对阀芯12的在附图中朝向左方的第二端面16b。止挡面15a、15b优选被设置在置于接纳室7内的第一壁元件和第二壁元件17a、17b上，第一壁元件和第二壁元件17a、17b在与阀芯12相对的方向上分别支承在相对应的先导阀3a、3b上。以这种方式可以固定地预定壁元件17a、17b的轴向位置以及两个止挡面15a、15b的轴向位置。

在第一转换位置，阀芯12借助其第一端面16a贴靠在面对第一端面16a的第一止挡面15a上。在第二转换位置上，阀芯12借助其第二端面16b支承在面对第二端面16b的第二止挡面15b上。

阀芯12的切换运动14是这样促成的，即，对布置在阀芯12的两个端侧上的沿轴向远离阀芯12的驱动面18交替施加控制流体，控制流体可以通过两个先导阀3a、3b控制地输送。驱动面18可直接由端面16a、16b构成。

每个驱动面18限定一个由接纳室7的对应端部段确定的驱动室22的边界，至少一个与先导阀3a、3b中的一个连接的控制通道23a、23b通入驱动室22。此外，每个先导阀3a、3b通过控制供给通道24a、24b与控制供给接口25a、25b连接，控制流体是经由控制供给接口25a、25b供给的。此外每个先导阀3a、3b都具有一个与大气连接的减压通道26a、26b。

备选地，也可以由供给通道8a分接控制流体，方式是将控制通道24a、24b与供给通道8a、8b连接来代替与单独的控制供给接口25a、25b连接。

通过电操作信号(其经由电接口装置27从外部输送到先导阀3a、3b)可以操作先导阀3a、3b，以使得或者在对应的驱动室22内产生控制压力用以切换至另一转换位置、或者使得驱动室22失压。

先导阀3a、3b包含在附图中仅以点划线示出与电接口装置27连接的电驱动单元21，例如电磁铁或者压电驱动装置。

在两个驱动室22处于无压力的情况下，为了使得阀芯12可靠地保持在其两个转换位置上，在附图中指向左的第二端部段29b配有保持装置，该保持装置由于其磁性作用原理被称作为磁保持装置28。所述一个磁保持装置28能够以可解除的方式关于阀壳4轴向不可移动地固定在其两个转换位置的各个位置中的阀芯12上，并且仍然能够通过驱动面18的流体加载切换阀芯12。

因为磁保持装置28可以固定阀芯12的两个转换位置，所以阀芯12在附图中指向右的第一端部段29a的一侧不需要另外的保持装置。由此可节省构件并且节约安装时间，并且可以实现阀装置1的短结构长度。

为了生成磁性保持力，磁保持装置28配备有至少一个永磁体31。其不需电能来施加保持力。然而通过控制流体可施加的流体力大于磁性保持力，从而可以克服磁性保持力以便切换阀芯12。

下面进一步描述磁保持装置28的一个优选结构。

在阀芯12的第二端部段29b的区域内，磁保持装置28具有固定在阀壳4上的第一保持单元32以及第二保持单元33，该第二保持单元33通过磁力与第一保持单元32协同工作，第二保持单元33布置在阀芯12的第二端部段29b上。

第一保持单元32优选被设计为由铁磁性材料制成的磁轭装置34。磁轭装置34例如是以同轴方式安装到接纳室7内的铁磁性套筒体35，铁磁性套筒体35沿轴向保持在第二壁元件17b和沿轴向相对布置的支承壁36之间。

在该实施例中支承壁36被设计为套筒式的，其位于接纳室7内并且以同轴方式包围阀芯12。在套筒形的支承壁36内以滑动移动地安装并且沿径向支承阀芯12。支承壁36优选延伸直至阀芯12的第一端部段29a的区域内，并且在那里用于轴向支承第一壁元件17a。

以这种方式获得刚性的与阀壳固定连接的系统，该系统包括两个先导阀3a、3b、两个壁元件17a、17b、套筒体35以及被阀芯12贯穿的套筒形支承壁36。

支承壁36的壁多次被通孔37沿径向穿孔，以使得待控制的流体能够在阀通道8以及支承壁36的接纳阀芯12的内部空间之间流过。

承担磁轭装置34任务的套筒体35在其内周边上包括三个相互有轴向间距布置的环形径向凸出部37a、37b、37c，径向凸出部37a、37b、37c关于纵轴线13同心布置。相应直接相继排列的径向凸出部37a、37b以及37b、37c分别通过一个径向向内开放的环槽38相互分隔。整个套筒体35有利地是由一个整体件制成的，有利地是由铁或者其他铁磁性材料制成的，该铁磁性材料是传导磁性的。

三个径向凸出部37a、37b、37c的径向向内取向的周面分别构成永磁体系统径向取向的第一极面42a、42b、42c。第一极面42a、42b、42c径向向内、朝向第二保持单元33的方向取向。

在下面为了更好的区分，将位于阀壳4侧面的第一极面也标识为内部第一极面42a而与第二壁元件17b相邻的第一极面标识为外部第一极面42c。在下面将在其间布置的第一极面在下面也标识为中间第一极面42b。

第二壁元件17b有利地是由非铁磁性材料制成的，以使得其不适合传导磁场。例如其是由铝或者由塑料制成的。

在端侧布置在阀芯12上的第二保持单元33与阀芯12的位置无关地以同轴布置方式沉入呈套筒形或者环形的保持单元32内。在这里围绕第二保持单元33在第二保持单元33和第一保持单元32之间存在径向间隙，从而排除了接触的可能。

第二保持单元33有利地以同轴方式套装在阀芯12的第二端部分29b上。为该目的，第二端部分29b被设计成具有比阀芯12的主部段45更小的直径，该主部分45通过环形台阶44沿轴向连接在第二端部段29b上，阀芯12具有不同直径的上述这些纵向部段。

第一保持单元32被构造成完全无永磁体并且仅发挥磁轭的作用，而第二保持单元33被构造为永磁的磁体装置46，该磁体装置46包含前述的永磁体31。

永磁体31沿轴向极化并且这样布置，以使得极化方向与纵轴线3的轴向重合。有利地涉及轴向极化的环形磁体，该环形磁体以同轴方式套装在第二端部段29b上。

在轴向上在两侧，永磁体31分别由一个贴靠在它上的呈极片47a、47b形式的极靴(Polstück)限定边界，极片47a、47b由铁磁性材料制成，尤其是由铁制成。布置在支承壁36侧上的内极片47a支承在环形台阶44上，由此预先确定第二保持单元33关于阀芯12的轴向位置。两个极片47a、47b在中心被穿孔，并且如环形永磁体31那样以同轴方式套装在阀芯12的第二端部段29b上。

可以将第二保持单元33与阀芯12粘合在一起以将其轴向固定在阀芯12上。此外例如也可以将第二保持单元33压装在阀芯12上或者设置固定装置，该固定装置与外极片47b相互作用。

阀芯12有利地总体上至少在第二端部段29b的区域内优选由非铁磁性材料制成，例如由铝或者由塑料制成。

不言而喻，也可以设置多个沿轴向相继排列的永磁体来代替仅有的一个永磁体31。

两个极片47a、47b的径向向外取向的周面分别构成环形第二极面43a、43b，第二极面43a、43b是径向向外取向的，并且指向第一保持单元32。

内部第一极面42a和中间第一极面42b以下被总体标识为第一极面对48。外部第一极面42c与中间第一极面42b以下被总体标识为第二极面对49。可以看出中间第一极面42b同时是两个极面对48、49的组成部分。

原则上可以想到的是，第一保持单元32总计配备有四个第一极面，从而两个极面对分别具有仅配属于其的极面。中间第一极面42b的双重使用具有这样的优点，即第一保持单元32可以以非常短的轴向尺寸构造。

在内部第一极面和中间第一极面42a、42b之间的轴向间距优选地是至少基本上等于在中间第一极面和外部第一极面42b、42c之间的轴向间距。在该实施例中这可以通过宽度相同的两个环槽38来实现。

第二保持单元33尤其被这样设计，即在两个第二极面43a、43b之间的轴向间距至少基本相应于在两个极面对48、49内部的第一极面之间的轴向间距。有利的是，在内部第一极面和中间第一极面42a、42b之间，在中间第一极面和外部第一极面42b、42c之间以及两个第二极面43a、43b之间存在至少基本大小相同的轴向间距。

两个保持单元32、33彼此相对地布置，以使得在阀芯12的第一转换位置上，每个第二极面43a、43b与第一极面对48的第一极面42a、42b是径向对置的。具体地，由图2得出明显的配属方式，其中在支承壁36近旁的第二极面43a与内部第一极面42a对置，与此同时轴向位于外侧的外部第二极面43b与中间第一极面42b对置。在径向对置的极面之间分别存在由径向间距导致的环形气隙52。

这种布置方式导致在第一保持单元和第二保持单元32、33之间形成在图2中以虚线表示的第一磁回路53，第一磁回路53通过永磁体31产生并且第一磁回路53穿过两个第二极面43a、43b以及第一极面对48。

如果不存在第二止挡面15b，则单独通过第一磁回路53的磁力预先确定并保持阀芯12的第一转换位置。无需机械止挡装置。两个保持单元32、33这样彼此相对地定位，在两个保持单元32、33之间仅有径向磁力作用而无轴向磁力作用。该位置是稳定的位置，这是因为在阀芯12朝向所述一个或者另一个方向偏移时将会立刻形成反向作用的轴向磁力，所述轴向磁力使阀芯12再次返回到关于轴向力平衡的位置。

相应地，这也适用于由图5所示的阀芯12的第二转换位置。其特点在于，现在两个第二极面43a、43b分别与第二极面对49相应的一个第一极面42b、42c在径向上对置，仍然通过沿径向位于其间的小气隙52分隔开。具体来说，在第二转换位置上配属方式是这样的，即内部第二极面43a与中间第一极面42b对置，并且外部第二极面43b与外部第一极面42c对置。

这导致在第二转换位置上在两个保持单元32、33之间形成在图5中以虚线表示的第二磁回路54，第二磁回路54穿过两个第二极面43a、43b和第二极面对49。即使是在这里，在没有第一止挡面15a的情况下，本身就能够得到阀芯12关于阀壳4沿轴向稳定的相对位置。

因此可以看出，两个不同磁回路53、54对于将阀芯12保持在其两个转换位置上是有效的且起负责作用的。即使不存在机械止挡面15a、15b，两个磁回路53、54也使得阀芯12保持原则上稳定的位置。磁回路53、54在两种情况下沿径向穿过气隙52。

图3和图4示出在阀芯12从第一转换位置切换到第二转换位置时的中间位置。这是由配属于第一端面16a的驱动面18的之前所述的流体加载而导致的。

在图3中，阀芯12已经经过了其切换行程的一小半。第二极面43a、43b还存在于第一极面对48的作用范围内，使得第一磁回路53仍然存在，只是现在存在变形，这种变形生成轴向磁力，所述轴向磁力逆向于当时的切换方向，并且力求将阀芯12向推压回第一转换位置。如果现在再次中断借助控制流体对阀芯12的加载，那么阀芯12仅通过轴向磁力再次返回第一转换位置。

图4示出阀芯12刚好在其两个转换位置之间的中间位置。在这里不仅径向磁力在两个保持单元32、33之间起作用而且轴向磁力也在两个保持单元32、33之间起作用，其中由于对称布置而存在轴向磁力的不稳定的平衡。在这种情况下，实际上两个磁回路53、54在起作用，其中这些轴向磁力相互补偿。图4仅示出切换期间的瞬态。

一旦阀芯12相对于图4所示向左朝向第二转换位置的方向稍稍移动，那么由第一磁回路53生成的加载第二保持单元33并且因此现在沿轴向在第二转换位置的方向上加载阀芯12的轴向磁力就将被加强。也就是说这里也存在类似于图3的情况，现在仅对于相反方向的轴向力方向是有利的。

如果根据图5达到第二转换位置并且仅第二磁回路54在起作用，则切换过程结束。

复位到第一转换位置将以相同方式、相反的运动顺序来实现。

如果止挡面15a、15b不存在，则其基于阀芯的较高的切换速度和其惯性导致这样的结果，即在达到希望的转换位置时，阀芯围绕该转换位置轻微摆动。为了避免这种情况，有利地设置两个止挡面15a、15b，止挡面15a、15b机械地精确地预先确定相应转换位置。在此有以下优点，即布置止挡面15a、15b，以使得在阀芯12贴靠在其上时通过瞬间作用的磁回路53或者54产生在图2和图5中通过箭头表示的轻微的轴向磁力分量55，轴向磁力分量55将使阀芯压靠到对应的止挡面15a或者15b上。止挡面15a或者15b用于特别稳定地保持转换位置。

支承壁36造成阀芯12相对于阀壳4径向支承。由于制造公差和安装公差，通常不能实现在两个保持单元32、33之间作用的径向磁力的完全补偿，从而阀芯12在第二保持单元33的区域内通常承受未受补偿的横向力。支承壁36承载该横向力并且因此减少阀芯12的过度摩损。

为了完全避免由径向磁力对阀芯12产生弯曲应力，可以想到的是，阀芯12延伸超过第二保持单元32并且第二壁元件17b设有中心通孔，阀芯12可以在径向支承的条件下穿入该中心通孔。第二壁元件17b同样也可以起到支承壁的作用，并且阀芯12在相对于第二保持单元33两侧的轴向分别通过一个支承壁被径向支承。

在两个保持单元32、33之间始终存在轴向重叠。如果对阀芯12产生影响的径向磁力通过另外地被平衡，则可以取消两个保持单元32、33的有利的同心的布置方式(在该实施例中实现的)。于是，这两个保持单元32、33例如简单地并排布置。可以想到的是，第一保持单元32划分为多个部段，以围绕第二保持单元33的方式分布所述多个部分。

还存在这样的可能性，即互换两个保持单元32、33的功能，从而第一保持单元32被设计为磁装置而第二保持单元33被设计为磁轭装置。如果磁轭装置布置在阀芯12上，则如在该实施例中那样，磁轭装置呈套筒形并且以同轴方式安装在阀芯12上。其总是在径向向外取向的周面上部具有第一极面。

也可以想象，起磁装置作用的保持单元配备有多个沿轴向极化的永磁体，所述永磁体有利地相互以保持轴向间距方式布置。例如在该实施例中存在的第一保持单元32，在相应的轴向相邻的极面之间的部段中分别具有一个轴向磁化的永磁体并且起磁装置的作用，其中布置在阀芯12上的第二保持单元33有利地被设计为无磁性的磁轭装置。

最后还要说明的是，在该实施例中磁装置46也可以被设计为无轴向预安装的极片47a、47b，从而在沿轴向磁化的永磁体31的轴向取向的端面上形成第二极面。尽管如此，与径向取向的第一极面42a、42b、42c共同作用，也能产生所希望的作用方式。然而优选所有极面沿径向取向的结构形式，这是由于这种系统有较好的技术可掌握性。

阀装置可以与所述实施例不同地被设计为所谓的座阀(Sitzventil)，其中阀通道8至少部分地由阀座和封闭件的共同作用来控制。在这种情况下，止挡面15a、15b也可以直接由一个或者多个阀座构成，从而可以放弃单独的止挡面。

也可以应用其它结构的极靴来代替极片47a、47b。

该实施例的该阀装置仅具有两个能够通过磁保持装置固定的转换位置。但是在原则上尤其是能够通过提高第一极面的数量来如此设计磁保持装置28，以使得磁保持装置28可以可解除地以永磁性的方式固定阀芯12的多于两个以及尤其是三个转换位置。

Claims (16)

1.一种阀装置，其具有布置在阀壳(4)的接纳室(7)内可沿轴向运动的阀芯(12)，当执行切换运动(14)时，所述阀芯能够通过流体加载在两个沿轴向间隔的转换位置之间切换，所述阀芯通过包含至少一个永磁体(31)的磁保持装置(28)借助由所述至少一个永磁体(31)生成的磁力可解除地保持在所述转换位置上，其特征在于，

将所述阀芯(12)保持在两个转换位置上的磁保持装置(28)被配属给所述阀芯(12)的端部区域，所述磁保持装置具有位置固定地布置在所述阀壳(4)上的保持单元(32)和与所述保持单元(32)在轴向上叠置且布置在所述阀芯(12)上的另一保持单元(33)，其中两个保持单元之一(32)具有沿轴向相间隔的第一极面(42a、42b)的两个沿轴向相继排列布置的对(48、49)，所述第一极面沿径向朝向另一保持单元(33)取向，并且所述另一保持单元(33)具有两个第二极面(43a、43b)，所述第二极面在轴向上相互间隔布置，以使得在所述阀芯(12)的所述两个转换位置上形成两个不同的磁回路(53、54)，其中所述一个磁回路(53)穿过所述第二极面(43a、43b)以及所述第一极面(42a、42b)的所述一个对(48)，并且所述另一磁回路(54)同样穿过所述第二极面(43a、43b)并且此外还穿过所述第一极面(42a、42b)的所述另一个对(49)。

2.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，这两个第二极面(43a、43b)沿径向朝向具有所述第一极面(42a、42b、42c)的保持单元(32)取向，以使得在所述阀芯(12)的所述两个转换位置上所述磁回路(53、54)延伸经过沿径向存在于所述第一极面和第二极面(42a、42b、42c；43a、43b)之间的气隙(52)。

3.根据权利要求1或2所述的阀装置，其特征在于，所述保持单元之一(33)被设计为包含至少一个永磁体(31)的磁装置(46)并且所述另一个保持单元(32)被设计为无磁性的铁磁性磁轭装置(34)。

4.根据权利要求1至3之一所述的阀装置，其特征在于，具有所述第一极面(42a、42b、42c)的所述保持单元(32)被设计为无磁性的铁磁性磁轭装置(34)。

5.根据权利要求1至4之一所述的阀装置，其特征在于，具有所述两个第二极面(43a、43b)的所述保持单元(33)被设计为永磁性的磁装置(46)，所述永磁性的磁装置具有至少一个沿轴向极化的永磁体(31)并且具有两个铁磁性极靴，所述极靴布置在所述永磁体(31)的两个端面上且限定所述第二极面(43a、43b)，其中所述第二极面(43a、43b)由所述极靴的沿径向取向的周面构成。

6.根据权利要求1至5之一所述的阀装置，其特征在于，布置在所述阀壳(4)上的所述保持单元(32)具有所述第一极面(42a、42b、42c)并且布置在所述阀芯(12)上的所述保持单元(33)具有所述第二极面(43a、43b)。

7.根据权利要求1至6之一所述的阀装置，其特征在于，所述第一极面(42a、42b、42c)的所述两个对(48、49)由三个沿轴向间隔的第一极面(42a、42b、42c)组成，所述中间第一极面(42b)同时属于所述第一极面的两个对(48、49)并且在所述阀芯(12)的两个转换位置上所述磁回路(53、54)之一穿过所述中间第一极面。

8.根据权利要求1至7之一所述的阀装置，其特征在于，第一极面(42a、42b、42c)的所述两个对(48、49)的所述第一极面(42a、42b、42c)相互之间至少基本具有相同的轴向间距。

9.根据权利要求1至8之一所述的阀装置，其特征在于，在所述两个第二极面(43a、43b)之间的轴向间距至少基本等于属于相同的所述对(48、49)的第一极面(42a、42b、42c)之间的轴向间距。

10.根据权利要求1至9之一所述的阀装置，其特征在于，所述第一极面(42a、42b、42c)由尤其是整体式套筒体(35)的沿轴向间隔的环形径向凸出部(37a、37b、37c)的沿径向取向的周面构成。

11.根据权利要求1至10之一所述的阀装置，其特征在于，布置在所述阀壳(4)上的所述保持单元(32)呈套筒形或者环形，布置在所述阀芯(12)上的所述保持单元(33)同轴地具有径向间隙地沉入到布置在所述阀壳(4)上的所述保持单元(32)内。

12.根据权利要求1至11之一所述的阀装置，其特征在于，所述阀芯(12)在至少一个其转换位置上是轴向支承在止挡面(15a、15b)上的，所述止挡面防止继续运动并且是关于所述阀壳(4)以位置固定的方式布置的。

13.根据权利要求12所述的阀装置，其特征在于，布置所述第一极面和第二极面(42a、42b、42c；43a、43b)，以使得在贴靠在止挡面(15a、15b)上时，通过在相应转换位置上作用的所述磁回路(53、54)的轴向磁力分量(55)将所述阀芯(12)压到所述止挡面(15a、15b)上。

14.根据权利要求12或13所述的阀装置，其特征在于，至少一个止挡面(15a、15b)是在壁元件(17b)上构成的，所述壁元件在端侧限定所述接纳室(7)且被安装到所述阀壳(4)内。

15.根据权利要求1至14之一所述的阀装置，其特征在于，所述第一极面和第二极面(42a、42b、42c；43a、43b)分别呈环形，并且以与所述接纳室(7)的纵轴线(13)同轴的方式布置。

16.根据权利要求1至15之一所述的阀装置，其特征在于，所述阀芯(12)被支承壁(36)包围以便补偿通过所述磁保持装置(28)作用于所述阀芯(12)上的径向磁力，所述阀芯以滑动移动方式穿过所述支承壁并且所述阀芯沿径向方向支承在所述支承壁上。

Images