CN101868386A - 压力调节阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压力调节阀，所述压力调节阀具有固定在阀壳体(1)中的压缩弹簧，所述压缩弹簧用于将一与衔铁(4)连接的阀挺杆(3)定位在未被电磁激励的、从阀座(2)抬起的位置中，以便在通入所述阀壳体(1)中的至少两个压力介质通道之间建立连接，所述压力调节阀还具有与第一压缩弹簧同轴地设置在所述阀壳体(1)中的另一压缩弹簧，其特征在于，所述第一压缩弹簧设计成控制弹簧(6)，所述控制弹簧通过使所述两个压缩弹簧的弹簧系数与电磁体的力/行程曲线相协调而形成一由励磁线圈(10)中的电流变化所造成的、特定于冲程和特定于力的弹簧驱动，其中所述另一压缩弹簧设计成与所述控制弹簧(6)相反作用的、能可变调整的调整弹簧(7)。

Description

压力调节阀
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、无电流打开/常开的、能用模拟手段进行控制的阀，下面称为压力调节阀，所述阀特别是用于在机动车制动系统中进行压力控制。
背景技术
从DE 101 54 257 A1中已知一种所述类型的压力调节阀，所述压力调节阀可在机动车制动系统中用作能用模拟手段致动的轮(缸)进入阀(Radeinlassventil)或者也用作隔断阀(Trennventil)，为此：
a)在使用精密部件、特别是窄规格的压缩弹簧/压力弹簧的情况下，所述压力调节阀必须设计成具有尽可能最大的精密度，或
b)所述压力调节阀在生产期间必须被调整至确定的功能值，其中将电磁体中的工作气隙的放大或缩小用作控制量。
在这两种情况下，可实现的(技术)规格的精确度受到限制，因为在情况a)中，不能经济地制造较精确的构件，而在情况b)中，通过气隙的变化，断路电流特性曲线的位置和公差仅能为一个压力、即调定压力最佳地设计，其中对于远离调定点的压力，视要补偿的误差的大小而定，出现较大的偏差。
发明内容
因此本发明的目的是：如此改进所述类型的压力调节阀，使得为了实现在励磁电流转换为致动力的转换功能方面的高精确度，在制造过程中要能将简单且精确调整的气隙的优点与直接影响控制回路中的压力控制特征曲线的优点相结合。
根据本发明，对于所述类型的压力调节阀来说，所述目的通过权利要求1的特征来实现。
在此，本发明的重要的解决方案基于下述构思：通过在一时刻在制造过程内引入附加的力分量还能调整或重新调整压力调节阀，在所述制造过程中其它对于电流-压力-转换功能重要的功能部件、如磁极之间的气隙已经处于其最终位置中。
附图说明
下面由对图1至图3的多个附图的描述得出根据本发明的其它实施方案、特征和优点。
具体实施方式
图1、图2分别以纵剖视图示出压力调节阀，压力调节阀具有一固定在阀壳体1中的压缩弹簧，所述压缩弹簧用于将一与衔铁4连接的阀挺杆3定位在未被电磁激励的、从阀座2抬起的位置上，以便在至少两个通入阀壳体1中的压力介质通道之间建立能用模拟手段进行控制的连接。
就构造而言，阀座2作为阀板的构件固定地压装在弹药筒形/子弹形的阀壳体1中，所述阀座2与阀挺杆3形成一能控制的流通截面。与之相比，阀挺杆3在所有实施例中都与衔铁4形状锁合地(formschlüssig)或力锁合地(kraftschlüssig)连接。
由于模拟阀功能，所述压缩弹簧被设计成控制弹簧6，所述控制弹簧6的弹簧系数与调整弹簧7的弹簧系数和电磁体的力/行程曲线相协调地形成一由励磁线圈10中的电流变化造成的、特定用于冲程和力的弹簧驱动(装置)。调整弹簧7设计成与控制弹簧6作用方向相反的、能简单调整的压缩弹簧。
控制弹簧6设置在衔铁4和阀壳体1的磁极部段8之间，其中所述磁极部段8具有凹部12，在所述凹部12中以节约空间的方式安装有同轴地由阀挺杆3穿过的控制弹簧6。
与之相比，调整弹簧7在两个实施例中分别以与控制弹簧6相反作用的方式设置在衔铁4与一封闭阀壳体1的套筒形阀帽5之间，其中衔铁4也具有凹部12，调整弹簧7以及阀挺杆3延伸到所述凹部12中。由此，控制弹簧6和调整弹簧7能有利地内置在阀壳体1中，并能沿着阀挺杆3精确地被引导。
为了对调整弹簧7的预紧力进行调整，能沿轴向方向改变阀帽5相对于磁极部段8的位置，为此，阀帽5相对于磁极部段8或相对于中间套筒11具有过渡配合，从而为了对调整弹簧7进行力调整，阀帽5或者根据图1有利地以能轴向移动的方式沿着磁极部段8被引导或者根据图2以能轴向移动的方式沿与磁极部段8焊接的中间套筒11被引导。在这两个实施例中，阀帽5借助焊接部9分别与磁极部段8或与中间套筒11进行最终固定。
由于阀帽5相对于磁极部段8的位置的可调整性，如果在过程中所测量的电磁特性被用作用于调整的参考变量，则由于调整弹簧7通过衔铁4作用在控制弹簧6上的力的作用，能对控制弹簧6的公差和由电磁体产生的磁力的公差进行补偿。
在阀挺杆3的未被电磁激励的、从阀座2抬起的基位上，在控制弹簧6与调整弹簧7之间存在力平衡，由此衔铁4总是相对于阀帽5和磁极部段8保持在确定的位置中。
调整弹簧7的安装空间基本上由衔铁4与阀帽5之间的、由凹部12和轴向气隙形成的自由空间给出。在焊接阀帽5之前通过朝向阀座2进一步推动阀帽5，所述自由空间被用于：将调整弹簧7的力提高到与所希望的、在过程中被连续测量的函数值相对应的值。功能有效的是由这两个压缩弹簧(施加)的合力，由此控制弹簧6的公差和磁力公差能通过加上调整弹簧7的较大或较小的力来得到补偿。
在此，根据图3的图表给出前述两个压力调节阀的代表性特征曲线，其中纵坐标为由两个压缩弹簧施加的合力Fs以及控制弹簧6和调整弹簧7的弹簧力F6、F7，横坐标为从闭合的阀挺杆位置直到完全打开的阀挺杆位置的阀挺杆冲程H。由图表得出：无电流完全打开的阀挺杆位置不再导致衔铁4与阀帽5相接触，而是阀挺杆3在合力Fs＝0即两个压缩弹簧处于力平衡时远离阀帽5的端壁。因此不用对迄今为止必须设定在衔铁4和阀帽5之间的止挡部尺寸进行迄今为止所必需的精确调整。
在调整过程开始时，所述压力调节阀虽然如在图1和图2中示出的那样装配了所有部件，但阀帽5还未借助焊接部9来固定，所述阀帽5首先处于在轴向离磁极部段8较远的位置上。
为了进行调整，阀帽5的封闭端部从初始时距离磁极部段8较远的位置朝向磁极部段8连续移动。在此，为励磁线圈10加载恒定的或随时间变化的电流，并连续地或反复地识别与电流转换成压力的所希望的转换功能相关的电磁参考变量。所述过程被延续至所述参考变量达到所期望的目标值，此时作用在阀帽5上的推进结束，之后阀帽5通过与阀壳体1或中间套筒11焊接而被固定在所述调整位置上。
此外，下述措施还特别有利地用作用于定位阀帽5的参考变量：
-通过评估在循环反复地开关阀时的电流曲线来测量压力调节阀的泄流，从而在循环反复地电磁致动阀挺杆3时根据励磁线圈10中的电流曲线来设定阀帽5相对于磁极部段8的位置，
-在为励磁线圈10按照预定(方案)通电流时测量通过打开的阀座2的流量，
-测量阀挺杆3由于按照确定的电流模式为励磁线圈10通电流而导致的朝向阀闭合位置的运动，
-测量由电磁驱动装置作用在阀挺杆3上的力。
通过在气动的试验压力下识别参考变量，还能附加地修正与阀挺杆3和阀座2之间的有效密封直径的值的偏差。
下面将阐述本发明压力调节阀的其它优点：
1.两个压缩弹簧(控制弹簧6和调整弹簧7)的弹簧系数的叠加能实现具有比仅用一个压缩弹簧所能经济地获得的弹簧系数高的弹簧系数的设计方案。
2.通过提高控制弹簧6的力水平，简化了所述控制弹簧6在窄公差内的制造；控制弹簧6的公差必要时能具有很大范围的值，由此能降低压缩弹簧的测试和分类的成本。
3.由于与阀帽5的间距，避免了衔铁4的切换噪音。
4.在使用可磁化的阀帽5时，调整弹簧7能设计成可防止衔铁4与阀帽5之间的磁附着，从而能省略所谓的防粘盘。
上述调整原理可普遍地被使用，这就是说还适用于无电流闭合/常闭的压力调节阀。在结束前面关于在图1、图2中示出的压力调节阀的阐述之前，下面还将简要指出关于根据图2的压力调节阀的值得特别注意的构造上的不同点。
根据图2的压力调节阀与图1的差别在于：控制弹簧6不必一定要直接支承在磁极部段8的凹部12中，而是可选地能贴靠在一压装在阀壳体1中的套筒形止挡部13上，所述止挡部13利用其从磁极部段8伸出的区域能有利地实现衔铁4的内部定心。此外，阀帽5有利地由传导磁通的材料制成以降低磁阻，而与磁极部分焊接的中间套筒11设计成无磁性的。
附图标记列表：
1  阀壳体      8   磁极部段
2  阀座        9   焊接部
3  阀挺杆      10  励磁线圈
4  衔铁        11  中间套筒
5  阀帽        12  凹部
6  控制弹簧    13  止挡部
7  调整弹簧

Claims (12)

1.一种压力调节阀，所述压力调节阀具有固定在阀壳体中的压缩弹簧，所述压缩弹簧用于将一与衔铁连接的阀挺杆定位在未被电磁激励的、从阀座抬起的位置中，以便在通入所述阀壳体中的至少两个压力介质通道之间建立能以模拟手段控制的连接，所述压力调节阀还具有与第一压缩弹簧同轴地设置在所述阀壳体中的另一压缩弹簧，其特征在于，所述第一压缩弹簧设计成控制弹簧(6)，而所述另一压缩弹簧设计成与所述控制弹簧(6)相反作用的、能可变调整的调整弹簧(7)，其中所述控制弹簧(6)和调整弹簧(7)设置成通过使所述两个压缩弹簧的弹簧系数和合力(Fs)与电磁体的力/行程曲线相协调而形成一由励磁线圈(10)中的电流变化造成的、用于冲程和力的弹簧驱动。
2.根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述控制弹簧(6)设置在所述衔铁(4)与阀壳体(1)的磁极部段(8)之间，其中所述磁极部段(8)具有凹部(12)，在所述凹部中安装有同轴地由阀挺杆(3)穿过的控制弹簧(6)。
3.根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述调整弹簧(7)设置在所述衔铁(4)与阀壳体(1)的套筒形阀帽(5)之间，所述衔铁(4)具有凹部(12)，所述调整弹簧(7)以及阀挺杆(3)延伸到所述凹部(12)中。
4.根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述控制弹簧(6)和所述调整弹簧(7)沿着阀挺杆(3)被引导。
5.根据前述权利要求中任一项所述的压力调节阀，其特征在于，为了沿轴向方向对所述调整弹簧(7)进行力调整，能改变所述阀帽(5)相对于所述磁极部段(8)的位置。
6.根据权利要求5所述的压力调节阀，其特征在于，所述阀帽(5)相对于所述磁极部段(8)具有过渡配合，从而为了对所述调整弹簧(7)进行力调整，所述阀帽(5)设计成能轴向移动并能借助焊接部(9)固定。
7.根据权利要求5所述的压力调节阀，其特征在于，通过改变所述阀帽(5)相对于所述磁极部段(8)的位置，所述控制弹簧(6)的构件公差和由电磁体产生的磁力的公差由于对所述调整弹簧(7)的力调整而得到补偿。
8.根据权利要求5所述的压力调节阀，其特征在于，在所述阀挺杆(3)的未被电磁激励的、从阀座(2)抬起的基位中，在所述控制弹簧(6)和所述调整弹簧(7)之间存在力平衡，由此，所述衔铁(4)总是相对于所述阀帽(5)和所述磁极部段()保持在确定的位置中。
9.根据权利要求5所述的压力调节阀，其特征在于，在循环反复电磁致动所述阀挺杆(3)时，根据励磁线圈(10)中的电流曲线来设定所述阀帽(5)相对于所述磁极部段(8)的位置。
10.根据权利要求5所述的压力调节阀，其特征在于，根据由于为所述励磁线圈(10)确定地通电而通过所述阀座(2)的流量来设定所述阀帽(5)相对于所述磁极部段(8)的位置。
11.根据权利要求5所述的压力调节阀，其特征在于，根据阀挺杆(3)由于按照确定的电流模式为所述励磁线圈(10)通电而朝向阀闭合位置的致动来设定所述阀帽(5)相对于所述磁极部段(8)的位置。
12.根据权利要求5所述的压力调节阀，其特征在于，根据在按照确定的电流模式为所述励磁线圈(10)通电时由电磁驱动装置传递到所述阀挺杆(3)上的力来设定所述阀帽(5)相对于所述磁极部段(8)的位置。
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