CN102307766A - 活塞阀，尤其是用于车辆的气动制动设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种活塞阀(10)，尤其是用于车辆的气动制动设备，活塞阀具有：一个能在壳体(14)的区域(12)中在轴向方向(16)上运动的切换活塞(18)；至少两个接口(20，22)，该接口在切换活塞(18)的第一切换位置上相互耦合；和一个密封元件(24)，该密封元件在切换活塞(18)的至少一个第二切换位置上密封住至少两个接口(20，22)之间的连接部(38)。根据本发明提出，密封元件(24)设计为具有柔性的密封唇(26)的槽形密封圈，该密封元件在至少两个接口(20，22)之间作为止回阀工作。

Description

活塞阀,尤其是用于车辆的气动制动设备

技术领域

本发明涉及一种活塞阀，尤其是用于车辆的气动制动设备，该活塞阀具有：一个能在壳体的区域中在轴向方向上运动的切换活塞；至少两个接口，该接口在切换活塞的第一切换位置上相互耦合；和一个密封元件，该密封元件在切换活塞的至少一个第二切换位置上密封住至少两个接口之间的连接部。

背景技术

广泛使用的活塞阀这样设计，这些活塞阀将取决于它们的切换位置在其上布置的接口以不同的组合方式相互连接或者分隔开。对它们的操控例如可以手动地，电动地或者气动地实现，其中，通常在活塞阀内部使切换活塞在轴向的操控方向上移动。通过相对于阀壳体移动切换活塞，使得密封件和/或型材相对移动，从而在活塞阀内部打开和/或关闭不同的压缩空气通路。以这种方式可以取决于不同组合方式中的切换位置将活塞阀的不同接口相互连接或者相互分隔开。在此通常使用O形环作为密封件，它们或者相对于能运动的切换活塞或者相对于阀壳体固定住，并且取决于能运动的切换活塞的切换位置密封住或者打开接口之间的压缩空气通路。

然而这样设计的活塞阀的缺点是其功能受到限制，这是因为只能打开或者关闭单独的压缩空气通路，并且此外还要在外部实现运行功能，因此要为其中集成了活塞阀的设备预算很高的制造成本。

发明内容

因此本发明的目的在于，提供一种相对于现有技术其功能被扩展的活塞阀，而不增加活塞阀自身的制造成本。

该目的根据本发明通过以下方式得以实现，即密封元件设计为具有柔性的密封唇的槽形密封圈，该密封元件在至少两个接口之间作为止回阀工作。以这种方式，活塞阀在活塞阀的两个接口之间能够同时获得止回阀的功能。因此可能能够取消一个额外的、布置在活塞阀外部的止回阀。止回阀的作用方向可以通过槽形密封圈的安装方向预定。将密封元件设计为槽形密封圈的成本相对于将止回阀布置在活塞阀外部所节约下来的花费来说可以被忽略不计，从而能够从总体上降低制造成本。

以有利的方式可以设计为，在壳体中在区域内部设有相对于该壳体固定的嵌入件(Einsatz)，能运动的切换活塞至少部分地在该嵌入件中引导。通过该嵌入件，为了制造壳体所需要的精确度被降低，这是因为只需要在嵌入件和壳体之间有静态起作用的密封件，这些密封件能够容易地补偿在制造壳体时出现的偏差。此外，在壳体中引导的接口可以隐藏在嵌入件后方，从而在活塞阀的构造尺寸较小时能够实现较大的流动横截面，特别是较小的对于切换活塞阀所必需的切换活塞冲程。不仅嵌入件还有切换活塞都可以在壳体外部以足够的精确度制造。

优选地可以设计的是，将密封元件布置在嵌入件和壳体之间。以这种方式，可以通过移动切换活塞避免在切换活塞阀时发生槽形密封圈的负载过大，这是因为嵌入件相对于壳体被固定住。这就大大提高了密封元件的使用寿命。

此外可以设计的是，在壳体和嵌入件之间设置至少另一个密封元件，从而向外密封住活塞阀。另一个密封元件相对于外界密封住在活塞阀中延伸的压缩空气通路。

特别优选的是，在能运动的切换活塞上布置多个密封环，这些多个密封环在能运动的切换活塞的至少几个切换位置上分隔开活塞阀的至少两个接口之间的另一个连接部。通过移动密封环，根据能运动的切换活塞的位置打开或者闭塞活塞阀内的不同压缩空气通路。

可替换地可以设计为，在嵌入件上布置密封环，密封环取决于能运动的切换活塞的切换位置在至少其中几个切换位置上分隔开活塞阀的至少两个接口之间的另一个连接部。在该可替换的实施方式中，能运动的活塞在至少几个切换位置上压向密封环，从而在这几个切换位置上闭塞几个否则有可能被打开的压缩空气通路。

附图说明

现在参照附图借助一个优选实施方式举例阐述本发明。图中示出：

图1是根据现有技术的活塞阀；

图2是在第一切换位置上的根据本发明的活塞阀；

图3是在第二切换位置上的根据本发明的活塞阀；

图4是具有槽形密封圈的根据本发明的活塞阀的截面图；以及

图5是具有槽形密封圈和具有密封环的阀的图示。

在下面的附图中，相同的参考标号表示相同的或者类型相同的部件。

具体实施方式

图1示出根据现有技术的活塞阀。所示活塞阀10具有一个能在壳体14内部在轴向方向16上运动的切换活塞18。在该切换活塞18上布置了密封环32，34，该密封环由凸肩54支撑住。另一个密封环36可以被设计用于在所有活塞位置上起安全的密封作用。壳体14包括第一接口20和第二接口22，它们通入壳体14内部的区域中，能运动的切换活塞18布置在这个区域中。在切换活塞18在轴向方向16上运动期间，密封环34，36经过接口20运动，使得第一接口20和第二接口22之间的压缩空气通路打开或者关闭。在接口20和22之间的连接部在其中关闭的那个活塞位置上，第一接口20和第三接口44之间的另一个压缩空气通路可以被打开。为了避免密封环32，34，36在切换运动期间并且还有在装配切换活塞18期间受到损坏，配属于密封环的凹槽50，52被分配在这两个接口20，22所通入的区域中。

图2示出在第一切换位置上的根据本发明的活塞阀。所示活塞阀10除了第一接口20和第二接口22之外还包括第三接口44，第三接口在活塞阀10的所示切换位置上通过间隙46与第一接口20相连。此外，该活塞阀10包括在壳体14的内部在区域12中固定的嵌入件28，在其上布置了一个具有柔性的密封唇26的密封元件24和另一个密封元件30。另一个密封元件30向外密封住该活塞阀10。密封元件24在朝向第一接口20的方向上以止回阀的方式密封住第一接口和第二接口22之间的压缩空气通路，其中，具体的工作方式结合图4进行阐述。在嵌入件28的内部布置了能在轴向方向上运动的切换活塞18，该切换活塞通过凸肩54支撑住密封环32，34，36，其中，压缩空气可以通过穿孔42从第二接口22流动到嵌入件28的内部。密封环32，34，36在能运动的切换活塞18和嵌入件28或者壳体14之间制造出一个密封的连接部，其中，在活塞阀10的所示切换位置上，通过切换活塞18没有打开第二接口22和第一接口20之间的压缩空气通路，而第一接口20和第三接口44之间的压缩空气通路通过间隙46打开，并且进一步通过作为通向第二接口22的止回阀的槽形密封圈24打开。下面结合图3描述活塞阀10的第二切换位置。

图3示出在第二切换位置上的根据本发明的活塞阀。在所示切换位置上，第二接口22和第一接口20之间的另一个连接部40被打开，该连接部通过穿孔42首先延伸到嵌入件28的内部，并且从那里通过间隙46延伸至第一接口20。与此同时，第一接口20和第三接口44之间的连接部通过能运动的切换活塞18利用密封环34和36闭塞。

图4示出具有槽形密封圈的根据本发明的活塞阀的截面图。示意地放大示出了围绕着密封元件24的区域。密封元件24布置在嵌入件28的凹进部48中，并且在一般情况下密封住第二接口22和第一接口20之间的连接部38，其中，密封元件24的柔性的密封唇26压向活塞阀的壳体。图4中所示的密封元件在此作为第二接口22和第一接口20之间的止回阀起作用，其中，当第一接口20上相对于第二接口22出现超压时，实现了打开连接部38。在这种情况下，由于存在压差，柔性的密封唇26远离壳体14被压入凹进部48中，从而可以使得压缩空气从第一接口20溢出到第二接口22。在第一接口20和第二接口22之间的压差消失后，密封元件24由于其自身的张力关闭连接部38，其中，柔性的密封唇26再次贴靠到壳体14上。可以通过改变安装方向来影响密封元件24的闭塞方向，其中，图2或3中所示的活塞阀10具有密封元件24，该密封元件基于其安装取向在与图4相反的流动方向上显示出闭塞效果。

在阀的另一个未详细示出的变型方案中，代替槽形密封圈24在壳体和嵌入件28之间装入了一个密封环。从中得到以下优点，即，除了被密封环代替的槽形密封圈之外，相同的构造元件可以被用于构造具有不同功能的另一个阀。在图5a或图5b中示出了具有槽形密封圈或具有密封环的两个阀实施方案的图示。

相对于具有嵌入件28的活塞阀的在图2至4中描述的实施方式，即使在没有嵌入件28的情况下，也可以考虑使用作为止回阀起作用的槽形密封圈作为密封元件。在这种情况下，作为止回阀起作用的密封元件24在能运动的切换活塞18和活塞阀10的壳体14之间直接进行密封。因为切换活塞18相对于活塞阀10的壳体14能运动地设计，因此在该实施方式中密封元件24经受更高的负载，该负载例如通过凹槽来平衡，就像现有技术中公知的那样。此外也可能的是，必要的密封环不固定在切换活塞上，而是固定在嵌入件28上，或者如果不存在该嵌入件，就固定在壳体上。

在以上说明书中、附图中以及权利要求中公开的本发明的特征可以不仅单独地也以任意组合的方式对于实现本发明都是至关重要的。

参考标号表

10  活塞阀          12  区域

14  壳体            16  轴向方向

18  切换活塞        20  第一接口

22  第二接口        24  密封元件

26  柔性的密封唇    28  嵌入件

30  另一个密封元件  32  密封环

34  密封环          36  密封环

38  连接部          40  另一个连接部

42  穿孔            44  第三接口

46  间隙            48  凹进部

50  凹槽            52  另一个凹槽

54  凸肩

Claims (6)

1.一种活塞阀(10)，尤其是用于车辆的气动制动设备，所述活塞阀具有：

-一个能在壳体(14)的区域(12)中在轴向方向(16)上运动的切换活塞(18)；

-至少两个接口(20，22)，所述接口在所述切换活塞(18)的第一切换位置上相互耦合；和

-一个密封元件(24)，所述密封元件在所述切换活塞(18)的至少一个第二切换位置上密封住至少两个所述接口(20，22)之间的连接部(38)，

其特征在于，所述密封元件(24)设计为具有柔性的密封唇(26)的槽形密封圈，所述密封元件在至少两个所述接口(20，22)之间作为止回阀工作。

2.根据权利要求1所述的活塞阀(10)，其特征在于，在所述壳体(14)中在所述区域(12)内部设有相对于所述壳体(14)固定住的嵌入件(28)，所述能运动的切换活塞(18)至少部分地在所述嵌入件中引导。

3.根据权利要求2所述的活塞阀(10)，其特征在于，所述密封元件(24)布置在所述嵌入件(28)和所述壳体(14)之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的活塞阀(10)，其特征在于，在所述壳体(14)和所述嵌入件(28)之间设置至少另一个密封元件(30)，从而向外密封住所述活塞阀(10)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的活塞阀(10)，其特征在于，在所述能运动的切换活塞(18)上布置多个密封环(32，34，36)，所述多个密封环在所述能运动的切换活塞(18)的至少几个切换位置上分隔开所述活塞阀(10)的至少两个所述接口(20，22)之间的另一个连接部(40)。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的活塞阀(10)，其特征在于，在所述嵌入件(28)上布置密封环(32，34，36)，所述密封环取决于所述能运动的切换活塞(18)的所述切换位置在至少其中几个切换位置上分隔开所述活塞阀(10)的至少两个所述接口(20，22)之间的另一个连接部(40)。

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