CN102803805B - 用于润湿液的阀门 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于控制受压液体的流动的电磁阀（100），所述电磁阀包括活塞（110），所述活塞（110）能够从闭合的下游位置移动到打开的上游位置，其中在所述下游位置活塞（110）的端部接触阀座（120），在所述上游位置所述活塞（110）不接触阀座（120）。因此，留有对液流开放的开口，其中活塞向打开位置的运动通过激励第一线圈（140）来控制。第二线圈（130）被设置成在激励后将活塞（110）拉向闭合位置。
Description
技术领域
本发明涉及用于控制受压液体的流动的电磁阀，所述阀包括活塞，所述活塞能够从闭合的下游位置（在所述下游位置它接触阀座）移动到打开的上游位置（在所述上游位置所述阀不接触阀座并因此留有对液流开放的开口），其中活塞到打开位置的运动通过激励第一线圈来控制。
背景技术
在用于控制液体流动的电磁阀的技术领域中，电磁阀已被应用了很长时间。所述阀一般包括活塞，所述活塞与阀座配合以便阻止液体通过阀座。弹簧将活塞偏压至密封液流的位置（即接合抵靠阀座），而由电流通过线圈产生的磁场可将活塞从与阀座密封接触拉开。
在DE 10 2007 052 022 A1中，披露了一种用于独立阀的致动器装置；所述致动器装置包括锚状物，所述锚状物被设置在线圈内。通过激励线圈，锚状物从第一位置移动到第二位置。弹簧促使锚状物朝向第一位置。此外，锚状物连接至被设置在两个保持线圈之间的固定(保持)板。一旦锚状物到达第一或第二位置，通过激励保持线圈中的任意一个将锚状物保持在该位置是可能的。
已知类型的电磁阀具有很多有益的特性，但它们也具有一些缺点，所述缺点涉及打开延迟（即，从电压被施加到线圈直到活塞从阀座抬起的时间），个体与个体间的差异，以及由于在阀闭合处太快地使活塞落位而导致的磨损。
已知类型的电磁阀的优点基本上在于它们是符合成本效益的并且它们在电源故障的情况下是闭合的，这是由于弹簧促使活塞抵靠阀座。
本发明的目的是提供一种阀，所述阀能够更快地打开（即，从施加电压至线圈直到阀门打开的时间更短），更小的个体与个体间的差异和轻缓的闭合。
本发明的阀门例如可用于将润湿液供应至印刷机。
发明内容
这些和其它问题通过包括第二线圈的阀门来解决，所述第二线圈在激励后促使活塞到闭合位置。
为了确保闭合期间良好的紧密性和平滑的就位，接触阀座的活塞的端部可设置有锥形面。
为了进一步使活塞的就位(落位)轻缓，所述锥形面可由圆形平面环绕。
为了能够控制阀门的打开，可提供传感器，所述传感器用于感测活塞是处于其闭合位置还是其打开位置。
为了使流体流过阀门，活塞可设置有用于使受压流体通过活塞的凹入部或开口。
本发明的电磁阀的有优势的使用的一个示例是用于向印刷机供应润湿液。
附图说明
在下文中，将结合附图描述本发明，其中：
图1是示出根据本发明的阀门的基本设计的示意图，和
图2是根据本发明的阀门的示意图，示出了更多细节。
具体实施方式
在图1中，示出了根据本发明的阀门100的第一实施例。阀门100包括活塞110，所述活塞110可从闭合位置（在所述闭合位置活塞接触设置有开口125的阀座120）移动到打开位置（在所述打开位置活塞从与阀座接触处移开，使得开口125对液流是开放的）。
活塞的运动通过两个线圈130、140控制。通过激励线圈130，活塞朝向阀座120运动，而通过激励线圈140，活塞从与阀座120的接合(位置)移开。
活塞、阀座120和锚状物150（设置有位于活塞的相对侧上的入口151并且设置有用于受压流体的入口）由导磁材料即“软”磁材料制成，例如铁素体不锈钢合金。锚状物150设置有使流体进入阀门的开口。因此，在使用时活塞由受压液体环绕。为了使受压流体通过活塞，可设置有从锚状物150端部延伸到活塞110的阀座120端部的凹入部（未示出）。
在图2中，更详细地示出了图1所示的阀门。如图2中可见，活塞110设置有锥形端部105，所述锥形端部105与开口125的相应形状配合。此外，活塞110设置有环绕锥形端部的平部分107，所述平部分与阀座的相应平部分配合。活塞和阀座的锥形和平部分的目的将在下文中解释。
在阀座的相对端上，活塞110和锚状物150设置有相应的锥形面108、153和平部分109、154环绕锚状物150的入口151。
此外，活塞110设置有管道112，所述管道112从锚状物150延伸到活塞的中央部分，从所述位置它延伸到活塞的周边。
两个线圈130、140分别部分环绕阀座120和锚状物150。如前文所述，阀座和锚状物由“软”磁材料制成，表示所述材料易于磁化。活塞还可由具有等同特性的材料制成。
线圈130、140、阀座120、锚状物150和活塞110被包在外壳160内。外壳可由非磁性材料制成，例如塑料或铝。一个实施例中的外壳160包括用于受压流体的入口170、电缆开口180和用于受压空气的入口190。用于受压流体的入口170被连接至锚状物150的入口151，而开口190被连接至适于匹配气帽（未示出）的插口200。
至少三条控制电缆G、C130和C140被连接至线圈130、140。电缆G是连接至两个线圈130、140的公共接地电缆，而电缆C130连接至线圈130并且电缆C140连接至线圈140。
为了允许流体流过阀门100，通过在C140电缆和公共接地电缆G上施加电压来激励线圈140。如同在电磁线圈的技术领域中所公知的，在线圈上施加电压不会立即使电流通过线圈（而电流通过线圈会产生希望的电磁场）。不过，一旦达到必要的电流，由于由线圈中的电流所产生的磁场，活塞会被从与阀座120的开口接触的位置移开。如前所述，锚状物150优选由“软”电磁材料制成，这将增大磁场的强度。
锚状物150和线圈140的磁场会使活塞110加速朝向锚状物150。为了减小活塞对锚状物的撞击(碰撞)，在活塞接触锚状物之前可将一电压加至线圈130。通过线圈130的电流会使运动减速。
此外，由于锥形面108及其起反作用面153和平部分109、154，撞击(碰撞)会被抑制。如所理解的，所述表面之间的空间填充有流体，并且在碰撞(撞击)前所述流体必须被挤出。对所述流体的挤压会使活塞在碰撞前放慢速度。
一旦活塞接触了锚状物150，可明显减小通过线圈140的电流。有专门的电路（所谓的“峰值保持”电路）可用于驱动线圈，例如用于阀门。所述电路会节省电能并且降低线圈140中的热散发。“峰值保持”电路也可用于线圈130。
为了关闭阀门100，到线圈140的电流被切断；这里，记住如果到线圈的电流被快速切断，那么线圈上的电压可快速增大到非常高的水平是重要的。到线圈140的电流被切断后，可以等待直到活塞移动至接触阀座120的位置（由受压流体的作用力驱动），或者可以对线圈130施加一电压以加速活塞向阀座120的运动。
在本发明的另一个实施例中，通过下述方法步骤能够实现非常快速地打开或关闭阀门：
在线圈中的第一个(线圈)上施加一电压；
在线圈中的第二个(线圈)上施加一电压；
保持线圈中的第二个(线圈)上的电压直到已经实现某一(特定)电流通过线圈中的第二个线圈；和
闭合到线圈中的第一个(线圈)的电流。
通过上述方法步骤，当闭合到线圈中的第一个(线圈)的电流时，在活塞开始行进前实现了促使活塞从其当前位置朝向相对的位置运动的磁场。应当指出，上述方法步骤能够用于打开和闭合阀门；上文使用线圈中的第一个(线圈)和线圈中的第二个(线圈)来表示，以便描述能够覆盖闭合顺序和打开顺序。
通过与活塞和锚状物之间在开口处的撞击相同的方式，即通过挤压锥形面105和平部分107之间的液体和通过可选的对线圈140进行激励，抑制了活塞和阀座之间的闭合碰撞(撞击)。
一旦活塞就位在阀座上，由于流体的压力，活塞和阀座的设计使得阀门“自闭合”。因此，一旦活塞就位在阀座上，不需要激励线圈130。
尽管阀门的设计使得阀门能够自闭合，在阀门的闭合过程中激励线圈130会使得闭合更快和更可预测，从而增大打开时间的精确度。
在一些实施例中，阀门100可设置有传感器210。该传感器可以是例如另一个线圈，感测关于在活塞运动后产生的电感的差异；或光学传感器，感测活塞的运动。来自可选传感器210的信号可用于控制到线圈130、140的电流（例如，它可被用于使得施加到线圈的电压被保持直到活塞开始运动，此后电压施加由保持电流取代）。
如可以理解的，可以对阀门100进行多种改动，如上文所述，而不背离本发明的范围，例如由所附权利要求书进行限定。
材料和尺寸
在一个实施例中，活塞110、阀座120和锚状物150均由铁素体不锈钢合金制成。线圈130、140可以由直径为0.280mm的铜线卷绕450圈而成。活塞的直径可以是例如8mm，并且其长度可以是约14mm。
Claims (8)
1.一种用于控制受压液体的流动的电磁阀，所述电磁阀包括活塞，所述活塞能够从闭合的下游位置运动到打开的上游位置，其中在所述下游位置活塞的端部接触阀座，在所述上游位置所述活塞不接触阀座并因此留有对液流开放的开口，其中所述活塞向打开位置的运动通过激励第一线圈来控制，其中：第二线圈被设置成在激励后将活塞拉向闭合位置；和
接触阀座的活塞的端部设置有由圆形平面环绕的锥形面，其中所述锥形面与开口的相应形状配合，并且所述圆形平面与阀座的相应表面配合。
2.根据权利要求1所述的电磁阀，还包括传感器，所述传感器感测活塞是处于其闭合位置还是其打开位置。
3.根据权利要求1所述的电磁阀，其中所述活塞设置有凹入部或开口，用于允许受压流体通过活塞。
4.根据权利要求2所述的电磁阀，其中所述活塞设置有凹入部或开口，用于允许受压流体通过活塞。
5.一种应用根据权利要求1所述的电磁阀的方法，用于向印刷机供应润湿液。
6.一种应用根据权利要求2所述的电磁阀的方法，用于向印刷机供应润湿液。
7.一种应用根据权利要求3所述的电磁阀的方法，用于向印刷机供应润湿液。
8.一种应用根据权利要求4所述的电磁阀的方法，用于向印刷机供应润湿液。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20140409 Termination date: 20200318 |
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