CN103534520A - 可切换限压阀 - Google Patents

Abstract

一种具有电磁体（1）和装置（2）的可切换限压阀，该装置（2）用于为流体流动打开和闭合通道。依据在推杆（3）上的力的平衡判定阀的打开，其中P连接件（4）的流体的压力，在T连接件（13）的流体的压力以及两个弹簧（5）、（6）的力作用在推杆（3）上。弹簧（6）的力通过该电磁体的电枢的位置被变化。如果在P连接件（4）的压力超过另一个力的和，则阀打开。上述提及的用于打开和闭合的装置由膈膜（7）和密封座（12）组成，并且所述膈膜在磁极（10）和外壳（21）之间被密封地夹住。

Description

可切换限压阀

技术领域

本发明涉及对应于第一专利权利要求的前序的可切换限压阀。

背景技术

限压阀被预先假定是已知的，已经在EP1916460B1中描述了可切换限压阀。

该发明的目的是进一步开发该专利的技术教学，使得阀甚至可以与侵蚀的以及严重污染的液体一起使用。

确切的讲，专利EP1916460B1实现的其他目的仍然为了进一步开发的目的而被保留，该其他目的是，使被限制的压力可切换，依据调节的压力减少线圈温度的影响，减轻电源电压影响并且使其可能具有低保持电流。

在将要在这里使用液体的情况下，必须在磁体的电枢空间和由所述液体侵湿的空间之间实现完全的介质分离。为了这个目的，最适合的是介质分离隔膜，诸如动态密封或者电枢移位到液体空间里的所有其他已知的介质分离的方法已被证明不太适合。

动态密封导致机械摩擦，并且在污染液体的影响下遭受磨损。移位电枢到液体空间中以及通过由薄的非磁性材料制成的槽包围电枢的介质分离没有保护电枢免受侵蚀的和污染的液体，摩擦和磨损发生在电枢安装中，并且当电枢在磁极上撞击时，接触面经受磨损。

例如，从公开DE1025227B中已知在机械限压阀中使用膈膜，并且同样假定已知在切换阀中使用膈膜，但是没有压力调节功能。

发明内容

膈膜在此被用作密封体，并且通过推杆被按压到密封座。流体的压力抵住推杆。

利用被用于介质分离的隔膜，有利于限制在膈膜上的机械负载。根据本发明，它实现了磁体的电枢不是直接地或者间接地（经由推杆）撞击在膈膜上，而是仅仅拉伸弹簧到较大或者较小的程度，该弹簧接着通过推杆按压在隔膜上。

取决于目标是否是在两个不同的调节压力之间改变或者是否是开启和关闭调节功能，第二弹簧可以同一方向地作用在推杆上或者它可以相反方向地朝向电枢按压推杆。在后者的情况下，如果打开的弹簧比闭合的弹簧强，则在P连接件处没有可察觉到的压力的情况下，阀可以是另外打开。

电枢在其前向移动的末端撞击在磁极上或者非磁性止动器盘上，该非磁性止动器盘位于磁极上。由于电枢的撞击，在推杆上的力不依赖于磁力，但仅仅是电枢打击和弹簧刚性的功能。这是非常有利的，当磁体被车辆车载电压激活时，磁力取决于该车载电压和磁体温度。即使磁体被调节的电流激活，在力的精确度方面也仍然具有优点，因为多个电磁体的力具有比多个弹簧的弹力大的范围。

当电枢直接地撞击在磁极上时，通过电枢和磁极的材料的合适选择，顽磁的产生必须被保持为低。如果非磁性止动器盘被使用，那么这应当是非常薄的，使得电磁体的残余空隙同样可以小，因此导致低保持电流是必须的。

变形同样可以被实施，其中，在磁体的不导电状态中，电枢承受面对推杆的前部止动器，并且在带电状态中，电枢假定面对远离推杆的后部位置。然后需要另外的弹簧，该弹簧在磁体的不导电状态中按压电枢靠着前部止动器。该变形的功能仅仅在调节压力分配到切换状态上不同于上面所述的变形，在此较高的调节压力出现在不导电状态中。

利用在开启状态中的小残余空隙，低保持经过线圈的电流足够保持电枢靠着分配的止动器。该保持的电流可以比在电枢移动开始时所需的电流相当地低。例如，以已知方法通过给定值生成器和电流调节器组成的电子激活来生成这种电流分布图。如果磁体不是被调节的电流，而是被受控电压激活，那么给定值生成器与可控分压器结合，例如该可控分压器根据脉冲宽度调制的原则进行操作。

根据本发明的阀可以被用于在与侵蚀的或者污染的液体并存中的压力限制，该极限压力的幅度能够被电磁体的切换影响。

附图说明

图1：带有按压磁体的可切换限压阀。

图2：电子激活

图3：带有拖拉磁体的可切换限压阀。

具体实施方式

图1显示具有它的电磁体1的可切换限压阀。该可切换限压阀含有线圈11，该线圈11在带电状态中产生磁通量，该磁通量在电枢8和磁极10之间的空隙处产生力，该力朝向止动器9移动电枢。在这种情况下，电枢拉伸弹簧6到较大的程度，并且该弹簧按压在推杆3上。设计弹簧6，使得在该设计的情况下，电流经过线圈11，所述弹簧使得电枢8能够到达止动器9，并且拉伸弹簧具有窄容限的偏移量。因此，当线圈11带电时，弹簧6的力独立于电流的精确值的幅度，并且由线圈温度或者电源电压的改变所导致的该电流较小的波动对弹簧6的力没有影响。

推杆3被弹簧6按压靠着弹簧5以及靠着膈膜7，并且在膈膜下的流体压力额外地作用在膈膜上。只要膈膜位于密封座12上，在P连接件4处的压力与密封座的内面一起作用在膈膜上，并且在T连接件13处的压力与外部环形面一起作用在膈膜上。

在膈膜和平放在其上的推杆处的力的平衡导致阀打开或者闭合，并且如果在P连接件4处的压力超出由其他力的和所规定的极限时，阀打开并且使得流体能够从P连接件4流动到T连接件13。因此，在P连接件4处的压力下降，并且对于在P连接件4的流体，阀具有限压动作。

用于该限压功能的极限压力受电枢8的位置的影响，并且当电磁体被开启时，在电枢8上承受磁极10，弹簧6被拉伸到较大的程度，推杆在膈膜7上的力是较高的，并且被建立的极限压力同样是较高的。当磁体被关闭时，电枢8承受后部止动器，弹簧6被拉伸到仅仅轻微的程度，并且极限压力相应地较低。

膈膜7实现两个附加的封锁功能，确切地说，在T连接件13和周边环境之间进行密封以及T连接件13和推杆20的工作空间之间进行密封。使得膈膜可以实现这些封锁功能，在隔板盘19和外壳21之间支撑它。

图2显示电磁体1的示范性的电力激活。响应于外部切换信号，给定值生成器14为电流生成时变给定值信号。该给定值信号在比较器17中与电流的实际值信号相比较。根据两个信号之间的差异，切换控制器15开启或者关闭电压。由于电压的缘故，电流流经电磁体1的线圈，所述电流受线圈的电阻和电感限制。该电流在电流测量装置16中被测量并且该测量的结果是实际值信号。

在开启之后，为了造成可靠的和快速的电枢移动，期望值信号在第一50ms，处于较高值，例如2A。然后期望值下降到显著地较低值，例如0.5A，该较低值仍然足以保持电枢靠着止动器，但是避免电磁线圈的明显变热和高能量消耗。

图3显示具有电枢8的可切换调压阀的第二变形，在磁体的不导电状态中，弹簧22使该电枢8承受面对推杆3的前部止动器。在这种情况下，弹簧6被拉伸。一旦磁体变成带电，电枢就朝向后部止动器移动并且缓解弹簧6。

与具有按压磁体的实施例比较，磁体功能的逆转被获得，阀的所有其他功能仍然相同。在P连接件4处，在磁体的不导电状态中，高极限压力被建立，并且在带电状态中，低极限压力被建立。

参考符合列表

1     电磁体

2     用于打开和闭合的装置

3     推杆

4     用于流体的P连接件

5     弹簧

6     弹簧

7     膈膜

8     电枢

9     止动器

10    磁极

11    线圈

12    密封座

13    用于流体的T连接件

14    给定值生成器

15    切换控制器

16    电流测量装置

17    比较器

18    电枢空间

19    隔板盘

20    推杆的工作空间

21    外壳

22    弹簧。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种可切换限压阀，所述可切换限压阀带有外壳（21）、电磁体（1）、装置（2），推杆（3）以及第一弹簧（5）和第二弹簧（6），其中所述装置（2）用于打开和闭合在P连接件（4）和T连接件（13）之间的流体流的通道，通过所述推杆（3）处的力、所述流体在所述P连接件（4）处的压力、所述流体在T连接件（13）处的压力、所述第一弹簧（5）和所述第二弹簧（6）作用在所述推杆上的力的所述平衡，来判定阀的所述打开，所述第二弹簧（6）的所述力依据所述电磁体（1）的所述电枢（8）的位置而变化，并且当在所述P连接件（4）处的所述压力超过其他力的平衡时，所述阀打开，其特征在于：

所述装置（2）由膈膜（7）和密封座（12）组成，所述电磁体（1）的所述电枢（8）不是直接地或者间接地撞击在所述膈膜（7）上，而是仅仅拉伸所述弹簧（6）到较大或者较小的程度，所述弹簧（6）反过来借助于所述推杆（3）将所述膈膜（7）按压在所述密封座（12）上，并且在一方面，所述膈膜（7）在所述外壳（21）和磁极（10）或者支撑在其上的隔板盘（19）之间被密封地拉伸安装，另一方面，所述隔板盘（19）的力传送功能同样能够通过多个部件被进行。

2.如权利要求1中所述的限压阀，其特征在于，所述弹簧（5）和（6）相反方向地作用在所述推杆（3）上，在所述电磁体的所述关闭状态中，所述弹簧（5）的所述力比所述弹簧（6）的所述力高。

3.如权利要求1所述的限压阀，其特征在于，所述弹簧（5）和（6）同一方向地作用在所述推杆（3）上，或者在相反方向动作的情况下，在所述电磁体的所述关闭状态中，所述弹簧（6）具有比所述弹簧（5）高的力。

4.如权利要求1、2或者3所述的限压阀，其特征在于，在所述电磁体（1）的所述开启状态中，所述弹簧（6）在所述密封座（12）的方向上经由所述推杆（3）按压所述膈膜（7），但是所述弹簧（6）凭借其设计，使得所述磁体的所述电枢（8）能够向前移动，直到机械止动器（9）为止。

5.如权利要求4所述的限压阀，其特征在于，在所述磁体（1）的所述开启状态中，所述电枢（8）撞击非磁性盘，所述非磁性盘的厚度非常小，例如是0.1mm。

6.如权利要求4所述的限压阀，其特征在于，在所述磁体（1）的所述开启状态中，所述电枢（8）撞击所述磁极（10），所述磁极（10）的材料是可磁化的，但是所述材料具有产生顽磁性的微小倾向。

7.如权利要求1所述的限压阀，其特征在于，在所述磁体（1）的所述开启状态中，所述电枢（8）按压所述弹簧（22）并且缓解所述弹簧（6），在所述磁体的所述关闭状态中，所述弹簧（22）将所述电枢（8）按压在所述止动器（9）上，并且装载所述弹簧（6）。

8.一种用于操作如权利要求1所述的可切换限压阀的方法，其特征在于，所述磁体（1）的线圈（11）和电源一起作用，所述电源具有受控的平均电压的特征，在开启之后，所述电压在短时间（例如50ms）内被设置在高值（例如12V），并且然后被设置在相当低的值，所述相当低的值仍然足够高，以在小空隙的情况下保持磁体，例如通过脉冲宽度调制，所述平均电压发生变化。

9.一种用于操作如权利要求1所述的可切换限压阀的方法，其特征在于，所述磁体（1）的线圈（11）和电源一起作用，所述电源具有调节的平均电流的特征，在开启之后，所述电流的给定值在短时间（例如50ms）内通过给定值生成器（14）被规定在高值（例如2A），然后被规定得相当低，但是仍然是足以在小空隙的情况下保持磁体的高值，例如通过借助于电流测量装置（16）的所述电流的测量、比较器（17）以及切换控制器（15），发生所述电流的所述调节，其中所述比较器（17）比较所述测量的电流和所述可变给定值，所述切换控制器（15）设置用于所述线圈（11）的所述电流。

Claims (9)

1.一种可切换限压阀，所述可切换限压阀带有电磁体（1）和装置（2），所述装置（2）用于打开和闭合用于流体流的通道，通过所述推杆（3）处的力、所述流体在P连接件（4）处的压力、所述流体在T连接件（13）处的压力、弹簧（5）和弹簧（6）作用在所述推杆上的力的平衡，来判定所述阀的所述打开，并且所述弹簧（6）的所述力依据所述电磁体（1）的电枢（8）的位置而变化电磁体，并且当在所述P连接件（4）处的所述压力超过其他力的平衡时，所述阀打开，其特征在于：

所述装置（2）由膈膜（7）和密封座（12）组成，并且在一方面，所述膈膜（7）在所述外壳（21）和磁极（10）或者支撑在其上的隔板盘（19）之间被密封地拉伸安装，另一方面，所述隔板盘（19）的力传送功能同样能够通过多个部件被进行。

2.如权利要求1中所述的限压阀，其特征在于，所述弹簧（5）和（6）相反方向地作用在所述推杆（3）上，在所述电磁体的所述关闭状态中，所述弹簧（5）的所述力比所述弹簧（6）的所述力高。

3.如权利要求1所述的限压阀，其特征在于，所述弹簧（5）和（6）同一方向地作用在所述推杆（3）上，或者在相反方向动作的情况下，在所述电磁体的所述关闭状态中，所述弹簧（6）具有比所述弹簧（5）高的力。

4.如权利要求1、2或者3所述的限压阀，其特征在于，在所述电磁体（1）的所述开启状态中，所述弹簧（6）在所述密封座（12）的方向上经由所述推杆（3）按压所述膈膜（7），但是所述弹簧（6）凭借其设计，使得所述磁体的所述电枢（8）能够向前移动，直到机械止动器（9）为止。

5.如权利要求4所述的限压阀，其特征在于，在所述磁体（1）的所述开启状态中，所述电枢（8）撞击非磁性盘，所述非磁性盘的厚度非常小，例如是0.1mm。

6.如权利要求4所述的限压阀，其特征在于，在所述磁体（1）的所述开启状态中，所述电枢（8）撞击所述磁极（10），所述磁极（10）的材料是可磁化的，但是所述材料具有产生顽磁性的微小倾向。

7.如权利要求1所述的限压阀，其特征在于，在所述磁体（1）的所述开启状态中，所述电枢（8）按压所述弹簧（22）并且缓解所述弹簧（6），在所述磁体的所述关闭状态中，所述弹簧（22）将所述电枢（8）按压在所述止动器（9）上，并且装载所述弹簧（6）。

8.一种用于操作如权利要求1所述的可切换限压阀的方法，其特征在于，所述磁体（1）的线圈（11）和电源一起作用，所述电源具有受控的平均电压的特征，在开启之后，所述电压在短时间（例如50ms）内被设置在高值（例如12V），并且然后被设置在相当低的值，所述相当低的值仍然足够高，以在小空隙的情况下保持磁体，例如通过脉冲宽度调制，所述平均电压发生变化。

9.一种用于操作如权利要求1所述的可切换限压阀的方法，其特征在于，所述磁体（1）的线圈（11）和电源一起作用，所述电源具有调节的平均电流的特征，在开启之后，所述电流的给定值在短时间（例如50ms）内通过给定值生成器（14）被规定在高值（例如2A），然后被规定得相当低，但是仍然是足以在小空隙的情况下保持磁体的高值，例如通过借助于电流测量装置（16）的所述电流的测量、比较器（17）以及切换控制器（15），发生所述电流的所述调节，其中所述比较器（17）比较所述测量的电流和所述可变给定值，所述切换控制器（15）设置用于所述线圈（11）的所述电流。

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