CN103791155B - 阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阀(1)、尤其真空阀，在其中用于封闭尤其阀(1)的至少一个通过口(3)的阀(1)的至少一个封闭机构(2)借助于阀(1)的阀驱动器(4)可从最大打开位置(在其中封闭机构(2)至少部分地开启通过口(3))出发首先在第一子路段上运动到中间位置中且封闭机构(2)可从中间位置出发在与第一子路段成角度的至少一个第二子路段上运动到关闭位置(在其中封闭机构(2)封闭通过口(3))中，其中，阀驱动器(4)具有分别可以以压力介质加载的至少两个气缸室(5,6)，在气缸室(5,6)中的每个中可移动地支承有至少一个活塞(7,8)且活塞(7,8)利用至少一个预紧元件(9)、优选地弹簧元件彼此支撑。

Description

阀

技术领域

本发明涉及一种阀、尤其真空阀，在其中用于封闭尤其阀的至少一个通过口的阀的至少一个封闭机构借助于阀的阀驱动器可从最大打开位置(在其中封闭机构至少部分地开启通过口)出发首先在第一子路段(Teilstrecke)上运动到中间位置中且封闭机构可从中间位置出发在与第一子路段成角度的至少一个第二子路段上运动到关闭位置(在其中封闭机构封闭通过口)中，其中，阀驱动器具有分别可以以以压力介质加载的至少两个气缸室。

背景技术

在这种类型的阀中设置成，封闭机构在它的从最大打开位置到关闭位置中的行程上通过至少两个子路段，其中，它们彼此成角度。在第一子路段上将封闭机构从最大打开位置带到中间位置中。在第二子路段上然后实现封闭机构到其关闭位置(在其中封闭机构那么通常封闭或密封通过口)中的运动。在现有技术中已知解决方案，在其中为此使用的阀驱动器具有分别可以以压力介质加载的至少两个气缸室。

这种类型的阀结构在文件EP 0 684 415 B1中公开。

发明内容

本发明的目的是为这种类型的阀提供一种备选的类型的阀驱动器。

为此根据本发明设置成，在气缸室中的每个中可移动地支承有至少一个活塞且活塞利用至少一个预紧元件、优选地弹簧元件彼此支撑。

根据本发明，这两个可移动地分别支承在气缸室中的一个中的活塞因此经由预紧元件直接或者间接地相互连接。预紧元件在此不仅作用到一个而且作用到另一个活塞上。就此而言有利地设置成，预紧元件将活塞优选地在彼此远离的方向上分别向存在于相应的气缸室中的压力介质预紧或按压。除了在引导活塞时不可避免的摩擦力之外，活塞的运动有利地仅通过压力介质的压力和借助于预紧元件的负载的相互作用来确定。首先以此可产生预紧或以此可将相应的压力施加到活塞上的基本上所有可被用作预紧元件。在该意义中即也可涉及可借助于外部的压力源或者外能量源操纵的预紧元件例如活塞气缸单元、电动机、线性马达等。但是特别有利地预紧元件是弹簧元件。弹簧元件通常指弹性的元件，其在相应的压力加载或者拉应力时被弹性变形且在取消外力时本身由于弹性又返回到其初始形状和/或位置中。预紧元件优选地例如是机械弹簧如板簧、螺旋弹簧等。但是也可使用气体弹簧或者相应的弹性体或类似的。

作为压力介质(以其可加载气缸室)原则上由此可考虑气体以及液体以及混合物。特别优选地涉及气动地驱动的、即以气体来运行的阀。作为压力介质这里特别成本有利地提供例如标准的环境空气，其相应地可被置于压力下。

封闭机构可以以与在现有技术中最不同的方式来构造。其例如可以是阀盘(Ventilteller)。大多在封闭机构处或者在与其在关闭位置中共同作用的底座处存在相应的密封件，封闭机构在关闭位置中以其贴靠在围绕通过口的底座处。还应指出的是，通过口和还有围绕其的底座不必强制性地是一件式的部件或阀的部分。但是在完整的紧凑的结构方式的意义中，当通过口和/或围绕通过口的底座是阀的部分时，是有利的。

有利地设置成，封闭机构在其最大打开位置中完全开启通过口。在第一与第二子路段之间的中间位置中，那么例如已可将封闭机构或多或少地带到与通过口相重合，而不密封地封闭它。通过口的实际的封闭、优选地密封的封闭那么在关闭位置中才存在。所提及的中间位置标志从第一到第二子路段中的过渡。该过渡就此可辨识出，封闭机构在从第一过渡到第二子路段上和反过来时实施方向改变。在该意义中子路段即彼此成角度地布置。这两个子路段可至少在中间位置的周围正交地或者以其它角度彼此倾斜。无论如何其在成角度的意义中不彼此平行或同轴地布置，而是涉及于此，即封闭机构在子路段之间的过渡中经历方向改变，这不一定设定成锐角。

本发明的特别优选的设计形式设置成，气缸室借助于共同的用于压力介质的压力管路相互连接。特别优选地在此设置成，压力管路永久地或在所有运行状态中敞开。由此，用于压力介质的气缸室那么也永久相互连接。在这些设计形式中可能借助于仅仅一个压力源以压力加载两个气缸室且借助于仅仅一个卸压部(Druckablass)排出压力。这有利地经由共同的压力管路实现。在该意义中本发明的优选的变体设置成，气缸室在用于将封闭机构从关闭位置运动到最大打开位置中的第一运行状态中与压力源处于连接中而在用于将封闭机构从最大打开位置运动到关闭位置中的第二运行状态中与卸压部处于连接中。所提及的预紧元件那么可在该第二运行状态中将活塞推开，以便由此将封闭机构从最大打开位置带到关闭位置中。有利地这所有经由共同的压力管路实现。在运行状态之间的转换有利地可经由相应的控制阀实现。本发明的优选的、可特别简单地实现的变体设置成，在阀的运行期间、优选永久地在气缸室中的一个中存在与在气缸室中的另一个中相同的压力。为了在打开和关闭过程中针对性地在相应的子路段上引导封闭机构，本发明的特别优选的变体设置成，活塞具有不一样大的活塞面，其分别借助于在相应的气缸室中的压力介质来加载。由此例如可设置成，带有较小活塞面的活塞为了封闭机构在第一子路段上的运动与封闭机构相连接。有利地在此涉及在该带有较小活塞面的活塞与封闭机构之间的刚性连接。该刚性连接例如可经由相应的杆来实现。以该方式实现，在关闭过程中使封闭机构首先在优选地线性的第一子路段上运动。

就此而言，当带有较大活塞面的活塞为了封闭机构在第二子路段上的运动与滑槽引导部(Kulissenfuehrung)的一部分相连接时，也是有利的。经由滑槽引导部那么可实现第二子路段相对于第一子路段的相应的成角度或方向改变。通过所提及的设计形式那么也可实现，当封闭机构到达上面提及的中间位置、即完全离开第一子路段时，那么才实现在第二子路段上的运动。合适的滑槽引导部在现有技术中本身已知。在此涉及强制引导部，其预设一定形式的运动。

在本发明的优选地设计形式中滑槽引导部导致摆动运动。在这样的摆动运动中有利地设置成，第二子路段弯曲地来构造。在该摆动运动的意义中也可设置成，阀驱动器具有关于阀的阀壳体位置固定的至少一个摆动轴线，具有气缸室的一个或多个气缸可摆动地支承在摆动轴线处。

还应指出的是，每个气缸室可在各自的气缸中来实现。这些气缸那么可优选地刚性地相互连接。但是在优选的变体中设置成，这两个气缸室在共同的气缸中来实现。在该共同的气缸中那么还引导两个活塞。预紧元件那么通常也位于该共同的气缸中。

第一子路段在优选的设计形式中线性地来构造。第二子路段在优选的变体中弯曲地来构造。

附图说明

本发明的另外的特征和设计变体接下来以本发明的具体的实现形式为例来阐述。其中：

图1至图3显示了沿着在图6中示出的剖线AA通过根据本发明的阀的实施变体的纵剖面；

图4显示了沿着在图6中示出的剖线BB的纵剖面；

图5显示了沿着在图6中示出的对角的剖线CC的纵剖面；

图6显示了在其中绘出不同剖线的俯视图以及

图7显示对于气缸室的压力加载的优选的变体的示意性的线路图。

附图标记清单

1 阀

2 封闭机构

3 通过口

4 阀驱动器

5 气缸室

6 气缸室

7 活塞

8 活塞

9 预紧元件

10 共同的压力管路

11 控制阀

12 压力源

13 卸压部

14 活塞面

15 活塞面

16 阀壳体

17 摆动轴线

18 气缸

19 滑槽引导部

20 杆

21 波纹管(Balg)

22 杆

23 滚子

24 滑槽

25 输入管路

26 密封件

27 轴螺栓

28 纵向。

具体实施方式

在图1中封闭机构2位于其最大打开位置中，在该位置中其在该实施例中完全开启通过口3。在图2中在第一子路段的端部处达到中间位置，在中间位置中封闭机构2虽然已覆盖通过口3，但是其还未封闭。图3显示了关闭位置，在关闭位置中封闭机构2在此以其密封件26贴靠在围绕通过口3的底座处使得通过口3密封。

在第一子路段上从图1出发朝向根据图2的中间位置，封闭机构2在该实施例中在第一子路段上执行纯线性的运动。在从根据图2的中间位置到根据图3的关闭位置的运动中，封闭机构2跟随弯曲地构造的第二子路段，在其中使整个阀驱动器4连同封闭机构2围绕摆动轴线17相对阀壳体16摆动。对此，如在图4中特别良好地可见，阀驱动器4或其共同的气缸18借助于轴螺栓27围绕摆动轴线17可摆动地支承在阀壳体中。

封闭原件2在所示的实施例中经由杆20刚性地与活塞7相连接，活塞7可移动地支承在这里共同的气缸18的气缸室5中。活塞7的借助于存在于气缸室5中的压力介质可加载有压力的活塞面14小于另一活塞8的借助于存在于另一气缸室6中的压力介质可加载有压力的活塞面15。这两个在气缸室5和6中可移动地支承的活塞7和8借助于预紧元件9彼此支撑并且还预紧。在此以螺旋弹簧的形式构造的预紧元件9将这两个活塞7和8在远离彼此的方向上分别压向存在于相应的气缸室5和6中的压力介质。带有较小活塞面14的活塞7与封闭机构经由杆20刚性地相连接，而带有较大活塞面15的活塞8与滑槽引导部19的一部分相连接。滑槽引导部19的这部分在该实施例中是可旋转地支承在杆22上的滚子23，其在此处相对于阀1的纵向倾斜的滑槽24中来引导。杆22在该实施例中刚性地与活塞8相连接。

气缸室5和6在所示的实施例中经由共同的压力管路10相互连接。在此涉及永久的、即在所有运行状态中敞开的压力管路10，其负责使气缸室5和6永久地相互连接。由此实现，在阀1运行期间在气缸室中的一个5中永久地存在与气缸室中的另一个6中相同的压力。压力管路10和其至气缸室5和6的接口特别良好地在根据图5的对角剖面中可见。

在图5中可见的输入管路25通到该共同的压力管路10中，经由其可通过引入压力介质例如压缩空气、其它气体或液体以压力来加载气缸室5和6。卸压同样经由共同的压力管路10和输入管路25(其在该意义中也是输出管路)实现。

图7在示意性的线路图中示出可如何以压力来加载气缸室5和6并且又可如何将压力从其中排出。在该实施例中这经由共同的压力管路10、输入管路25和布置在其中的控制阀11实现。在图7中示出的位置中控制阀11将气缸室5和6与卸压部13相连接。其例如可处于标准的大气压下，使得压力介质相应地可从气缸室5和6中被排出。为了以压力介质压力加载气缸室5和6将控制阀11转变到这里未示出的位置中，在该位置中其将压力源12与气缸室5和6相连接，使得由压力源12以压力介质加载气缸室。压力源12和卸压部13可以以所有本身在现有技术中已知的且合适的设计形式来实现。这不仅适用于气态的而且适用于液态的压力介质。与图7相联系地还应指出的是，控制阀11也可占据中间位置，在中间位置中气缸室5和6既不与压力源12也不与卸压部13相连接。在这些位置中那么相应的压力介质锁止在相应的气缸室5和6中。

接下来来阐述该实施例的阀驱动器4的工作方式。

在根据图1的最大打开位置中处于过压下的压力介质锁止在气缸室5和6中。活塞7和8可向彼此行驶并且预紧元件9被压缩。为了引入关闭过程，现在将控制阀11带到它的在图7中所示的位置中，在该位置中气缸室5和6与卸压部13相连接。由此可能的是，压力介质可从气缸室5和6中流出，而预紧元件9将活塞7和8推开。由于在气缸室5和6中的内压力此外相同的情况下以压力加载的活塞面14较小，带有较小活塞面14的活塞7现在首先运动。其在此经由以杆20的形式的刚性连接将封闭机构2沿着第一子路段线性地推到在图2中所示的中间位置中。密封的波纹管21在此被拉开。只有当到达中间位置时，预紧元件9才将带有以压力加载的较大的活塞面15的活塞8更深地压到气缸室6中。由此使经由杆22与活塞8相连接的滚子23沿着倾斜于纵向28布置的滑槽24运动，由此引起气缸18或阀驱动器4围绕摆动轴线17摆动。由此将封闭机构2从在图2中示出的中间位置沿着弯曲地构造的第二子路段带到根据图3的关闭位置中。因此那么关闭过程结束。

为了打开、即为了封闭机构2从根据图3的关闭位置经由根据图2的中间位置运动到根据图1的最大打开位置中将控制阀11调节成使得气缸室5和6与压力源12处于连接中。如果是这种情况，则首先以压力介质来填充气缸室6，由此使带有较大活塞面15的活塞8在朝向封闭机构2的方向上运动。由此滑槽引导部19的滚子23又沿着倾斜于阀1的纵向28取向的滑槽24行进，由此使共同的气缸18围绕摆动轴线17摆动，由此封闭机构2沿着弯曲地构造的第二子路段从根据图3的关闭位置运动到根据图2的中间位置中。接下来压力介质那么挤入气缸室5中，由此在继续预紧元件9的压缩的情况下现在还使活塞7向下运动，使得封闭机构2沿着线性的第一子路段在朝向在图1中所示的最大打开位置的方向上运动。所描述的运动顺序由于不一样大的活塞面14和15而产生，尽管两个气缸室5和6分别处于相同的压力下。

为了完整性还指出，不必强制性地设置成，气缸室5和6以相同的压力来加载并且活塞7和8的活塞面14、15不一样大。尤其在以不同压力加载的情况下，也可考虑其它的、但是通常仅可更复杂地来实现的变体，以实现封闭机构2的所说明的运动过程。

根据本发明的技术可被用于最不同的类型的阀1。特别优选地，其可应用在所谓的真空技术中。在该意义中阀1也可称为真空阀。真空技术通常是指从小于1mbar(毫巴)或100帕斯卡的压力起。

Claims (20)

1.一种阀(1)，在其中用于封闭至少一个通过口(3)的所述阀(1)的至少一个封闭机构(2)借助于阀(1)的阀驱动器(4)能够从最大打开位置出发首先在第一子路段上运动到中间位置中，在所述打开位置中所述封闭机构(2)至少部分地开启所述通过口(3)；且所述封闭机构(2)能够从所述中间位置出发在与所述第一子路段成角度的至少一个第二子路段上运动到关闭位置中，在所述关闭位置中所述封闭机构(2)封闭所述通过口(3)，其中，所述阀驱动器(4)具有分别能够以压力介质加载的至少两个气缸室(5, 6)，其特征在于，在所述气缸室(5, 6)中的每个中可移动地支承有至少一个活塞(7, 8)且所述活塞(7, 8)利用至少一个预紧元件(9)彼此支撑。

2.根据权利要求1所述的阀(1)，其特征在于，所述阀是真空阀。

3.根据权利要求1所述的阀(1)，其特征在于，所述通过口(3)是所述阀(1)的通过口。

4.根据权利要求1所述的阀(1)，其特征在于，所述预紧元件(9)是弹簧元件或活塞气缸单元或电动机或线性马达。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀(1)，其特征在于，所述气缸室(5, 6)借助于共同的用于所述压力介质的压力管路(10)相互连接。

6.根据权利要求5所述的阀(1)，其特征在于，所述压力管路(10)永久敞开。

7.根据权利要求5所述的阀(1)，其特征在于，所述气缸室(5, 6)永久地相互连接。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的阀(1)，其特征在于，所述气缸室(5, 6)在用于将所述封闭机构(2)从所述关闭位置运动到所述最大打开位置中的第一运行状态中与压力源(12)处于连接中而在用于将所述封闭机构(2)从所述最大打开位置运动到所述关闭位置中的第二运行状态中与卸压部(13)处于连接中。

9.根据权利要求8所述的阀(1)，其特征在于，所述气缸室(5, 6)经由共同的所述压力管路(10)和/或经由控制阀(11)在用于将所述封闭机构(2)从所述关闭位置运动到所述最大打开位置中的第一运行状态中与压力源(12)处于连接中而在用于将所述封闭机构(2)从所述最大打开位置运动到所述关闭位置中的第二运行状态中与所述卸压部(13)处于连接中。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的阀(1)，其特征在于，在所述阀(1)的运行期间在所述气缸室中的一个(5)中存在与在所述气缸室中的另一个(6)中相同的压力。

11.根据权利要求10所述的阀(1)，其特征在于，永久地在所述气缸室中的一个(5)中存在与在所述气缸室中的另一个(6)中相同的压力。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的阀(1)，其特征在于，所述活塞(7, 8)具有不一样大的活塞面(14, 15)，其分别借助于在相应的所述气缸室(5, 6)中的所述压力介质来加载。

13.根据权利要求12所述的阀(1)，其特征在于，带有较小的活塞面(14)的所述活塞(7)为了所述封闭机构(2)在所述第一子路段上的运动与所述封闭机构(2)相连接。

14.根据权利要求13所述的阀(1)，其特征在于，带有较小的活塞面(14)的所述活塞(7)与所述封闭机构(2)刚性地相连接。

15.根据权利要求12所述的阀(1)，其特征在于，带有较大的活塞面(15)的所述活塞(8)为了所述封闭机构(2)在所述第二子路段上的运动与滑槽引导部(19)的一部分相连接。

16.根据权利要求15所述的阀(1)，其特征在于，带有较大的活塞面(15)的所述活塞(8)与滑槽引导部(19)的一部分刚性地相连接。

17.根据权利要求1至4中任一项所述的阀(1)，其特征在于，所述第一子路段线性地伸延并且/或者所述第二子路段是弯曲的。

18.根据权利要求1至4中任一项所述的阀(1)，其特征在于，所述阀驱动器(4)具有关于所述阀(1)的阀壳体(16)位置固定的至少一个摆动轴线(17)，具有气缸室(5, 6)的一个或多个气缸(18)可摆动地支承在所述摆动轴线(17)处。

19.根据权利要求1至4中任一项所述的阀(1)，其特征在于，所述预紧元件(9)将所述活塞(7, 8)分别向存在于相应的所述气缸室(5, 6)中的所述压力介质预紧或按压。

20.根据权利要求19所述的阀(1)，其特征在于，所述预紧元件(9)将所述活塞(7, 8)在彼此远离的方向上分别向存在于相应的所述气缸室(5, 6)中的所述压力介质预紧或按压。