CN109552302B - 阀和气动制动设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀和气动制动设备，该阀用于在车辆中的气动应用，该阀包括压力输入端(11)、压力输出端(12)、切换元件(13)和复位元件(15)，其中，切换元件(13)可在阻断位置与导通位置之间运动，其中，从导通位置到阻断位置的过渡依赖于压力输入端处的压力和复位元件(15)的反作用力，并且其中，止回元件(18)被整合到切换元件(13)中。根据本发明，在切换元件(13)处于阻断位置中时，止回元件(18)可以释放在从压力输入端(11)到压力输出端(12)的方向上的通路。

Description

阀和气动制动设备
技术领域
本发明涉及一种阀，其用于车辆中的气动应用，该阀具有压力输入端、压力输出端、切换元件和复位元件，其中，切换元件可在阻断位置与导通位置之间运动，其中，从导通位置到阻断位置的过渡依赖于压力输入端处的压力和复位元件的反作用力，并且其中，止回元件被整合到切换元件中。此外，本发明还涉及一种具有这种阀的气动的制动设备。
背景技术
阻断阀和止回阀由各种不同的气动和液压应用所众所周知。这些阀可以彼此组合以满足特定的功能要求。然而，在件数批量大的情况下，阀的这种组合在成本和空间要求方面却是不利的。
在WO 2006/074920 A1中公开了一种具有被整合的止回阀的磁阀。其不利的是至少需要供应电能。
AT 318996、EP 0645289 B1和DE 102006033429 B4示出了具有被整合的止回阀的限压阀。相应于它们的作为限压阀的功能地，其从一定的极限压力起就阻断了从压力输入端到压力输出端的路径。
发明内容
本发明的任务是提供一种尤其是在不需要辅助能量的情况下具有阻断功能和止回功能的被整合的阀，并且即使在切换元件处于阻断位置中时也具有通路。
根据本发明的阀具有本发明的特征。尤其设置的是，在切换元件处于阻断位置中时，止回元件可以释放在从压力输入端到压力输出端的方向上的通路。即使切换元件处于导通位置中，也能够实现经由止回元件的导通，但是没有必要。因此，即使当切换元件处于阻断位置中时，也几乎可以经由阀传递任意的压力。只有当压力输出端处的压力高于压力输入端处的压力时，止回元件才闭合。切换元件和/或止回元件优选地是可轴向运动的。尤其地，切换元件和复位元件是可同轴运动的。
优选地，从切换元件的导通位置到阻断位置的过渡，也就是切换元件的阻断功能，仅依赖于压力输入端处的压力和复位元件的反作用力。不需要电的辅助能量。阻断功能依赖于反正是被占用的压力输入端上的压力来激活。通过对用于切换元件的复位元件的选定并依赖于所涉及的阀横截面的规格确定地能调节相关的切换压力。
根据本发明的另外的思路，给所述止回元件配属有复位元件，该复位元件尤其与切换元件的复位元件同轴地对止回元件进行加载。用于止回元件的复位元件同样优选被整合到切换元件中。止回元件由于压力差在受限于复位元件的力的情况下从其密封座抬离。由此出现了缝隙，通过该缝隙可以消除该压力差，在更高的压力差的情况下会出现相应更大的缝隙。
根据本发明的另外的思路，切换元件具有一个或多个开口，开口在止回元件处于导通位置中时将压力输入端与通向压力输出端的环形空间连接起来，其中，该环形空间尤其被设置在切换元件的外部。
切换元件从导通位置到阻断位置的过渡有利地依赖于在压力输入端处的压力与外部压力(大气压)之间的差，而止回元件的功能依赖于压力输入端与压力输出端之间的压力差。如果压力输出端处的压力高于压力输入端处的压力，则止回元件占据其阻断位置，否则止回元件占据其导通位置。
复位元件，即切换元件的复位元件和止回元件的复位元件优选都是压缩弹簧。在此，切换元件的复位元件与止回元件的复位元件相比优选被规格确定得更大(具有更高的弹簧力)。这两个复位元件优选地同轴布置。
根据本发明的另外的思路，止回元件尤其可同轴于切换元件地在阻断位置与导通位置之间运动，其中，在止回元件处于阻断位置中时，环绕的密封座贴靠在密封件上，并且尤其地，止回元件具有密封件。
根据本发明的另外的思路，与切换元件的密封座协同作用的密封件在内部地被置入到柱体形的壳体内。
根据本发明的另外的思路，切换元件在轴向方向上/在端侧地具有开口，该开口具有用于贴靠止回元件的边沿，其中，该开口与压力输入端连接。
根据本发明的另外的思路，切换元件在止回元件的与开口对置的侧上具有用于止回元件的复位元件和用于该复位元件的容纳部。
根据本发明的另外的思路，切换元件侧向地在用于贴靠止回元件的边沿与处于导通位置中的止回元件之间具有用于使压力输入端与切换元件的外部的环形空间连接起来的开口，其中，该环形空间与压力输出端连接。
根据本发明的另外的思路，切换元件可轴向地在柱体形的壳体中运动，切换元件在一个端部上具有复位元件，并且在另一端部上具有止回元件，其中，壳体在用于切换元件的复位元件的区域中具有开口，其尤其用于与大气压连接。切换元件优选在其复位元件的区域中在外侧地具有相对壳体的环绕的密封件。
根据本发明的另外的思路，切换元件与壳体中的开口相对置地具有用于容纳一部分复位元件的腔室。此外，切换元件在外侧地在该腔室的高度上优选具有相对壳体的密封件。
根据本发明的另外的思路，切换元件两件式地构造，即，该切换元件具有第一双杯形的部分用来在一个端部上容纳用于切换元件的复位元件并且用来在另一端部上容纳用于止回元件的复位元件，并且该切换元件具有第二柱体形的部分，止回元件可在该柱体形的部分中运动，其中，柱体形的部分部分地在双杯形的部件上方移动。
本发明还涉及一种具有根据前述实施方案的阀的气动的制动设备。
附图说明
此外，本发明的其他特征由下面的说明得到。在下面参考附图详细地阐述本发明的有利实施方式。其中：
图1示出具有状态a和b的阀功能的气动的线路图；
图2示出穿过相对应于图1的在状态a下的阀的纵剖面，在压力输入端处仅具有小的压力；
图3以如图2那样的纵剖面示出阀，但具有相对应于图1的状态，即状态b，在压力输入端处具有足够大的压力；
图4以如图3那样的纵剖面示出阀，在压力输入端处具有较大的压力，但在压力输出端处却具有更高的压力和主动的止回功能。
具体实施方式
具有压力输入端11和压力输出端12的阀10具有阻断功能和止回功能。阀10在此构造为2/2换向阀。
阻断功能由活塞式的切换元件13在柱体形的壳体14中的定位获得，并且与作为复位元件15的压缩弹簧协同作用。只要在压力输入端11上仅施加较小的压力，那么复位元件15的力就占有优势并且使切换元件13位于根据图1的部分a的导通位置中。在此，压力输入端11和压力输出端12经由旁路16彼此连接，也参见图2，其具有在此示出的经过旁路16的空气流动17。
在切换元件13根据图1的部分b处于阻断位置中时，旁路16被封闭。当压力输入端11处的压力克服复位元件15的力时，可以实现该状态。于是，从压力输入端11到压力输出端12的空气流动只能够沿着止回元件18实现，参见图3中的空气流动19。
壳体14在端侧(该端侧为简略起见仅作为底部20示出)上具有通气开口21。与开口21相对置地，切换元件13设有用于容纳复位元件15的腔室22。在腔室22的区域中，切换元件13设有在外部环绕的密封件23，其相对壳体14密封。在切换元件13运动时，仅通过通气开口21发生对腔室22的气体交换。
从底部20轴向远离地，切换元件13具有环绕的套环24。该套环在根据图2的导通位置中作为止挡25在内部的、在端侧的壳体凸缘26上起作用并且贴靠在那里。在根据图3和图4的阻断位置中，套环24形成用于贴靠在环绕的密封件28上的密封座27。密封件28从环绕的缸器壁29径向向内并且同时轴向地朝向压力输入端11的方向探伸。在此，密封件28沿径向方向并未达到切换元件13上。接触仅能够与处在阻断位置中的套环24来实现。因此，密封座27在径向定向的平面上延伸。在根据图2的导通位置中，空气流动17从压力输入端11围绕套环24在密封件28与切换元件13之间直至压力输出端12地延伸，并且反向亦然。
活塞式的切换元件13在此两件式地构造，即其具有柱体形的部分30和双杯形的部分31。在此，柱体形的部分30以其一部分长度插塞经过一部分的双杯形的部分31并且与该部分牢固地连接。
柱体形的部分30以其端侧32面朝压力输入端11并且具有较大的开口33，该开口具有向内指向(指向部分31)的环绕的边沿34。该环绕的边沿作为密封座用于在此呈盘形的止回元件18，止回元件配备有密封件35。
双杯形的部分31在一个端部处具有已经提及的腔室22，复位元件15被安置在该腔室中。此外，双杯形的部分31在其另一端部处具有腔室36用来容纳用于止回元件18的复位元件37。在此，复位元件37也是压缩弹簧。该压缩弹簧与密封件35相对置地贴靠在止回元件18上。两个腔室22、36通过横向壁38彼此分开并且在双杯形的部分31的端侧处是敞开的。
柱体形的部分30在环绕的边沿34的附近具有径向定向的开口39，一旦止回元件18受到来自压力输入端11的压力载荷以抵抗复位元件37的力，并且在边沿34与密封件35之间形成缝隙，开口39就被释放用于空气流动19的路径，参见图3。在此，空气流动19从压力输入端11穿过开口33、穿过开口39、进入壳体14与切换元件13或柱体形的部分30之间的环形空间40中直到压力输出端12地延伸。
切换元件13和壳体14如下地彼此相协调地确定规格，即，在阻断位置中，不仅密封件28贴靠在密封座27上，而是切换元件13也以端侧41贴靠在底部20上。由此确保密封件28不受过载。
上述的阀10被高度整合并且在壳体14中容纳了所有针对阻断功能和止回功能所需的可运动的构件。止回元件18完全被整合到切换元件13中，并且边沿34也作为用于止回元件18的密封座。
切换元件13、止回元件18和两个复位元件15、37同轴地布置或是可运动的。
阀10优选用于车辆的气动制动设备或其他的气动设备。也可以在相应的设备中将其用作液压元件。
附图标记列表
10 阀 38 横向壁
11 压力输入端 39 开口
12 压力输出端 40 环形空间
13 切换元件 41 端侧
14 壳体
15 (切换元件的)复位
元件
16 旁路
17 空气流动
18 止回元件
19 空气流动
20 底部
21 通气开口
22 腔室
23 密封件
24 套环
25 止挡
26 壳体凸缘
27 密封座
28 密封件
29 缸器壁
30 (切换元件的)
柱体形的部分
31 (切换元件的)
双杯形的部分
32 端侧
33 开口
34 环绕的边沿
35 密封件
36 腔室
37 (止回元件的)
复位元件

Claims (16)

1.阀(10)，其用于在车辆中的气动应用，所述阀包括压力输入端(11)、压力输出端(12)、切换元件(13)和复位元件(15)，其中，所述切换元件(13)能在阻断位置与导通位置之间运动，其中，从导通位置到阻断位置的过渡依赖于压力输入端处的压力和复位元件(15)的反作用力，并且其中，止回元件(18)整合到所述切换元件(13)中，只有当压力输出端处(12)的压力高于压力输入端(11)处的压力时，止回元件才闭合，其特征在于，在所述切换元件(13)处于阻断位置中时，所述止回元件(18)可以释放在从压力输入端(11)至压力输出端(12)的方向上的通路。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述止回元件(18)配属有复位元件(37)，所述复位元件对所述止回元件(18)进行加载。
3.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，所述切换元件(13)具有一个或多个开口，所述开口在止回元件(18)处于导通位置中时将压力输入端(11)与通向压力输出端(12)的环形空间(40)连接起来。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的阀，其特征在于，所述止回元件(18)在阻断位置与导通位置之间运动，其中，在所述止回元件(18)处于阻断位置中时，环绕的密封座贴靠在密封件上。
5.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，与所述切换元件(13)的密封座(27)协同作用的密封件在内部地被置入到柱体形的壳体(14)内。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的阀，其特征在于，所述切换元件(13)在轴向方向上于端侧具有第一开口(33)，所述第一开口具有用于贴靠所述止回元件(18)的环绕的边沿(34)，其中，所述第一开口(33)与压力输入端(11)连接。
7.根据权利要求6所述的阀，其特征在于，所述切换元件(13)在所述止回元件(18)的与所述第一开口(33)对置的侧上具有用于所述止回元件(18)的复位元件(37)和用于所述复位元件(37)的容纳部。
8.根据权利要求6所述的阀，其特征在于，所述切换元件(13)侧向地在用于贴靠止回元件(18)的边沿(34)与处于导通位置中的止回元件(18)之间具有用于使压力输入端(11)与切换元件(13)的外部的环形空间(40)连接起来的第二开口(39)，其中，所述环形空间(40)与所述压力输出端(12)连接。
9.根据权利要求6所述的阀，其特征在于，所述切换元件(13)能轴向地在柱体形的壳体(14)中运动，所述切换元件在一个端部上具有复位元件(15)，并且在另一端部上具有止回元件(18)，其中，所述壳体(14)在用于切换元件(13)的复位元件(15)的区域中具有第三开口(21)。
10.根据权利要求9所述的阀，其特征在于，所述切换元件(13)与所述第三开口(21)相对置地具有用于容纳复位元件(15)的一部分的腔室(22)。
11.根据权利要求1至2中任一项所述的阀，其特征在于，所述切换元件(13)两件式地构造，即，所述切换元件具有双杯形的部分(31)用来在一个端部上容纳用于切换元件(13)的复位元件(15)并且用来在另一端部上容纳用于止回元件(18)的复位元件(37)，并且所述切换元件具有第二柱体形的部分，所述止回元件(18)能在所述柱体形的部分中运动，其中，所述柱体形的部分(30)部分地在所述双杯形的部分(31)上方移动。
12.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述止回元件(18)配属有复位元件(37)，所述复位元件与所述切换元件(13)的复位元件(15)同轴地对所述止回元件(18)进行加载。
13.根据权利要求1至2中任一项所述的阀，其特征在于，所述止回元件(18)能同轴于切换元件(13)地在阻断位置与导通位置之间运动，其中，在所述止回元件(18)处于阻断位置中时，环绕的边沿(34)贴靠在密封件上，并且其中，所述止回元件(18)具有所述密封件。
14.根据权利要求6所述的阀，其特征在于，所述切换元件(13)能轴向地在柱体形的壳体(14)中运动，所述切换元件在一个端部上具有复位元件(15)，并且在另一端部上具有止回元件(18)，其中，所述壳体(14)在用于切换元件(13)的复位元件(15)的区域中具有第三开口(21)，所述第三开口用于与大气压连接。
15.根据权利要求9所述的阀，其特征在于，所述切换元件(13)与所述第三开口(21)相对置地具有用于容纳复位元件(15)的一部分的腔室(22)，并且所述切换元件(13)于外侧在所述腔室(22)的高度上具有相对壳体(14)的密封件。
16.具有根据前述权利要求中任一项所述的阀的气动制动设备。
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