CN109720326A - 阀以及气动式制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阀(10)以及气动式制动装置，该阀具有压力输入端(11)、压力输出端(12)、止回元件和具有密封轮廓的、可运动的切换元件(13)，其中在切换元件(13)的第一切换位置，存在通过止回元件和密封轮廓形成的具有从压力输入端(11)到压力输出端(12)的通行方向和从压力输出端(12)到压力输入端(11)的截止作用的止回功能。按照本发明规定：在切换元件(13)的第二切换位置取消该截止作用。

Description

阀以及气动式制动装置

技术领域

本发明涉及一种阀，该阀具有压力输入端、压力输出端、止回元件和具有密封轮廓的、可运动的切换元件，其中在切换元件的第一切换位置，存在通过止回元件和密封轮廓形成的具有从压力输入端到压力输出端的通行方向和从压力输出端到压力输入端的阻断作用的止回功能。

背景技术

截止阀和止回阀可以相互结合，以便满足特特定的功能要求。但是，在件数大时，阀的这种组合关于成本和空间需求方面是不利的。

DE 10 2012 108 538 A1示出了一种具有集成止回阀的调压阀。设置有能逆着压缩弹簧轴向地运动的活塞作为切换元件，该活塞的密封轮廓与弹性平板膜片共同作用来形成止回功能，也就是说与切换元件的位置无关。该设计也花费高，因为除了配备有密封件的通道之外，在其它位置还设置具有密封功能的膜片。

发明内容

本发明的任务是提供一种具有不始终存在的止回功能的集成阀。也力求达到简单的结构。

按照本发明的阀具有权利要求1的特征。尤其规定：在切换元件的第二切换位置取消止回功能的阻断作用。因此，在第二切换位置，阀在两个方向都是能通过的。那么，切换元件和止回元件优选地彼此间具有距离。在第一切换位置，在阻断作用期间，切换元件的密封轮廓贴靠在止回元件的对应的密封轮廓上、尤其是贴靠在密封线或密封线上。

根据本发明的另一思想，切换元件的第二切换位置是通行位置，在该通行位置，从压力输入端到压力输出端的通道打开。同时，第一切换位置是止回截止位置，在该止回截止位置，通道只沿从压力输出端到压力输入端的方向截止。

根据本发明的另一思想，设置有复位元件，该复位元件朝着第二切换位置的方向对切换元件施加复位力。

有利地，复位元件是压缩弹簧。

按照本发明，复位元件可以布置在切换元件的背离压力输入端的端部。

根据本发明的另一思想，在切换元件的第一切换位置，止回元件的密封凸起贴靠在切换元件的密封轮廓上并且因此施加阻断作用。

根据本发明的另一思想规定：在切换元件的第一切换位置，通过止回元件的有弯曲弹性的形变，止回元件的密封凸起可以从切换元件的密封轮廓升起并且这样能够实现从压力输入端到压力输出端的通行。

根据本发明的另一思想规定：在切换元件的第二切换位置，止回元件的密封凸起不会贴靠在切换元件的密封轮廓上并且因此不能发生阻断作用。

根据本发明的另一思想规定：替选于切换元件的止回元件或除了切换元件的止回元件之外，能给压力空间加载控制压力。

根据本发明的另一思想，止回元件是有弯曲弹性的膜片。在相应的位置上有过压的情况下，膜片由于固有弹性而可以释放通道。在截止位置，膜片的区段贴靠在切换元件的区段上，而且可以通过在压力输入端上的过压而从该区段升起。

根据本发明的另一思想规定：膜片具有外边缘而且在该外边缘的区域内固定在壳体中。壳体优选地也容纳切换元件。尤其是，膜片的外边缘通过匹配的罩套固定在壳体上。

根据本发明的另一思想，该膜片优选地在中间具有用于使切换元件通过的开口而且尤其是沿着该开口具有带密封凸起的内边缘，其中该密封凸起在切换元件的截止位置(第一切换位置)可以贴靠在切换元件的密封轮廓上。在相应的压力比的情况下，密封凸起可以从密封轮廓升起，尤其是沿切换元件的轴向方向升起。

根据本发明的另一思想，切换元件在第二切换位置(通行位置)贴靠在第一止挡部上，尤其是通过复位元件的力的作用贴靠在第一止挡部上，而在第一切换位置(截止位置)贴靠在第二止挡部上。

优选地，两个止挡部都不同时是止回元件。由此，止回元件可以关于其止回功能方面优化，尤其是通过选择适当的有弹性的并且密封良好的材料来优化。

根据本发明的另一思想，切换元件被构造为柱体形，其具有宽的头部和相对更细的颈部，其中颈部伸出被设置为止回元件的膜片的开口。头部可以在通行位置(第二切换位置)贴靠在第一止挡部上，同样在截止位置(第一切换位置)贴靠在密封线或密封凸起上。头部边缘具有密封轮廓，密封凸起在截止位置贴靠在该密封轮廓上。

根据本发明的另一思想规定：与相对更宽的凸肩区域邻接切换元件的颈部，该凸肩区域尤其具有外部环绕着的密封件。通过该密封件，使压力空间相对大气压密封，而切换元件能在阀的壳体中并且尤其是在压力空间中轴向运动。该压力空间是壳体的部分。通过密封件，压力空间也可以相对另一压力空间密封，而不是相对大气压密封，该另一压力空间例如能被加载控制压力。

根据本发明的另一思想，第二止挡部和/或复位元件没有受到如在止回元件的区域内那样的压力，而是尤其是设置在无压力的区域内。“无压力”这里尤其是指：存在大气压或与大气压没有偏差。

根据本发明的另一思想，从切换元件的第二切换位置(通行位置)到第一切换位置(截止位置)的过渡仅仅取决于在压力输入端上的压力和复位元件的反力。此外，只还有大气压反作用于在压力输入端上的压力。不需要辅助电能。

根据本发明的另一思想规定：膜片至少在切换元件的第二切换位置通过止挡部而被阻止了朝着切换元件的方向的轴向运动。在此，优选地，膜片的与密封凸起相邻的区段贴靠在止挡部上。通过该止挡部，膜片的弹性可运动性只沿两个轴向方向之一受限制、即朝着压力输入端的方向受限制。还可能的是膜片朝着压力输出端的方向的形变。

本发明的主题还在于一种气动式制动装置，该气动式制动装置具有按照上文的实施方案的阀。

附图说明

本发明的其它特征从其余的说明书中以及从权利要求书中得到。本发明的有利的实施方式随后依据附图进一步予以阐述。其中：

图1示出了具有状态a和b的阀功能的气动式线路图；

图2示出了穿过对应图1的状态a、即在通行位置的阀的纵剖图；

图3示出了在如图2中那样的纵剖图下的阀，然而在该阀处在截止位置并且在压力输出端上具有过压；

图4示出了在如图3中那样的纵剖图下的阀，然而在该阀在压力输入端上具有过压；

图5示出了图2的细节。

具体实施方式

带压力输入端11和压力输出端12的阀10具有对应图1的部分a的通行位置和对应图1的部分b的截止位置。这里，阀10被构造为二位二通阀。截止位置这里也被称作第一切换位置，通行位置被称作第二切换位置。

切换元件13能在壳体14中沿着轴线15运动。壳体14在上侧打开而且通过具有在内部的盖17的罩套16来封闭。壳体14和/或罩套16可以是上级设备的部分。

在壳体14中设置有压力空间18，该压力空间向下过度到柱体形区段19。后者向下邻接更窄的柱体形区段20，其具有排气孔21，尤其是沿着轴线15在区段20的底部22中具有排气孔21。

术语“上”和“下”只涉及附图中的图示和方位，所述图示和方位示出了具有在上方的盖17的阀10。

切换元件13基本上柱体形地但是阶梯式地来构造，即具有宽的头部23、与此相应地更窄的颈部24、环绕着的凸肩25和与此相应地更窄的并且短的躯干区段26。压缩弹簧27插在躯干区段26上，作为复位元件，该压缩弹簧伸进更窄的柱体形区段20中并且贴靠在底部22。

凸肩25定位在柱体形区段19中并且在外侧具有环绕着的凹槽28，用来容纳密封件29。利用密封件29使压力空间18相对排气孔21密封。

从柱体形区段19到更窄的柱体形区段20的过渡部形成凸肩25的止挡部30。类似地，在盖17中的头部部分形成头部23的止挡部31。切换元件13和壳体14的轴向尺寸被构造为使得切换元件13只能在止挡部30、31之间来回运动而且在这种情况下凸肩25与密封件29留在柱体形区段19中。

同时，头部23伸进盖17中。弯曲弹性的膜片32被置入罩套16/盖17与壳体14之间并且在外边缘侧夹紧。膜片32起到止回元件的作用并且在此也具有针对在罩套16或盖17与壳体14之间的过渡部的密封功能。

膜片32在中间具有开口33，颈部24延伸穿过该开口。头部23始终处在膜片32之上。

膜片32沿着开口33具有环绕着的、指向向上的密封凸起34，根据切换元件13的位置，切换元件13的下头部边缘35可以贴靠在该密封凸起上。

按照图1(部分a)和2，压力空间18在切换元件13的通行位置与压力输入端11连接。与切换元件13的切换位置无关的，压力空间18朝向压力输出端12打开。因此，在通行位置，朝两个方向流动都是可能的，参见图2中的双箭头36。在此，切换元件13以其头部23贴靠在止挡部31上。

在压力足够高时在压力空间18中出现对应图1(部分b)和3的截止位置。只须克服压缩弹簧27的力，这是因为排气孔21引导大气压。

在截止位置，下凸肩边缘37贴靠在止挡部30上，参见图3和4。在该位置，经过阀10的流动通道取决于在压力输入端11和压力输出端12上的压力的比例。

如果在压力输出端12上的压力更高，则膜片32以其密封凸起34被压向切换元件13的头部边缘35，参见图3中的箭头38。借此，阀10的止回方向被截止。

只要在压力输入端11上的压力大于在压力输出端12上的压力，膜片32就径向向内地屈服于压力并且以密封凸起34从头部边缘35升起。现在，从压力输入端11到压力输出端12的通行是可能的，参见图4中的箭头39。

膜片32作为阀10的止回元件集成到壳体14中并且与切换元件13共同作用。整体上，压力空间18只具有两个密封件，即带有其用于靠在切换元件13的头部23上的密封凸起34的膜片32；以及凸肩25中的用于靠在柱体形区段19上的环绕着的密封件29。附加地，膜片32以其外边缘作为壳体14、盖17和罩套16之间的密封件来起作用。

按照图5，躯干区段26和底部22可以以特别的方式来构建。底部22在中间具有空心柱体41式的柱体形升高部。该空心柱体在其上端配备有漏斗形输入端42和向下与其邻接的横截面收缩部43。横截面收缩部43向下过渡到(排气孔21的)更宽的横截面并且在此形成轴肩44。排气孔21从下方经过空心柱体41延伸直至到轴肩44上。压缩弹簧27在外部以尽可能少的摩擦插在空心柱体41上。

躯干区段26具有朝向下的锥形端部45，其插在空心柱体41中。在从躯干区段26到接下来更宽的端部45的过渡部上形成轴肩46。躯干区段26和端部45被构造为空心并且可具有未示出的通气孔。躯干区段26以其外横截面正好匹配横截面收缩部43。轴肩46比横截面收缩部43更宽并且以轴肩44卡住。

躯干区段26和端部45能弹性地被挤压，使得端部45在安装时能导入到输入端42和横截面收缩部43中，直至轴肩44、46已经彼此匹配并且相互卡住。由此，切换元件13可以以夹紧的压缩弹簧27被装入到壳体14中，而不需要附加的保持器件。切换元件13优选地由有足够弹性的塑料制成。

如图2中可见，膜片32在切换元件13的通行位置以接近开口33的区域贴靠在尤其是环绕着的止挡部47上。止挡部47这里不接触相邻的密封凸起34。膜片32不能朝压力输入端11的方向相对位置固定的止挡部47运动或者变形。

在另一实施方式中，通过排气孔21可以输送控制压力，使得在密封件29下方形成另一压力空间48并且辅助或甚至替代压缩弹簧27的功能。

附图标记列表(说明书的组成部分)

10 阀

11 压力输入端

12 压力输出端

13 切换元件

14 壳体

15 轴线

16 罩套

17 盖

18 压力空间

19 柱体形区段

20 更窄的柱体形区段

21 排气孔

22 底部

23 头部

24 颈部

25 凸肩

26 躯干区段

27 压缩弹簧

28 凹槽

29 密封件

30 止挡部

31 止挡部

32 膜片

33 开口

34 密封凸起

35 头部边缘

36 双箭头

37 凸肩边缘

38 箭头

39 箭头

40 外边缘

41 空心柱体

42 输入端

43 横截面收缩部

44 轴肩

45 锥形端部

46 轴肩

47 止挡部

48 压力空间

Claims (19)

1.阀(10)，其具有压力输入端(11)、压力输出端(12)、止回元件(32)和具有密封轮廓(35)的、能运动的切换元件(13)，其中在所述切换元件(13)的第一切换位置，存在通过所述止回元件(32)和所述密封轮廓(35)形成的具有从所述压力输入端(11)到所述压力输出端(12)的通行方向和从所述压力输出端(12)到所述压力输入端(11)的截止作用的止回功能，

其特征在于，

在所述切换元件(13)的第二切换位置取消所述截止作用。

2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述切换元件(13)的第二切换位置是通行位置，在所述通行位置，从所述压力输入端(11)到所述压力输出端(12)的通道打开，而且所述第一切换位置是止回截止位置，在所述止回截止位置，所述通道只沿从压力输出端(12)到所述压力输入端(11)的方向截止。

3.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，设置有复位元件(27)，所述复位元件朝着所述第二切换位置的方向对所述切换元件(13)施加复位力。

4.根据权利要求3所述的阀，其特征在于，所述复位元件(27)是压缩弹簧。

5.根据权利要求3或4所述的阀，其特征在于，所述复位元件(27)布置在所述切换元件(13)的背离所述压力输入端(11)的端部。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的阀，其特征在于，在所述切换元件(13)的第一切换位置，所述止回元件(32)的密封凸起(34)能贴靠在所述密封轮廓(35)上并且因此能施加截止作用。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的阀，其特征在于，在所述切换元件(13)的第一切换位置，通过所述止回元件(32)的有弯曲弹性的形变，所述止回元件(32)的密封凸起(34)能从所述密封轮廓(35)升起并且因此能够实现从所述压力输入端(11)到所述压力输出端(12)的通行。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的阀，其特征在于，在所述切换元件(13)的第二切换位置，所述止回元件(32)的密封凸起(34)不会贴靠在所述切换元件(13)的密封轮廓(35)上并且因此不能发生截止作用。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的阀，其特征在于，替选于针对所述切换元件(13)的复位元件(27)或除了针对所述切换元件(13)的复位元件(27)之外，能给压力空间(48)施加控制压力。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的阀，其特征在于，所述止回元件(32)是有弯曲弹性的膜片。

11.根据权利要求10所述的阀，其特征在于，所述膜片(32)具有外边缘(40)并且在壳体(14)中固定在所述外边缘(40)的区域内。

12.根据权利要求10或11所述的阀，其特征在于，所述膜片(32)具有用于使所述切换元件(13)穿过的开口(33)，而且尤其是沿着所述开口(33)具有带密封凸起(34)的内边缘，其中所述密封凸起(34)能在所述切换元件(13)的截止位置贴靠在所述切换元件(13)的密封轮廓(35)上。

13.根据权利要求1至12中任意一项所述的阀，其特征在于，所述切换元件(13)在所述第二切换位置贴靠在第一止挡部(31)上，尤其是通过复位元件(27)的力的作用贴靠在第一止挡部上，而在所述第一切换位置贴靠在第二止挡部(30)上。

14.根据权利要求1至13中任意一项所述的阀，其特征在于，所述切换元件(13)被构造为柱体形，具有宽的头部(23)和相对更细的颈部(24)，而且述颈部(24)伸过被设置为止回元件(32)的膜片的开口(33)。

15.根据权利要求14所述的阀，其特征在于，所述切换元件(13)的颈部(24)上邻接有相对更宽的凸肩区域(25)，所述凸肩区域尤其是具有在外部环绕着的密封件(29)。

16.根据权利要求13所述的阀，其特征在于，所述第二止挡部(30)和/或所述复位元件(27)没有受到如在所述止回元件(32)的区域中那样的压力，而是尤其是设置在无压力的区域中。

17.根据权利要求1至16中任意一项所述的阀，其特征在于，从所述切换元件(13)的所述第二切换位置到所述第一切换位置的过渡仅仅取决于在所述压力输入端(11)上的压力和所述复位元件(27)的反力。

18.根据权利要求10所述的阀，其特征在于，所述膜片(32)至少在所述切换元件(13)的第二切换位置通过止挡部(47)而被阻止了朝着所述切换元件(13)的方向的轴向运动。

19.气动式制动装置，其具有根据权利要求1至18中任意一项所述的阀。