CN110285248B - 带有延时地自动复位的转换功能的流体控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流体控制阀，具有：阀体单元，该阀体单元能在第一最终位置和第二最终位置之间运动；以及阀操纵单元，该阀操纵单元具有作用到阀体单元上的操纵元件和自动复位单元，该自动复位单元带有复位弹簧装置和液压阻尼单元。液压阻尼单元包括：以能运动的方式布置的、带有活塞室的液压缸；在活塞室内以能在稳态的活塞最终位置和非稳态的活塞最终位置之间运动的方式布置的柱塞，操纵元件与该柱塞耦合；在柱塞朝其非稳态的活塞最终位置的方向运动时打开的并且在柱塞朝其稳态的活塞最终位置的方向运动时关闭的液压流体通流连接部；以及至少在柱塞朝其稳态的活塞最终位置的方向运动时打开的液压流体节流连接部。

Description

带有延时地自动复位的转换功能的流体控制阀

技术领域

本发明涉及一种带有延时地自动复位的转换功能的流体控制阀。

背景技术

这种流体控制阀包含阀体单元，阀体单元能在第一最终位置和第二最终位置之间运动，第一最终位置对应流体控制阀的自保持的初始位置，第二最终位置对应流体控制阀的暂时的转换位置，流体控制阀从该暂时的转换位置起延时地自动返回到初始位置中。

此外，流体控制阀还包含阀操纵单元，该阀操纵单元设置用于，使阀体单元经用户触发地从第一最终位置运动到第二最终位置并且延时地自动从第二最终位置运动到第一最终位置。阀操纵单元包括作用到阀体单元上的操纵元件和自动复位单元。

自动复位单元具有复位弹簧装置和液压阻尼单元。液压阻尼单元包含例如以能运动的方式布置在流体控制阀的壳体本体上的、带有活塞室的液压缸和在活塞室内以能在稳态的活塞最终位置和非稳态的活塞最终位置之间运动的方式布置的柱塞，操纵元件与该柱塞耦合并且该柱塞将活塞室分成了两个半室。通过液压缸的相应的运动，能使柱塞从其稳态的最终位置运动到其非稳态的最终位置中。此外，液压阻尼单元包括在两个半室之间的液压流体通流连接部和在两个半室之间的液压流体节流连接部，所述液压流体通流连接部在柱塞沿其非稳态的最终位置的方向运动时打开，也就是说，该液压流体通流连接部的自由的通流横截面变大、优选变大至最大值，并且在柱塞沿其稳态的最终位置的方向运动时关闭，也就是说，该液压流体通流连接部的自由的通流横截面变小，优选变小至零，所述液压流体节流连接部至少在柱塞沿其稳态的活塞最终位置的方向运动时打开，可选也在柱塞相反运动时打开。

用户可以借助阀操纵单元促使阀体单元从其第一最终位置运动到其第二最终位置，这导致流体控制阀从其自保持的初始位置转换到其暂时的转换位置。流体控制阀从其暂时的转换位置到其自保持的初始位置中的复位转换运动，由阀操纵单元自动促成，更确切地说伴随期望的延时地自动促成。液压阻尼单元用于提供这种延时，液压阻尼单元为此如所述那样特别是在使用在液压缸的两个活塞半室之间的关于柱塞在活塞室内的两个相反的运动方向不对称地工作的流体连接部的情况下被合适地构建。

流体控制阀能以不同的类型实现，例如实现为所谓的自动关闭阀。在这种自动关闭阀的情形下，自保持的初始位置是关闭位置，阀用该关闭位置关闭或截止相关的流体导引装置。暂时的转换位置然后就是释放位置，在该释放位置中，阀至少部分打开相关的流体导引装置。在流体控制阀的备选的实施方案中，自保持的初始位置是释放位置，该释放位置至少部分打开相关的流体导引装置，也就是说，在这种情况下涉及自动打开的阀，其中能暂时闭关闭相关的流体导引装置。流体控制阀可以设计成纯粹的截止阀或者设计成混合阀或转换阀，其中该纯粹的截止阀选择性地截止或打开所指派的流体导引装置，其中该混合阀或转换阀在自保持的初始位置中或暂时的转换位置中以不同的方式截止和打开至少两个所参与的流体导引装置，例如在一个位置中截止第一流体导引装置和释放第二流体导引装置以及在另一个位置中释放第一流体导引装置和截止第二流体导引装置。

在公开文本DE 38 35 497 A1中公开了这种自动关闭阀，其被设计成带有通过辅助阀单元预控的主阀单元的自动关闭的截止阀。在那里的液压阻尼单元被设计成液压的关闭机构，在该液压的关闭机构中，液压缸和柱塞形成了平移式活塞/缸单元，其中，柱塞能轴向运动地布置在液压缸内并且液压缸能在预定的轴向行程的范围内轴向运动地布置在阀壳体本体中。辅助阀的密封体被双向地与柱塞的轴向运动耦合，也就是说，密封体优选机械地借助作为操纵元件的推杆、备选液压地随着柱塞的轴向的前后运动进行前后运动。

公开文本DE 10 2012 221 043 A1公开了一种膜片阀类型的卫生阀，其带有阀体单元，该阀体单元包括带有通过磁操纵的先导阀的预控的膜片阀体。共同的操纵元件既用于借助操纵元件的轴向运动使先导阀单元的控制活塞运动，也用于借助操纵元件的转动运动使能调整的限界止挡运动，以使膜片阀体运动。此外，转接传动机构用于使控制活塞运动，操纵元件的轴向运动作用到该转接传动机构上。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种本文开头所述类型的流体控制阀，该流体控制阀相比上述现有技术例如在其延时地自动复位的转换功能在不同的情况下或需求下的灵活的适应性方面和/或功能可靠性方面提供了优势。

本发明通过提供一种流体控制阀来解决该问题。

按照第一个发明方面，阀体单元构造成自动复位到其第二最终位置中，并且操纵元件与阀体单元单向地朝着该阀体单元的第一最终位置的方向运动耦合。后者指的是，操纵元件与阀体单元的运动耦合仅朝着阀体单元的第一最终位置的方向存在，而在相反的方向上，也就是说阀体单元朝着其第二最终位置运动的方向上，没有指定操纵元件和阀体单元的运动耦合。这意味着，阀体单元基于柱塞的相应的运动不必强制性地追随操纵元件在该方向上的运动，并且因此操纵元件例如也可以具有比阀体单元更大的运动行程。因为阀体单元自动复位地到达其第二最终位置，所以不需要操纵元件的协作。操纵元件释放阀体单元的到其第二最终位置的自动复位的运动就足够了。

这样做的优点是，用于柱塞的运动行程不必强制性地选择得和用于阀体单元的运动行程一样大，由此特别是提供了这样的可能性，即，用于柱塞的运动行程选择得比用于阀体单元的运动行程大一个相应的空程。由此可以例如将用于自动复位的转换功能的延时预定到一个值，该值大于用于阀体单元从其第二最终位置运动到其第一最终位置的持续时间。此外，在期望时，可以为阀体单元从其第一最终位置到其第二最终位置的自动复位的运动选择不同于为操纵元件沿该方向的运动的运动速度。在相反的方向下，阀体单元通过指定的运动耦合追随操纵元件的运动，因而阀体单元被操纵元件带到了其第一最终位置中，该第一最终位置对应流体控制阀的自保持的初始位置。

按照能作为第一个发明方面的附加或备选实现的第二个发明方面，能调整的运动行程构造用于液压缸的运动。这以有利的方式实现了对液压缸的活塞室内柱塞的有效的运动行程的可变的调整并且因此也实现了对阀的自动复位的转换功能的延时持续时间的可变的调整。

按照能作为第一个和/或第二个发明方面的附加或备选实现的第三个发明方面，可压缩的容积补偿元件布置在半室中的至少一个半室中。该体积补偿元件用于补偿或补充自由的容积的可能的改变，自由的容积可供用于活塞室内、也就是说两个活塞半室容积的总和内所使用的液压流体。例如当操纵元件设计成从柱塞起穿过两个活塞半室中的一个活塞半室并且从液压缸伸出地延伸的操纵杆或活塞杆时，就例如出现了这种容积改变。因为在这种情况下，操纵元件的处在液压缸内部的区段的长度以及因此还有提供给液压缸内的液压流体的容积随着柱塞的运动发生了改变。

使用容积补偿元件因此预防了液压缸内可能的过压效应。并不需要可压缩的液压流体或采取其它的流体补偿措施或压力补偿措施作为辅助。当然，当前的可压缩的容积补偿元件并不指的是通常使用在液压阻尼单元中的并且能以很小程度地压缩的密封元件，更确切地说，当前的可压缩的容积补偿元件指的是一种与可能的密封元件分开布置的、没有密封功能的元件，该元件具有比常用的密封元件优选高好多倍的可压缩性并且因此具有优选大好多倍的容积补偿能力。

在本发明的一种扩展设计方案中，液压缸和柱塞形成了平移式活塞/缸单元，其中，液压缸能轴向运动地布置在流体控制阀的壳体本体上并且柱塞能轴向运动地布置在液压缸内以及操纵元件平移地作用到阀体单元上。液压阻尼单元的这种实施方案也简称为线性阻尼器。这种实施变型方案尤为适合希望操纵元件直线地有效运动到阀体单元上的应用情形。液压缸的轴向可运动性例如适用于实施带有作为用户接口的按键的阀操纵单元。按键可以由液压缸本身形成或与该液压缸耦合。

在本发明的一种备选的扩展设计方案中，液压缸和柱塞形成了旋转式活塞/缸单元，其中，液压缸能旋转运动地布置在流体控制阀的壳体本体上并且柱塞能旋转运动地布置在液压缸内以及操纵元件旋转地作用到阀体单元上。这种类型的液压阻尼单元也被简称为旋转阻尼器。其例如适合阀体单元在其两个最终位置之间的运动是转动运动的应用方案。阀操纵单元与之匹配地可以例如包括旋钮作为用户接口，该旋钮可以由转动运动的液压缸本身形成或与该液压缸耦合。

在本发明的一种扩展设计方案中，当柱塞处在其非稳态的活塞最终位置中时，在处于其第二最终位置中的阀体单元和操纵元件之间存在空程。由此可以如已经在之前简要提到的那样，按意愿有利地将用于自动复位的转换功能的延时相应地选择成比阀体单元从其第二最终位置达到其第一最终位置所需的持续时间更长。更准确而言，延时长了下述持续时间，该持续时间为操纵元件经过空程直至然后贴靠到阀体单元上并且在剩余的运动行程上携带阀体单元所需的持续时间。

在本发明的一种扩展设计方案中，流体控制阀具有止挡套筒，该止挡套筒与液压缸同轴地布置并且具有用于液压缸的止挡面。该止挡套筒以能调整的方式安装在流体控制阀的壳体本体上并且由此能以功能上和设计上有利的方式提供用于液压缸的运动的运动行程的能调整性。

在本发明的一种扩展设计方案中，阀体单元包括带有磁操纵的先导阀预控的膜片阀体，其中，相关的磁体由磁体支架保持，磁体支架具有用于操纵元件的止挡面。可以以这种方式通过本身公知的带有磁操纵的预控的并结合了有利的、特殊的、延时地自动复位的转换功能的膜片阀类型提供所述流体控制阀。

在本发明的一种设计方案中，磁体支架通过预紧弹簧沿与操纵元件作用到磁体支架上的作用方向相反的方向预紧。因此可以以有利的方式为这种带有磁操纵的先导阀预控（Pilotventilvorsteuerung）的膜片阀类型实现阀体单元到其第二最终位置的自动复位。

在本发明的一种扩展设计方案中，容积补偿元件由封闭多孔的海绵体形成，该海绵体布置在柱塞上。这种封闭多孔的海绵体具有很高的容积补偿能力。海绵体在柱塞上的布置在设计上能较为简单地实现。

在一种有利的实施方案中，操纵元件从柱塞起在两个缸半室中的一个缸半室中延伸并且可压缩的容积补偿元件布置在另一个半室中。操纵杆因此不会限制用于容积补偿元件的结构空间。

在本发明的一种扩展设计方案中，液压流体通流连接部具有在柱塞从其稳态的活塞最终位置到其非稳态的活塞最终位置的行程的范围内非恒定不变的通流横截面，其中，该通流横截面在与稳态的活塞最终位置邻接的行程范围内比在与非稳态的活塞最终位置邻接的行程范围内更大。液压流体通流连接部的通流横截面根据柱塞的运动行程的这种改变可以被两级地或多级地实现或至少部分逐渐实现。伴随根据柱塞行程来选择通流横截面的值的走势，可以以期望的方式预定液压阻尼单元的阻尼运动轨迹，例如伴随柱塞从其非稳态的活塞最终位置出来的较为缓慢的运动和自低于与其稳态的活塞最终位置的预定的间距起较为快速的运动。

附图说明

附图中示出了本发明的有利的实施方式。接下来阐释本发明的这些和其它的有利的实施方式。图中:

图1示出了流体控制阀在其自保持的初始位置中的方块图；

图2示出了图1的方块图，带有在其暂时的转换位置中的流体控制阀；

图3示出了实施成带有先导阀预控的膜片阀类型的自动关闭阀的流体控制阀在其自保持的初始位置中的纵剖面视图；

图4示出了在图3的实施方案中所使用的自动复位单元的纵剖面视图，自动复位单元带有复位弹簧装置和液压阻尼单元；

图5示出了在图3的实施方案中所使用的柱塞的立体视图；

图6示出了在从初始位置到暂时的转换位置的转换过程期间在流体控制阀的第一中间位置中的图3的视图；

图7示出了图6的柱塞区域的细节视图；

图8示出了针对在液压阻尼单元的液压流体通流连接部方面的变型方案的图7的视图；

图9示出了针对液压流体通流连接部的另一个变型方案的图7的视图；

图10示出了针对流体控制阀的第二中间位置的图3的视图；

图11示出了带有在其暂时的转换位置中的流体控制阀的图3的视图；

图12示出了针对在流体控制阀返回到其自保持的初始位置期间该流体控制阀的中间位置的图3的视图；

图13示出了针对图12的中间位置的图7的视图；

图14示出了针对图8的变型方案的图13的视图；

图15示出了针对图9的变型方案的图13的视图；

图16示出了针对在流体控制阀返回到其自保持的初始位置期间该流体控制阀的另一个中间位置的图3的视图；

图17示出了带有在一个位置中的伴随所调整的运动行程的液压缸的图10的视图；并且

图18示出了针对图17的液压缸的所调整的位置的图11的视图。

具体实施方式

在图1和2中用方块图示出的带有延时地自动复位的转换功能的流体控制阀包括阀体单元1和阀操纵单元2。阀体单元1能在图1所示的第一最终位置VE₁和图2所示的第二最终位置VE₂之间运动，第一最终位置对应流体控制阀的自保持的初始位置F_A，第二最终位置对应流体控制阀的暂时的转换位置F_T，流体控制阀从该暂时的转换位置起延时地自动返回到初始位置F_A中。阀操纵单元2设置用于，使阀体单元1经用户触发地从第一最终位置VE₁运动到第二最终位置VE₂并且延时地自动从第二最终位置VE₂运动到第一最终位置VE₁。阀操纵单元2包含作用到阀体单元1上的操纵元件3和自动复位单元4，该自动复位单元包括复位弹簧装置5和液压阻尼单元6。

在图1和2所示的例子中，阀体单元1作用到流体导引装置14上，有待由阀调节的流体流、例如水流在该流体导引装置中导引，其中，当阀体单元在其两个最终位置VE₁、VE₂之间运动时，阀体单元改变了流体导引装置14的通流横截面。阀体单元例如在第二最终位置VE₂中以比在第一最终位置VE₁中更大的通流横截面释放流体导引装置14。特别是可以是这样的系统设计，即，阀体单元1在其第一最终位置VE₁中完全截止流体导引装置14并且在其第二最终位置VE₂中最大地打开流体导引装置，如适合自动关闭阀那样，或者反过来在其第一最终位置VE₁中最大地打开流体导引装置14并且在其第二最终位置VE₂中完全关闭流动导引装置，如适合自动打开的阀那样。

液压阻尼单元6包括以能运动的方式布置的、带有活塞室8的液压缸7和与操纵元件3耦合的柱塞9，该柱塞在活塞室8内以能在图1所示的稳态的活塞最终位置K_S和图2所示的非稳态的活塞最终位置K_I之间运动的方式布置并且将活塞室8分成了两个半室8a、8b。此外，液压阻尼单元6具有在两个半室8a、8b之间的液压流体通流连接部10，该液压流体通流连接部在柱塞9朝其非稳态的活塞最终位置K_I的方向运动时打开并且在柱塞9朝其稳态的活塞最终位置K_S的方向运动时关闭。此外，液压阻尼单元具有在两个半室8a、8b之间的液压流体节流连接部11，该液压流体节流连接部至少在柱塞9朝其稳态的活塞最终位置K_S的方向运动时是打开的。

在所述流体控制阀的相应的实施方式中，阀体单元1在其第二最终位置VE₂中构造成自动复位，为此然后设有相应的自动复位器件37，并且操纵元件3与阀体单元1单向地朝着该阀体单元的第一最终位置VE₁的方向运动耦合。为此能使用本领域技术人员在这些功能要求的知识下熟悉的任意器件。阀体单元1例如可以为此具有能运动的阀体，阀体借助弹性的预紧元件和/或通过在流体导引装置中导引的流体的流体压力预紧到其相应的最终位置中。操纵元件3可以例如包含与柱塞9运动刚性地耦合的机械的传递元件，该传递元件沿推力方向携带阀体并且沿相反的运动方向不携带阀体。

在流体控制阀的相应的实施方案中，能调整用于液压缸7的运动的运动行程H_V。由此能可变地调整柱塞9在液压缸7的活塞室8内在其稳态的活塞最终位置K_S和其非稳态的活塞最终位置K_I之间的有效的运动行程。这使得按意愿实现了对流体控制阀的自动复位的转换功能的延时持续时间的可变的改变。

选择性地在活塞室8内布置有可压缩的容积补偿元件12。容积补偿元件可以例如是海绵体或充气的气球体。容积补偿元件可以补偿自由的容积的改变，自由的容积可供用于活塞室8内在液压阻尼单元6中使用的液压流体，当操纵元件3在柱塞9运动时要求活塞室8的可变的部分容积时，可能出现所述改变。在一种相应的实施方案中，容积补偿元件12布置在柱塞9上。

在流体控制阀的相应的实施方案中，液压缸7和柱塞9形成了一种按照传统的线性阻尼器类型的平移式活塞/缸单元，其中液压缸7能轴向运动地布置在流体控制阀的壳体本体13上并且柱塞9能轴向运动地布置在液压缸7内以及操纵元件3平移地作用到阀体单元1上。在备选的实施方案中，液压缸7和柱塞9形成了一种按照传统的旋转阻尼器的类型的旋转式活塞/缸单元。在这种情况下，液压缸7能旋转运动地布置在流体控制阀的壳体本体13上，并且柱塞9能旋转运动地布置在液压缸7中，其中，操纵元件3旋转地作用到阀体单元1上。

在流体控制阀的相应的实施方案中，当柱塞9处在其非稳态的活塞最终位置K_I中时，在处于其第二最终位置VE₂中的阀体单元1和操纵元件3之间存在空程L_H。通过空程L_H可以将用于阀的自动复位的转换功能的延时选择得长于阀体单元1从其第二最终位置VE₂到达其第一最终位置VE₁所需的持续时间。阀体单元1在这种情况下在其构造方式或者构造形式上能独立于自动复位的转换功能的期望的延时地进行选择。

在相应的实施方案中，流体控制阀与液压缸7同轴地具有在图1和2中没有示出的止挡套筒，该止挡套筒具有用于液压缸的止挡面并且为了提供用于液压缸7的运动的运动行程的能调整性而被能调整地安装在流体控制阀的壳体本体13上。

在流体控制阀的相应的实施方式中，阀体单元1包括在图1和2中没有示出的带有磁操纵的先导阀预控的膜片阀体，其中，相关的磁体被磁体支架保持，磁体支架具有用于操纵元件的止挡面。磁体支架可以通过预紧弹簧沿与操纵元件3作用到磁体支架上的作用方向相反的方向预紧。

液压流体通流连接部10可选地可以具有在柱塞9从其稳态的活塞最终位置KS到其非稳态的活塞最终位置K_I的运动行程的范围内非恒定不变的通流横截面，该通流横截面在与稳态的活塞最终位置K_S邻接的行程范围内比在与非稳态的活塞最终位置K_I邻接的行程范围内更大。

图3至18示出了预控的膜片阀类型的按本发明的流体控制阀的实施方式，其中，这些实施方式具有在上文中针对图1和2的流体控制阀已经提到的部件或这些部件的示例性的实现方案，因此就此而言也能参考上述阐释。在图3至18的实施方案中，阀体单元1包含带有通过磁操纵的先导阀16的预控的膜片阀体15，其中，相关的磁体17被磁体支架18保持，磁体支架具有用于操纵元件3的止挡面18a。这些实施方案包含了用于阀体单元的自动复位器件37，在此以作用到磁体支架18上或磁体17上的预紧弹簧19的形式，并且这样来设计阀体单元1，使得在流体导引装置14内的流体压力支持该自动复位功能。阀体单元1此外是本身公知的构造类型，因此在此不需要对此作进一步阐释。阀体单元用其膜片阀体15嵌接到流体导引装置14中，为此，阀体单元1具有壳体开口，壳体开口根据阀的流体连接起到入口或出口的作用，例如在阀体单元1的空心圆柱形的壳体部分22内的圆周侧的入口20和轴向的出口21。在所示的例子中，流体控制阀被设计成自动关闭阀，因而阀体单元1在流体控制阀的图3所示的自保持的初始位置F_A中截止流体导引装置14，而阀体单元在流体控制阀的按图11和18的暂时的转换位置F_T中则释放、也就是说打开流体导引装置14。

在图3至18的实施方案中，液压阻尼单元6被实现为带有能轴向运动地布置在液压缸7的活塞室8中的柱塞9的线性阻尼器，其中，液压缸7本身能轴向运动地布置在流体控制阀的壳体本体13上。操纵元件3被实现为运动刚性地布置在柱塞9上的活塞杆23。该活塞杆23布置在圆柱形的柱塞9的一个端侧上并且从那里起穿过两个活塞半室8a、8b中的一个活塞半室（在此称为前方的半室8b）并且穿过密封装置24从半室8b以及因此从液压缸7出来在轴向沿着阀体单元1的方向延伸。在流体控制阀的初始位置F_A中，活塞杆23用其背对柱塞9的端侧末端贴靠到磁体支架18的止挡面18a上。

容积补偿元件12在图3至18的实施方案中由封闭多孔的海绵体25形成，该海绵体被容纳在柱塞9上的相应的留空部中。复位弹簧装置5包括螺旋弹簧26，螺旋弹簧布置在后方的活塞半室8a总并且一端支撑在液压缸7的后方的底面上以及另一端支撑在柱塞9的后方的端侧上。

在图3至18的实施方案中，流体控制阀与液压缸7同轴地具有能拧装在壳体本体13上的止挡套筒27，该止挡套筒具有用于液压缸7的止挡面27a，其中，液压缸7配设有相应的、径向突出的止挡环形凸缘28。液压缸7在止挡套筒27和阀的壳体本体13中用作为相关的运动幅度的运动行程H_V导引。借助预紧弹簧29将液压缸7预紧到图3所示的初始位置中或最终位置中，在该初始位置或最终位置中，止挡凸缘28按照运动行程H_V具有与套筒止挡面27a的最大的间距。这个初始位置可以例如由此被限定，即，液压缸7用一个在其前方的端侧末端上径向突出的环形止挡凸缘轴向贴靠到壳体本体13的在导引液压缸7的内壁上的止挡凸肩。

在按图3至7所示的实施方案中，液压流体通流连接部10包括在外经过柱塞9或备选穿过该柱塞在两个活塞半室8a、8b之间延伸的通流通道10a和按止回阀装置的类型的相关的密封圈10b。通流通道10a可以例如包含一个或多个在柱塞9的外圆周上的相应的轴向槽。

此外，在图3至7的实施方案中，液压流体节流连接部11由例如在中央延伸穿过柱塞9的节流通道11a形成，该节流通道具有比通流通道10a明显更小的通流横截面。在与活塞杆23的耦合区域中，柱塞9配设有一条或多条径向的连接通道11b作为到节流通道11a的入口。与之对置地，节流通道11a例如如所示那样通入海绵体25的容纳部的区域中。

从按图3的阀初始位置起，用户为了触发阀转换功能而能以如下方式操纵阀操纵单元2，即，用户用轴向的操纵力B_K使得液压缸7运动经过了其行程H_V的长度，无论是通过直接操纵起到操作接口作用的液压缸7还是通过直接操纵与液压缸7耦合的操作元件。到液压缸7上的操纵力B_K克服了预紧弹簧29的和复位弹簧装置5的弹性的复位力或预紧力，因而液压缸7向前运动，也就是说在图3中向下运动。柱塞9在此相对阀壳体本体13和阀体单元1保持位置固定，这意味着，柱塞相对液压缸7向下运动，也就是说进一步运动到后方的半室8a。

图6示出了当液压缸7大致经过了其运动行程H_V的一半时，在这个阀运动区段的中间位置中的阀。预紧弹簧29和复位弹簧装置5或相关的螺旋弹簧26被张紧。密封圈10b基于在后方的半室8a中的较高的流体压力而释放通流通道10a，如尤其由图7的细节视图可以看到的那样，为此密封圈10b以相应的止回阀轴向可运动性保持在柱塞9上。液压流体由此能穿过通流通道10a并且经过密封圈10b从后方的半室8a流入到前方的半室8b，如图7中通过流动箭头F_D示出那样。因为在柱塞9相对液压缸向后运动运动时，活塞杆23的变大的部分长度进入了活塞室8，所以活塞室8的可供用于液压流体的自由的容积相应地减小。容积补偿元件12例如通过压缩封闭多孔的海绵体25补偿这一点。

液压流体通流连接部10可选地还额外包括自由通道10c，该自由通道作为在柱塞9和液压缸7的内壁之间的轴向通道例如仅在液压缸7的前方的分段中或柱塞9在其稳态的活塞最终位置K_S和其非稳态的活塞最终位置K_I之间的运动行程的前方的分段中形成。附加的自由通道10c使得液压流体通流连接部10的通流横截面在柱塞9的在其两个活塞最终位置K_S、K_I之间的行程的相关的分段中的相应的提高。因此达到了或优化了用于柱塞9和液压缸7的相对运动的期望的运动/力走势。

在按图8的实施变型方案中，液压流体通流连接部10包含附加的、例如在中央的止回阀单元，该止回阀单元带有另一条通流通道10d和相应的止回阀球10e。通过尽可能提高用于液压流体通流连接部10的通流横截面，可以使用于挤压液压缸7以及因此使柱塞9从其稳态的活塞最终位置K_S运动到其非稳态的活塞最终位置K_I所需的操纵力减小了液压流体的相应较小的流动阻力。

在按图9的实施变型方案中，液压流体通流连接部10同样包含第二止回阀单元，该第二止回阀单元在这种情况下由另一个环形的通流通道10f和柔性的止回阀膜片体10g形成。

图10示出了带有被完全挤压或压入的液压缸7和处在其非稳态的活塞最终位置K_I中的柱塞9的流体控制阀。阀体单元1还处在其第一最终位置VE₁中。用户现在结束其操纵作用，也就是说，用户可以释放阀操纵单元2，由此取消了作用到液压缸7上的操纵力B_K。预紧弹簧29由此将液压缸7以其运动行程H_V为幅度压回到其图3的初始位置中。柱形弹簧9基于液压阻尼单元6的阻尼器结构而追随这种运动并且在此携带活塞杆23，也就是说操纵元件3。由此取消了操纵元件3作用到阀体单元1上的力，在此专门是活塞杆23沿轴向向前作用到磁体支架18上的力。基于其仅单向的耦合，操纵元件3在这种返回运动中并不携带阀体单元1。取而代之的是，操纵元件3为此释放阀体单元1，使得这个阀体单元以如下方式自动复位地运动到其第二最终位置VE₂中，即，预紧弹簧19回压磁体支架18和磁体17并且膜片阀体15在先导阀16和在流体导引装置14中导引的流体的流体压力的作用下运动到相应的最终位置中。操纵元件3以活塞杆23的形式在此比阀体单元1或该阀体单元的磁体支架18进一步返回运动了空程L_H。图11示出了在这种状况下的流体控制阀，在该状况下，流体控制阀处在其暂时的转换位置F_T中。阀体单元1例如用其膜片阀体15在作为自动关闭阀的设计方案中在流体控制阀的暂时的转换位置F_T中释放流体导引装置14，也就是说，流体导引装置14被打开。

从按图11的流体控制阀的这个暂时的转换位置F_T起，柱塞9开始了向前运动并且用柱塞使活塞杆23在复位弹簧装置5的作用下在活塞室8中向前运动。基于液压流体在两个活塞半室8a、8b之间的所需的容积补偿，该容积补偿仅通过具有较小的通流横截面的节流连接部11实现，较为缓慢地进行这种活塞向前推力运动。由于取消操纵力B_K引起的针对在两个半室8a、8b中的液压流体的压力逆转导致，密封圈10b在轴向被压靠到通流通道10a上，由此使液压流体通流连接部10被关闭。液压流体流F_D仅还能通过保持打开的节流连接部11完成，特别是如在图13中所示那样从前方的半室8b到后方的半室8a。在图8的实施变型方案中，止回阀球10e类似地如在图14中所示那样关闭附加的通流通道10d，并且在按图9的实施方案中，柔性的膜片体10g如在图15中所示那样关闭附加的通流连接部10f。因为活塞杆23现在再次以较大的长度从活塞室8出来，所以用于液压流体的自由的活塞室容积再次增加，这重新通过容积补偿元件12例如以如下方式得到补偿，即，海绵体25再次膨胀。

图12示出了在这个运动区段的中间位置中的流体控制阀，在该中间位置中，操纵元件3大致经过了空程L_H的一半。磁体支架18连同磁体17保持不运动，直至操纵元件3经过了整个空程L_H。在图12的所示的例子中，柱塞9在经过大致一半的空程L_H后进入自由通道10c的区域中，因此柱塞9的移出运动以及用于其余的运动区段的操纵元件3的移出运动加速直至到达磁体支架18的止挡面18a。就此而言，因此也能够通过自由通道10c以期望的方式调整液压阻尼单元6的运动特性。

图16示出了当操纵元件3经过其空程L_H时在一个位置中的流体控制阀。活塞杆23然后又贴靠到磁体支架18的止挡面18a上。操纵元件3现在通过柱塞9基于复位弹簧装置5的作用的进一步的向前运动而使磁体支架18连同磁体17一起克服预紧弹簧19的作用向前运动，由此来总体上操纵或激活先导阀16以及因此阀体单元1。一旦柱塞9再次到达其稳态的活塞最终位置K_S，那么阀操纵单元2就使阀体单元1再次运动到或倒转进入其第一最终位置VE₁，由此使流体控制阀按图3再次达到其初始位置并且处在其自保持的初始位置F_A中。

针对图3至16的实施方案，可以有利地规定，用于液压缸7的运动的运动行程H_V是能调整的。这可以以简单的方式由此实现，即，止挡套筒27没有如图3至16的例子中那样完全被拧装到阀壳体本体13上，而是仅保留期望的轴向的调整间距V_A。用于液压缸7的运动行程H_V与此相应地小了调整间距V_A，并且因此空程L_H也小了该调整间距V_A。柱塞9在其两个最终位置K_S、K_I之间的行程被相应地缩短，因为当液压缸被向前压时，该柱塞少了这一幅度地继续向后进入到液压缸7中，也就是说非稳态的活塞最终位置K_I向前移动了调整间距V_A的幅度。由此使操纵元件3的操纵运动总体上缩短了调整间距V_A，由此相应地缩短了阀从其暂时的转换位置F_T到达其自保持的初始位置F_A的延时。因此可以借助能调整地安装在阀壳体本体13上的止挡套筒27以设计上简单的方式无级地调整用于流体控制阀的自动复位的转换功能的延时。

图17示出了在调整所述的调整间距V_A时，在其位置中的流体控制阀和对应图10的完全被压入的液压缸7。图18示出了在其对应图11的暂时的转换位置F_T中的带有调整间距V_A的流体控制阀。

由所示的和上文阐释的以及其它上文说明的实施例明显可知，本发明以设计和功能上有利的方式提供了一种带有延时地自动复位的转换功能的流体控制阀，该流体控制阀例如适合作为卫生技术中、但也在其它需要这种流体控制阀的技术应用中的自动关闭阀或自动打开的阀。

Claims (9)

1.带有延时地自动复位的转换功能的流体控制阀，具有

- 阀体单元（1），该阀体单元能在第一最终位置（VE₁）和第二最终位置（VE₂）之间运动，第一最终位置对应流体控制阀的自保持的初始位置（F_A），第二最终位置对应流体控制阀的暂时的转换位置（F_T），流体控制阀从该暂时的转换位置起延时地自动返回到初始位置中，

- 阀操纵单元（2），该阀操纵单元设置用于，使阀体单元经用户触发地从第一最终位置运动到第二最终位置并且延时地自动从第二最终位置运动到第一最终位置，并且该阀操纵单元具有作用到阀体单元上的操纵元件（3）和自动复位单元（4），该自动复位单元带有复位弹簧装置（5）和液压阻尼单元（6），

- 其中，液压阻尼单元包括：以能运动的方式布置的、带有活塞室（8）的液压缸（7）；在活塞室内以能在稳态的活塞最终位置（K_S）和非稳态的活塞最终位置（K_I）之间运动的方式布置的柱塞（9），操纵元件与柱塞耦合并且柱塞将活塞室分成了两个半室（8a、8b）；在柱塞朝其非稳态的活塞最终位置的方向运动时打开的并且在柱塞朝其稳态的活塞最终位置的方向运动时关闭的、在两个半室之间的液压流体通流连接部（10）；以及至少在柱塞朝其稳态的活塞最终位置的方向运动时打开的在两个半室之间的液压流体节流连接部（11），

其特征在于，

- 阀体单元（1）构造成自动复位到其第二最终位置（VE₂）中并且操纵元件（3）与阀体单元单向地朝着阀体单元的第一最终位置（VE₁）的方向运动耦合，和/或

- 用于液压缸（7）的运动的运动行程（H_V）是能调整的，与液压缸同轴地设有止挡套筒（27），该止挡套筒具有用于液压缸的止挡面（27a）并且为了提供用于液压缸的运动的能调整的运动行程而被能调整地安装在流体控制阀的壳体本体（13）上。

2.按照权利要求1所述的流体控制阀，其特征进一步在于，

- 液压缸和柱塞形成了平移式活塞/缸单元，其中，液压缸能轴向运动地布置在流体控制阀的壳体本体（13）上并且柱塞能轴向运动地布置在液压缸内以及操纵元件平移地作用到阀体单元上，或者

- 液压缸和柱塞形成了旋转式活塞/缸单元，其中，液压缸能旋转运动地布置在流体控制阀的壳体本体（13）上并且柱塞能旋转运动地布置在液压缸内以及操纵元件旋转地作用到阀体单元上。

3.按照权利要求1或2所述的流体控制阀，其特征进一步在于，在柱塞处于其非稳态的活塞最终位置中时，在处于其第二最终位置中的阀体单元和操纵元件之间存在空程（L_H）。

4.按照权利要求1或2所述的流体控制阀，其特征进一步在于，阀体单元包括带有磁操纵的先导阀预控的膜片阀体（15），其中，相关的磁体（17）被磁体支架（18）保持，磁体支架具有用于操纵元件的止挡面（18a）。

5.按照权利要求4所述的流体控制阀，其特征进一步在于，磁体支架通过预紧弹簧（19）沿与操纵元件作用到该磁体支架上的作用方向相反的方向预紧。

6.按照权利要求1或2所述的流体控制阀，其特征进一步在于，可压缩的容积补偿元件（12）布置在半室（8a、8b）中的至少一个半室中。

7.按照权利要求6所述的流体控制阀，其特征进一步在于，容积补偿元件由封闭多孔的海绵体（25）形成，该海绵体布置在柱塞上。

8.按照权利要求1或2所述的流体控制阀，其特征进一步在于，液压流体通流连接部具有在柱塞从其稳态的活塞最终位置到其非稳态的活塞最终位置的行程的范围内非恒定不变的通流横截面，其中，该通流横截面在与稳态的活塞最终位置邻接的行程范围内比在与非稳态的活塞最终位置邻接的行程范围内更大。

9.按照权利要求1或2所述的流体控制阀，其特征进一步在于，流体控制阀是延时的卫生的自动关闭阀。

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