CN111417808B

CN111417808B - 阀单元

Info

Publication number: CN111417808B
Application number: CN201880076751.8A
Authority: CN
Inventors: 马塞尔·拉姆斯佩格; 约阿希姆·施密特; 克里斯蒂安·艾尔布斯
Original assignee: Eugen Seitz AG
Current assignee: Eugen Seitz AG
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2022-06-21
Anticipated expiration: 2038-11-19
Also published as: WO2019105783A1; JP2021504656A; CN111417808A; EP4006390A1; EP3492787A1; JP7311526B2; EP3492787B1; US20230321892A1; US20210001534A1; US11712834B2

Abstract

一种阀单元，具有：阀壳体(1)，所述阀壳体具有工艺压力输入管路(31)、工艺压力输出管路(32)以及工艺导向筒(10)。此外存在用于关闭阀的切换活塞(2)、第一和第二控制管路(50，60)以及用于控制所述切换活塞(2)的第一和第二控制室(40，41)。切换活塞(2)可借助于动态的工艺密封件沿着轴向方向密封地在所述工艺导向筒(10)内部移动。所述切换活塞具有闭合环，所述闭合环在所述连接闭合的状态中密封地贴靠在所述阀壳体(1)的阀座(700)上。所述闭合环构成为环绕的密封棱边(250)，其中阀座(700)与贴靠在其上的密封棱边(250)相比由更软和更具弹性的材料构成。环绕的密封棱边(250)具有对应于所述动态的工艺密封件的引导直径的直径。根据本发明的阀单元具有小的轴向力从而实现在大数量的切换周期中长的使用寿命。

Description

阀单元

技术领域

本发明涉及一种阀单元，尤其用于在吹塑工艺中气动地进行切换。阀单元尤其适合在用于生产由塑料构成的空心体的挤出吹塑机或拉伸吹塑机中使用。

背景技术

为了制造塑料瓶，尤其PP或PET瓶(PP＝聚丙烯；PET＝聚对苯二甲酸乙二醇酯)，将坯件或预成型坯件在吹塑成型机，尤其挤出吹塑机或拉伸吹塑机中吹塑成其最终的形状。为此，坯件通过其已经具有其最终形状的瓶头保持在吹塑模具中并且与压缩空气系统连接。通过将压缩空气吹过瓶头，将坯件吹鼓并且进入其最终形状。

吹塑工艺通常以两级的方法进行，其中在第一级中，经由预吹气阀吹入压力为2bar至20bar的压缩空气并且在随后的第二级中经由主吹气阀借助于15bar至40bar的压力进行最终吹塑。此外，通常使用排气阀，以便从已经完成吹鼓的瓶中释放压力。也已知一种回收阀，所述回收阀设置在主吹气阀和排气阀之间，以便回收利用所使用的压缩空气的一部分。

所有这些阀必须针对工艺进程来操控。在此重要的是，各个工艺步骤必须非常快地进行完从而阀必须具有尽可能短的响应时间。只有这样才能保证经济的生产。此外，重要的是，阀具有大数量的切换周期从而具有高的使用寿命。

气动地操作的阀证实是有利的，所述阀使用已作为工作介质来提供的压缩空气。

EP 1 574 771 A2描述了这种空气控制的阀。所述阀具有可移动地设置在阀壳体中的切换活塞、工艺压力输入管路、工艺压力输出管路和控制压力管路。切换活塞具有下部的端面，所述下部的端面在阀的关闭位置中相对于工艺压力输出管路关闭工艺压力输入管路。相对置的上部的端面朝向阀腔取向。在切换活塞内部伸展的通道将这两个端面彼此连接。在阀关闭的状态中，下部的端面的作用面小于上部的端面的作用面，使得切换活塞由工艺压力保持在其关闭位置中。切换活塞还具有径向向外突出的活塞环，所述活塞环的下部的环形面用作为控制面。所述活塞环位于环形的控制室中，所述控制室与控制压力管路连接。上部的环形面位于另一个承受环境压力的室中。在阀关闭的状态中，控制面大于下部的作用面和上部的作用面之差。如果现在给控制室加载压力，那么切换活塞抬高并且阀打开。为此，相对低的压力已经足够。在一个实施方式中，下部的端面具有向下伸出的、径向向内错开的凸缘，所述凸缘由于阀壳体上的减小的支承面应实现改善的密封作用。

EP 2 142 830 B1同样公开了一种空气控制的阀。在此，此时存在两个彼此相对置的控制面，其中下部第一控制室可借助于导引阀选择性地承受恒定压力或环境压力，而上部的第二控制室永久承受恒定压力。第一控制面小于第二控制面，使得当在第二控制室中施加恒定压力时，在第一控制室和第二控制室之间产生力差，并且切换活塞被抬高。阀密封件设置在控制活塞上，所述阀密封件在其环周上具有环绕的、向下伸出的凸缘。该凸缘形成闭合面，所述闭合面与阀壳体的阀座共同作用。因为在切换活塞被抬高时，即在阀被打开时，第一和第二作用面变成近似同样大，所以仅需要小的力耗费就可以快速且完全地打开阀。还有利的是，当两个阀腔具有相同的压力水平时，也可控制阀。该阀的特征在于快速的响应时间，从而其特征在于实际上与工艺压力的大小无关的快速打开。然而，该阀单元始终需要相对高的、在1000N的范围中的轴向密封力从而需要具有相应大的额定宽度的导引阀。

WO 2015/121285 A1公开了一种具有两个导引阀的空气控制的阀，所述导引阀彼此独立地控制两个控制室中的压力。

这种工艺阀需要高达1200N的高密封力，以便在0bar至40bar的运行状态中遵循泄漏极限值。导引控制的阀单元，即如上所述具有至少一个与导引阀连接的控制室的阀单元，为此需要相对大的控制面。这导致大的控制体积，这又与对快速地进行切换的阀的要求相矛盾，因为大的控制体积必须足够快地填充和再次排空。为了确保足够快地填充和排空，因此使用具有相对大的额定宽度的导引阀，然而，所述导引阀与具有较小的额定宽度的导向阀相比又更缓慢地进行切换。此外，所述导引阀是昂贵的并且需要更多空间。所出现的高密封力和加速力限制切换时间，并且还将切换周期的数量以及还有阀单元的使用寿命降低到最小。原则上适用的是：阀单元中的密封力和动能越高，切换周期的待达到的数量就越小并且阀单元的使用寿命就越短。

发明内容

因此，本发明的目的是，实现一种阀单元，所述阀单元将轴向的密封力降低到最小从而提高阀单元的使用寿命。

该目的通过根据本发明的阀单元来实现。

根据本发明的阀单元具有阀壳体，所述阀壳体具有工艺压力输入管路、工艺压力输出管路以及工艺导向筒。所述阀单元还具有用于闭合和打开在工艺压力输入管路与工艺压力输出管路之间的连接的切换活塞，其中切换活塞限定纵向中轴线。此外，阀单元包括第一和第二控制管路以及用于控制切换活塞的第一和第二控制室，其中切换活塞可借助于动态的工艺密封件沿着轴向方向密封地在工艺导向筒内移动。切换活塞具有闭合环，所述闭合环在所述连接闭合的状态下密封地贴靠在阀壳体的阀座上。作为该特征的替选方案，阀壳体能够具有闭合环，所述闭合环在所述连接闭合的状态中密封地贴靠在切换活塞的阀座上。根据本发明，闭合环构成为环绕的密封棱边，其中阀座与贴靠在其上的密封棱边相比由更软且更具弹性的材料构成，并且环绕的密封棱边的直径对应于动态的工艺密封件的引导直径。

动态的工艺密封件在此被限定为如下动态的密封件，所述密封件相对于阀腔密封切换活塞，所述阀腔即阀单元的在入口和出口之间被加载有工艺压力的室。

密封棱边尽可能窄地构成有小的支承面。优选地，所述密封棱边是近似线形的。

上述表述包含：根据本发明的阀单元也能够具有多于两个的控制管路和控制室。然而，优选地，存在恰好两个控制管路和两个控制室。

根据本发明的空气控制的阀单元具有最小化的密封面，使得在轴向力低时能够产生高的单位面积压力。特别地，40bar的工艺压力可在两个方向上，即双向地进行密封。两个密封搭档的所选择的软和硬的材料对补偿可能出现的不平坦性，使得确保密封。

此外，使用相同密封直径的阀座密封件和相邻的动态的工艺密封件防止：产生沿着运动方向作用到运动的切换活塞上的与工艺压力相关的力。

优选地，切换活塞具有楔形地构成的密封压盖，并且密封压盖的环绕的尖端形成密封棱边。楔形的构成方案引起作用到密封棱边上的最佳的力引入并且也用于在阀打开时为所馈入的压缩空气实现最佳的穿流路径。

在一个优选的实施方式中，阀座嵌入阀座环装置中，其中阀座环装置由比阀座更硬的材料构成。所述嵌入确保：阀座不会因所出现的力侧向移位。这种移位可能会损害密封功率。

优选地，存在环形的密封元件，所述密封元件形成阀座，其中密封元件具有截锥体的形状，所述截锥体具有向外加宽的基座。由此，密封元件可最佳地固定，以便也承受住大的力。密封元件还形成缓冲器。

在优选的实施方式中，存在第一作用面和第二作用面，所述第一作用面和第二作用面彼此反作用并且可被工艺压力加载。第一和第二作用面是同样大的。由此可与工艺压力无关地控制切换活塞。

控制室中的每一个都经由导引孔与导引阀连接。优选地，为此使用二位三通阀。可使用具有相对小的额定宽度的导引阀。典型的额定宽度大约为1mm。

优选地，切换活塞具有朝向第一控制室的第一控制面和朝向第二控制室的第二控制面。这两个控制面都可分别加载有导引压力。所述控制面优选是同样大的。这具有如下优点：打开力和闭合力同样大。

优选地，这两个控制室中的至少一个，优选这两个控制室柱形地构成，并且相对于切换活塞的纵向中轴线在中央地设置。这种设置实现：构成相对较小的控制室并且使用相对小的控制面。由此，控制室可快速填充和排空。阀单元因此可相对快地进行切换。因为所应用的力由于控制室最小化是相对小的，所以也提高了阀单元的使用寿命。

在优选的实施方式中，存在第一和第二动态的控制室密封件，其中这两个动态的控制室密封件的引导直径是同样大的并且关于切换活塞的纵向中轴线在中央地设置。

优选地，动态的工艺密封件的引导直径大于第一和第二控制室密封件的引导直径中的至少一个。更优选地，动态的工艺密封件的所述引导直径大于第一和第二控制室密封件的两个引导直径。这种设置减小控制室的体积。

根据本发明的教导可通过不同地成型的切换活塞来实现。接下来提到三个优选的变型形式。在第一变型形式中，切换活塞具有活塞脚、活塞头和活塞环，其中活塞环的外径大于活塞脚和活塞头的外径。活塞脚和活塞头的外径相同。阀壳体具有用于容纳活塞脚的第一柱形的中央盲孔和用于容纳活塞头的第二柱形的中央盲孔。第一控制室在第一盲孔中构成而第二控制室在第二盲孔中构成。环绕的密封棱边在活塞环上构成。

在第二变型形式中，切换活塞具有基体和活塞环，所述基体具有H形的纵剖面，其中基体形成向下敞开的第一容纳部和向上敞开的第二容纳部。在阀壳体上构成有位置固定的底座元件和位置固定的头元件，其中底座元件接合到第一容纳部中而头元件接合到第二容纳部中。第一容纳部形成第一控制室而第二容纳部形成第二控制室。环绕的密封棱边再次在活塞环上构成。该切换活塞与第一变型形式的切换活塞相比具有更小的质量。此外，所述切换活塞具有非常小的纵向伸展。

在第三变型形式中，切换活塞具有基体和活塞环，所述基体具有U形的纵剖面，其中基体形成向上敞开的第一容纳部。在阀壳体上构成有位置固定的底座元件，其中底座元件接合到第一容纳部中。第一容纳部形成第一控制室。阀壳体具有围绕活塞环的环形间隙，其中所述环形间隙形成第二控制室。环绕的密封棱边再次在活塞环上构成。该切换活塞也非常紧凑且短地构成。此外，由于环形的第二控制室，阀单元整体上可非常紧凑且短地构成。

切换活塞优选是实心的，即不构成有芯孔。然而，优选地，所述切换活塞具有贯通口以将阀腔与压力补偿室连接。

接下来描述的根据本发明的阀单元也可在动态的密封件和阀座密封件的直径不相同的情况下使用。由于密封元件的专门的嵌入和形状，该阀单元的特征也在于长的使用寿命。该阀单元同样可任意地与优选实施例组合。

根据本发明的该阀单元具有阀壳体，所述阀壳体具有工艺压力输入管路、工艺压力输出管路和工艺导向筒。所述阀壳体还具有切换活塞以及至少一个控制管路和用于控制切换活塞的至少一个控制室，所述切换活塞用于闭合和打开在工艺压力输入管路和工艺压力输出管路之间的连接。切换活塞可借助于动态的工艺密封件沿着轴向方向在工艺导向筒内移动。切换活塞具有闭合环，所述闭合环在所述连接闭合的状态中密封地贴靠在阀壳体的阀座上。替选地，阀壳体能够具有闭合环，所述闭合环在所述连接闭合的状态中密封地贴靠在切换活塞的阀座上。根据本发明，闭合环构成为环绕的密封棱边，其中阀座与贴靠在其上的密封棱边相比由更软且更具弹性的材料构成。为此，存在形成阀座的环形的密封元件，其中所述密封元件具有截锥体的形状，所述截锥体具有向外加宽的基座，其中密封元件嵌入阀座环装置中，并且其中所述阀座环装置与阀座相比由更硬的材料构成。

其它实施方式在下文中说明。

附图说明

本发明的优选的实施方式在下文中根据附图描述，所述附图仅用于阐述并且不理解为是限制性的。在附图中示出：

图1示出在第一实施方式中在闭合的阀位置中贯穿根据本发明的阀单元的纵剖图；

图2示出在打开的阀位置中根据图1的阀单元；

图3示出在第二实施方式中在闭合的阀位置中贯穿根据本发明的阀单元的纵剖图；

图4示出在打开的阀位置中根据图3的阀单元；

图5示出在第三实施方式中在闭合的阀位置中贯穿根据本发明的阀单元的纵剖图；以及

图6示出在打开的阀位置中根据图5的阀单元。

相同的部分设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1和2中示出根据本发明的阀单元的第一实施方式。所述阀单元具有阀壳体1，所述阀壳体优选两件式或多件式地构成。所述阀壳体尤其能够包括插入件。壳体1优选由金属或者由硬塑料制成。

壳体1在内部中具有基本上旋转对称的空腔，所述空腔具有沿着轴向方向不同的内直径。该空腔的一部分构成为旋转对称的阀腔30，至少一个工艺压力输入管路31引导到所述阀腔中并且至少一个工艺压力输出管路32从所述阀腔中引出。工艺压力输入管路31优选环形地构成，如在图1和2中所看到的那样。其它形状也是可行。

工艺压力输入管路31可与未示出的压缩空气源连接。工艺压力输出管路32可与同样未示出的吹塑单元连接。这种吹塑单元的实例是吹塑模具和用于保持塑料瓶的坯件的吹塑承载件。

在空腔中设置有切换活塞2，所述切换活塞可在空腔内部运动并且所述切换活塞通过这种运动打开并且再次闭合在工艺压力输入管路31和工艺压力输出管路32之间的连接。切换活塞优选由硬塑料或者金属制成，尤其由覆层的金属制成。

至少一个导引阀控制切换活塞2在阀壳体1内的运动。在此，存在第一导引阀51，所述第一导引阀经由第一导引管路与阀壳体1的空腔连接，更确切地说，与第一控制室40连接，所述第一导引管路在此称为第一控制管路或第一导引孔50。此外，存在第二导引阀61，所述第二导引阀经由第二导引管路同样与阀壳体1的空腔连接，更确切地说，与第二控制室41连接，所述第二导引管路在此称为第二控制管路或宽的导引孔60。导引阀51、61优选为二位三通阀。替选地，代替两个二位三通阀，也能够使用共同的二位五通阀。

切换活塞2优选一件式地构成。所述切换活塞基本上具有：活塞脚20；设置在所述活塞脚上的径向向外伸出的活塞环21，所述活塞环具有径向地伸展的、连续的压力补偿孔22；连接在活塞脚20上的活塞颈23；和与所述活塞颈邻接的活塞头24。切换活塞2优选在所有这些区域中，优选整体地旋转对称地构成。

阀壳体1的空腔在各一级中朝向活塞脚20和活塞头24渐缩。构成第一和第二中央的盲孔，所述盲孔分别形成空心柱体状的下部的和上部的导向杆，所述导向杆具有相同的直径。这些导向杆接下来称为上部的和下部的控制导向杆11、12。

活塞脚20具有朝向第一控制室40的、下部的第一端面200。活塞头24还具有朝向第二控制室41的上部的第二端面240。这两个端面200、240形成第一和第二控制面，导引阀51、61的第一和第二控制压力作用到所述第一和第二控制面上。控制压力也称为导引压力。这两个端面优选相同大小地构成。这两个控制面优选均旋转对称地构成，并且优选均相对于切换活塞的纵向中轴线同心地设置。

活塞脚20和活塞头24在其环周上具有环绕的第一和第二密封环90、91，所述第一和第二密封环密封地贴靠在控制导向杆11、12的内表面上，并且在切换活塞2运动时分别形成下部的和上部的动态的控制室密封件。密封环90、91优选由适当的软且弹性的材料形成，优选由塑料形成。这两个动态的控制室密封件的引导直径优选同样大。所述控制室密封件中央地设置。

空腔形成另一导向杆，所述另一导向杆在下文中称为工艺导向筒10。活塞环21具有环绕的第三密封环92，所述第三密封环密封地贴靠在工艺导向筒10的内表面上，并且在切换活塞2运动时，所述第三密封环形成另一动态的工艺密封件。活塞环21在其外部的侧表面上具有环绕的环形槽212，所述环形槽将切换活塞2的体积最小化从而将其重量最小化。

活塞环21具有向下取向的、环形的第三端面210，所述第三端面形成阀单元的第一作用面的一部分，工艺压力作用在所述第一作用面上。该第三端面210优选平坦地构成。空腔在该区域中构成压力补偿腔室80，所述压力补偿腔室由于设置在其中的环形的止挡元件81即使在切换活塞2的打开位置中也维持最小的体积。止挡元件81优选柔软和/或柔性地构成，并且同时用作为减震元件。所述止挡元件优选具有L形的纵剖面并且位置固定地保持在阀壳体1的相应成形的容纳部中。

活塞环21具有向上取向的、环形的第四端面211，所述第四端面朝向阀腔30。所述第四端面形成第二作用面的一部分，工艺压力作用于所述第二作用面，并且所述第二作用面与第一作用表面反作用。其它彼此相反的、同样形成作用面的面具有附图标记213和214。面210和213形成第一作用面，面211和214形成第二作用面，第二作用面与第一作用面相对置。

压力补偿孔22将该第四端面211与第三端面210连接并且确保压力补偿。压力有效的面进行补偿，使得阀尽可能与压力无关地关闭。

第四端面211在该实例中锅状地构成从而是弯曲的。所述第四端面向外过渡到朝向活塞头24取向的提高的边缘中。活塞环21由此具有密封压盖25。所述压盖25具有外部的侧表面，所述外部的侧表面形成柱形的活塞环21的其余侧表面的直线的，即齐平的延长部。

密封压盖25的尖端构成为具有最小化的材料厚度的环绕的密封棱边250。压盖25的内环周倾斜地伸展，使得材料厚度从密封棱边250朝向活塞环21增加。密封压盖因此在其内环周上楔形地构成。具有最小化的端面的该环绕的密封棱边250形成闭合环，所述闭合环在关闭的阀位置中在切换活塞2和阀壳体1之间形成静态的密封从而中断在工艺压力输入管路31和工艺压力输出管路32之间的连接。

密封棱边250具有如下密封直径，所述密封直径对应于动态的工艺密封件的引导直径。此外，这两者均中央地设置。这防止：沿着运动方向产生作用到切换活塞上的与工艺压力相关的力。

优选地，两个动态的控制室密封件的引导直径小于动态的工艺密封件的引导直径，也就是，如在图1和2可清楚看到的那样，所述动态的控制室密封件靠近切换活塞2的纵向中轴线。优选地，动态的工艺密封件在轴向方向上位于第一动态的控制室密封件和第二动态的控制室密封件之间，如同样可在图1和2中清楚看到的那样。由此，切换活塞2在其运动期间被最佳地引导。

为此，阀壳体1具有相应的阀座，所述阀座构成为阀壳体1的插入元件从而在本文中被理解为阀壳体1的组成部分。阀座具有阀座环装置，所述阀座环装置具有内部的阀座环71和外部的阀座环72，所述内部的阀座环和所述外部的阀座环优选经由紧密配合彼此连接。这两个阀座环71、72优选由金属或硬塑料制成。环形的密封元件70保持在这两个阀座环71、72之间。所述密封元件优选由软和/或柔性的材料制成。优选地，所述密封元件由塑料构成。

密封元件70优选具有平面平行的基座，所述基座经由水平的梯级过渡到锥形渐缩的截锥体中。基座被夹紧在两个阀座环71、72之间。截锥体的自由端以可自由接近的方式位于两个阀座环71、72之间并且形成阀座700或阀座面，即用于密封地贴靠密封棱边250的有效的阀座。

因为密封棱边250与阀座700相比由更硬的材料构成，所以实现最佳的密封，所述密封即使在密封力小时也维持空腔内部或工艺压力输入管路31内部的高的压力。例如，150N的密封力足以维持40bar的压力。由此可使用具有相对小的额定宽度的导引阀。

纵观图1和2，此时可看到空腔被划分为各种各样的腔和阀单元的作用方式。

在图1中，切换活塞2处于阀的关闭位置中。密封棱边250压靠阀座700。工艺压力输入管路31进入阀腔30中的进口被环形地封闭。第一导引阀51给第一控制室40加载压力并且第二导引阀61将第二控制室41切换到环境压力，使得切换活塞2已运动到第二控制室41中并且将其体积最小化。

此时，为了打开阀，经由第二导引阀61在第二控制室41中施加压力。如果该压力大于第一控制室40的压力或如果在该处的压力降低，那么切换活塞2被向下推动。由此，密封棱边250从阀座700移开并且进入阀腔30中的进口被释放。用于吹鼓塑料瓶的压缩空气能够通过工艺压力输入管路31进入阀腔30中并且从那里通过工艺压力输出管路32到达坯件。

为了重新关闭阀，此时再次给第一控制室40加载压力并且将第二控制室41中的压力降低至环境压力，使得切换活塞2再次朝向第二控制室41运动。

由此，优选地，第一控制室40用压缩空气填充而第二控制室41被排空，以便关闭阀。在阀打开时，第一控制室40排空并且第二控制室41被填充。

在图3和4中示出了根据本发明的阀单元的第二实施例。相同的部分设有相同的附图标记并且在此不再详细阐述。阀单元又具有构成空腔的阀壳体1。工艺压力输入管路31通入空腔中，更确切地说，通入阀腔30中。工艺压力输出管路32从所述阀腔引导出来。阀腔30经由多个压力补偿孔22与压力补偿室80连接。压力补偿孔22在该实例中相对于阀单元的纵向中轴线倾斜地伸展，其中压力补偿孔22优选朝压力补偿室80朝向纵向中轴线取向。然而，第二实施例的压力补偿孔22也能够如在第一实施例中那样平行于切换活塞的纵向中轴线伸展，或第一实施例的压力补偿孔同样能够如这里所示出的那样倾斜地伸展。

在阀壳体1的空腔中，阀座通过内部的和外部的阀座环71、72以及设置在其中的密封元件70位置固定地保持。密封棱边250贴靠在阀座700上。在此，阀座700优选明显大于密封棱边250的贴靠面，使得切换活塞2的略微径向的轴线移动也总是引起密封性地支承。密封元件70被夹紧地保持在内部的和外部的阀座环71、72之间。

如在图3和4中清楚看到的那样，第一和第二导引阀51、61经由导引孔50、60与第一或第二控制室40、41连接。

如在第一实施例中那样，可在空腔内运动的切换活塞2再次旋转对称然而更小地构成。所述切换活塞在该第二实例中具有基体26，所述基体具有H形的纵剖面，所述H形的纵剖面形成上部的和下部的容纳开口。

基体26的下部区域如在第一实例中那样朝向向外径向突出的活塞环21加宽。活塞环21再次具有已经描述过的密封压盖25，所述密封压盖具有用作为闭合面的密封棱边250。密封棱边250的外径再次对应于动态的工艺密封件的引导直径。

下部的容纳开口构成第一向下取向的端面200。上部的容纳开口构成第二向上取向的端面240。这两个端面200、240形成用于控制切换活塞2的运动的第一和第二控制面。优选地，这两个控制面同样大。基体26的下部的容纳开口形成第一控制室40，而上部的容纳开口形成第二控制室41。

相对于阀壳体1位置固定的脚元件27伸入下部的容纳开口中。相对于阀壳体1位置固定的头元件28伸入上部的容纳开口中。脚元件27和头元件28由轴向伸展的第一或第二控制孔270、280穿过，所述第一或第二控制孔通入第一或第二导引孔50、60中，所述第一或第二导引孔引导至第一或第二导引阀51、61。脚元件27和头元件28分别设有环绕的第一或第二弹性体式的或以其它方式适当地构成的密封环90、91，以便在切换活塞2运动时形成动态的控制密封件。

第二实施方式具有如下优点：阀单元的使用寿命相对于第一实例是更长的。切换运动的可再现性是更好的从而阀单元整体上更精确地工作。

在迄今描述的两个实施方式中，第一控制室40和第二控制室41柱形地构成并且未被划分。此外，存在具有相同的引导直径的上部和下部动态的控制室密封件90、91，在其间设置有动态的工艺密封件92和阀密封件。其他设置是可行的。优选地，所有在此描述的实施例都可双向运行，即，输入和输出可交换。

工艺密封件92的引导直径在迄今为止的实例中都大于控制室密封件90、91的引导直径，其中工艺密封件的所述引导直径与密封棱边250的直径一样大。

在根据图5和6的实施方式中，存在相对于此改变的设置。第三实施方式原则上类似地构造，使得不再详细描述具有相同的附图标记的相同的部分。

工艺压力输入管路31在第三实例中穿过阀座，更确切地说，穿过内部的阀座环71引导到阀腔30中。

切换活塞2又相对小地构成。所述切换活塞由具有U形的纵剖面的基体29构成，活塞环21从所述基体处径向向外突出。活塞环21具有用于将阀腔30与压力补偿室80连接的贯通孔22。在该实例中，贯通孔22轴线平行地设置。但是，所述贯通孔也能够倾斜地设置。

活塞环21过渡到具有环形闭合的、环绕的密封棱边250的密封压盖25中。在密封压盖25的区域中，阀壳体1具有呈位置固定的密封块13形式的插入元件。密封块13包括第三密封环92，所述第三密封环形成动态的工艺密封件并且所述第三密封环径向地密封相对于密封块13运动的密封压盖25。密封棱边25的外径又对应于该动态的工艺密封件的引导直径。

活塞环21具有略大于密封压盖25的外径。

基体29形成向上敞开的容纳部，其向上取向的底面形成第一端面200从而形成用于第一控制室40的可加载导引压力的面。该控制室400由此始终柱形地构成，不具有内部的中断部。在阀壳体1中，类似于在第二实例中那样，脚元件27保持位置固定并且由第一控制孔270穿过，所述第一控制孔通入第一导引孔50中并且引导至第一导引阀51。在脚元件27上设置有第一密封环90，所述第一密封环相对于内壁部密封并且形成第一动态的控制室密封件。

第二控制室41在该实例中环形地构成。所述第二控制室位于活塞环21至密封压盖25的过渡区域中，如通过纵览图5和6所清楚看到的那样。阀壳体1为此构成相应的环形槽。

活塞环21的向下取向的圆形的端面形成阀控制装置的第二控制面240。优选地，第一和第二控制面200、240又同样大地构成。在活塞环21上设置有第二密封环91，所述第二密封环关于密封壳体的相应的壁部密封并且形成第二动态的控制室密封件。

第二动态的控制室密封件的引导直径在该第三实例中由此大于第一动态的控制室密封件的引导直径。动态的工艺密封件的引导直径在这两个直径之间的范围中，其中动态的工艺密封件的所述引导直径优选仅略小于第二动态的控制室密封件的引导直径或与第二动态的控制室密封件的引导直径同样大。

附图标记62表示用于给第二控制室41排气的排气开口62。

根据该实施方式的阀单元可极其紧凑地构成。

在附图中同样用黑色的方形示出的元件是在阀单元的位置固定的部分之间的静态的密封件。所述静态的密封件未设有自身的附图标记。

根据第二和第三实例的阀单元的功能方式与在第一实例中相同从而不再阐述。

根据本发明的阀单元由于低的密封力而具有低的轴向力从而在大数量的切换周期的情况下实现长的使用寿命。

附图标记列表

1 阀壳体

10 工艺导向筒

11 下部的控制导向杆

12 上部的控制导向杆

13 密封块

2 切换活塞

20 活塞脚

200 第一端面

21 活塞环

210 第三端面

211 第四端面

212 环形槽

213 面

214 面

22 压力补偿孔

23 活塞颈

24 活塞头

240 第二端面

25 密封压盖

250 密封棱边

26 具有H形的纵剖面的基体

27 脚元件

270 第一控制孔

28 头元件

280 第二控制孔

29 具有U形的纵剖面的基体

30 阀腔

31 工艺压力输入管路

32 工艺压力输出管路

40 第一控制室

41 第二控制室

50 第一导引孔

51 第一导引阀

60 第二导引孔

61 第二导引阀

62 排气开口

70 密封元件

700 阀座

71 内部的阀座环

72 外部的阀座环

80 压力补偿腔室

81 止挡元件

90 第一密封环

91 第二密封环

92 第三密封环

Claims

1.一种用于在吹塑工艺中气动地进行切换的阀单元，具有

a)阀壳体(1)，所述阀壳体具有工艺压力输入管路(31)、工艺压力输出管路(32)以及工艺导向筒(10)，

b)切换活塞(2)，所述切换活塞用于闭合和打开在所述工艺压力输入管路(31)和所述工艺压力输出管路(32)之间的连接，其中所述切换活塞(2)限定纵向中轴线，

以及

c)第一和第二控制管路以及用于控制所述切换活塞(2)的第一和第二控制室(40，41)，其中所述切换活塞(2)具有第一控制面(200)，所述第一控制面朝向所述第一控制室(40)，并且其中所述切换活塞(2)具有第二控制面(240)，所述第二控制面朝向所述第二控制室(41)，其中这两个控制面(200，240)可分别被控制压力加载，

其中所述切换活塞(2)能够借助于动态的工艺密封件沿着轴向方向密封地在所述工艺导向筒(10)内部移动，并且

其中所述切换活塞(2)具有闭合环，所述闭合环在所述工艺压力输入管路(31)和所述工艺压力输出管路(32)之间的连接的闭合状态中密封地贴靠在所述阀壳体(1)的阀座(700)上，或者

其中所述阀壳体(1)具有闭合环，所述闭合环在所述工艺压力输入管路(31)和所述工艺压力输出管路(32)之间的连接的闭合状态中密封地贴靠在所述切换活塞(2)的阀座上，

并且其中所述闭合环构成为环绕的密封棱边(250)，其中所述阀座(700)与贴靠在其上的密封棱边(250)相比由更软和更具弹性的材料构成，

并且其中环绕的所述密封棱边(250)具有对应于所述动态的工艺密封件的引导直径的直径，

其中所述两个控制室(40，41)中的至少一个柱形地构成并且包含所述纵向中轴线地相对于由所述切换活塞(2)限定的纵向中轴线在中央地设置，并且其中所述切换活塞(2)具有将阀腔(30)与压力补偿腔室(80)连接的贯通孔(22)。

2.根据权利要求1所述的阀单元，其中所述切换活塞(2)具有密封压盖(25)，所述密封压盖楔形地构成并且其环绕的尖端形成了构成为环绕的所述密封棱边(250)的闭合环。

3.根据权利要求1或2所述的阀单元，其中所述阀座(700)嵌入阀座环装置(71，72)中，其中所述阀座环装置(71，72)与所述阀座(700)相比由更硬的材料构成。

4.根据权利要求1或2所述的阀单元，其中存在环形的密封元件(70)，所述密封元件具有所述阀座(700)，并且其中所述密封元件(70)具有截锥体的形状，所述截锥体具有向外加宽的基座。

5.根据权利要求1或2所述的阀单元，其中存在能被工艺压力加载的第一作用面(210，213)和能被工艺压力加载的第二作用面(211，214)，其中所述第一作用面(210，213)和所述第二作用面(211，214)定向成，使得所述第一作用面(210，213)和所述第二作用面(211，214)在被工艺压力加载时彼此反作用，并且其中所述第一作用面(210，213)和所述第二作用面(211，214)同样大。

6.根据权利要求1或2所述的阀单元，其中所述阀单元具有第一导引阀(51)和第二导引阀(61)，并且其中所述第一控制室(40)经由第一导引孔(50)与所述第一导引阀(51)连接，并且其中所述第二控制室(41)经由第二导引孔(60)与所述第二导引阀(61)连接。

7.根据权利要求1或2所述的阀单元，其中所述第一控制面和第二控制面(200，240)同样大。

8.根据权利要求1或2所述的阀单元，其中所述第一控制室(40)和所述第二控制室(41)柱形地构成并且相对于所述纵向中轴线在中央地设置。

9.根据权利要求1或2所述的阀单元，其中存在第一和第二动态的控制室密封件，并且其中这两个动态的控制室密封件的引导直径同样大并且关于所述纵向中轴线在中央地设置。

10.根据权利要求9所述的阀单元，其中所述动态的工艺密封件的引导直径大于所述第一和第二动态的控制室密封件的引导直径中的至少一个。

11.根据权利要求10所述的阀单元，其中所述动态的工艺密封件的引导直径大于所述第一动态的控制室密封件的引导直径并且大于所述第二动态的控制室密封件的引导直径。

12.根据权利要求1或2所述的阀单元，

其中所述切换活塞(2)具有活塞脚(20)、活塞头(24)和活塞环(21)，

其中与所述活塞脚(20)和所述活塞头(24)相比，所述活塞环(21)具有更大的外径，

其中所述活塞脚(20)和所述活塞头(24)具有同一外径，

其中所述阀壳体(1)具有用于容纳所述活塞脚(20)的第一柱形的中央的盲孔和用于容纳所述活塞头(24)的第二柱形的中央的盲孔，

其中所述第一控制室(40)在所述第一柱形的中央的盲孔中构成而所述第二控制室(41)在所述第二柱形的中央的盲孔中构成，并且

其中环绕的所述密封棱边(250)在所述活塞环(21)上构成。

13.根据权利要求1或2所述的阀单元，其中

其中所述切换活塞(2)具有基体(26)，所述基体具有H形的纵剖面和活塞环(21)，

其中所述基体(26)形成向下敞开的第一容纳部和向上敞开的第二容纳部，

其中在所述阀壳体(1)上构成位置固定的脚元件(27)和位置固定的头元件(28)，

其中所述脚元件(27)接合到所述第一容纳部中而所述头元件(28)接合到所述第二容纳部中，

其中所述第一容纳部形成所述第一控制室(40)而所述第二容纳部形成所述第二控制室(41)，并且

其中环绕的所述密封棱边(250)在所述活塞环(21)上构成。

14.根据权利要求1或2所述的阀单元，其中

其中所述切换活塞(2)具有基体(29)和活塞环(21)，所述基体具有U形的纵剖面，

其中所述基体(29)形成向上敞开的第一容纳部，

其中在所述阀壳体(1)上构成位置固定的脚元件(27)，

其中所述脚元件(27)接合到所述第一容纳部中，其中所述第一容纳部形成所述第一控制室(40)，

其中所述阀壳体(1)形成围绕所述活塞环(21)的环形间隙，

其中所述环形间隙形成所述第二控制室(40)，并且

其中环绕的所述密封棱边(250)在所述活塞环(21)上构成。

15.一种阀单元，具有：

b)切换活塞(2)，所述切换活塞用于闭合和打开在所述工艺压力输入管路(31)和所述工艺压力输出管路(32)之间的连接，

以及

c)至少一个控制管路以及用于控制所述切换活塞(2)的至少一个控制室(40，41)，

其特征在于，

所述闭合环构成为环绕的密封棱边(250)，其中所述阀座(700)与贴靠在其上的密封棱边(250)相比由更软和更具弹性的材料构成，

并且

存在环形的密封元件(70)，所述密封元件具有所述阀座(700)，其中所述密封元件(70)具有截锥体的形状，所述截锥体具有向外加宽的基座，其中所述密封元件(70)嵌入阀座环装置(71，72)中，并且其中所述阀座环装置(71，72)与所述阀座(700)相比由更硬的材料构成。