TW201420925A - valve - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種閥(1)，尤其真空閥，其用於封閉至少一通過口(3)，尤其閥(1)之通過口，至少一閥(1)之封閉構件(2)可藉由閥(1)之閥驅動器(4)移動，從最大開閥位出發，在最大開閥位中封閉構件(2)至少部分地開啟通過口(3)，首先在第一子路段上移動到中間位置中，且該封閉構件(2)能從該中間位置出發，在與第一子路段成角度之至少一第二子路段上移動到關閉位置中，在該關閉位置中，封閉構件(2)封閉通過口(3)，閥驅動器(4)具有分別能以壓力介質載入之至少二氣缸室(5,6)，在每一氣缸室(5,6)中可移動地安裝至少一活塞(7,8)，且該活塞(7,8)經由至少一預緊元件(9)，較佳為彈簧元件支撐彼此。(圖1)

Description

閥

本發明涉及一種閥，尤其真空閥，其用於封閉至少一個通過口，尤其閥之通過口，至少一閥之封閉構件可藉由閥之閥驅動器移動，從最大開閥位出發，在最大開閥位中封閉構件至少部分地開啟通過口，首先在第一子路段(Teilstrecke)上移動到中間位置中，且封閉構件可從中間位置出發，在與第一子路段成角度之至少一個第二子路段上移動到關閉位置中，在該關閉位置中封閉構件封閉通過口，閥驅動器具有分別能以壓力介質載入之至少二個氣缸室。

在此類型之閥中，設置成該封閉構件從其最大開閥位至關閉位置中之過程通過至少二個子路段，該兩子路段互成角度。在第一子路段上，將封閉構件從最大開閥位移動到中間位置。隨後於第二子路段上移動封閉構件到其關閉位置，然後在其關閉位置中封閉構件通常會封閉及/或密封通過口。在現有技術中已知解決方案，其為此使用之閥驅動器具有分別能以壓力介質載入之至少二個氣缸室。

此類型閥之結構揭露於EP 0 684 415 B1。

本發明之目的係為此類型之閥提供一種備選類型之閥驅動 器。

為此，根據本發明，在每個氣缸室中設置至少一個可移動活塞，且活塞經由至少一個預緊元件，較佳為彈簧元件支撐彼此。

根據本發明，二活塞可移動地分別安裝在氣缸室中，其因此經由預緊元件直接或間接地相互連接。預緊元件在此作用於二活塞上。就此有利地設置成該預緊元件將活塞分別於相應氣缸室中之壓力介質預緊或按壓，較佳為在彼此遠離之方向上。除了在引導活塞時無法避免之摩擦力外，活塞之運動有利地僅由通過壓力介質之壓力，和藉由預緊元件負載之相互作用來決定。首先，藉此所有可產生預緊或藉此可將相應之壓力施加到活塞上之物基本上可被作為預緊元件。就此，可藉由外部壓力或能量而驅動者亦可為預緊元件，例如活塞/氣缸單元、電動機、線性馬達等。然而，預緊元件尤佳係彈簧元件。彈簧元件通常指彈性元件，其在相應之壓力或拉力載入時彈性地變形，且在外力消失時自動地藉由彈性又恢復到其初始形狀及/或位置。預緊元件較佳為例如機械彈簧，如板片彈簧、螺旋彈簧等。然而，也可使用氣體彈簧或相應之彈性體等。

原則上，氣體和液體及其混合物適合作為壓力介質，其可載入氣缸室。尤佳為氣動地驅動，即以氣體來運行之閥。一般環境空氣，其可被相應地加壓，例如特別指成本低之壓力介質。

封閉構件能以先前技術中種種廣泛之方式來配置。例如其可為閥頭(Ventilteller)。大多在封閉構件處或與其在關閉位置中共同作用之底座處存在相應之密封件，經由封起封閉構件向關閉位置頂住圍繞通過口之底座處。亦應提及，該通過口和圍繞其之底座非必要為一件式之部件或閥 之部分。但在完整緊密之結構之意義中，若通過口及/或圍繞通過口之底座係閥之部分時，係有利的。

該封閉構件有利地設置成在其最大開閥位中完全開啟通過 口。在第一與第二子路段間之中間位置中，可移動封閉構件，例如或多或少地延伸至與通過口相重合，而不密封地封閉它。通過口實際之封閉，較佳為密封之封閉，只存在於關閉位置中。此中間位置標誌從第一到第二子路段中之過渡。該過渡可藉由封閉構件從第一過渡到第二子路段上之方向改變而辨識，反之亦然。於此，子路段因而彼此成角度地配置。該二個子路段可至少在中間位置之周圍彼此正交地或斜向地以其他角度傾斜。無論如何，其在成角度之意義中不彼此平行或同軸地配置，即使封閉構件在子路段間之過渡時經歷方向改變至關重要，其無必要預設一銳角。

本發明尤佳之實施例設置成氣缸室藉由用於壓力介質之共 同壓力管路相互連接。尤佳地在此設置成壓力管路永久地或在所有運行狀態中敞開。由此，用於壓力介質之氣缸室亦永久相互連接。此實施例中可能僅藉由一壓力源將壓力載入二個氣缸室，且僅藉由一卸壓部(Druckablass)排出壓力。其有利地經由共同壓力管路實現。於此，本發明之較佳變體設置成氣缸室於將封閉構件從關閉位置移動到最大開閥位中之第一運行狀態時與壓力源相連接，且於將封閉構件從最大開閥位移動到關閉位置中之第二運行狀態中與卸壓部相連接。該預緊元件可接著在該第二運行狀態中將活塞與另一活塞推開，以便將封閉構件從最大開閥位移至關閉位置中。其皆有利地經由共同壓力管路實現。在運行狀態間之轉換有利地可經由相應之控制閥實現。本發明較佳之變體可特別簡單地提供該閥運行期間，較佳 為永久地在一氣缸室中存在與另一氣缸室中相同之壓力優勢。用以於特定方式在打開和關閉過程中於相應之子路段上引導封閉構件，本發明尤佳之變體設置成活塞具不同尺寸之活塞面，其分別藉由相應氣缸室中之壓力介質來載入。其因而可設置成，例如，有較小活塞面之活塞與封閉構件相連接，以在第一子路段上移動封閉構件。在該具有較小活塞面之活塞與封閉構件之間剛性連接係有利的。此剛性連接例如可經由相應之杆來實現。以該方式實現，在關閉過程中使封閉構件首先在第一子路段上移動，較佳為線性之子路段。

就此而言，若具有較大活塞面之活塞與滑槽引導部 (Kulissenfuehrung)之一部分相連接，以在第二子路段上移動封閉構件，也係有利的。第二子路段遵從於第一子路段相應之成角度或方向改變可經由滑槽引導部實現。此實施例可實現一狀態，當封閉構件到達上述中間位置、即完全離開第一子路段時，才可實施在第二子路段上之運動。於現有技術中已知合適之滑槽引導部。其為規定一定形式之運動之強制引導部。

在本發明較佳實施例中，滑槽引導部導致擺動運動。此種擺 動運動中有利地設置成第二子路段彎曲地配置。該擺動運動之意義上也可設置成閥驅動器具至少一擺動軸線，其固定於關於閥之閥殼體，以及具有氣缸室之可擺動地安裝之一或多個氣缸上。

亦指出每個氣缸室可在各自的氣缸中來實施。此氣缸可較佳 為剛性地相互連接。然而，在較佳之變體中設置成二個氣缸室在共同氣缸中來實施。於該共同氣缸中還引導二個活塞。預緊元件亦位於該共同氣缸中。

於一較佳實施例，第一子路段為線性地構造。第二子路段在較佳之變體中為彎曲之構造。

1‧‧‧閥

2‧‧‧封閉構件

3‧‧‧通過口

4‧‧‧閥驅動器

5‧‧‧氣缸室

6‧‧‧氣缸室

7‧‧‧活塞

8‧‧‧活塞

9‧‧‧預緊元件

10‧‧‧共同壓力管路

11‧‧‧控制閥

12‧‧‧壓力源

13‧‧‧卸壓部

14‧‧‧活塞面

15‧‧‧活塞面

16‧‧‧閥殼體

17‧‧‧擺動軸線

18‧‧‧氣缸

19‧‧‧滑槽引導部

20‧‧‧杆

21‧‧‧波紋管(Balg)

22‧‧‧杆

23‧‧‧滾子

24‧‧‧滑槽

25‧‧‧輸入管路

26‧‧‧密封件

27‧‧‧軸螺栓

28‧‧‧縱向

本發明之進一步特徵和設計變體將以本發明之具體實施例來闡述。其中：圖1至圖3顯示沿圖6中所示之剖線AA通過根據本發明閥之實施變體之縱剖面；圖4顯示沿圖6中所示之剖線BB之縱剖面；圖5顯示沿圖6中所示對角之剖線CC之縱剖面；圖6顯示一俯視圖，其繪出不同剖線以及圖7顯示於氣缸室之壓力載入一較佳變體之線路示意圖。

在圖1中封閉構件2位於其最大開閥位中，其在該實施例中完全開啟通過口3。在圖2中於第一子路段之端部處達到中間位置，在中間位置中，封閉構件2雖然已疊合通過口3，但其還未封閉。圖3顯示了關閉位置，在關閉位置中封閉構件2與其密封件26貼靠在圍繞通過口3之底座處，使得通過口3密封。

在第一子路段上從圖1出發朝向根據圖2之中間位置，封閉構件2於此實施例中在第一子路段上執行純線性之移動。在從根據圖2之中間位置到根據圖3之關閉位置之移動中，封閉構件2跟隨彎曲構造之第二子路段，藉由整個閥驅動器4連同封閉構件2圍繞擺動軸線17相對於閥殼體16擺動。對此，如在圖4中特別清楚可見，閥驅動器4或其共同之氣缸18藉由軸 螺栓27圍繞擺動軸線17，可擺動地安裝在閥殼體中。

封閉構件2在所示之實施例中經由杆20剛性地與活塞7相連接，其可於此移動地安裝在共同氣缸18之氣缸室5中。活塞7之活塞面14藉由存在於氣缸室5中之壓力介質載入之壓力小於另一活塞8之活塞面15，其藉由存在於另一氣缸室6中之壓力介質載入之壓力。活塞7和8可移動地安裝於氣缸室5和6中彼此支撐，並以預緊元件9預緊。以螺旋彈簧形式構造之預緊元件9於此將這二個活塞7和8在彼此遠離之方向上分別壓向存在於相應氣缸室5和6中之壓力介質。有較小活塞面14之活塞7經由杆20與封閉構件剛性地相連接，而有較大活塞面15之活塞8與滑槽引導部19之一部分相連接。滑槽引導部19之部分在此實施例中係可旋轉地安裝在杆22上之滾子23，其在此處以相對於閥1縱向傾斜之滑槽24中來引導。杆22在該實施例中與活塞8剛性地相連接。

在所示之實施例中，氣缸室56經由共同壓力管路10相互連接。此為永久的，即在所有運行狀態中敞開之壓力管路10，其使氣缸室5和6永久地相互連接。由此實現，在閥1運行期間，一氣缸室5中永久地存在與另一氣缸室6中相同之壓力。在根據圖5之對角剖面中清楚可見，壓力管路10和其至氣缸室5和6之連接。

在圖5中可見之輸入管路25通到該共同壓力管路10中，經由其可引入壓力介質通過例如壓縮空氣、其他氣體或液體以壓力來載入氣缸室5和6。卸壓同樣經由共同壓力管路10和輸入管路25實現，其在意義上也係輸出管路。

圖7在示意性線路圖中所示如何將壓力載入氣缸室5和6，並 且又如何將壓力從其中排出。在該實施例中此經由共同壓力管路10、輸入管路25和配置在其中之控制閥11實現。在圖7中所示之位置中，控制閥11將氣缸室5和6與卸壓部13相連接。後者可處於例如標準之大氣壓下，使得壓力介質相應地從氣缸室5和6中被排出。為了以壓力介質將壓力載入氣缸室5和6，將控制閥11轉變到一此未示出之位置中，在該位置中其將壓力源12與氣缸室5和6相連接，使壓力源12以壓力介質載入氣缸室。壓力源12和卸壓部13可以所有在現有技術中已知且合適之設計形式來實現。此不僅適用於氣態且適用於液態之壓力介質。與圖7相聯繫地亦指出控制閥11也可佔據中間位置，於中間位置中氣缸室5和6既不與壓力源12也不與卸壓部13相連接。在這些位置中相應之壓力介質封閉在相應之氣缸室5和6中。

以下闡述本實施例閥驅動器4之工作方式。

在根據圖1之最大開閥位中，處於正壓下之壓力介質封閉在氣缸室5和6中。活塞7和8可向彼此移動且預緊元件9被壓縮。為了引發關閉過程，將控制閥11移至其於圖7中所示位置中，在該位置中氣缸室5和6與卸壓部13相連接。因此，壓力介質可從氣缸室5和6中流出，而預緊元件9將活塞7和8彼此推開。由於在氣缸室5和6中有其他相同內壓力之情況下以壓力載入之較小活塞面14，具有較小活塞面14之活塞7首先移動。其在此過程以杆20之形式經由剛性連接，將封閉構件2沿著第一子路段線性地推到在圖2中所示之中間位置中。密封波紋管21在此被拉開。只有當到達中間位置時，預緊元件9才將具有以壓力載入較大活塞面15之活塞8更深地壓到氣缸室6中。因此，以經由杆22與活塞8相連接之滾子23沿著傾斜於縱向28佈置的滑槽24移動，結果引起氣缸18或閥驅動器4圍繞擺動軸線17擺動。因此將封閉 構件2從在圖2中所示之中間位置沿著彎曲構造之第二子路段移動到根據圖3之關閉位置中。因而關閉過程結束。

為了打開之目的，即為了將封閉構件2從根據圖3之關閉位置 經由根據圖2之中間位置移動到根據圖1之最大開閥位中，將控制閥11調節成使氣缸室5和6與壓力源12處於連接中。如此，則首先以壓力介質來填充氣缸室6，因此使帶有較大活塞面15之活塞8在朝向封閉構件2之方向上移動。由此滑槽引導部19之滾子23又沿著傾斜於閥1之縱向28取向之滑槽24行進，如此使共同氣缸18圍繞擺動軸線17擺動，由此封閉構件2沿著彎曲構造之第二子路段從根據圖3之關閉位置移動到根據圖2之中間位置中。接著，壓力介質進入氣缸室5中，如此在預緊元件9繼續壓縮之情況下仍使活塞7向下移動，使得封閉構件2沿著線性之第一子路段在朝向在圖1中所示最大開閥位之方向上移動。所述之移動順序由於不同尺寸之活塞面14和15而產生，儘管二個氣缸室5和6分別處於相同之壓力下。

為了完整性，亦指出不必設置成氣缸室5和6以相同之壓力來 載入，且活塞7和8之活塞面14、15尺寸不同。尤其在以不同壓力載入之情況下也可考慮其他變體，但通常僅可更複雜地來實現之變體，以實現封閉構件2所說明之移動過程。

根據本發明之技術可被用於廣泛類型之閥1。較佳為，其可 應用在所謂真空技術中。於意義上，閥1也可稱為真空閥。真空技術通常指從小於1mbar(毫巴)或100巴之壓力。

1‧‧‧閥

2‧‧‧封閉構件

3‧‧‧通過口

4‧‧‧閥驅動器

5‧‧‧氣缸室

6‧‧‧氣缸室

7‧‧‧活塞

8‧‧‧活塞

9‧‧‧預緊元件

14‧‧‧活塞面

15‧‧‧活塞面

16‧‧‧閥殼體

18‧‧‧氣缸

19‧‧‧滑槽引導部

20‧‧‧杆

21‧‧‧波紋管(Balg)

22‧‧‧杆

23‧‧‧滾子

24‧‧‧滑槽

26‧‧‧密封件

28‧‧‧縱向

Claims (10)

1. 一種閥(1)，尤其真空閥，其用於封閉至少一通過口(3)，尤其閥(1)之通過口，至少一閥(1)之封閉構件(2)可藉由閥(1)之閥驅動器(4)移動，從最大開閥位出發，在最大開閥位中封閉構件(2)至少部分地開啟通過口(3)，首先在第一子路段上移動到中間位置中，且該封閉構件(2)能從該中間位置出發，在與第一子路段成角度之至少一第二子路段上移動到關閉位置中，在該關閉位置中，封閉構件(2)封閉通過口(3)，閥驅動器(4)具有分別能以壓力介質載入之至少二氣缸室(5,6)，其特徵為，在每一氣缸室(5,6)中可移動地安裝至少一活塞(7,8)，且該活塞(7,8)以至少一預緊元件(9)，較佳為彈簧元件支撐彼此。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之閥(1)，其特徵為，氣缸室(5,6)藉由與共同之，較佳為永久敞開之，用於壓力介質之壓力管路(10)，較佳為永久地相互連接。
3. 根據申請專利範圍第1項或第2項所述之閥(1)，其特徵為，氣缸室(5,6)較佳為經由共同壓力管路(10)及/或經由控制閥(11)，在第一運行狀態中與壓力源(12)連接，以將該封閉構件(2)從該關閉位置移動到最大開閥位中，且在第二運行狀態中與卸壓部(13)連接，以將該封閉構件(2)從最大開閥位移動到關閉位置中。
4. 根據申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之閥(1)，其特徵為，在閥(1)之運行期間，較佳為永久地，在其一氣缸室(5)中存在與另一氣缸室(6)中相同之壓力。
5. 根據申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之閥(1)，其特徵為，活塞(7,8)具有不同尺寸之活塞面(14,15)，其分別藉由相應氣缸室(5,6)中之壓力介質載入。
6. 根據申請專利範圍第5項所述之閥(1)，其特徵為，有較小活塞面(14)之活塞(7)與封閉構件(2)，較佳為剛性地相連接，以在第一子路段上移動封閉構件(2)。
7. 根據申請專利範圍第5項或第6項所述之閥(1)，其特徵為，有較大的活塞面(15)之活塞(8)與滑槽引導部(19)之一部分，較佳為剛性地相連接，以在第二子路段上移動封閉構件(2)。
8. 根據申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之閥(1)，其特徵為，第一子路段線性地伸延，及/或第二子路段係彎曲的。
9. 根據申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之閥(1)，其特徵為，閥驅動器(4)具有至少一擺動軸線(17)，其位置固定在關於閥(1)之閥殼體(16)，以及具有氣缸室(5,6)之可擺動地安裝之一或多氣缸(18)上。
10. 根據申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之閥(1)，其特徵為，預緊元件(9)將活塞(7,8)較佳地在彼此遠離之方向上，分別預緊或按壓向相應氣缸室(5,6)中之壓力介質。