TWI398588B - 平衡電磁閥 - Google Patents

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Description

平衡電磁閥
本發明係關於用於隔離及控制一加壓流體的流動之電磁操作閥。
本申請案是2007年4月5日申請之美國專利申請案第11/784,106號的部分接續申請案。上述申請案之揭示內容以引用的方式併入本文中。
此部分中的陳述僅提供涉及本發明的背景資訊且可不組成先前技術。
已知電磁操作閥係提供控制用於操作額外的設備諸如分類機、包裝機、食品加工機等等之諸如加壓空氣之一流體。為了保持該電磁操作閥在一關閉位置，諸如彈簧之偏壓構件為已知的。
舉例言之，亦已知在發明者Chorkey的美國專利第4,598,736號中，該加壓流體的一進入壓力可在該閥內平衡，以減少藉由該電磁總成在關閉與打開位置之間移動一閥構件所需之力。然而已知的設計具有若干個缺點。該閥構件通常由若干個部件裝配而成，此增加該閥成本。已知的設計亦提供若干分離的彈性閥元件，其可彼此很大程度地間隔開以提供一閥打開及一閥關閉密封。該閥構件的一總位移或動程通常不可調整。平衡該閥構件以允許該閥構件的自由滑行運動通常需要多個流動通道，其亦增加閥成本及複雜性。另外，一般的閥設計不提供軸向地調整座表面之間的間距，及因此當該彈性密封材料的磨耗發生時不能適以控制密封完整性。一般的閥亦缺乏防止系統流體接觸該電磁總成的線圈之能力。如同流體中污染物的水分及污垢可因此進入該電磁總成，此可導致閥黏著、降低閥功率或延遲操作時間。
根據本發明的一壓力平衡電磁操作閥之若干個實施例，一壓力平衡電磁操作閥包含一電磁罩。一閥本體連接至該電磁罩。連接至該電磁罩的一極片為可操作以傳送一磁通量。一同質閥構件/電樞可滑動地安置於該閥本體中，且在該磁通量存在下可自一閥關閉位置移動至一閥打開位置。
根據其他實施例，一電磁操作閥總成包含一具有一內安置線圈之電磁罩。一閥本體連接至該電磁罩。該閥本體具有一第一閥座。連接至該電磁罩的一極片傳送藉由該線圈產生的一磁通量。一軸向可調整固定器螺紋連接至該閥本體。該固定器的一端部分定義一第二閥座。該固定器的軸向位移係可相對於該第一閥座而軸向地定位該第二閥座。滑動地安置於該閥本體中的一同質閥構件/電樞在該磁通量存在下可自一具有與該第一閥座接觸之一彈性閥元件之閥關閉位置，移動至一具有與該第二閥座接觸之該彈性閥元件之閥打開位置。
根據另外其他實施例，一壓力平衡電磁操作閥總成包含一具有一內安置線圈之一電磁罩。一閥本體可釋放地連接至該電磁罩。該閥本體具有一進入口及一第一閥座。一軸向可調整固定器螺紋連接至該閥本體，並具有一定義一第二閥座之端部分。一同質閥構件/電樞滑動地安置於該閥本體中，且在一藉由一閥關閉位置與一閥打開位置之間的該線圈產生的磁通量存在下為可移動。該閥構件/電樞的一第一表面區域與通過該進入口之一加壓流體流體連通。該閥構件/電樞的一第二表面區域與該閥關閉位置中之該加壓流體流體連通。該第一表面區域大體上等於該第二表面區域，且以該加壓流體平均地作用於該閥關閉位置中定義一壓力平衡條件之該第一及第二表面區域兩者。
根據另外其他實施例，一電磁操作閥總成包含一電磁罩。一閥本體連接至該電磁罩。連接至該電磁的一極片可操作以傳送一磁通量。滑動地安置於該閥本體中的一同質閥構件/電樞係藉由可操作以將該極片拉向該閥構件/電樞之該磁通量的一拉力而可軸向地自一閥關閉位置移動至一閥打開位置。
根據額外的實施例，一電磁操作閥總成包含具有一內安置線圈的一電磁罩。一閥本體連接至該電磁罩。一軸向可調整固定器螺紋連接至該閥本體。一極片連接至該電磁罩而可操作以傳送藉由該線圈產生的一磁通量。滑動安置於該軸向地可調整固定器中的一同質閥構件/電樞，藉由該線圈產生的一磁通量，可操作拉向一閥關閉位置與一閥打開位置之間的該極片。安置於該閥構件/電樞與該軸向地可調整固定器之間的一密封構件，可操作以在該閥構件/電樞與該軸向可調整固定器之間建立一流體密封，以防止該閥本體內一加壓流體接觸在該閥打開與關閉位置之任一者中該線圈。
根據其他實施例，一軸襯部分與具有一預定長度的該電磁罩接合，其經調適以在該閥構件/電樞的或者一通電或者一斷電位置中，提供該極片與該閥構件/電樞之間的一非零間隙。
此外，應用性的區域將自本文提供的描述變得顯而易見。應瞭解該等描述及特定實例僅用於例示目的，且不欲用以限制本發明的範疇。
本文描述的圖式僅為了例示目的且不用於以任何方式限制本發明的該範疇。
下列描述大體上僅為例示性且不用於限制本發明、應用或使用。應理解在全部圖式中，對應參考數字指示相同或對應部件及特徵。
大致上參考圖1，本發明的一閥總成10包含一閥本體12，該閥本體12利用一螺紋連接16可釋放地連接至一電磁罩14。一組合的閥構件/電樞18可朝一閥關閉方向「A」或者朝一閥打開方向「B」滑動。閥構件/電樞18在一單件式元件中製成為一閥構件與一電樞的一同質或整體組合。在若干個實施例中，閥構件/電樞18係由一磁力效應材料諸如鋼、不銹鋼等等製成。
包含在複數個繞組中導線之一線圈22定位於電磁罩14內。一可調整極片24定位於線圈22內並利用一螺紋連接26連接至電磁罩14。可調整極片24自一通電線圈22傳送一磁通量，以「拉」閥構件/電樞18自一閥關閉至一閥打開位置。一偏壓構件28，諸如閥本體12內一盤簧提供一偏壓力以朝向該閥關閉方向「A」連續偏壓該閥構件/電樞18。在顯示的該閥關閉位置，在閥構件/電樞18與可調整極片24之間提供一間隙。當偏壓構件28在該閥關閉方向「A」上偏壓閥構件/電樞18時，會產生間隙30。間隙30可藉由使用螺紋連接26使可調整極片24旋轉而予以調整，以在該閥打開方向「A」或者該閥關閉方向「B」上軸向地移動可調整極片24。間隙30定義在該閥關閉(斷電)與閥打開(通電)位置加上超衝程(overstroke)之一總閥構件/電樞18軸向位移。間隙30亦提供可調整軸向位移以補償該閥構件及/或閥座的磨耗。間隙30可在該閥總成的壽命中調整，以維持該閥的回應時間一致。減少的間隙30減少其打開該閥花費的時間，亦即該閥打開時間，及相反地，增加的間隙30增加一閥打開時間。間隙30最先設定以達成用於特定應用之最佳效能。
偏壓構件28的一第一端定位於在閥構件/電樞18的一端34產生的一構件空腔32內。偏壓構件28的一第二端固定在可調整極片24的一極片端38中產生的一極片空腔36內。一電磁軸襯40定位於線圈22與閥構件/電樞18之間。閥構件/電樞18滑動地安置於電磁軸襯40的一軸襯孔徑42內。用於電磁軸襯40的一材料由一磁性材料，諸如鋼或不銹鋼提供，且為閥構件/電樞18提供一滑動配合。可包含的一或多個電線之一電連接器構件14係連接至線圈22且自線圈向外延伸。電連接器構件44自一電源(未顯示)提供電力以使線圈22通電。電磁罩14、閥構件/電樞18、線圈22、可調整極片24、電磁軸襯40及電連接器構件44一起定義一電磁總成。
在閥構件/電樞18的一全部長度中延伸的一等壓通道46為縱向配向，並大體上與透過可調整極片24建立的一對應通道48同軸。等壓通道46與通道48一起提供用於流體諸如空氣的一流徑，其為當閥構件/電樞18在閥本體12內滑動時替代。等壓通道46亦可排出由於密封洩漏而存在的流體(諸如空氣)。
閥本體12包含一進入口50，其與一進入通道52流體連通且該進入通道52接著連接至一加壓室54。進入通道52可為與進入口50相同或一較大直徑或其可小於顯示的。進入通道52可進一步為以槽的形式，或以其他幾何形狀，包含但不限於矩形、橢圓形等等。加壓室54中流體自加壓流體諸如空氣的一來源(未顯示)提供。當閥總成10在該閥關閉位置時，該加壓流體藉由安置於一活塞58中，定義閥構件/電樞18的一端之一密封件56固定在加壓室54內。活塞58被滑動地接收於閥本體12的一汽缸孔徑60內。當一閥元件62與閥本體12的一第一閥座64接合時，與密封件56相對的加壓室54的一端被密封。第一閥座64可定義一尖角、斜面或圓形的表面。閥元件62可自與閥構件/電樞18相同材料形成或加工，或可由一彈性材料諸如橡膠或合成橡膠材料製成，該彈性材料諸如藉由壓焊、覆蓋成型、鬆式密封或其他已知過程連接至閥構件/電樞18。閥構件/電樞18可由任何當線圈22通電時，能藉由透過可調整極片24建立的該磁通量影響的材料製成。
閥本體12亦包含一與一汽缸口通道68流體連通之汽缸口66。一排出口70亦提供在與一排出口通道72流體連通的閥本體12中。汽缸口通道68與一汽缸口室74流體連通。在若干個實施例中，汽缸口室74建立為閥本體12中的一圓周空腔。排出口通道72與一排出口室76流體連通。在若干個實施例中，排出口室76建立為閥構件/電樞18中的一圓周低壓或空腔，其定位接近於閥構件/電樞18的任何操作位置中之排出口70。
當閥總成10在該閥關閉位置中時，排出口室76內的流體經過一排出口空腔78排出，該排出口空腔78經由排出口通道72與排出口70流體連通。根據若干個實施例，排出口空腔78被建立作為設置於一可調整固定器80中的一圓周槽，該可調整固定器80接近排出口通道72而定位。在插入閥構件/電樞18之後，可調整固定器80利用一螺紋連接82被連接至閥本體12以藉由旋轉可調整固定器80而平行於閥縱向軸20軸向可調整。藉由軸向移動可調整固定器80，在該閥關閉位置中可調整固定器80與閥元件62之間的一距離可增加或減少，且在最佳或所需位置設定。此調整亦決定該閥的一流速。在可調整固定器80與閥本體12的一內壁之間使用一第一及第二O形圈84、86來建立一流體密封。第一及第二O形圈84、86跨於排出口空腔78、排出口通道72及排出口70，並當閥構件/電樞定位於該閥打開位置時，建立一防止流體傳送通過該排出口70或通過該線圈22段之流體密封。
閥本體12進一步包含顯示在實例中的複數個本體密封件，其經提供為橡膠或彈性材料O形圈，但其亦可為適於在閥本體12的周邊圍作用的其他類型密封件。此等密封件包含一第一本體密封件88、一第二本體密封件90、一第三本體密封件92及一第四本體密封件94。第一、第二、第三及第四本體密封件88、90、92、94部分地容納入閥本體12中建立的密封空腔或圓周槽中，且用來密封地接合一閥本體塊，諸如圖5中顯示及參照圖5所描述的該本體塊。在若干個實施例中，具有第一、第二、第三及第四本體密封件88至94之閥本體12因而定義一被滑動地容納入該對應本體塊中並可自該對應本體塊移動之匣總成。
圖1中顯示的該閥關閉位置藉由閥元件62的一第一側95與第一閥座64接合而定義。通過進入口50所提供的該加壓流體藉此固定在加壓室54內。在該閥關閉位置，汽缸口66中流體壓力透過排出口70藉由一路徑排出，該路徑包含汽缸口室74、排出口室76、排出口空腔78及排出口通道72。在該閥關閉位置，線圈22被斷電，允許藉由偏壓構件28提供的該偏壓力朝向該閥關閉方向「A」偏壓閥構件/電樞18，其置抵於第一閥座64之閥元件62。如先前所述，在閥構件/電樞18的第一端34與可調整極片24的極片端38之間提供的間隙30為可調整，且可藉由使用螺紋連接26旋轉可調整極片24製成小型或大型，以或者增加或者減少間隙30。增加或減少的間隙30可分別地增加或減少閥總成10的一打開及關閉時間。間隙30亦可在閥總成10的壽命期間維持，舉例言之允許閥元件62的壓縮形變或磨耗。
可調整極片24的軸向調整可操作地控制一在可調整極片24與該閥構件/電樞18之間，以該閥關閉位置中該閥構件/電樞18建立的間隙30的一尺寸「X」。該間隙30亦等於藉由在相對閥座之間一距離決定之該閥構件/電樞18的一總動程距離，其影響閥總成10的操作時間。根據若干個實施例，間隙30可大約為0.005英寸(0.13mm)。透過閥總成10的一打開端提供使用可調整極片24，因此可調整極片24可被旋轉以軸向地調整其位置以控制即使當該閥的線圈22通電時，該電磁總成的衝程或超衝程。因此提供閥總成10的場調整。場調整亦最優化一閥位移力，提供磨耗補償且可用於保持一閥壽命全域內回應時間一致。
現參考圖2，當線圈22通電時，定義一拉力之一磁場或磁通量透過可調整極片24建立，其在該閥打開方向「B」上克服偏壓構件28的該偏壓力，磁性地拉或吸閥構件/電樞18。一第二閥座96被定義在可調整固定器80的一端。當閥元件62的第一側95已移動遠離第一閥座64及閥元件62的一相對第二側97接觸第二閥座96時，定義該閥打開位置。當間隙30'減少但不允許達到一零位值時，該閥打開位置亦發生，其將允許閥構件/電樞18接觸可調整極片24。閥構件/電樞18與可調整極片24之間的接觸為不需要的，因為全部密封接觸可不出現在閥構件/電樞18與可調整極片24之間，且因為重複的接觸可導致金屬零件的錘擊及增加噪音。消除接觸因此增加藉由消除金屬磨耗之閥總成10的操作壽命。
第二閥座96可定義位於接近閥元件62之可調整固定器80的一尖角、斜面或圓形端。第一閥座64亦可定義一尖角、斜面或圓形形狀。如先前所述，可調整固定器80及因此一第二閥座96的位置，藉由使用螺紋連接82旋轉可調整固定器80為縱向可調整。藉由調整可調整固定器80及因此第二閥座96的軸向位置，可調整第一閥座64與第二閥座96之間的一總距離「Y」。此調整允許閥元件62的壓縮形變與磨耗及該閥打開與關閉時間的調整。
線圈22在通電情況下，閥總成10將保持在圖2中顯示的該閥打開位置。在該閥打開位置，諸如經提供通過進入口50至加壓室54中的加壓空氣之該流體經由汽缸口室74、汽缸口通道68及汽缸口66被排出至一流體操作組件或裝置(未顯示)。通過閥總成10之流因此朝一進入流動方向「C」通過進入口50及朝一出口流動方向「D」從汽缸口66流出。
當閥元件62接觸第二閥座96時，排出口70被隔離。除藉由排出口70提供的離開路徑外，在該閥打開位置中，閥總成10中之流體亦可通過閥構件/電樞18與電磁軸襯40的一軸襯套筒100之間定義的一通道98離開。通過通道98逸出之流體將透過螺紋連接26離開閥本體12及閥總成10，並因此可接觸線圈22。此等路徑在該閥關閉位置隔離。因為預期排出口室76與排出口70中流體之間一壓力差顯著小於經由通道98之排出口室76與螺紋連接26之間的壓力差，流體將大致上經由該閥關閉位置上的排出口70流出。當線圈22斷電時，偏壓構件28將使閥構件/電樞18回復至圖1中顯示的該閥關閉位置。
現參考圖2及圖3兩者，當閥構件/電樞18在該閥關閉位置(圖3)或該閥打開位置(圖2)中時，由於在加壓室54的相對端提供的幾何形狀，故存在一「壓力平衡」狀態。如圖3中明確顯示，當閥元件62接觸第一閥座64時，一活塞端壁102的一第一表面區域「E」，大體上等於閥元件62之對應流體曝露部分之一第二表面區域「F」。因此，抵抗第一表面區域「E」之一流體壓力「P1 」大體上等於抵抗第二表面區域「F」之一流體壓力「P2 」。因為壓力「P1 」大體上等於壓力「P2 」，故在進入口50的源壓力不會作用以使閥構件/電樞18自該閥關閉位置移置。該壓力平衡狀態允許藉由偏壓構件28(未在此視圖中顯示)提供的該偏壓力成為保持閥構件/電樞18處於該閥關閉位置之單獨力。當線圈22隨後被通電時，忽略影響閥構件/電樞18的靜力，所需用以使閥構件/電樞18自該閥關閉位置移動至該閥打開位置的輸入力僅必須大於偏壓構件28的該偏壓力。此減少所需用以使閥構件/電樞18移置之能量的總量，及因此減少閥總成10的該打開時間。即使閥元件62隨時間使用而磨耗，第二表面區域「F」大體上未改變，因此保持閥構件/電樞18上該壓力平衡狀態。顯示定義為可調整固定器80的第二閥座96的一角與閥元件62的一第二面103之間的一距離「Z」。距離「Z」係藉由可調整固定器80的軸向位移調整。當流過汽缸口66之流體停止時，該壓力平衡狀態亦隨著閥處於該打開位置(圖2)而發生，因為該相對閥座表面的區域大體上相等。壓力平衡下之此等區域亦使閥回應時間與流體壓力的任何變動保持一致。
往回參考圖2，當閥總成10在該閥打開位置時，在被用以操作下游設備之該流體容積已從進入口50通過汽缸口66後，在進入口50的該流體壓力大體上等於在汽缸口66的該流體壓力。由於閥元件62的該等相對側的尖角形狀，一「壓力平衡」狀態大體上存在於該閥打開位置。在閥元件62與第二閥座96的接觸點處作用在閥元件62的相對側上的該流體壓力係大體上相等。當線圈22隨後被斷電時，偏壓元件28的該偏壓力僅必須克服最小流體壓力，以開始閥構件/電樞18的移動，自該閥關閉方向「A」上之該閥關閉位置回至圖1中顯示的該閥關閉位置。
現參考圖4，一閥總成104係改良自閥總成10以增加一流體密封件。一閥構件/電樞106係改良自閥構件/電樞18，其藉由增加一密封構件108諸如一O形圈，該O形圈定位於在閥構件/電樞106中產生的一密封凹槽110內。密封構件108提供在閥構件/電樞106與可調整固定器80的一孔徑面112之間的一流體密封。閥總成104的該等剩餘組件大體上未自閥總成10改變。
藉由增加密封構件108至閥總成104，通道98在閥總成104的任何操作狀態下都被隔離。舉例言之，在當該流體不易於過濾以移除污染物諸如污垢或水分時，或當該流體相對於包含線圈22的閥總成10的材料為腐蝕性時之環境中，密封構件108的使用可根據藉由閥總成104控制的流體類型而選擇。密封構件108的使用防止未過濾或腐蝕性流體到達閥總成104的該線圈22區域的損壞效應。當閥構件/電樞106的一閥元件114在該閥關閉位置或者該閥打開位置，及兩者中任何位置中接觸一閥座時，密封構件108隔離通道98的流體路徑及螺紋連接26。密封構件108的增加亦提供使用閥總成104作為一常閉閥、一常開閥，作為一選擇器或作為一分流器總成之可能性。該進入口亦可重定位至任何識別的口，及閥總成104亦可與一連接的真空系統一起使用。
現參考圖5，顯示一本體塊116中閥總成104的一例示性安裝。閥總成10(未顯示)將為相似地安裝。本體塊116是用於一閥總成104的容納構件之所有類型構形的例示性。本體塊116可包含複數個流體口，其定義用於每個進入口50、汽缸口66及排出口70的流體連通路徑。此等流體口包含一第一流體口118，其與該等進入口50中每一者流體連通；一第二流體口120，其與該等汽缸口66中每一者流體連通；及一第三流體口122，其與該等排出口70中每一者流體連通。第一、第二及第三流體口118、120、122可經調適以容納一連接器124諸如一螺紋、焊接、型鍛或其他類似連接器。每個連接器124接著連接至一流體管路126，舉例言之其可提供一加壓流體源至進入口50，用於使流體自閥總成104排放至一壓力操作裝置之流徑，或自排出口70排出該流體至大氣。
在圖5顯示的該實例中，閥構件/電樞106定位於該閥打開位置中，此提供進入口50與汽缸口66之間的流體連通的一路徑。在此情況下，在進入口50的流體將通過閥總成104且經由汽缸口66排放出。本體密封件諸如第一、第二、第三及第四本體密封件88至94允許閥總成104可如一匣可釋放地插入本體塊116中。此允許閥總成104為了維修而被移除，諸如所有各種密封件的替換或可調整固定器80的調整。
現參考圖6，本發明的一兩通閥總成128包含一使用一螺紋連接134可釋放連接至一電磁罩132之閥本體130。一閥構件/電樞136被滑動地安置於閥本體130中以在一閥縱向軸138上滑動運動。類似於閥構件/電樞18，閥構件/電樞136在該閥關閉方向「A」及該閥打開方向「B」中每一者上為可移位的。
一線圈140被安置於電磁罩132內。類似於可調整極片24之一軸向可調整極片142使用一螺紋連接144而被連接至電磁罩132。類似於偏壓構件28之諸如一盤簧的一偏壓構件146被定位於閥構件/電樞136的一凸緣部分148與一電磁軸襯150之間。偏壓構件146偏壓在該閥關閉位置「A」上的閥構件/電樞136，並因此當閥構件/電樞136在該閥關閉位置上時，定義閥構件/電樞136與可調整極片142之間的一間隙151。間隙151在功能及調整上類似於閥總成10提供之間隙30。
閥構件/電樞136被滑動地安置於電磁軸襯150的一軸襯套筒152內。類似於通道98的一通道154被建立在軸襯套筒152與閥構件/電樞136之間。閥構件/電樞136中亦提供一等壓通道156，其在功能上類似於等壓通道46。
閥本體130包含一進入口158，其以一相對於閥縱向軸138的角度α予以安置。根據若干個實施例，角度α大約為45度，但可依製造商處理而改變。進入口158與一加壓室160流體連通。加壓室160中的流體藉由一密封件162，諸如環繞閥構件/電樞136的一活塞164周向封緊固定的一O形圈而封緊固定。密封件162接觸閥本體130的一汽缸孔徑166以在加壓室160的一端建立一壓力流體邊界。當類似於閥元件62之一閥元件168接觸閥本體130的一閥座170時，建立加壓室160的一相對端。閥總成10的該壓力平衡狀態係藉由兩通閥總成128的構形而複製。
閥本體130進一步包含一汽缸口172，其使用一汽缸口通道174與一汽缸口室176流體連通。進入口158中之流體壓力通常與汽缸口室176隔離，並因此在該閥關閉位置藉由閥元件168與閥座170接觸而與汽缸口172隔離。參照圖4所顯示及描述的諸如密封構件108之一密封構件(未顯示)亦可被增加至閥構件/電樞136以防止加壓流體傳送通過通道154及螺紋連接144。此密封構件可被定位於凸緣部分148或閥構件/電樞136與軸襯套筒152之間。
接近於活塞164的位置之閥本體130在其幾何形狀上不同於閥本體12。諸如一彈性材料O形圈之一第一本體密封件178被定位於在閥本體130的一端面180建立的一槽或凹槽中。端面180大體上垂直於閥縱向軸138而定向。一第二本體密封件182及一第三本體密封件184均安置於閥本體130的一側面186中建立的對應槽中。一有角度定向面188被建立在端面180與側面186之間。有角度面188大體上垂直於進入口158的一中心軸189。
兩通閥總成128的操作類似於閥總成10及104中每一者。當線圈104斷電時，偏壓構件146的該偏壓力將閥構件/電樞136推向該閥關閉位置。當線圈140通電時，經由可調整極片142感應的該磁通量將閥構件/電樞136朝向可調整極片142拉或拖，直到間隙151大致上減少為零。閥構件/電樞136與可調整極片142之間的接觸預期在兩通閥構件128的設計中。若需要，一額外部件諸如一彈性材料軸襯或襯墊(未顯示)，可被定位於閥構件/電樞136與可調整極片142之間，以減少接觸力與相關雜訊。當閥構件/電樞136朝該閥打開方向「B」移動時，閥元件168離開閥座170，允許加壓室160中之流體經由汽缸口室176、汽缸口通道174及經由汽缸口172流出。使用閥構件/電樞136的凸緣部分148，允許偏壓構件146被定位於閥構件/電樞136外部，消除對閥總成10之構件空腔32及極片空腔36之需要。
現參考圖7，一兩通閥總成190係藉由增加複數個自一電磁罩193徑向地向外延伸之外本體螺紋192從兩通閥總成128改良而成。螺紋192允許閥總成190確實與一歧管，諸如將參考圖8詳述之一歧管塊196的內螺紋接合。在螺紋接合期間，為便於旋轉閥總成190，一組相對置扳手平面194(僅一個扳手平面在此視圖中可見)具有電磁罩193。諸如一扳手之一扣件可接合扳手平面194以在裝配期間施加額外的扭矩。另外，一可調整極片195中可提供一有槽的端用於藉由一不同的安裝工具諸如一螺絲起子接合。
現參考圖8，本發明的複數個閥總成可被共同地連接至一歧管作為一節省空間及成本措施，用於藉由該閥總成操作多個組件。在一例示性實施例中，複數個閥總成190被螺紋連接至一歧管塊196的單個螺紋容納孔徑中。該等閥總成190可被配置在大體上藉由第一及第二列198、200指示的平行列中。該等閥總成190的群組，如由一例示性群組202顯示，可被共同地連接至一個或多個流體分配裝置204。在本構形中，群組202包含八個閥總成190，其藉由歧管塊196的內流動通道(未顯示)及一裝置安裝塊206共同地連接至流體分配裝置204。閥總成190的額外群組可接著被連接至流體分配裝置204'、204''及204'''中之每一者。閥總成及流體分配裝置的數量不受顯示的該例示性構形限制，且可依製造商的處理而改變。分組多個該等閥總成亦提供簡易地使該等閥總成電連接，因為一線束(未顯示)可被用於電力地通電多個閥總成。
現參考圖9，一兩通壓力平衡閥總成208的另一實施例係改良自兩通閥總成128。因此僅該等改良的部分將作進一步討論。兩通閥總成208包含一閥本體210，該閥本體210具有一滑動地安置於其中之一同質閥構件/電樞212。閥本體210係螺紋連接至一電磁罩214。電磁罩214具有一螺紋連接至其的可調整極片216，該可調整極片216類似於可調整極片142。閥構件/電樞212及可調整極片216經改良以包含一彈性構件218，諸如分別安置於一構件空腔220及一極片空腔222內的一盤簧。彈性構件218在一傾向關閉閥總成208之方向「H」上偏壓閥構件/電樞212。
閥構件/電樞212係改良自閥構件/電樞136以包含一徑向凸緣部分224，其包含滑動地容納於一凸起本體部分230的一容納空腔228內的一外表面226。定位於徑向凸緣部分224的一密封凹槽234內諸如一O形圈之一密封件232，提供一流體邊界密封以防止流體越過徑向凸緣部分224逸出並接觸一線圈236。閥構件/電樞212進一步包含一閥元件238，其一體地連接至閥構件/電樞212的一徑向袋240內之閥構件/電樞212，並因此該閥元件238係改良自閥元件62及168，如將參考圖10更詳細描述。閥元件238接觸類似於閥座170之一閥座242。為了在方向「H」上將閥構件/電樞212裝入閥本體210中，閥元件238經調適朝一方向「G」為可偏向的，以當經由凸起本體部分230的容納空腔228安置時，允許閥元件238偏向。
現參考圖10，閥座242及藉由容納空腔228定義的一內表面243兩者具有大體上相同直徑「J」。徑向凸緣部分224的一端壁244因此定義一表面區域「K」，其大體上等於一活塞空腔246中容納的一活塞245(類似於活塞164)的一表面區域「L」。表面區域「K」大體上亦等於所示之閥元件238的一部分暴露於該閥關閉狀態中之流體壓力的一表面區域「M」。表面區域「L」及「M」在功能上類似於圖3中顯示的第一及第二表面區域「E」及「F」。當線圈236(圖9中顯示)通電時，閥構件/電樞212移動至一閥打開位置(未顯示)且作用於表面區域「L」及「K」之流體壓力係平衡的。
閥元件238係改良自閥元件62及168，藉由消除閥構件/電樞212徑向向外延伸，且部分地容納於閥元件62及168中之任何部分。相反而言，閥元件238被容納於徑向袋240中，其允許閥元件238之自由徑向遠離閥構件/電樞212延伸之部分偏向或彎曲。當閥構件/電樞212裝載時，為進一步幫助閥元件238偏向，閥元件238的一表面247以相對於一軸248之角度β來定向，該軸248係大體上垂直於閥總成208的一縱向軸250而定向。根據若干個實施例，角度β可自約20度改變至約60度。然而，此角度範圍不限制，且角度β可依製造商處理而為更大或更小。
顯示於本文中之用於本發明的閥總成之該等線圈22、140在形狀上為大體上圓形或管狀。此形狀不限於本發明。亦可使用額外的線圈形狀，諸如矩形或非圓形狀諸如橢圓形或多個其他幾何形狀。藉由改變該線圈的該幾何形狀，該線圈瓦特數或閥操作速度可藉由改變定義該線圈一有效面積之繞組的設計與數量而予以改變。本發明之該等閥總成的剩餘固定操作特徵可隨所描述之各種線圈幾何形狀而予以維持。該等電磁罩(14、132、193、214)及該等可調整極片(24、142、195、216)的形狀亦可對應於該線圈的幾何形狀而改良。舉例言之，一大致上矩形形狀電磁罩193可移除對圖7中顯示的閥總成190的該等扳手平面194之需要。
儘管本文顯示一匣式樣閥本體(12、130、190、210)，但該閥本體亦可具有其他構形，諸如但不限於直線型或歧管本體式樣。定義為該閥構件/電樞(18、106)自該閥關閉至該閥打開位置的該軸向位移之一閥衝程，其藉由該可調整固定器(80)的該軸向位置預定。藉由該電磁總成產生的一電磁衝程係藉由該可調整極片(24、142、195、216)的該軸向位置預定。本發明的閥總成不限於兩通及三通設計，且亦可為四通或四通以上之閥。
參考圖11、13及14，根據本發明的額外實施例，一兩通閥總成252包含一閥本體276，該閥本體276具有滑動地安置於其中的一閥構件/電樞254。閥構件/電樞254係製成為一如圖11所示之同質單一元件，或製成為一如圖13、14所示之具有一連接至一電樞255b、255d之閥構件255a、255c的整體組合。在若干個實施例中，閥構件/電樞254由一磁性效應材料諸如鋼、不銹鋼或類似物製成。閥構件/電樞254的一第一端256被滑動地安置於一電磁軸襯258的一軸 襯套筒257內。一等壓通道259亦被提供在閥構件/電樞254中。一軸向可調整極片260被螺紋連接至一電磁罩262，且因此相對於電磁罩262及閥構件/電樞254為軸向可調整的。安置於電磁罩262中的一線圈263當通電時，為可使用一磁場操作且透過閥構件/電樞254的第一端256作用，以將閥構件/電樞254自顯示的該斷電位置滑動至圖11中觀察的右邊。一等壓通道264亦提供在極片260中，且軸向地與等壓通道259對準。當線圈263斷電時，與電磁軸襯258及閥構件/電樞254兩者接觸之一偏壓構件266通常偏壓閥構件/電樞254至顯示的該斷電位置。
舉例言之由諸如黃銅之一金屬製成的閥本體276的一軸襯部分268係使用螺紋270而被螺紋連接至電磁罩262並為閥構件/電樞254提供一滑動密封。該軸襯部分268亦可經調適以固持該電磁軸襯258。當藉由一具有閥構件/電樞254之包覆成形彈性材料閥元件272接觸時，軸襯部分268定義一第一閥密封。一第二閥密封係藉由閥元件272與具有一閥本體276之一閥座274之間的接觸件建立。在顯示的閥構件/電樞254的該斷電位置，具有一第一寬度W1 之一間隙278出現在閥構件/電樞254的一端面280與極片260的一面282之間。
參考圖12及再次參考圖11，顯示閥總成252，其中由通電線圈263導致閥構件/電樞254移動至一通電位置。藉由線圈263產生的該磁場克服偏壓構件266的該偏壓力以在一滑動方向「U」上移動閥構件/電樞254。在該通電位置，間隙278'係自間隙278減少而來，然而閥構件/電樞254的端面280不被允許接觸極片260的面282。間隙278'定義一具有一小於寬度W1 之寬度W2 之最小值，但總是大於零以防止在閥構件/電樞254的端面280與極片260的面282之間實體接觸。防止閥構件/電樞254的端面280與極片260的面282之間實體接觸以消除對於此等兩個表面之間實體磨耗及伴隨此接觸而產生之該噪音的潛在可能。
如有必要，間隙278'的寬度W2 藉由以下方式維持大於零：最初預定軸襯部分268的一長度「V」，且使用極片264的螺紋290以螺紋方式調整極片264，調整極片264被電磁罩262的對應螺紋292以螺紋方式容納。建立在軸襯部分268的一自由端286上的一座表面284經調適以當閥總成252通電時，容納閥元件272的一表面288。因為閥元件272為一彈性材料，閥構件/電樞254在該滑動方向「U」上的一些超程可在座表面284最初接觸座表面284之後發生。軸襯部分268的長度「V」因此經最初預定以允許此超程亦允許經常使用的閥元件272的正常磨耗。如有必要，極片260朝向或遠離閥構件/電樞254的位置的調整亦可被用於細化寬度W2 。隨後藉由在一方向「X」上軸向調整來控制寬度W2 ，將增加寬度W2 大於間隙278'的最小值，以舉例言之允許閥元件272的磨耗及/或透過極片260調整該磁場強度。如以該等先前討論的實施例所述，圖11及12的閥總成252亦不限於兩通或三通設計，及亦可為四通或四通以上之閥，且具有匣式樣閥本體及直線型或歧管本體式樣。
本發明的壓力平衡電磁操作閥提供若干個優點。藉由控制在一加壓室的相對端的幾何圖形，一壓力平衡狀態被建立在一閥構件/電樞的一活塞與置抵於一閥座的一彈性閥元件之間。該壓力平衡狀態允許該閥構件/電樞僅藉由一偏壓構件的該力保持在該閥關閉位置中。為了將該閥構件/電樞移動至一閥打開位置，藉由一線圈產生的該磁通量僅必須克服該偏壓構件的該偏壓力。部分地由於本發明的閥總成的該壓力平衡設計，可達成小於0.0004秒之閥操作時間，及亦可達成大於每秒2200圈之閥操作頻率。根據若干個實施例，一軸向地可調整固定器允許軸向調整在一範圍約0.002英寸(0.05mm)至0.025英寸(0.635mm)內。藉由提供一獨立於藉由該固定器提供的該軸向地可調整第二閥座之軸向地可調整極片，該閥的總電磁衝程可在其壽命內保持或調整。透過該閥總成的一打開端來提供進接該可調整極片，因此該極片可在該閥的壽命上為軸向地調整，以控制即使當該閥通電時該電磁總成的一衝程或超衝程。提供在該閥本體上的外部密封允許該閥本體，如一匣總成自一閥本體塊或類似結構中之一安裝位置予以插入或移除。
10‧‧‧閥總成
12‧‧‧閥本體
14‧‧‧電磁罩
16‧‧‧螺紋連接
18‧‧‧閥構件/電樞
20‧‧‧閥縱向軸
22‧‧‧線圈
24‧‧‧可調整極片
26‧‧‧螺紋連接
28‧‧‧偏壓構件
30‧‧‧間隙
30'‧‧‧間隙
32‧‧‧構件空腔
34‧‧‧端
36‧‧‧極片空腔
38‧‧‧極片端
40‧‧‧電磁軸襯
42‧‧‧軸襯孔徑
44‧‧‧電連接器室
46‧‧‧等壓通道
48‧‧‧對應通道
50‧‧‧進入口
52‧‧‧進入通道
54‧‧‧加壓室
56‧‧‧密封件
58‧‧‧活塞
60‧‧‧汽缸孔徑
62‧‧‧閥元件
64‧‧‧第一閥座
66‧‧‧汽缸口
68‧‧‧汽缸口通道
70．．．排出口
72．．．排出口通道
74．．．汽缸口室
76．．．排出口室
78．．．排出口空腔
80．．．可調整固定器
82．．．螺紋連接
84．．．第一O形圈
86．．．第二O形圈
88．．．第一本體密封件
90．．．第二本體密封件
92．．．第三本體密封件
94．．．第四本體密封件
95．．．第一側
96．．．第二閥座
97．．．第二側
98．．．通道
100．．．軸襯套筒
102．．．活塞端壁
103．．．第二面
104．．．閥總成
106．．．閥構件/電樞
108．．．密封構件
110．．．密封凹槽
112．．．孔徑面
114．．．閥元件
116．．．本體塊
118．．．第一流體口
120．．．第二流體口
122．．．第三流體口
124．．．連接器
126．．．流體管路
128．．．兩通閥總成
130．．．閥本體
132．．．電磁罩
134．．．螺紋連接
136．．．閥構件/電樞
138．．．閥縱向軸
140．．．線圈
142．．．可調整極片
144．．．螺紋連接
146．．．偏壓構件
148．．．凸緣部分
150．．．電磁軸襯
151．．．間隙
152．．．軸襯套筒
154．．．通道
156．．．等壓通道
158．．．進入口
160．．．加壓室
162．．．密封件
164．．．活塞
166．．．汽缸孔徑
168．．．閥元件
170．．．閥座
172．．．汽缸口
174．．．汽缸口通道
176．．．汽缸口室
178．．．第一本體密封件
180．．．端面
182．．．第二本體密封件
184．．．第三本體密封件
186．．．側面
188．．．有角度面
189．．．中心軸
190．．．閥總成
192．．．螺紋
193．．．電磁罩
194．．．扳手平面
195．．．可調整極片
196．．．歧管塊
198．．．第一列
200．．．第二列
202．．．群組
204．．．流體分配裝置
204' ．．．流體分配裝置
204'' ．．．流體分配裝置
204''' ．．．流體分配裝置
206．．．裝置安裝塊
208．．．兩通閥總成
210．．．閥本體
212．．．閥構件/電樞
214．．．電磁罩
216．．．可調整極片
218．．．彈性構件
220．．．構件空腔
222．．．極片空腔
224．．．徑向凸緣部分
226．．．外表面
228．．．容納空腔
230．．．凸起本體部分
232．．．密封件
234．．．密封凹槽
236．．．線圈
238．．．閥元件
240．．．徑向袋
242．．．閥座
243．．．內表面
244．．．端壁
246．．．活塞空腔
247．．．表面
248．．．軸
250．．．縱向軸
252．．．兩通閥總成
254．．．閥構件/電樞
256．．．第一端
257．．．軸襯套筒
258．．．電磁軸襯
259．．．等壓通道
260．．．極片
262．．．電磁罩
263．．．線圈
264．．．極片
266．．．偏壓構件
268．．．軸襯部分
270．．．螺紋
272．．．閥元件
274．．．閥座
276．．．閥本體
278．．．間隙
278'．．．間隙
280．．．端面
282．．．面
284．．．座表面
286．．．自由端
288．．．表面
290．．．螺紋
292．．．對應螺紋
圖1係本發明的一三通壓力平衡電磁操作閥在一斷電位置中之一橫截側面正視圖。
圖2係圖1的該閥在一通電位置中之一橫截側面正視圖。
圖3係顯示圖1的區域3之一橫截側面正視圖。
圖4係為增加一防止流體進入該電磁總成中之流體密封件，自圖1改良的另一壓力平衡電磁操作閥之一橫截側面正視圖。
圖5係圖4的該閥在一閥打開位置中之一橫截側面正視圖，其進一步顯示連接至一閥本體塊之該閥。
圖6係在本發明的該進入側電磁操作閥上，一兩通壓力平衡之一橫截側面正視圖。
圖7係在本發明的該進入側電磁操作閥上，一兩通壓力平衡之另一實施例的一側面正視圖。
圖8係與多個流動分配裝置連通之圖7之具有複數個兩通壓力平衡閥的一歧管總成之一透視圖。
圖9係自圖6的該閥所改良之本發明的該進入側電磁操作閥上一兩通壓力平衡之一橫截側面正視圖。
圖10係顯示圖9的區域10之一橫截側面正視圖。
圖11係本發明之一改良的兩通壓力平衡電磁操作閥在一斷電位置中之一橫截側面正視圖。
圖12係圖11之該閥顯示在一通電位置中的一橫截側面正視圖。
圖13及14係本發明之一改良的兩通壓力平衡電磁操作閥在一斷電位置中之一橫截側面正視圖。
18．．．閥構件/電樞
50．．．進入口
54．．．加壓室
56．．．密封件
62．．．閥元件
64．．．第一閥座
66．．．汽缸口
70．．．排出口
74．．．汽缸口室
76．．．排出口室
78．．．排出口空腔
80．．．可調整固定器
96．．．第二閥座
102．．．活塞端壁
103．．．第二面

Claims (15)

  1. 一種電磁操作閥總成，其包括：一電磁罩；一閥本體，其連接至該電磁罩；一極片，其連接至該電磁罩而經操作以傳送一磁通量；一同質閥構件/電樞，其滑動地安置於該閥本體中，且可在該磁通量存在下自一閥關閉位置移動至一閥打開位置；一該閥本體之軸襯部分，其與該電磁罩接合而具有一預定長度，該長度在該閥構件/電樞的一通電位置或者一斷電位置中介於該極片與該閥構件/電樞之間建立一非零間隙；及一電磁軸襯，其透過該軸襯部分固定在該電磁罩中，該電磁軸襯具有一軸襯套筒，該閥構件/電樞容置於該軸襯套筒中，並與該軸襯套筒成滑動接觸；一容納於該電磁罩中的一線圈，其經調適以當供電時可提供該磁通量至該極片，以將該閥構件/電樞自該斷電位置朝向該極片移動至該通電位置；及一具有一第一側之閥元件，該第一側經調適以在該閥構件/電樞的該通電位置中接觸該軸襯部分。
  2. 如請求項1之電磁操作閥總成，其中該閥元件為一彈性材料，其允許當該閥元件接觸該軸襯部分時壓縮該閥元件及過衝該閥構件/電樞，其中該間隙容許該過衝而不允 許該閥構件/電樞與該極片之間接觸。
  3. 如請求項1之電磁操作閥總成，其中該極片包含複數個經調適以螺紋方式容納於該電磁罩中之螺紋，以允許該極片可軸向地調整，其中該極片的軸向調整可操作以至少增加在該閥構件/電樞之該通電位置或者該斷電位置中介於該極片與該閥構件/電樞之間的該間隙高於一最小值。
  4. 如請求項1之電磁操作閥總成，其中該軸襯部分包含一經建立接近於一自由端的座表面。
  5. 如請求項1之電磁操作閥總成，其中該電磁軸襯具有一軸襯套筒，其經調適以滑動地容納該閥構件/電樞，其中該軸襯部分經調適以保持該電磁軸襯。
  6. 如請求項1之電磁操作閥總成，其中該極片相對於該閥構件/電樞的該位置定義一用於該閥總成的所有操作狀況之具有一非零值之間隙。
  7. 一種電磁操作閥總成，其包括：一電磁罩；一閥本體，其被連接至該電磁罩且具有一閥座；一極片，其以螺紋方式連接至該電磁罩而可操作以傳送一磁通量；一閥構件/電樞，其被可滑動地安置於該閥本體中且在該磁通量存在下自一閥關閉位置移動至一閥打開位置，該閥構件/電樞具有一彈性材料閥元件；一電磁軸襯，其與該電磁罩直接接觸，且可滑動地容 置於該閥構件/電樞；一軸襯部分，其與該電磁軸襯直接接觸，該軸襯部分具有一預定長度，該長度在該閥構件/電樞的一通電位置或一斷電位置中於該極片與該閥構件/電樞之間產生一非零寬度間隙，以防止該閥構件/電樞與該極片之間接觸；及一偏壓構件，其定位於該閥本體中，並位於該電磁軸襯與該閥構件/電樞之間，並與該電磁軸襯與該閥構件/電樞直接接觸，該偏壓構件連續偏壓該閥構件/電樞遠離該極片並朝向其中該閥元件與該閥座接觸之該閥關閉位置。
  8. 如請求項7之電磁操作閥總成，其中該閥構件/電樞包含一延伸貫穿該閥構件/電樞的一整個長度的第一等壓通道。
  9. 如請求項8之電磁操作閥總成，其進一步包括一延伸貫穿該極片且軸向地與該第一等壓通道對準的第二等壓通道。
  10. 如請求項7之電磁操作閥總成，其中該閥構件/電樞的該閥元件包括一包覆成形彈性體。
  11. 如請求項7之電磁操作閥總成，其中該極片包含複數個經調適以螺紋方式容納於該電磁罩中之螺紋以允許該極片可相對於該閥構件/電樞軸向地調整，其中該極片的軸向調整係可操作以至少增加在該閥構件/電樞的該通電位置或者該斷電位置中介於該極片與該閥構件/電樞之間的 該間隙。
  12. 如請求項11之電磁操作閥總成，其中該極片的軸向調整係可操作以移動該極片更接近於該閥構件/電樞，以將在該閥構件/電樞的該通電位置中所定義的該極片與該閥構件/電樞之間的該間隙初始地設定為一最小值。
  13. 一種電磁操作閥總成，其包括：一電磁罩，其具有一線圈；一閥本體，其被連接至該電磁罩；一極片，其連接至該電磁罩而可操作以傳送一磁通量；一閥構件/電樞，其被建立為一連接至一電樞之一閥構件之整體組合，該閥構件/電樞被可滑動地安置於該閥本體中且在該磁通量存在下自一閥關閉位置移動至一閥打開位置；一電磁軸襯，其容納於該電磁罩中並具有一長度以在該閥構件/電樞之一通電位置或者一斷電位置中介於該極片與該閥構件/電樞之間建立一非零間隙，該閥構件/電樞之一第一端係可滑動地安置於該電磁軸襯之一軸襯套筒中；及一偏壓構件，其與該電磁軸襯與該閥構件/電樞相接觸，以當該線圈被斷電時，常態地偏壓該閥構件/電樞至該斷電位置。
  14. 如請求項13之電磁操作閥總成，其中該閥構件/電樞係由一磁力效應材料所製成。
  15. 如請求項13之電磁操作閥總成，其中該閥構件/電樞包括一包覆成型在該閥構件上之彈性閥元件。
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE502009000553D1 (de) * 2009-06-24 2011-05-26 Hawe Hydraulik Se Einschraub-Wege-Sitzventil
CN101691890B (zh) * 2009-10-13 2011-08-31 金仁召 一种节流阀
DE102010022050A1 (de) * 2009-12-01 2011-06-09 Dorma Gmbh + Co. Kg Türschließer mit zusätzlicher Schließerfeder
CN103180645B (zh) * 2010-08-06 2014-09-17 川崎重工业株式会社 燃料电池系统的氢气供给装置
US9010373B2 (en) * 2010-09-09 2015-04-21 Mac Valves, Inc. Pressure balanced valve with diaphragm valve member end seal
KR101114843B1 (ko) * 2011-08-18 2012-03-06 주식회사 유니크 솔레노이드 밸브
KR101114841B1 (ko) * 2011-08-18 2012-03-06 주식회사 유니크 솔레노이드 밸브
US9103463B2 (en) * 2012-02-14 2015-08-11 Mac Valves, Inc. Pressure balanced solenoid operated valve
KR101183038B1 (ko) 2012-07-16 2012-09-20 주식회사 유니크 솔레노이드 밸브
US9074699B2 (en) * 2012-12-21 2015-07-07 Mac Valves, Inc. Multi-port normally open modular valve with thread-in seat
US8783653B2 (en) 2012-12-21 2014-07-22 Mac Valves, Inc. Multi-port modular valve with snap-in seat
EP3150810A3 (en) * 2013-03-14 2017-07-05 Eaton Corporation Solenoid oil control valve
US9022069B2 (en) 2013-03-15 2015-05-05 Mac Valves, Inc. Solenoid operated valve with constant bleed port
CH708334A2 (de) 2013-07-02 2015-01-15 Isliker Magnete Ag Druckbalanciertes Ventil mit Stellantrieb.
FR3022361B1 (fr) 2014-06-17 2016-07-15 Bontaz Centre R & D Dispositif de commande de l'ecoulement d'un fluide a detection de seuil de pression integree
CN104500818B (zh) * 2014-12-26 2017-01-25 西安航天远征流体控制股份有限公司 一种带机械式阀位指示器和手动装置的平衡式电磁阀
DE102015007694A1 (de) * 2015-06-17 2016-12-22 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Elektromagnetisches Ventil für ein Kraftstoffsystem
US10578226B2 (en) * 2016-12-22 2020-03-03 Mac Valves, Inc. Valve with two-piece adjustable can with integral pole piece
US10473229B2 (en) 2017-09-25 2019-11-12 Mac Valves, Inc. Diaphragm valve
US10731677B2 (en) 2017-12-27 2020-08-04 Mac Valves, Inc. Pneumatic control valve manifold
FR3084922B1 (fr) 2018-08-10 2020-11-20 Bontaz Centre R & D Electrovanne on/off offrant 2 niveaux de regulation mecanique de la pression
CN210372066U (zh) * 2019-06-14 2020-04-21 浙江盾安禾田金属有限公司 电子膨胀阀
JP7523249B2 (ja) * 2020-04-27 2024-07-26 川崎重工業株式会社 弁装置
US11293564B2 (en) * 2020-06-05 2022-04-05 Automatic Switch Company Valve silencing choke
US20240093790A1 (en) * 2022-09-16 2024-03-21 Mac Valves, Inc. Pilot valve having diaphragm

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4844122A (en) * 1987-09-10 1989-07-04 Diesel Kiki Co., Ltd. Electromagnetic valve with two opposed valve seats
US4915134A (en) * 1989-07-27 1990-04-10 Humphrey Products Company Three-way poppet valve with hollow stem
US4979542A (en) * 1988-04-27 1990-12-25 Siemens Automotive L.P. Pulse modulated hydraulic valve

Family Cites Families (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1822668A (en) * 1927-02-23 1931-09-08 O F Jordan Co Electromagnetic valve
GB687843A (en) 1948-03-17 1953-02-25 Frederick Charles Bersworth Methods of treating and processing animal and vegetable oils
US2826215A (en) * 1954-04-21 1958-03-11 Alco Valve Co Balanced pressure solenoid valve
US2987293A (en) * 1958-01-06 1961-06-06 Bendix Corp Valve
US3368791A (en) * 1964-07-14 1968-02-13 Marotta Valve Corp Valve with magnetic actuator
US3379214A (en) * 1965-01-15 1968-04-23 Skinner Prec Ind Inc Permanent magnet valve assembly
US3429552A (en) * 1965-07-08 1969-02-25 Dole Valve Co Adjustable rate valve assembly
US3737141A (en) * 1972-04-13 1973-06-05 Control Concepts Normally closed solenoid operated valve
CA1021225A (en) * 1974-06-28 1977-11-22 General Signal Corporation Quick-acting valve assembly
US3985333A (en) * 1975-09-02 1976-10-12 Spraying Systems Co. Solenoid valve
US4050477A (en) * 1975-10-31 1977-09-27 International Telephone And Telegraph Corporation Valve
GB2087519B (en) * 1980-11-01 1984-05-16 Lucas Industries Ltd Solenoid-operated valve means for hydraulic systems
US4538645A (en) * 1983-08-16 1985-09-03 Ambac Industries, Inc. Control valve assembly
US4632358A (en) * 1984-07-17 1986-12-30 Eaton Corporation Automotive air conditioning system including electrically operated expansion valve
US4598736A (en) * 1984-12-03 1986-07-08 Chorkey William J Solenoid operated valve with balancing means
JPH0524871Y2 (zh) * 1986-01-13 1993-06-23
JPS6441780U (zh) 1987-09-07 1989-03-13
DE3732553A1 (de) * 1987-09-26 1989-04-13 Bosch Gmbh Robert Magnetventil
JPH01148181U (zh) 1988-03-31 1989-10-13
US4830333A (en) * 1988-09-02 1989-05-16 General Motors Corporation Solenoid valve
US4858956A (en) * 1988-09-22 1989-08-22 Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. High pressure, fast response, pressure balanced, solenoid control valve
JPH0251778U (zh) 1988-10-05 1990-04-12
US4880033A (en) * 1988-12-12 1989-11-14 Mac Valves, Inc. Poppet valve
US5092365A (en) * 1991-03-18 1992-03-03 Mac Valves, Inc. Valve with adjustable valve seat
US5217047A (en) 1991-05-30 1993-06-08 Coltec Industries Inc. Solenoid operated pressure regulating valve
US5251659A (en) * 1991-07-22 1993-10-12 Sturman Oded E High speed miniature solenoid
JPH066852U (ja) * 1992-06-30 1994-01-28 エヌオーケー株式会社 ソレノイド
US5211198A (en) * 1992-10-15 1993-05-18 Humphrey Products Company Poppet construction for valve
EP0816733B1 (en) * 1993-03-19 2001-07-04 Cummins Engine Company, Inc. Force balanced three-way solenoid valve
EP0622573B1 (en) * 1993-03-31 1996-06-12 Cummins Engine Company, Inc. Compact pin-within-a-sleeve three-way valve
JPH07174106A (ja) 1993-12-21 1995-07-11 Zexel Corp 電磁比例圧力制御弁
US5497975A (en) * 1994-04-29 1996-03-12 Hr Textron Inc. Solenoid pneumatic valve
US5513673A (en) * 1994-05-23 1996-05-07 Lectron Products, Inc. Electrically modulated pressure regulator valve with variable force solenoid
JP3451283B2 (ja) * 1994-06-17 2003-09-29 Ｓｍｃ株式会社 バランス形直動電磁弁
DE4426796A1 (de) 1994-07-28 1996-02-01 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlagen in Kraftfahrzeugen
US5855228A (en) * 1995-09-05 1999-01-05 Perach; Asi Control valve assembly
US5641148A (en) * 1996-01-11 1997-06-24 Sturman Industries Solenoid operated pressure balanced valve
US6178956B1 (en) * 1996-05-20 2001-01-30 Borgwarner Inc. Automotive fluid control system with pressure balanced solenoid valve
US5836230A (en) * 1996-08-27 1998-11-17 Oded E. Sturman High speed 2-way control valve
US6116276A (en) * 1998-02-09 2000-09-12 Sturman Bg, Llc Balance latching fluid valve
US6029703A (en) * 1998-12-18 2000-02-29 Borg-Warner Automotive, Inc. Pressure solenoid control valve with flux shunt
DE19934846A1 (de) * 1999-07-24 2001-01-25 Hydraulik Ring Gmbh Elektromagnet und hydraulisches Ventil mit einem Elektromagneten
JP2001263529A (ja) * 2000-03-16 2001-09-26 Mitsubishi Electric Corp 電磁弁
US6405757B1 (en) * 2000-08-01 2002-06-18 Humphrey Products Company Low power solenoid valve assembly
DE10146422A1 (de) * 2000-10-02 2002-05-08 Caterpillar Inc Zugelektromagnet mit hoher Kraft
US20020162592A1 (en) 2001-05-01 2002-11-07 Bowden Charles J. Solenoid operated, three way, normally closed, high flow, pressure compensated proportional pilot valve
US6488050B1 (en) * 2001-07-10 2002-12-03 Humphrey Products Company Pneumatic valve assembly
US20030042450A1 (en) * 2001-08-31 2003-03-06 Bircann Raul A. Force-balanced gas control valve
US6772791B2 (en) * 2002-05-17 2004-08-10 Mac Valves, Inc. Directly operated pneumatic valve having an air assist return
US6691980B2 (en) * 2002-07-05 2004-02-17 Tescom Corporation Balanced valve with actuator
US6974117B2 (en) * 2003-08-27 2005-12-13 South Bend Controls, Inc. Proportional valve actuating apparatus
DE102005022710A1 (de) * 2004-07-19 2006-03-16 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektrisch ansteuerbares Ventil
JP2006046414A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 Smc Corp ３ポート電磁弁
US20060027269A1 (en) * 2004-08-06 2006-02-09 Neff Robert H Rapid response solenoid for electromagnetic operated valve
US7210501B2 (en) * 2004-09-29 2007-05-01 Mac Valves, Inc. Directly operated pneumatic valve having a differential assist return

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4844122A (en) * 1987-09-10 1989-07-04 Diesel Kiki Co., Ltd. Electromagnetic valve with two opposed valve seats
US4979542A (en) * 1988-04-27 1990-12-25 Siemens Automotive L.P. Pulse modulated hydraulic valve
US4915134A (en) * 1989-07-27 1990-04-10 Humphrey Products Company Three-way poppet valve with hollow stem

Also Published As

Publication number Publication date
CA2721817A1 (en) 2009-12-23
MX2010011222A (es) 2010-11-25
WO2009155212A3 (en) 2010-04-15
HRP20140702T1 (hr) 2014-09-12
KR20110020305A (ko) 2011-03-02
EP2136117A3 (en) 2013-04-24
ES2496177T3 (es) 2014-09-18
JP2011524965A (ja) 2011-09-08
EP2136117A2 (en) 2009-12-23
PL2136117T3 (pl) 2014-12-31
ZA201007206B (en) 2012-01-25
CA2721817C (en) 2013-12-24
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EP2136117B1 (en) 2014-07-09
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US20080251748A1 (en) 2008-10-16
WO2009155212A2 (en) 2009-12-23
KR101521323B1 (ko) 2015-06-16
US8167000B2 (en) 2012-05-01
PT2136117E (pt) 2014-07-18
BRPI0901626A2 (pt) 2010-04-06
JP5690722B2 (ja) 2015-03-25
AU2009202102A1 (en) 2010-01-14
CN102007305B (zh) 2014-10-08
TW201007037A (en) 2010-02-16
CN102007305A (zh) 2011-04-06
SI2136117T1 (sl) 2014-11-28
NZ588519A (en) 2013-10-25

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