[發(fā)明專利]壓電閥

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310038087.7
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103225706A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C.派因
• 申請（專利權(quán)）人: 費(fèi)斯托股份有限兩合公司
• 主分類號: F16K31/02
• 分類號: F16K31/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳浩然;楊國治

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種壓電閥，其帶有：限定閥腔的閥罩殼，在閥腔中布置有閥元件，該閥元件具有與閥座相對而置的平的密封元件或者形成這樣的密封元件，并且該閥元件與壓電式彎曲轉(zhuǎn)換器(Biegewandler)的在實(shí)施驅(qū)動運(yùn)動的情況下可擺動的驅(qū)動區(qū)段如此以驅(qū)動的方式(antriebsm??ig)相耦聯(lián)(koppeln)，即該閥元件通過該驅(qū)動運(yùn)動可被驅(qū)動成進(jìn)行接近到閥座處或從閥座離開的工作運(yùn)動。

背景技術(shù)

從文件DE?19949197?A1中已知的這種類型的壓電閥包含壓電式彎曲轉(zhuǎn)換器，其一端固定地夾緊在閥罩殼處并且具有可通過施加控制電壓而擺動的驅(qū)動區(qū)段，該驅(qū)動區(qū)段承載閥元件。該閥元件包括固定在彎曲轉(zhuǎn)換器的穿孔(Durchbrechung)中的基體和與閥座相對而置的至少一個薄板狀的密封元件。該閥元件參與彎曲轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動區(qū)段的起擺動作用的驅(qū)動運(yùn)動并且由此可被促使進(jìn)行表現(xiàn)為弧形的工作運(yùn)動，在該工作運(yùn)動的范圍中閥元件可密封地貼靠到相對而置的閥座處或者可從該閥座上抬起。

已知的壓電閥對加工精度和裝配精度提出了很高的要求，以便可在密封元件的貼靠在閥座處的狀態(tài)中保證可靠的密封。

從文件EP?1?419?333?B1中已知一種壓電操縱的流體閥，在其中彎曲轉(zhuǎn)換器軸向地固定在閥罩殼的兩側(cè)處并且在中間的區(qū)域中與安置在閥罩殼的凹部中的推桿式的閥元件處于驅(qū)動連接中。這樣的閥具有這樣的缺點(diǎn)，即其由于閥元件的相對大的結(jié)構(gòu)長度只能以相對大的尺寸來實(shí)現(xiàn)。

在文件EP?0?943?812?A1中描述了一種壓電式閥，其彎曲轉(zhuǎn)換器設(shè)有起絕緣作用的保護(hù)覆層，該彎曲轉(zhuǎn)換器至少部分地由彈性材料構(gòu)成并且同時(shí)承擔(dān)閥元件的功能。該保護(hù)覆層防止在彎曲轉(zhuǎn)換器的在運(yùn)行中加載有高的電壓的電極的區(qū)域中的短路。然而，該閥在加工技術(shù)方面需要顯著的花費(fèi)，以設(shè)有帶有足夠的厚度且同時(shí)帶有精確的造型的保護(hù)覆層，從而可在與相對而置的閥座共同作用中保證可靠的密封。

文件WO?01/42698?A1公開了一種可電磁地操縱的閥，其具有可擺動運(yùn)動的電樞元件，該電樞元件與容納在閥罩殼的凹部中的閉合元件相協(xié)作，以便選擇性地打開或閉合流動通道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供用于防止短路的壓電閥的構(gòu)造，其實(shí)現(xiàn)緊湊的尺寸并且對公差不太敏感。

為了解決該目的，結(jié)合開頭所述的特征設(shè)置成，彎曲轉(zhuǎn)換器至少在其驅(qū)動區(qū)段處和在包括其與閥元件處于接觸中的區(qū)域的部位處設(shè)有對濕度引起保護(hù)作用的保護(hù)覆層，其中，在驅(qū)動區(qū)段和閥元件之間存在的以驅(qū)動方式的耦聯(lián)(Kopplung)允許在這兩個部件之間至少呈相對的平移運(yùn)動和相對的傾斜運(yùn)動(Kippbewegung)的形式的相對的平衡運(yùn)動，并且閥元件為了實(shí)施其工作運(yùn)動不依賴于彎曲轉(zhuǎn)換器而通過線性引導(dǎo)器件以相對于閥罩殼可線性移動的方式被引導(dǎo)。

在根據(jù)本發(fā)明的壓電閥中，通過保護(hù)覆層得到驅(qū)動區(qū)段的內(nèi)部的電部件相對待控制的、在壓電閥的運(yùn)行中在工作區(qū)段周圍沖刷(umspülen)的流體的絕緣。保護(hù)覆層自身位于這樣的部位處，即在該處為了傳遞所需的驅(qū)動力的目的閥元件與驅(qū)動區(qū)段相協(xié)作且耦聯(lián)。雖然如此，彎曲轉(zhuǎn)換器的由該保護(hù)覆層可能引起的表面不精確度對閥元件的精確的密封功能沒有負(fù)面的影響，因?yàn)殚y元件與彎曲轉(zhuǎn)換器斷開耦聯(lián)(entkoppeln)并且不依賴于彎曲轉(zhuǎn)換器而通過存在的線性引導(dǎo)器件經(jīng)受關(guān)于閥罩殼和閥座的準(zhǔn)確的線性移動引導(dǎo)。因此，本發(fā)明放棄在機(jī)械方面固定地與彎曲轉(zhuǎn)換器相連接的且參與其擺動運(yùn)動的閥元件的原理，并且替代地設(shè)置有與彎曲轉(zhuǎn)換器脫離的閥元件的精確的線性引導(dǎo)部。該閥元件因此不依賴于彎曲轉(zhuǎn)換器的加工公差和裝配公差且在與彎曲轉(zhuǎn)換器的表現(xiàn)為弧形的驅(qū)動運(yùn)動斷開耦聯(lián)的情況下非常準(zhǔn)確地關(guān)于相關(guān)聯(lián)的閥座被引導(dǎo)。通過密封元件此外具有平的形狀(其中，該密封元件尤其設(shè)計(jì)成薄板狀)，可以極其緊湊的大小來實(shí)現(xiàn)壓電閥。

從從屬權(quán)利要求中得知本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案。

優(yōu)選地，保護(hù)覆層為保護(hù)漆，其基于其功能也可被稱為濕度保護(hù)漆。保護(hù)覆層引起彎曲轉(zhuǎn)換器的敏感的部件相對在圍繞彎曲轉(zhuǎn)換器流動的流體方面的不利的影響的屏蔽。

尤其地，閥元件和彎曲轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動區(qū)段如此以驅(qū)動的方式相互耦聯(lián)，即其橫向于驅(qū)動運(yùn)動的方向可滑動移動地彼此貼靠并且此外在其之間給予所有側(cè)的傾斜自由度。以這種方式，彎曲轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動區(qū)段在實(shí)施驅(qū)動運(yùn)動時(shí)可在閥元件處滑動和/或關(guān)于閥元件傾斜，而不損害閥元件的基于線性引導(dǎo)器件關(guān)于閥座的精確預(yù)定的取向。

尤其地，壓電閥如此構(gòu)造，即閥元件松動地貼靠在彎曲轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動區(qū)段的面對閥座的下基面處。