[發明專利]氣動閥門和閥門單元

有效

• 申請號: 201510061883.1
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104832692B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 馬丁·路透
• 申請（專利權）人: 瑪珂系統分析和開發有限公司
• 主分類號: F16K31/02
• 分類號: F16K31/02;F16K37/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 鄧云鵬

技術領域

本發明涉及一種氣動閥門，包括里面構成至少兩個分配給各自氣動接口的貫通通道的閥體、用于有選擇關閉和釋放貫通通道的可運動的閉合件和用于使閉合件受控制運動的壓電驅動裝置。

背景技術

氣動閥門用于控制氣動系統內的壓縮空氣流動。人們普遍追求使氣動閥門的閥體盡可能窄地構成，以便可以按照簡單方式一列內并排設置大量的閥門。壓電驅動裝置向這種對窄結構形式的要求讓步。

具有壓電驅動裝置的標準氣動閥門具有單獨驅動的閉合件，其根據開關位置封閉兩個貫通通道之一。這種構成不可避免地與確定的調節性能，即負遮蓋量相關。如果希望正遮蓋量或零遮蓋量的話，這種類型的閥門不能使用。

發明內容

本發明的目的在于，在壓電驅動的氣動閥門上可以實現更加靈活的控制。

該目的通過具有實施例特征的氣動閥門以及具有實施例特征的閥門單元得以實現。

依據本發明，壓電驅動裝置包括兩個可以單獨控制的單獨驅動裝置以及分配給它們、可以彼此獨立運動的閉合件，其中，每個閉合件用于有選擇關閉和釋放貫通通道之一。這一點提供的可能性是，通過相應控制單獨驅動裝置，按要求影響打開一個貫通通道與關閉另一個貫通通道之間或相反，關閉一個貫通通道與打開另一個貫通通道之間的時間順序。特別是由于可以獨立驅動，在一個和同一個氣動閥門上有選擇地具有確定類型的遮蓋量和需要時改變這種遮蓋量。依據本發明的氣動閥門因此具有可以靈活配合的調節性能。

依據本發明的一種實施方式，每個單獨驅動裝置包括帶大量堆疊設置和各自具有電極的壓電材料層的壓電板疊，在這種情況下依據一種優選的構成，每個板疊具有一個里面不產生電場的壓電無源區。在壓電無源區內可以設置電連接，以減少其機械負荷。最好兩個單獨驅動裝置相同構成。

至少一個壓電板疊可與杠桿機械連接，該杠桿用于將板疊的驅動運動轉換成杠桿上所具有的閉合件，特別是固定在杠桿上的密封板的調整運動構成。這種類型設置的特征特別是在于減少占用位置。因此優選所有存在的壓電板疊與各自的杠桿為將驅動運動轉換成調整運動機械連接。密封板在這種情況下可以粘貼在所屬的杠桿上，最好是杠桿末端上。一種特別節省位置的結構是，至少一個壓電板疊為翻轉的驅動運動構成。

每個壓電板疊夾緊在基面與對應基面之間。基面和對應基面在這種情況下可以借助一個或多個夾緊件如夾緊螺栓、夾緊裝置設置或諸如此類的設置彼此相對預夾緊。

但優選為夾緊壓電板疊具有各自一種由在夾緊方向上延伸的支承件和可以垂直于夾緊方向運動的楔組成的設置，其中，支承件借助楔在對應基面或一個與該對應基面連接的部件與閥體的一個壁段之間楔住。特別是支承件可以是細長的、基本上平行于如上所述的杠桿延伸的板或棒。在安裝氣動閥門時，以確定的力將楔壓入支承件與壁之間，以便使壓電板疊預夾緊。事實證明，按照這種方式可以比例如通過擰緊夾緊螺栓更精確地調整預夾緊力。

楔上可以至少按區域涂覆潤滑劑，特別是可硬化的樹脂如環氧樹脂。這樣使安裝時楔的壓入變得容易。只要使用可硬化的樹脂，該樹脂此外就可以在相應的硬化后使楔可靠固定在預先規定的位置上。

依據本發明的另一種實施方式，每個單獨驅動裝置借助彈性材料鑄入閥體內。由此特別是處于閥體內的空氣體積可以縮小并因此可以使氣動閥門的開關性能更加迅速。

單獨驅動裝置可以并排設置，特別是設置在閥體的一個共同端區內。需要時存在的杠桿在這種設置中可以彼此平行穿過整個閥體延伸，從而產生一種特別節省位置的結構形式。

作為選擇，單獨驅動裝置可以彼此相對設置，特別是設置在閥體相反的端區內。單獨驅動裝置因此在作用方向方面可以彼此相對，其中，需要時存在的杠桿與其杠桿軸相關前后依次取代彼此平行設置。這種構成因此可以產生一種特別窄的外殼形狀。

依據本發明的另一種實施方式，閥體內構成三個貫通通道，分配給入流接口、排流接口和工作線路接口，其中，單獨驅動裝置分配給入流接口和排流接口。這種3/2方向閥提供排氣的可能性。

單獨驅動裝置包括各自所屬的閉合件以及各自所屬的貫通通道可以設置在閥體彼此分開的室內。在這種構成中，工作線路接口的體積可以保持在特別小的程度上，這樣讓步于閥門的快速開關性能。

至少一個貫通通道可以具有細長的截面形狀。特別是它可以按照縫隙式噴嘴的類型構成。在這種情況下有利的是大圓周與小面積的組合。

本發明還涉及一種閥門單元，具有如前所述的氣動閥門。