雙穩(wěn)態(tài)流體閥的制作方法
【專利摘要】一種雙穩(wěn)態(tài)流體閥（10），其特征在于，兩個閥室（52a、52b），兩個閥室彼此鄰近地配置并且通過分隔部（50）相對于彼此封閉，并且每一個閥室均具有位置彼此相對的入口（54a、54b）和出口（56a、56b）；S形的彈性條帶元件（58），其貫穿兩個閥室（52a、52b）并且以樞接的方式支撐于分隔部（50）的區(qū)域，并且該彈性條帶元件可以呈現密封地關閉一個出口（56a）或另一出口（56b）的兩個位置。此外，流體閥的特征在于致動元件（62），該致動元件被固定到條帶元件（58），并且借助于致動元件，條帶元件（58）能夠在兩個位置之間切換。根據本發(fā)明的流體閥（10）僅包括質量小而由此能夠快速反應地工作的單個可移動的組件。
【專利說明】雙穩(wěn)態(tài)流體閥
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙穩(wěn)態(tài)流體閥。
【背景技術】
[0002]在大多數液壓系統(tǒng)中，使用換向閥或截止閥來使流體的體積流換向或關閉流體的體積流。需要專用的致動部件、電源和控制電子元件來控制閥。如果需要高致動頻率的快速切換閥，則不可避免地存在控制閥導致的高的電損耗。

【發(fā)明內容】

[0003]以此為起點，本發(fā)明基于如下目的:提供一種具有結構簡單的設計且由于低移動質量(moving mass)而能夠以快速反應方式工作的雙穩(wěn)態(tài)流體閥。
[0004]從獨立方案的特征得出本發(fā)明。從屬方案涉及有利的改進和實施方式。將從以下說明和對在圖中示出的本發(fā)明的示例性實施方式的解釋得出其它特征、可能的用途和優(yōu)點。
[0005]借助于具有如下特征的雙穩(wěn)態(tài)流體閥根據方案I實現以上目的:
[0006]-兩個閥室，所述兩個閥室彼此鄰近地配置并且通過分隔部相對于彼此封閉，并且每一個所述閥室均具有彼此相對定位的入口和出口 ；
[0007]-彈性條帶元件，所述彈性條帶元件能夠由于沿縱向的預壓力而以S形的方式變形并且延伸通過所述兩個閥室，所述彈性條帶元件樞接地安裝于所述分隔部的區(qū)域并且在所述彈性條帶元件的兩端部處樞接地支撐在所述兩個閥室的內部，并且所述彈性條帶元件能夠呈現密封地關閉一個出口或另一出口的兩個位置；
[0008]-致動元件,所述致動元件被緊固到所述條帶元件,并且借助于所述致動元件,所述條帶元件能夠在所述兩個位置之間切換。
[0009]根據本發(fā)明的雙穩(wěn)態(tài)流體閥的特征在于，僅設置采用彈性條帶元件的形式的質量非常小的單個移動組件，其因此能夠以快速反應的方式工作。所述雙穩(wěn)態(tài)流體閥特別地適于一體化到活塞泵的頂部中。
[0010]在本發(fā)明的一有利改進中，在各情況下，所述條帶元件以止回閥的形式關閉閥室的所述入口，在該位置，相關聯的出口未被關閉。因而，該閥執(zhí)行以下兩種功能:切換閥的功能以及同時用于打開的管道的止回閥的功能。
[0011]根據本發(fā)明的一有利改進，所述致動元件在中央樞接點的附近被緊固到條帶元件。這使得致動簡單。致動元件越接近樞接點，所需的致動力越大，但是所需的致動行程越小，反之亦然。
[0012]在本發(fā)明的一有利改進中，所述條帶元件采用金屬條帶的形式。采用這種方式，可以采用結構簡單的方式形成不易磨耗的所述條帶元件。
[0013]在本發(fā)明的一有利改進中，所述條帶元件在相對于所述出口的密封區(qū)域的區(qū)域具有彈性密封涂層，以便確?？煽康拿芊?。這也有利于條帶元件的密封面(也就是入口和出口的邊緣)與條帶元件的彎曲形狀適配，以便確保均勻的接觸壓力，由此確保均勻的密封作用。
[0014]在本發(fā)明的一有利改進中，所述分隔部由兩條密封帶組成。該配置以結構簡單的方式實現了以下兩者:兩個室相對于彼此的可靠密封以及用于條帶元件的特別簡單的樞接點。
[0015]在本發(fā)明的一有利改進中，兩個所述出口在所述流體閥的下游彼此連接。在這種設計的情況下，切換閥被實現為:在該切換閥中，兩個入口中的一個連接到閥出口并且關閉另一個入口。
[0016]在本發(fā)明的一有利改進中，兩個所述入口在所述流體閥的上游彼此連接。這種設計下，切換閥被實現為:在該切換閥中，閥入口選擇性地連接到一個出口或另一出口并且關閉對應的另一出口。
[0017]在本發(fā)明的一有利改進中，所述條帶元件在至少一端部處被支撐于用于調節(jié)預壓力的調節(jié)螺桿。因而可以使得切換特性適于多種條件，特別地適于調節(jié)切換所需的力。
[0018]優(yōu)選地，所述條帶元件在兩端部處被支撐于用于調節(jié)預壓力的兩個調節(jié)螺桿，以便在調節(jié)行程相對大的情況下條帶元件不會產生不對稱。
[0019]在本發(fā)明的一有利改進中，所述條帶元件具有用于允許流體通過的多條通道，但是所述通道不在用于蓋住所述出口的區(qū)域中。采用這種方式，在打開的閥室中流體僅受到程度非常小的阻礙。通道可以采用孔的形式?？蛇x地，還可使得條帶元件將具有相對窄的設計而僅在要蓋住開口的區(qū)域具有加寬的形狀。
[0020]在本發(fā)明的一有利改進中，所述流體閥被一體化到活塞泵的頂部，所述活塞泵特別地是壓電泵。這節(jié)約了安裝空間并且可以利用單獨的換向閥進行分配。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]將從以下的說明中得到其它優(yōu)點、特征和細節(jié)，在以下的說明中，適當時參照附圖，詳細地說明了至少一個示例性實施方式。相同的、相似的和/或功能相同的部件由相同的附圖標記表示。
[0022]在附圖中:
[0023]圖1:是第一實施方式的流體閥的處于兩個位置的示意圖；
[0024]圖2:是第二實施方式的流體閥的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]凰！是第一實施方式的流體閥IOa的處于兩個位置的示意圖。所述流體閥由借助于密封部50彼此分隔開的兩個閥室52a、52b組成。兩個閥室52a、52b分別具有一個入口54a、54b和一個出口 56a、56b。兩個入口 54a、54b優(yōu)選地以未示出的方式彼此連通。存在在兩個閥室52a、52b的內部延伸的S形彈性條帶元件58，該條帶元件58可樞轉地安裝在密封部50的中央處并且在兩端部53處被樞接地支撐在兩個調整螺桿60a、60b上。因而，密封部50形成用于條帶元件58的樞接點51。
[0026]條帶元件58具有閥瓣的功能，該閥瓣位置可變，并且以限定的預壓力分別壓到出口 56a、56b的閥座，由此關閉出口 56a、56b。流體壓力將條帶元件58壓到閥座，由此增大壓力和密封效果。優(yōu)選地，入口 54a和54b處的情形一致。區(qū)別在于流體壓力將條帶元件58推離閥座，并且在具有足夠壓力的情況下流體可以流過所述閥座，而防止逆流。
[0027]條帶元件58被設計成使得:在閥打開的情況下，流體流可以從入口側不受阻礙地流過條帶元件58而流向出口側。為了這個目的，條帶元件58在入口側和出口側設置有通道(未示出)，但是該通道不設置在用于蓋住入口 54a、54b和出口 56a、56b的區(qū)域中。因而，當條帶元件58處于蓋住入口 54b的位置時，流體能夠基本不受阻礙地從入口 54a、54b流動到出口 56a、56b，因為在這種情況下流體能夠以止回閥的方式從閥座提升條帶元件58并且流過所述條帶元件。然而，在另一閥室52b中，條帶元件58密封地位于出口 56b上并且防止流體通過出口 56b流出。在設置的四個開口 54a、54b、56a、56b之中，在每個位置分別蓋住一個入口 54a、54b和一個出口 56a、56b。因而，在條帶元件58的交替位置的情況下，流體流可以倒轉方向。因而條帶元件58執(zhí)行止回閥的功能并且與活塞泵16或其它脈沖流體源組合執(zhí)行流動換向閥。因而，條帶元件58執(zhí)行了止回閥和流動換向閥的功能。
[0028]為了將條帶元件58從圖1中頂部示出的位置移動到圖1中的底部示出的位置，借助于致動裝置62致動條帶元件58。借助于經由致動裝置62從外部引入的力，可以將條帶元件58 “鎖住(snapped over)”，由此根據期望從一位置向另一位置來回切換。這使得流體流的方向改變。在圖中，致動裝置62被圖示成推桿，該推桿以與條帶元件58的延伸方向大致垂直地平移的方式作用在條帶元件58上?？蛇x地，還可以使得致動裝置62為作用在中心承載點上的轉動元件的形式，例如作為與附圖的平面垂直取向的轉動軸。
[0029]在圖1中，以箭頭表示兩個位置的可能的流體流。在圖1的右側，示出了用于閥功能的等效線路圖，也就是說在圖1的頂部示出的位置，左側室52a用作關閉的閥而右側室52b用作止回閥。在圖1的底部示出的位置，情形相反。借助于調整螺桿60a、60b，可以改變預壓力以便適配鎖住動作或接觸壓力。因為可以在一個元件中執(zhí)行流體流整流和流體流換向，所以所述設計對于活塞泵特別有利，特別是對于壓電泵特別有利。
[0030]Ml是與圖1的流體閥大致對應的第二實施方式的流體閥IOb的示意圖。與圖1的實施方式相比，本實施方式不使用密`封部50而是使用固態(tài)樞接點64。另外，本實施方式還與圖1中說明的實施方式對應并且采用與圖1中說明的實施方式相同的方式操作。
[0031]在本發(fā)明的上下文中提及流體時，意味著任意基本不能壓縮的流體，優(yōu)選的是液壓流體。
[0032]附圖標記列表
[0033]IOaUOb 流體閥
[0034]50密封部
[0035]51樞接點
[0036]52a、52b 閥室
[0037]54a、54b 入口
[0038]56a、56b 出口
[0039]58條帶元件
[0040]60a、b 調整螺桿
[0041]62致動裝置
[0042]64固態(tài)樞接點
【權利要求】
1.一種雙穩(wěn)態(tài)流體閥(10)，其特征在于， -兩個閥室(52a、52b)，所述兩個閥室(52a、52b)彼此鄰近地配置并且通過分隔部(50)相對于彼此封閉，并且每一個所述閥室(52a、52b)均具有彼此相對定位的入口(54a、54b)和出 口 (56a,56b)； -彈性條帶元件(58)，所述彈性條帶元件(58)能夠由于沿縱向的預壓力而以S形的方式變形并且延伸通過所述兩個閥室(52a、52b)，所述彈性條帶元件(58)樞接地安裝于所述分隔部(50)的區(qū)域并且在所述彈性條帶元件(58)的兩端部處樞接地支撐在所述兩個閥室(52a、52b)的內部，并且所述彈性條帶元件(58)能夠呈現密封地關閉一個出口(56a)或另一出口(56b)的兩個位置； -致動元件(62)，所述致動元件(62)被緊固到所述條帶元件(58)，并且借助于所述致動元件(62)，所述條帶元件(58)能夠在所述兩個位置之間切換。
2.根據權利要求1所述的流體閥，其特征在于，在各情況下，所述條帶元件(58)以止回閥的形式關閉閥室的所述入口( 54a、54b)，在該位置，相關聯的出口( 56a、56b)未被關閉。
3.根據前述權利要求中任一項所述的流體閥，其特征在于，所述致動元件(62)在中央樞接點(51)的附近被緊固到條帶元件(58)。
4.根據前述權利要求中任一項所述的流體閥，其特征在于，所述條帶元件(58)采用金屬條帶的形式。
5.根據前述權利要求中任一項所述的流體閥，其特征在于，所述條帶元件(58)在相對于所述出口(56a、56b)的密封區(qū)域的區(qū)域具有彈性密封涂層。
6.根據前述權利要求中任一項所述的流體閥，其特征在于，所述分隔部(50)由兩條密封帶組成。
7.根據前述權利要求中任一項所述的流體閥，其特征在于，兩個所述出口(56a、56b)在所述流體閥(10)的下游彼此連接。
8.根據前述權利要求中任一項所述的流體閥，其特征在于，兩個所述入口(54a、54b)在所述流體閥(10)的上游彼此連接。
9.根據前述權利要求中任一項所述的流體閥，其特征在于，所述條帶元件(58)在至少一端部處被支撐于用于調節(jié)預壓力的調節(jié)螺桿(60)。
10.根據前述權利要求中任一項所述的流體閥，其特征在于，所述條帶元件(58)在兩端部處被支撐于用于調節(jié)預壓力的兩個調節(jié)螺桿(60)。
11.根據前述權利要求中任一項所述的流體閥，其特征在于，所述條帶元件(58)具有用于允許流體通過的多條通道，但是所述通道不在用于蓋住所述出口(56a、56b)的區(qū)域中。
12.根據前述權利要求中任一項所述的流體閥，其特征在于，所述流體閥被連接成流動換向閥。
13.根據前述權利要求中任一項所述的流體閥，其特征在于，所述流體閥被一體化到活塞泵的頂部，所述活塞泵特別地是壓電泵。
【文檔編號】F16K31/56GK103797288SQ201280044719
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年8月29日 優(yōu)先權日:2011年9月15日
【發(fā)明者】S·斯德姆, R·拉摩 申請人:Eads德國有限公司