[发明专利]包括永久磁性保持装置的阀装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀装置，其包括可轴向活动地设置在阀壳体的容纳腔内的阀芯，该阀芯通过流体加载能够在两个通过限动装置预先确定的终点位置之间转换并通过保持装置借助至少一个永久磁体产生的磁力可松开地固定在终点位置中的至少其中之一上，其中，该保持装置具有在轴向上彼此相向的第一和第二轴向保持面，其中，第一轴向保持面在容纳腔的一个端部上位置固定地设置在阀壳体上，而相对的第二轴向保持面设置在阀芯上，从而在两个轴向保持面之间能够形成第一轴向磁力，该磁力将阀芯固定在终点位置上。

背景技术

一种由EP 1 760 376 A1公开的这种类型的阀装置设计成先导式脉冲阀。脉冲阀是多路阀，这些阀的阀芯为了在两个终点位置之间的转换脉冲式地借助流体控制压力进行加载，其中，阀芯即使在撤去控制压力之后也保持其终点位置。为了使阀芯在振动时也保持在终点位置上，为容纳腔的两个端部分别分配一个保持装置。该保持装置包括永久磁体并借助轴向磁力可松开地固定阀芯。这些轴向磁力在设置在阀壳体上的第一轴向保持面和与该保持面相对的设置在阀芯上的第二轴向保持面之间形成。第一轴向保持面位于设在阀壳体上的永久磁体上。

在已知的阀装置中，在两个轴向保持面之间设有限动装置，这些限动装置如此预先确定阀芯的终点位置，以致阻止了两个轴向保持面之间直接接触。这样的直接接触在到达终点位置时会导致高的机械负载。此外，在直接接触时产生很大的轴向磁力，这些磁力只能是困难地被为转换阀芯而施加的控制压力克服。

在已知的阀装置中的问题是在制造和装配时出现的公差。这些公差可能导致轴向保持面在阀芯的终点位置上具有的轴向距离的大小不同。假使限动装置不是直接位于两个轴向保持面之间，这种结果会更加突出。轴向保持面之间变化的轴向距离的结果是在终点位置上作用的大小不同的轴向力。因此可能发生如下情况：在多个相同结构的阀装置中，为了将阀芯从一个终点位置转换至另一个终点位置需要大小不同的流体力。作为结果，可能出现长短不同的转换时间，这使得多个一起使用的阀装置的相互协调变得困难。此外，由于安全性原因，每个阀装置必需用最大控制压力来驱动，该最大控制压力即使在存在不利的公差情况时也还能够安全地克服轴向磁力。这导致只用很小的轴向磁力保持的阀芯获得高的加速度，从而在碰撞至另一个终点位置时出现高的负载。

发明内容

本发明的任务是提供一种阀装置，在该阀装置中，尽管出现制造公差，阀芯仍借助均匀的轴向磁力被固定在其终点位置上。

该任务是通过如下方式得以解决：除了第一和第二轴向保持面之外，保持装置还具有在阀芯的终点位置上关于容纳腔的纵轴线径向相对的第一和第二径向保持面，其中，第一径向保持面位置固定地设置在阀壳体上，而第二径向保持面固定在阀芯上，从而当第二径向保持面轴向超出第一径向保持面伸出时，在两个径向保持面之间形成与第一轴向磁力方向相反的第二轴向磁力。

因此，在阀芯的终点位置上，第一和第二轴向保持面在轴向上相对，而同时径向保持面在径向上相对。在这里，在径向保持面之间形成的径向磁力不会对为转换阀芯所需的流体力产生作用。仅仅是当径向保持面占据沿轴向相互错开的相对位置时在它们之间形成的非径向磁力对于这些流体力是重要的。在这里形成的倾斜延伸的磁力线，这些磁力线同样引起轴向磁力。在这里，对于本发明重要的是，当第二径向保持面在阀芯的终点位置上沿轴向超出第一径向保持面向外伸出时，在径向保持面之间产生第二轴向磁力，第二轴向磁力与第一轴向磁力方向相反。由于当两个轴向保持面相互接近的程度越大第二径向保持面超出第一径向保持面的那个部分就越大，所以第二轴向磁力也相应地增加并逐渐增强地与同样增加的第一轴向磁力相反地产生作用。以这种方式，在阀芯的终点位置上能够保证了不受制造公差的影响的相对均匀的磁性保持力。

由于对在终点位置上在第一和第二轴向保持面之间存在的轴向间隙的宽度波动不敏感，本发明也适合这样的阀装置，在这些阀装置中，限动装置不是设置在轴向保持面之间，而是设置在该区域之外。该阀装置特别地能够设计成所谓的中心阀，在该中心阀中，阀芯具有至少一个堵塞件，该堵塞件与沿轴向定向的阀座配合，其中，这些构件构成限动装置。在这些座阀中，阀芯的终点位置在相当大的程度上取决于公差，因为堵塞件通常在与阀座配合的区域中由弹性材料组成，该弹性材料在一定程度上可弯曲的。

本发明有利的改进方案从从属权利要求可得知。