[发明专利]阀、泵系统和用于操作泵系统的方法

说明书

本发明属于工程领域并且具体地涉及流体阀和通过这种阀控制的液压或气动泵系统。

在各种实施方式中，已知的是用于打开和关闭流体管道或用于控制液压和/或气动回路的阀。这种阀在它们的负载能力、响应速度或致动可能性、密封性、压力载荷能力和可以在没有显著磨损的情况下进行的切换操作的次数方面有所不同。这种阀的关于材料选择、式样以及容许制造公差的设计取决于各种要求。

因流体回路在几个大气动超压的压力范围下，滑动阀例如被致动，据此，滑动件能在连接块的孔中平移地移动，并且通过设置在滑动件中的凹部，根据滑动位置将连接块的不同开口或通道相互连接。可以通过这种阀选择性地使不同的流体管道经受压力。

这种滑动件相对于它在其中移动的孔的尺寸的间隙公差的大小可以是例如数百毫米，以便避免不能允许的泄漏。在给定正确确定尺寸的公差的情况下，随着这种滑动件的移动，可以形成气垫效应，并且这种效应避免了直接接触和磨损。

此外，从Numatics GmbH公司的德国专利文献DE 10 2006 011 580 B3中已知气动控制的旋转滑阀装置，该装置用于控制压缩空气并且设想到能在筒状孔内旋转并且可以被旋转并被驱动的控制滑动件（控制阀），其中，控制滑动件包括表面凹槽或内部通道，该表面凹槽或内部通道根据旋转位置而将连接块中的横向孔相互连接或者将它们相互分开。由此，连接块中的筒状孔和控制滑动件之间的筒状间隙被确定尺寸，使得根据空气轴承原理提供低摩擦的安装。

从引用的专利文献中清楚的是，在每种情况下，连接块中的不同通道被布置在相对于滑动件旋转轴线的不同轴向高度，并且通过滑动件相互连接。

任务通常引发以如下方式切换气动回路，即，一方面使管道和阀的气动阻力在不同切换位置最小并且另一方面使在不同切换位置处保持气动流阻尽可能恒定。

从US 5232 434中已知具有两个隔膜心脏泵以及切换阀的系统。

切换阀是从WO 89/01600 A2中已知，在该切换阀的情况下，通过空心圆筒中的控制销转换通道。为了在空心圆筒中位于不同轴向高度的几个通道之间切换，使用转换通道，在控制销中，转换通道从第一轴向位置运行到第二轴向位置。这要求复杂的并且难以制造的控制销的设计。

本发明的目的在于提供一种阀，该阀结合了快速和有效的切换可能性与尽可能最小的流阻以及阀的简单的设计构造。

通过根据专利的权利要求1的本发明特征实现这个目的。

根据本发明，为此目的，对于控制流体流动的阀，设置连接块，所述连接块包括筒状对称凹部，其中，至少一个第一入口通道和第二入口通道以及第一出口和第二出口通道在所述凹部的外周面中伸出。此外，设置控制销，所述控制销被装配到所述凹部中，并且能绕旋转轴线旋转，所述控制销包括至少两个贯穿通道并且根据其角位置而将所述连接块的所述入口通道和所述出口通道中的不同的通道相互连接。为此，所述控制销中设置有第一贯穿通道以及第二贯穿通道，并且该第一贯穿通道专门地将所述连接块的相对于所述旋转轴线在第一轴向高度处伸出的通道相互连接，并且该第二贯穿通道专门地将所述连接块的在第二轴向高度处延出的通道相互连接。

以这种方式，确保在控制销的不同切换位置中，在每种情况下贯穿通道专门地相对于旋转轴线的单个轴向高度处延伸，并且据此，待被接通的各种通道不具有在控制销的纵向方向（旋转轴线的方向）上延伸的通道部分，使得贯穿通道的方向变化最小。通过这样使阀在不同位置下的流阻最小。此外，待被加工到控制销中的贯穿通道关于设计非常容易实现，这是因为它们不需要包括在控制销的纵向方向上延伸的部分。为此，它们可以被实现为例如控制销中的简单的横向孔。

保持切换时的死体积小，这是因为通过这样还可以保持贯穿通道的长度短。

可以通过旋转销来致动的这种阀的另外的优点在于以下事实，即，待受控制的压力的施加没有释放作用在阀的活动元件上的力。因此，没有给出由于起作用的压力而导致的阀未对准的倾向。

本发明的一个实施方式设想，在连接块中设置有在凹部的外周面中在第一轴向高度处伸出的至少一个第一转换通道并且将该伸出部连接至第二轴向高度处伸出的通道。

因此在第一轴向高度处设置入口通道的伸出部、出口通道的伸出部和转换通道的伸出部，其中，在控制销的不同旋转位置中所提及的三个通道可以相互连接。在一个切换位置，由此入口通道可以连接至出口通道，这意味着，阀以直线方式通过入口通道和出口通道之间的流体管道连接。