阀的制作方法

专利名称：阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阀，配有至少一个阀壳和至少一个可通过至少一个 片簧而被预紧到一个初始位置上的、可相对于阀壳移动的阀件，依此， 该片簧此有至少一个簧片，该簧片延伸在一个与外壳牢固地固定的保持 段和一个将预紧传递到阀件上的加荷段之间，而且为了获得预紧是如此 加以安装的，使得该簧片由于通过阀件的支撑而从其无预紧的中性位置 依偏移方向而被偏移到一个受预紧的工作位置中。
背景技术：
按EP 1158182 Bl所公开的这样一种阀， 一个可以摆动地;故支承在 一阀壳中的阀件借助 一 个安置在该阀件旁边的片簧而被预紧到 一 个闭 锁一个阀门通道的初始位置中。片簧是利用 一个保持段而被固定在阀壳 中，并利用一个加荷段施压到阀件上。加荷段支承在一个从保持段伸出 的簧片上，该簧片在片簧的拆卸的状态中占有一个通过成型所决定的无 预紧的中性位置。在将片簧嵌入到阀壳中时，加荷段支撑在阀件上，使 得簧片相对于保持段被偏移到一个受预紧的工作位置中。由于上述弹性 变形所产生的复位力形成作用于阀件的预紧。阀件通过一个在片簧旁边 沿着片簧延伸的弯曲执行机构特别是一个压电弯曲转换器而被激活。DE 10311238 Al和DE 10311239 B3公开了相类似的阀。不过，片 簧在该处不仅是松松地贴靠在阀件上，而且是与阀件牢固地焊接起来 的。使用一种片簧代替例如一种螺旋压力弹簧，具有如下优点可以实 现一种具有相对小的结构高度的阀。在采用螺旋压力弹簧的情况下，存 在这样的问题，即短的弹簧长度是与高的弹簧比率从而与高的用于阀的 运行的能源消耗相关联的，而较大的弹簧长度则要求相对多的安装空间。但是，片簧也不是没有问题的。其短的结构长度在这里也要求高的 动力；而较大的结构长度为了达到所希望的预紧就必须相当远地加以偏 转，这又会导致所需要的安装空间的负担。在EP 1158182 B1中业已提出在那里称之为簧舌的簧片如此地安 置在保持段上，使得该簧片在安装在阀壳中之前，即处于无预紧的中性 位置上时，以一个轻微的弯折倾斜地从保持段伸出。在安装在阀壳中时、 簧片须比在平的中性位置情况下加以较大得多偏转。即使在这种预紧的 条件下，也仍会局限于簧片的一种受限制的结构长度，因为簧片否则在 保持段和加荷段之间会发生严重的换凸现象，从而又要求许多空间位 置，甚至会影响到簧舌在进入受预紧的工作位置上时的活动性。具有高的弹率的片簧通常都有以下的缺点在制造和安装时，阀的 误差倾向是很大的。即使在有很小误差的情况下，由于高的弹簧刚性之 故会在所获得的预紧中出现大的偏差。这一点有碍于成本上合算的系列 性批量制造。发明内容本发明的 一项任务是改进文首述及的那种阀，使得即使在很小的安 装空间条件下，弹簧预紧也只有很小的误差倾向。为了解决上述任务，提出如下措施片簧具有这样一种结构造型，即簧片在中性位置上时在至少一个既与保持段又与加荷段有一定距离 的拐点处逆向于偏转方向加以弯折(偏转方向就是在从中性位置过渡到 受预紧的工作位置时的偏转方向)，从而使簧片在工作位置上相对中性 位置伸展。除了必要时也可以弯折向保持段和加荷段的过渡之外，簧片本身在 至少一个与保持段和加荷段有一定距离的位置(称作拐点)上逆着以下方向地加以折弯，当它在安装在阀壳中时从中性位置进入到工作位置弹 性变形时，它是沿该方向加以偏转的。在这种变形情况下，在拐点的逆 偏转方向的内侧上的弯曲角便会增大，其导致的结果是簧片略微地伸 长。没有这一拐点的连续地在整个簧片长度上延伸的隆起通过多个拐点 而分成多个纵长区段，在这些区段中的隆起度由于长度较小而同样是较 小的，所以簧片在受预紧的工作位置上总的说来，如果有的话，会经历 一个比没有至少一个拐点情况下小得多的挠曲。其结果是，即使在小的 安装空间中，片簧具有相对大的簧片长度和进而具有小的刚性，也是可 加以安装的，从而可将制造误差和安装误差的影响减小到最低程度。 从原则上说，本发明可用于各种阀型，按这类阀型，阀件是通过弹簧机构而被预紧到一个初始位置上，即通常是这样一个位置，在该位置 上阀件关闭 一个阀门通道。特别有利的当然是结合那种其操纵机构具有 一个可电激活的弯曲执行机构尤其是一个压电弯曲转换器的阀，来予以 实现。于此，片簧可以节省空间地沿着弯曲执行机构而被安置在这样一 侧上，即在激活时弯曲执行机构被偏转所朝向的那 一侧。本发明的 一些有利的发展见各项从属权利要求中所述。一般说来，利用唯一的一个分别离保持段和离加荷段都有一定距离 地加以布置的拐点，就能取得有利的结果。限定于一个唯一的拐点，也 具有一个制造很简单的优点。通常将片簧做成模压弯曲部件，每个拐点 都决定一个弯制过程，从而通过相应少数的拐点，使制造费用保持在一 个合宜的范围内。从原则上说还有一个可能性，就是在簧片上配置多个特别是许多个 彼此依轴向保持一定距离的拐点。相邻的拐点之间的距离越小，则在该 处在变形到产生在受预紧的工作位置上时挠曲度就越小。在实现唯一 的 一个拐点时，建议离加荷段的距离定在至少为簧片总长度的20%的数量级内。已证明特别有利的是布置离加荷段的距离为簧 片总长度的50%至70%,最好为大约60%。为了达到所要求的目的，特别大的弯折也是没有必要的。在拐点的 内侧所测量的弯折角毫无疑问地可以是一个钝角。还可以这么做，就是将簧片和保持段之间的过渡区和/或将簧片和加 荷段之间的过渡区也设计为具有相同弯折方向的拐点。这样，片簧的成 型就可最佳地适合于有关区域的相对位置，在安装后的工作位置上，片 簧应以它的保持段和以它的加荷段支撑在所述有关区域上。保持段可以具有 一个支撑在阀壳上的保持板。为了实现精确的定 中，保持板可以由一个最好由至少两个固定孔穿过，分别有一个布置在 阀壳上的定位销啮合到这些固定孔中。片簧最好不用附加的单独的固定元件如螺钉或铆钉而固定在阀壳 上。在保持板上可以在侧向成型有弹性的保持衬板，衬板在插入到阀壳 时与阀壳的内表面相夹紧。还有这样的可能性，就是为阀壳配置一个壳盖，并将片簧预先安装 在该壳盖上，使这些部件可作为结构单元装配成。首先为了匹配于一个用于操纵阀件的弯曲执行机构的特定结构形式，存在这样的可能性，就是为片簧配置一个以上的从保持段伸出的簧片。如果按EP 1207329 Bl的样板，弯曲执行机构例如拥有两个可彼此 独立地激活的并列地布置的弯曲执行机构区段，则片簧也可以具有两个 从保持段伸入到同一个方向的各自有一次或多次加以弯折的簧片，这两 个簧片各自与弯曲转换区段中的一个相配合。特别为了实现对一个弯曲执行机构的特定支撑，片簧除了至少一个 簧片之外，还可以具有至少 一个在保持段的对置一侧伸出的有弹性的支 撑臂。这样一个支撑臂可以结合一个簧片实现一个弯曲执行机构的简单 的悬挂，而且在保证转矩平衡。片簧最好设计成整件式的，而且最好用弹簧钢制成。拐点可以通过 原材料的塑性变形来产生。当然还有这样的可能性，就是直接通过原始 成型来实现弯折成型，在采用塑料时，特别通过注塑来实现弯折成型。如果为了对阀件的操纵，阀包含一个具有纵向延伸的、最好为条带 状的弯曲执行机构的话，则阀件可以是一个关于弯曲执行机构的单独的 元件，或者也可以与弯曲执行机构设计成一个结构单元。在后一种情况 下存在这样的可能性，就是将阀件固定地安置在弯曲执行机构上，或者 直接地作为弯曲执行机构的组成部分予以实现。所谓弯曲执行机构，特别指的是一种压电弯曲转换器。其它设计形 式有用双金属或用形状记忆材料(记忆金属)制成的弯曲执行机构。不管怎样，下述做法是有利的片簧在弯曲执行机构旁沿着其延伸， 使得簧片的至少 一个拐点的内側是朝向弯曲执行机构的。


下面将参照附图对本发明做详细说明。附图表示 图1本发明提出的阀的一个优选的第一结构形式的纵剖面，是作为 压电阀设计的，配有一个作为弯曲转换器设计的弯曲执行机构，片簧附 带地以虚线表示处于其装配前所处的中性位置上，以便能更好地在这一 无预紧的中性位置和有预紧的工作位置之间进行比较；图2处于无预紧的中性位置上的片簧详图(中性位置以实线表示)， 并与处于有预紧的工作位置上的情况相比较(工作位置以点线表示)，簧片的i曲线，并与现有技)情况:点二线)进行比较；，图3未装配时的片簧的依图2中箭头III方向观察的详图，点划线9还表示 一 个弯曲执行机构；图4未装配时的片簧依箭头IV方向观察的前视图，以点划线表示 其在阀壳的一个壳盖上固定部；图5可与图3相比较， 一个未装配的本发明提出的片簧的另一结构 形式俯视图，该片簧于此具有两个簧片及两个支撑臂。
具体实施方式
图1表示本发明提出的一种设计为压电阀的阀1的优选实施形式。 当然，本发明还适用于具有其它运行构思的阀型。图1包含一个阀壳2，该阀壳最好由一个阀壳主体部分3和一个密 封地固定在其上的阀壳盖部4组合而成。阀壳主体部分3具有一个底壁 5和一个从该底壁伸出的側壁6，阀壳盖部4 -皮安置在側壁6的端部区 域上，使得阀壳盖部与阀壳主体部分3共同地形成一个阀腔7。阀壳盖 部4可以至少部分地插入到阀壳主体部分3中。最好密封地将阀壳盖部 4同阀壳主体部分3粘合起来或焊接起来。本实施例的阀1是作为2/2-方向阀设计的，尽管也可能还有其它功 能。两个穿过阀壳2的壁部的阀门通道8、 9汇入其阀腔7中，这两个 阀门通道利用一个相对于阀壳2可移动的阀件12有选择地可4皮此流体 相连通或者相分离。阀件12是为第一阀门通道8配置的，该阀门通道 在阀1工作时通常同一个提供待控制的压力介质的压力源相连通。可特 别使用压缩空气作为压力介质，尽管岡1也适用于控制其它气态介质及 液压介质。第 一 阀门通道8穿过底壁5 。该阀门通道具有一个朝向阀腔7的第 一通道口 13,该通道口由一个阀座14所包住，阀件2与该阀座相对置。 例如阀座14是在一个插入底壁5的特别用金属制成的阀座体15上形成 的。与通常用塑料制成的阀壳2相比，阀座体15是明显更抗磨损的。 从磨损的原因上考虑，阀件12也最好用金属制成。例如，阀件12是设计成球形的，并从侧向支撑在一个连接到阀座 14上的导隙16中，使得它为了打开和关闭第一阀门通道口 13,能够实 现一种以双箭头表示的相对于底壁5和阀座体15的转换运动17。另一个即第二个阀门通道9在没有阀件情况下在任一位置上汇入到 阀腔7中。第二阀门通道9最好也穿过底壁5,特别是布置在笫一阀门通道8的近旁。配置第二阀门通道9,是为了在工作中与一个在图中未进一步绘示 出的用户相连接，例如一个流体操作的驱动装置。在阀腔7的内部有一个用于操作阀件12的、可相对于阀壳2移动 的操纵机构18。操纵机构18是可以电激活的。此外，在操纵机构18上 连接有电导线22，该电导线密封地通过阀壳2的壁部而朝外被引出。所谓操纵机构18例如是一个具有纵向延伸的条形或条带形的弯曲 执行机构23。它基本上平行于底壁5延伸，它的一个在阀腔7的内部自 由地终止的端段越过阀件12伸出，并形成一个与阀件12相配合的操纵 段24。通过相应的电触发，该操纵段24可以:故促使实现一个以双箭头 表示的驱动运动26,在这种情况下，该操纵区段通过弯曲执行机构23 的弯曲而在一个与图平面相平行的偏转平面27中相对于阀壳2摆动。 于此，操纵段24朝向阀件12移动或者朝相反方向移动。操纵段24相对于弯曲执行机构23的一个支撑在阀壳2上的支承段 25进行弯曲。该支承段特别是由弯曲执行机构23的对置于操纵段24的 端段形成的。弯曲执行机构23例如可以是一种记忆-金属-弯曲执行机构，或一种 双金属-弯曲执行机构。按本实施例，它最好是压电弯曲转换器。如若经 过电导线22施加一个合适的触发电压，则弯曲转换器弯曲，而操纵段 24执行前面已述及的驱动运动26。由于压电弯曲转换器作为这种转换器已是众所周知的，所以在这一 点上详细说明其构造就是多余的。弯曲转换器最好包含有弹性的承载层 28,该承载层在一个或两个依驱动运动26的方向取向的侧表面上用一 种压电材料层29特别是压电陶瓷加以覆盖。操纵段24总是贴靠在阀件12上的对置于阀座14的一边上。这一 点可以直接实现、或者按本实施例在中接连接一个固定在弯曲执行机构 23上的力传递元件32的情况下予以实现。力传递元件32是用金属制成 的，所以在与阀件12接触时几乎不会产生磨损，而且弯曲执行机构23 本身也是有防磨损保护的。力传递元件32特别按照一种夹子形夹设计成形的，并从自由端侧 插壳置到操纵段2 4上，所以它在其两个依驱动运动2 6的方向取向的侧 面上分别以一个夹臂33、 34位于该操纵段侧面夹持着。第一夹臂33压在阀件12上。可以看出，依本实施例，阀件12是一个对于弯曲执行机构23的分 开的元件。但是，与此有所不同的是，弯曲执行机构23也可以直接地 自身带有阀件12或者形成阀件12。弯曲执行机构23在一个最好设计成整体式的、特别是用一种有弹 性的金属制成的片簧35的共同作用下与阀壳固定。该片簧35具有一种 纵长延伸，同弯曲执行机构23—起被安置在阀腔7的内部。片簧35 — 方面支撑在阀壳2上，另一方面支撑在弯曲执行机构23上，它对操纵 段24加荷，使得操纵段将阀件12预紧到一个密封地贴靠在阀座14上 的原始位置中。阀件12的原始位置在这里也是一个封锁第一阀门通道8 的关闭位置。通过电激活弯曲执行机构23,操纵段24从阀座14被偏移开，使得 阀件12可以从阀座14抬起，并可在两个阀门通道8、 9之间使流体流 动通过阀腔7。于此，流体流过导引凹槽16，从固定于凹槽中的球形阀 件12旁边流过。于是，弯曲执行机构23便可贴靠在一个在下文中还要 详加说明的阀壳2的另一支承部(支撑突起部68)上。在将操纵电压除去后，片簧35将弯曲执行机构23,同时也将阀件 12压回到原始位置。在下文中，弯曲执行机构12的朝向底壁5的那一侧称作下侧，与 之对置的那一側称作上侧，并不通过使用这两个名称来施加限制。片簧35是一种纵长形的结构，在弯曲执行机构23的上侧上沿着弯 曲执行机构延伸。片簧35的纵轴线则在偏转平面27的范围内延伸。片簧35具有一个保持段36,通过该保持段，片簧被固定在阀壳2 上的一个在上面对置于弯曲执行机构23的区域中。该在下文中称之为 固定区42离弯曲执行机构23的为支承段25所配置的后侧端区比离操 纵段24借以终止的相对置的前端区近。固定区42离弯曲执行机构23 的前端区的距离例如大致是离后侧端区的距离的两倍。从保持段36出发，片簧35的一个有弹性的例如设计呈舌形的簧片 37朝着弯曲执行机构23的操纵段24的方向延伸，片簧35的加荷段38 在对置于保持段36的前側上连接到簧片上。加荷段38经过力传递元件32的笫二夹壁34而支撑在操纵段24上， 并向阀件12的方向对操纵萃殳加荷。这样，加荷l更38^f更向初始位置的方向对阀件12施加一个预紧力Fv。沿着与簧片37相逆的方向，即向着弯曲执行机构23的后侧端区的 方向，从保持段36伸出一个最好设计得比簧片37短的有弹性的支撑臂 43。该支撑臂以一个安置在其自由端区上的支撑段44在弯曲执行机构 23的后侧端区附近加载支撑段25。于此，对支承段25所施加的保持力 FH是与预紧力Fv同向的，即朝向底壁5加以定向的。支承段25通过支撑段44以一个配置在底壁5上的反向支承段45 加以夹紧。反向支承段45可以同底壁5设计成整体式的，依本实施例 当然是由一个调节螺钉46形成的，该调节螺钉被旋入到底壁5中，它 可以顺着和逆着保持力FH的方向进行调节。这样，支承段25的关于阀 壳2的相对位置可以在其垂直方向加以校正。片簧35特别是如此设计的，使得它在弯曲执行机构23去激活时针 对固定区42而处于一种转矩平衡中。这样，便可确保片簧35即使不 用特定固定措施也能获得一个可靠限定的位置。根本没有必要通过螺钉 或铆钉或者别的接合连接方式将保持段36固定地同阀壳盖体4的朝向 弯曲执行机构23的内表面夹紧起来。保持段36由支撑在弯曲执行机构 23上的片簧35向上压，并与阀壳盖体4的内表面夹紧。于此，保持段36特别经过一个平面的保持板47而支撑在阀壳盖体 4的内表面上。为了预给定对阀壳盖体4所希望的相对位置，保持板47 由两个固定孔48穿透，分别有一个定位销子52形状配合地啮入到这两 个固定孔中。该定位销子从阀壳盖体4的内表面朝弯曲执行机构23向 上伸出。通过这两个定位销子52，片簧35既可依纵向又可依横向实现位置 固定，而且可防止扭转。为了组装阀1,最好在先将弯曲执行机构23装入到阀壳主体部分3 中之后，将预先装配好的由阀壳盖体4和固定在其上的片簧35组成的 结构单元安置到阀壳主体部分3上。为了获得上述的结构单元，在保持板47的两个横向于片簧的纵轴 线地定向的側边上，分别安置一个与保持板47的伸展平面相垂直地伸 出的有弹性的保持衬板53。这些保持衬板53在将片簧35安装在阀壳盖 体4上之前，按照图4所示轻微地彼此分开。从阀壳盖体4向内伸出两 个侧向的刚性的保持突起部54，它们之间的距离小于尚未变形的两个保持衬板53之间的距离。将片簧35以其保持段36压入到保持突起部54 之间，使得保持突起部54有弹性地彼此对中地变形，并牢固地与保持 突起部54的内表面夹紧。这样，片簧35即使不用附加的粘接、焊接、 螺钉连接或铆接，也可牢固地保持在阀壳盖体4上，从而可作为结构单 元简单地与阀壳盖体4装配。图2至4表示在装配到阀壳2中之前，片簧35以实线示于其无预 紧力的中性位置上。在图1中这个无预紧力的中性位置以点线表示。在该中性位置上，簧片37在一个确定至保持段36的过渡区的第一 内拐点55上相对于保持段36,朝向装配时向着弯曲执行机构23的那一 侧加以弯折。为了便于区别起见，片簧35的这一侧在下文中称作底侧。同样地，支撑臂43经过一个第二内拐点56也以同样弯折的延伸而 连接到保持段36上。于此，弯折特别涉及到保持段36的主扩展平面57， 该扩展平面则是由保持板47加以确定的，保持板在安装后的状态中是 "平坦"地贴靠在阀壳盖体4的内侧上或者贴靠在定位销子52的一个 台阶部上。总之，通过这种弯折可达到下述目的无论是加荷段38还是支撑 段44都可以在片簧35的中性位置上以离主扩展平面57的距离a、 b加 以安置。在片簧35安装在阀壳2中之后，在加荷段38和主扩展平面57之 间或支撑段44和主扩展平面57之间的距离a，、 b，是比较小的，在图2 中根据用点线表示的片簧35可以理解到这两个距离。这两个距离减小 是由于下述原因所致簧片37和支撑臂43在将安装片簧35时在内拐 点55、 56的范围中就会在减小弯折的意义上变形，这是以支撑在操纵 段2 4上和支承段2 5上所引起的。这样，簧片37和支撑臂43在安装好片簧35的情况下就从一直处 于无预紧的中性位置而被偏移到一个工作位置中，该工作位置在图2中 以点线表示，在图1中以实线表示。上述偏转是在形成复位弹力的情况下实现的，从复位弹力最终产生 预紧力Fv和保持力Fh。在从中性位置过渡到工作位置中时，通过所述 的支撑，簧片37和支撑臂43都可沿着一个离开弯曲执行机构23向上 的偏寿争方向62力0以<扁專争。对本发明特别重要的还有这样一种情况，就是簧片37在至少另一个依片簧35的纵向既与保持段36又与加荷段38有一定距离的拐点58 上自身朝弯曲执行机构23加以弯折，也就是逆着簧片37的偏转方向62 加以弯折。还可在图1和2中看出处于中性位置上的簧片37的^:弯折 的纵向延伸。足够的是，这种弯折限于一个角度，使簧片37的依轴向于两侧连 接到拐点58的纵向区段在拐点58的朝向弯曲执行机构23的内側上形 成一个钝的弯曲角63。为了区分不同的拐点55、 56,所述至少一个安置在簧片37的纵向 延伸中的拐点58在下文中也称之为"附加拐点58"。若没有附加拐点58,则簧片37在其工作位置上时大致处在图2中 以点划虛线表示的弯曲线64上，该弯曲线连续地在簧片37的两个端区 之间延伸。于此，簧片37依照朝弯曲执行机构23的方向相对大地加以 拱曲。通过附加拐点58,簧片37便分成为各自独立的弯曲的纵长区段。 从图2中可看出簧片37在受到预紧的工作位置上时具有多条依轴向 相接的以虛线表示的弯曲线65,其中有一条线从附加拐点58 —直延伸 到保持段36的出发点；另一条线则从附加拐点58 —直延伸到加荷段38 的出发点。这些弯曲线65下较短了，因此它们所具有的挠曲度比起没 有弯折的簧片37所产生的较长的弯曲线64来，要小得多。这样，在受 预紧的簧片37和弯曲执行机构23之间就有更多的空间，以实现操纵段 24的偏转。这就是说，通过至少一个附加拐点58,就能以相对小的高 度将片簧35和弯曲执行机构23安置在阀腔7中。在装配时实现偏转62的情况下，内側面上存在的弯曲角63扩大了 ， 正如此外在内拐点55、 56上的弯曲角那样。因此，簧片37在过渡到工 作位置上时被转移到一个伸长位置中。换言之，就是处在中性位置上的 加荷段38离保持段36的距离小于其处在工作位置上时离保持段的距 离。依本实施例，支撑臂43在第二内拐点56和支撑段44之间是不加 以弯折的。于此，该支撑臂具有一种特定的线性延伸。不过，完全可能 的是，即使在这种延伸中也至少可加入附加拐点，支撑臂43在该附加 拐点上逆其偏转方向62加以弯折。加荷段38最好经过一个第一外拐点66而连接到簧片37上。加荷段38可以特别呈钩状地加以弯曲，它以其凸的外表面贴靠在力传递元 件32上或者直接贴靠在弯曲执行机构23上。在第一外拐点66上，片 簧35最好也是逆其偏转方向62加以弯折。支撑段44也可和加荷段38 —样设计。它最好经过一个第二外拐点 67而连接到支撑臂43的线性的纵向区段上。支撑臂43在它的在保持段36和支撑段44之间延伸的纵向区段上， 在一个或多个依纵向保持一定间距的位置上，逆偏转方向62加以弯4斤， 以便获得与簧片37相同的效应。按图1至4所示的实施例，簧片37正好只有一个附加拐点58。该 拐点离加荷段38的距离(在簧片37的中性位置上观察)最好是簧片37 的总长度的至少20%。离加荷段38的距离最好在簧片37的总长度的 50%至70%范围内，而以大约为总长度的60%最佳。在图2至4中以点划线表示，簧片37当然也可以沿其纵向具有多 个彼此相隔一定间距的附加拐点58。例如，另一个附加拐点58以点划 线表示，所以在这里簧片37具有两个既彼此有一定距离又离加荷l殳38 和离支撑段44保持一定间距的附加拐点58。这样，对应于簧片37的各 个被弯折的纵向区段的弯曲线65的长度还可进一步减小。当然，簧片37也可以配有两个以上的拐线58。支撑臂43也可以在保持段36和支撑段44之间有多个彼此有一定 间距的拐点。无论对于簧片37条件下还是支撑臂43，所有拐点的弯曲方向最好 都是同一的。所有的拐点55、 56、 58、 66、 67最好都通过一条垂直于片簧35的 纵轴线特别是与之成直角地延伸的弯曲线来表征。图5表示一种片簧35的一个改进的实施形式，依此，与以前实施 形式可相应的部件都用一致的附图标记表示。这种片簧35与以前述及 的片簧的区别在于簧片37和支撑臂43的数量。其各自都有两件。两个 向同一个方向从保持段36伸出的簧片37以其本身而言分别都是按上面 所述方式加以设计的，但都是可彼此独立地有弹性地弯曲的。利用这样 一个片簧35,可以同时使两个弯曲执行机构23被加荷，或者使同一个 弯曲执行机构的两个可彼此独立地弯曲的操纵段受到加荷。经过支撑段44可以使分开的弯曲执行机构23的支承段25得到支撑，或者说一个具有多个操纵段的弯曲执行机构的 一个共同的支承段可 得到支撑。即使按图5所示的实施形式，簧片37以及最好还有支撑臂43都可 以具有一个以上的附加拐点58。此外，还有这样的可能性，就是配置不同数量的簧片37和支撑臂 43。例如，可将两个簧片37只同一个支撑臂43相联合。现在回到图l至4所示的实施例，可以看出一种支撑突出部68，该 支撑突出部被布置在反支承段45和阀件12之间、弯曲执行机构23的 下方的底壁5上，并从该底壁向弯曲执行机构23伸出。若弯曲执行机 构23以电激活，则它以其居中的纵向段朝下支撑在支撑突出部68上， 从而使操纵段24按所要求的方式朝上加以偏转。若弯曲执行机构23独 立于片簧35与壳体在其支承段25上固定，则那种附加的支撑就是多余 的了。特别在这种情况下，连支撑臂43都可以放弃。在对置于阀件12的上側上，与操纵段24相对地最好有一个安置在 阀壳2的壁部中的升降调节螺钉72。该调节螺旋限制着操纵段24的偏 转，从而确定阀件12的第二转换位置。由于该调节螺钉可在偏转平面 24中可调，所以可实现个别调节，尤其可借以补偿误差。再概括一下，片簧35按本实施例具有一个特别是整体式的纵向区 段，它包含保持段36、簧片37和加荷段38,在保持段36和簧片37之 间至少有一个第一内拐点55,在簧片37的延伸中有至少一个附加拐点 58。 一个第一外拐点66最好也在簧片37和加荷革殳38之间的过渡区域 中。所有的这些拐点55、 58、 66的弯折方向都是相同的，所以各自的 拐点-内侧都是朝向加荷元件的，即朝向弯曲执行机构23,上述拐点-内 侧就是这样的侧边，在此侧边上，片簧35的两侧上与相关拐点相连的 纵区段形成一个小于180°的角。在安装时和安装后，保持段36如此地支撑在阀壳2上，使得它在 偏转平面27中是不可摆动的。在安装时，弯曲执行机构23依与弯折方 向相反的方向，以一个偏转力FA由下向上地对加荷革殳38施压，这样， 整个簧片37便相对于保持段36依偏转方向62摆动。在进行摆动时， 便产生预紧力Fv。由于簧片37在加荷段38和保持段36之间具有所述 至少一个附加拐点58,所以受到预紧的簧片37的挠曲度要明显小于没 有附加拐点58情况下的挠曲度。簧片37在有预紧的工作位置上时甚至延伸。因此，片簧35可以被安置在一个相对低的装配空间中。这一点允 许实现很扁平结构的阀，特别是压电阀。同时还有一种可能性，就是可 相对大地设计用于预紧的偏转行程62。因此，各个部分的误差和接合误 差对于额定弹力的影响可减小到最小程度。在采用一种具有平緩弹簧特 性曲线和大的预紧行程的片簧的情况下，预紧行程(偏转行程)中由容 差所决定的偏差对所获得的预紧不会产生明显影响。虽然有大的预紧行 程，片簧35在受预紧的工作位置上，只有一个4艮小的结构高度(与主 扩展平面57成直角地测量)，所以它可以具有很小高度地安置在一个 阀腔7中。
权利要求
1.阀，有至少一个阀壳(2)和至少一个被至少一个片簧(35)预紧到初始位置上的、可相对于阀壳(2)移动的阀件(12)，片簧(35)具有至少一个簧片(37)，该簧片延伸在与阀壳固定的保持段(36)和将预紧力传递到阀件(12)上的加荷段(38)之间，为了获得预紧力装配片簧，使得簧片(37)由于通过阀件(12)的支撑，从其无预紧的中性位置依偏转方向(62)而被偏移到受预紧的工作位置中，其特征在于片簧(35)具有构形，使得簧片(37)在中性位置上时在至少一个既与保持区(36)又与加荷段(38)都间隔的拐点(58)上逆偏转方向(62)弯折，从而使得它在工作位置上可相对于中性位置伸展。
2. 按权利要求1所述的阀， 其特征在于簧片(37 )在保持段(36 )和加荷段(38 )之间正好有一个拐点(58 )。
3. 按权利要求2所述的阀， 其特征在于在簧片(37)的中性位置上，唯一的拐点(58)离加荷段(38)的 距离至少为簧片(37)的总长度的20%。
4. 按权利要求2或3所述的阀， 其特征在于在簧片(37)的中性位置上，唯一的拐点(58)离加荷段(38)的 距离在簧片(37)的总长度的50%至70%的范围内，最好为该总长度的 大约60%。
5. 按权利要求1所述的阀， 其特征在于簧片(37)在保持段(36)和加荷段(38)之间具有多个依簧片(37) 的纵向彼此间隔的拐点(58),于此，簧片(37)在所有拐点(58)上 都逆着偏转方向(62)弯折。
6. 按权利要求1至5中任一项所述的阀， 其特征在于簧片(37)的在两侧与所述至少一个拐点(58)相连的纵区段在拐 点(58)的内侧上形成钝角。
7. 按权利要求1至6中任一项所述的阀， 其特征在于在簧片(37)和保持段(36)之间的过渡区通过另一个拐点(55) 加以确定，片簧(35)在该另一个拐点(55)上也是逆着簧片(37)的 偏转方向(62)弯折的。
8. 按权利要求1至7中任一项所述的阀， 其特征在于在簧片(37)和加荷段(38)之间的过渡区是通过另一个拐点(66) 加以确定的，片簧(35)在该另一个拐点(66)上也是逆着簧片(37) 的偏转方向(62)弯折的。
9. 按权利要求1至8中任一项所述的阀， 其特征在于保持段(36)具有支撑在阀壳(2)上的保持板(47)。
10. 按权利要求9所述的阀， 其特征在于保持板(47)由至少一个固定孔(48)穿过，安置在阀壳(2)上 的定位销(52)啮合到该固定孔中，用以预给定片簧(35)和阀壳(2) 之间的相对位置。
11. 按权利要求9或IO所述的阀， 其特征在于从保持板(47)的两个横向于片簧(35)的纵轴线的侧边，分别有 至少一个有弹性的保持衬板(53 )垂直于保持板(47 )的主扩展平面(57 ) 伸出，保持段(36)经过该保持衬板(53)而与阀壳(2)的内表面夹 紧，从而与阀壳牢固地固定。
12. 按权利要求11所述的阀， 其特征在于阀壳(2)具有安置在阀壳主体部分(3)上的阀壳盖体(4),有 两个刚性保持突出部(54)从该盖体伸出，保持段(36)通过保持衬板 (53)而被夹紧在该两个保持突出部之间，使得阀壳盖体(4)和片簧 (35)在安装在阀壳主体部分(3)上之前就形成结构单元。
13. 按权利要求1至12中任一项所述的阀， 其特征在于片簧(35)的加荷段(38)是成钩形地弯曲的。
14. 按权利要求1至13中任一项所述的阀， 其特征在于从保持段(36)朝同相同方向至少有两个彼此间隔地并排延伸的簧 片(37)伸出，这两个簧片在其纵向延伸中各自有至少一个拐点(58)。
15. 按权利要求1至14中任一项所述的阀， 其特征在于从保持段(36),在对置于簧片(37)的一边，按相对簧片(37) 的相反方向，伸出片簧(35)的至少一个有弹性的支撑臂(43)。
16. 按权利要求1至15中任一项所述的阀， 其特征在于片簧(35 )是设计成整体式的，特别是用 一种有弹性的金属制成的。
17. 按权利要求1至16中任一项所述的阀， 其特征在于为了操纵阀件(12),它具有有纵向延伸段、借助电触发装置而可 在偏转平面(27)中进行偏转的弯曲执行机构(23)。
18. 按权利要求17所述的阀， 其特征在于簧片(37)的偏转方向(62)是与弯曲执行机构(23)的偏转平面 (27)相重合的。
19. 按权利要求17或18所述的阀， 其特征在于弯曲执行机构(23)由压电弯曲转换器构成。
20. 4姿权利要求17至19中任一项所述的阀， 其特征在于阀件(12)是相对弯曲执行机构(23)分开的、可以由弯曲执行机 构(23)加荷的元件。
21. 按权利要求17至20中任一项所述的阀， 其特征在于片簧(35)的加荷段(38)作用于弯曲执行机构(23)。
22. 按权利要求21所述的阀， 其特征在于片簧(35)在弯曲执行机构(23)旁边沿着后者延伸，簧片(37) 的所述至少一个拐点(58)的内側是朝向弯曲执行机构(23)的。 23.按权利要求22所述的阀， 其特征在于加荷段(38)作用于弯曲执行机构(23)的端段，而保持段(36) 则支撑在阀壳(2)上的对置于偏转平面(27)中弯曲执行机构(23) 的位置上。
全文摘要
涉及一种阀，其阀件(12)是通过一个片簧(35)而被预紧到一个初始位置中。预紧是由一个簧片(37)产生的，该簧片从其无预紧的中性位置相对于一个保持段(36)沿着一偏转方向(62)而被偏转到一个受预紧的工作位置中。簧片(37)具有至少一个拐点(58)，所以它虽然有强大的偏转也只是很小地被弯曲，因而只需要很少的安装空间。
文档编号F16K31/02GK101328987SQ20081012867
公开日2008年12月24日 申请日期2008年6月23日 优先权日2007年6月21日
发明者A·迪克霍夫, J·安德尔, M·梅克尔, P·韦布林格 申请人:费斯托股份有限两合公司