阀模块的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于影响可用流体来使之运转的负载的流体供给部的阀模块，带有：阀壳体(4)，其确定阀腔(17)与预控制室(23)，其中，阀腔带有至输入接口(18)和输出接口(19)的流体相连的连接部，而预控制室带有至工作接口(24)的流体相连的连接部；以及可运动地容纳在阀腔(17)中的阀元件(5)；以及可运动地容纳在预控制室(23)中的调整元件(6)，其与阀元件(5)在运动方面相联结，从而可取决于预控制室(23)的压力加载调整调整元件(6)和与其相联结的阀元件(5)的位置；以及传感器装置(26)，其用于确定阀元件(5)和/或调整元件(6)沿着运动轴线(21)的位置，其特征在于，传感器装置(26)包括电的线圈组件(30)，其环状地包围来自包括工作接口(24)、输入接口(18)、输出接口(19)的组中的至少一个流体接口。
【专利说明】阀模块
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于影响可用流体来使之运转的负载的流体供给部的阀模块，其带有:阀壳体，其确定阀腔和预控制室，其中，该阀腔带有至输入接口和输出接口的流体相连的连接部，而预控制室带有至工作接口的流体相连的连接部；以及可运动地容纳在阀腔中的阀元件，其可在封锁状态和释放状态之间来调整，以影响在输入接口和输出接口之间的自由的流截面；以及可运动地容纳在预控制室中的调整元件，其与阀元件在运动方面相联结，从而可取决于预控制室的压力加载调整调整元件和与其相联结的阀元件的位置；以及传感器装置，其用于确定阀元件和/或调整元件沿着运动轴线的位置。
【背景技术】
[0002]从文献WO 2007/118674 A2中已知一种阀装置，在其中，借助于位移传感器(Hubsensor)确定电枢或阀活塞的位置。位移传感器可为感应式的无接触的传感器，其布置在电枢室之外。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种带有紧凑的结构形式的阀装置。
[0004]对于开头提及的类型的阀装置，该目的利用权利要求1的特征来实现。
[0005]根据本发明设置成:传感器装置包括电的线圈组件，其环绕地包围来自包括工作接口、输入接口、输出接口的组中的至少一个流体接口。例如，线圈组件可为在印刷电路板上的扁平线圈或者缠绕的线盘(Drahtspule)。在扁平线圈中，绕组布置成螺旋形，如有可能还布置在彼此平行地布置的多个导体电路平面中。在线盘中，绕组优选地由绝缘线制成并且缠绕在盘芯上。优选地，盘芯构造成管状并且用作用于来自包括工作接口、输入接口、输出接口的组中的流体接口中的一个的联接接头。由此实现传感器装置的紧凑的设计方案，此外，可由此保证线圈组件可布置成尽可能地靠近调整元件和/或阀元件，从而通过在线圈组件和调整元件和/或阀元件之间的相对运动尽可能强地相互影响由线圈发出的磁场，并且因此小的线圈和/或通过线圈的很低的能通量是足够的。
[0006]在从属权利要求中给出了本发明的其它有利的改进方案。
[0007]如果线圈组件的绕组轴线和阀元件和/或调整元件的运动轴线至少基本上彼此平行地地取向，尤其同心地取向，这是适宜的。优选地，调整元件和如有可能还有阀元件构造成用于沿着运动轴线线性运动。在线圈组件的绕组轴线(即这样的轴线，其形成用于线圈组件的绕组中的所有或多个的对称轴线)与运动轴线平行的取向的情况下，保证在在阀元件/调整器件和线圈组件之间的间距的变化与线圈组件的磁场和与此相关的电的特征值(尤其线圈电流)的变化之间的至少局部地成比例的关系。
[0008]在本发明的一改进方案中设置成:线圈组件的绕组轴线和流体接口的延伸轴线至少基本上彼此平行地取向，尤其同心地取向。由此可针对线圈组件和流体接口实现特别紧凑的结构形式。[0009]如果阀元件和/或调整元件具有至少一个导电的区域，这是有利的。由此通过阀元件和/或调整元件对线圈组件的磁场产生可靠的、与距离相关的影响。
[0010]优选地，传感器装置包括:交流电源，其用于将高频的交流电压提供到线圈组件处；以及阻抗测控装置，其用于确定线圈组件的阻抗。通过将高频的交流电流提供到线圈组件处使得由线圈组件辐射出交变磁场，其与阀元件和/或调整元件相互作用，因为在阀元件和/或调整元件中感应出涡电流。由于感应出的涡流，线圈的交流电阻(即其阻抗)变化。由于阀元件和/或调整元件相对于线圈组件的相对位置的变化，用于作用到阀元件和/或调整元件上的磁场强度同样改变，从而还改变通电的线圈组件的阻抗。改变通过阻抗测量装置来确定，该阻抗测量装置例如可为用于确定通过线圈组件的线圈电流的电流表。
[0011]在本发明的另一设计方案中设置成:线圈组件容纳在封闭件处，该封闭件与阀壳体一起限制预控制室并且该封闭件包括流体通道，该流体通道构造为用于预控制室的流体供给的工作接口。因此封闭件具有多种功能，尤其包括在端侧针对流体限制预控制室、提供在工作接口和预控制室之间的流体通道以及以盘芯的形式提供用于线圈组件的机械的支撑。
[0012]如果在封闭件和调整元件之间布置有密封地容纳在预控制室中的膜片，其用于可靠地分开通过阀腔的流体流与到预控制室中的流体流，这是适宜的。由此在设置成用于操控阀元件的、流入到预控制室中的受压力加载的流体和可由阀器件控制的流体流之间实现附加的流体阻断。这尤其对于这样的应用是有利的，即在其中应避免在在预控制室中的工作流体和通过阀腔的流体流之间的接触，例如对于这样的流体流，其应用作食物或用作用于食物的原材料。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]在附图中示出本发明的有利的实施方式。其中，
图1显示了带有传感器装置的阀模块的截面图示，以及 图2显示了图1的截面的细节图示。
【具体实施方式】
[0014]根据图1的阀模块I的截面图示显示了示例性地两件式地构造的阀体2，其可移动运动地容纳在阀壳体4的阀凹部3中。阀体2包括阀元件5和调整元件6，其固定地相互连接。为此，在调整元件6处构造有螺纹区段7，且在阀元件5中构造有对应的螺纹盲孔8。阀体2可移动运动地在阀嵌件9中来引导，阀嵌件9自身固定在阀凹部3中并且包括环形的阀座10。因为阀体2用于影响通过由阀座10形成边缘的流动通道11的自由的流截面，所以在阀元件5和调整元件6之间布置有环形地环绕的密封盘12，其构造成在根据图1的静止位置中用于密封地且由此以封锁流动通道11的方式贴靠在阀座10处。
[0015]不仅阀元件5而且调整元件6示例性地相对于阀嵌件9相应利用唇式密封环15、16来密封并且因此与阀嵌件9和阀壳体4 一起限制压力腔17。压力腔17通过第一凹部18与未进一步示出的第一供给通道处在流体相连的连接中。此外，压力腔17通过第二凹部19与同样未进一步示出的输出通道处在流体相连的连接中。通过在阀元件5和阀座10之间的相互作用可可选地沿着流动通道11释放或封锁在第一凹部83和第二凹部19之间的流体相连的连接部。
[0016]为阀元件5在背对调整元件6的端部区域处关联有压力弹簧20，其在阀模块I的所示出的静止位置中预定流动通道11的封锁。为了释放流动通道11，需要使阀元件5和与其相联结的调整元件6沿着阀模块I的中轴线21平移地相对运动。在此必须克服压力弹簧20的回位力。为此，调整元件6容纳在由阀嵌件9和封闭板22确定的预控制室23中。在封闭板21中构造有工作通道24，可通过该工作通道相应实现将流体输送到预控制室23中或使之从预控制室23中导出。为了有利地在压力腔17和预控制室23之间进行密封，在阀嵌件9和封闭板22之间插入密封膜片25。由此在为预控制室23加载压力时引起调整元件6和与其相联结的阀元件5的偏移，由此使密封盘12从阀座10抬起并且释放通过压力腔17的流动通道11。为此所需的受压力加载的流体例如由未示出的预控制阀提供到阀模块I的工作接口 24处。
[0017]示例性地，封闭板22构造成相对于中轴线21至少基本上旋转对称并且包括联接接头27，其由工作通道28贯穿。工作通道28构造成用于在预控制室23和工作接口 24之间进行流体相连的连接并且示例性地构造为带有柱状截面的直孔。在联接接头27处安装有环绕地构造的支撑环29，其与封闭板22 —起确定环形槽，线圈组件30容纳在该环形槽中。在此，联接接头27形成线圈组件30(其自身为传感器装置26的一部分)的线圈绕组31的盘芯。
[0018]线圈绕组31通过将绝缘线材缠绕到联接接头27上形成。线圈组件30的示意性示出的线材端部32、33与交流电源34和串联交流电源34的电流测量装置35相连接，电流测量装置同样为传感器装置26的一部分。
[0019]交流电源34构造成用于将高频的交流电流提供到线圈组件30处，以便在阀元件5和/或调整元件6中引起涡流，只要这两个元件由金属材料制成。如果阀元件5和调整元件6都不应由金属材料制成，还可设置成将金属体集成到调整元件6或阀元件5中，这如同通过在图2中的用虚线绘出的矩形指出的那样。
[0020]由线圈组件30在利用交流电流加载时给出的磁场如此通过感应的涡流来影响，即在在线圈组件30和阀元件5以及调整元件6之间的距离很小时，涡流对线圈组件30的线圈磁场的影响比在沿着中轴线21在线圈组件30和阀元件5以及调整元件6之间的轴向距离的更大的距离的情况下更大。
[0021]在涡流的影响较小时，更少地抑制线圈磁场的由交流电源34引起的在时间上的变化，从而可流过更高的线圈电流，该电流由电流测量装置35来确定。因此电流测量装置35可提供与在线圈组件30和阀元件5以及调整元件6之间的轴向距离相关的测量信号，其在评估装置36中被转换成模拟的或数字的距离信号并且可被提供到未进一步示出的阀控制装置或阀调节装置处。
[0022]线圈组件30相对于联接接头27的同心的布置方案使得能够实现在线圈组件30和阀元件5以及调整元件6之间的很小的轴向间距。此外，联接接头27用作盘芯并且稳定了线圈组件30。此外将线圈组件30的总归待设置的自由的内径用作用于工作通道28的通过部，由此实现用于带有集成的线圈组件30的阀模块I的特别紧凑的结构形式。
[0023]用于分开在预控制室23中提供的工作流体与流经压力腔17的过程流体的密封膜片25卡紧在阀嵌件9的端侧的端部区域和封闭板22的相对而置地布置的端面之间。为了密封膜片25相对于阀嵌件9的相关联的端面和封闭板22的有利的密封效果,在密封膜片25处设置有环绕的隆起部37，其在将封闭板22装配到阀壳体4处之后在环形的区域中保证用于密封膜片25的很高的表面压力和因此有利的密封效果。隆起部37的表面压力通过封闭板22来提供，其自身由在端侧尤其材料配合地安装在阀嵌件9处的覆盖板38来保持。覆盖板38利用面向封闭板22的内面压缩密封环39，密封环39自身贴靠在封闭板22的面向覆盖板38的表面处。覆盖板39被线圈组件30的线材端部32、33贯穿。因为线圈组件30未布置在受压力加载的区域中，所以可省去用于线材端部32、33的通过部的密封。
[0024]密封膜片25如此构造，即其在主要由阀元件5和阀嵌件9的几何结构预定的阀行程40中仅仅弹性变形。
【权利要求】
1.一种用于影响可用流体来使之运转的负载的流体供给部的阀模块，其带有:阀壳体(4)，其确定阀腔(17)和预控制室(23)，其中，该阀腔带有至输入接口(18)和输出接口(19)的流体相连的连接部，而该预控制室带有至工作接口(24)的流体相连的连接部；以及可运动地容纳在所述阀腔(17)中的阀元件(5)，其可在封锁状态和释放状态之间来调整，以影响在所述输入接口(8)和所述输出接口(19)之间的自由的流截面；以及可运动地容纳在所述预控制室(23)中的调整元件(6)，其与所述阀元件(5)在运动方面相联结，从而可取决于所述预控制室(23)的压力加载调整所述调整元件(6)和与其相联结的所述阀元件(5)的位置；以及传感器装置(26)，其用于确定所述阀元件(5)和/或所述调整元件(6)沿着运动轴线(21)的位置，其特征在于，所述传感器装置(26)包括电的线圈组件(30)，其环状地包围来自包括工作接口(24)、输入接口(18)、输出接口(19)的组中的至少一个流体接□。
2.根据权利要求1所述的阀模块，其特征在于，所述线圈组件(30)的绕组轴线(21)和所述阀元件(5)和/或所述调整元件(6)的运动轴线(30)至少基本上彼此平行地取向，尤其同心地取向。
3.根据权利要求1或2所述的阀模块，其特征在于，所述线圈组件(30)的绕组轴线(21)和所述流体接口(18，19，24)的延伸轴线(21)至少基本上彼此平行地取向，尤其同心地取向。
4.根据权利要求1、2或3所述的阀模块，其特征在于，所述阀元件(5)和/或所述调整元件(6)具有至少一个导电的区域。
5.根据上述权利要求中任一项所述的阀模块，其特征在于，所述传感器装置(26)包括:交流电源，其用于将高频的交流电压提供到所述线圈组件(30)处；以及阻抗测控装置(35)，其用于确定所述线圈组件(30)的阻抗。
6.根据上述权利要求中任一项所述的阀模块，其特征在于，所述线圈组件(30)容纳在封闭件(22)处，该封闭件与所述阀壳体(4) 一起限制所述预控制室(23)，并且该封闭件包括流体通道(28)，其构造为用于所述预控制室(23)的流体供给的工作接口(24)。
7.根据权利要求6所述的阀模块，其特征在于，在所述封闭件(22)和所述调整元件(6)之间布置有密封地容纳在所述预控制室(23)中的膜片(25)，其用于可靠地分开通过所述阀腔(17)的流体流与到所述预控制室(23)中的流体流。
【文档编号】F16K31/122GK103842700SQ201280036368
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年7月19日 优先权日:2011年7月22日
【发明者】M.迈希尔, H.维尔特尔, A.迪克霍夫 申请人:费斯托股份有限两合公司