伺服控制的水阀

1.伺服控制的水阀，有一个设在进口(6)与出口(7)之间的阀座 (8)，它可通过一个第一可运动的关闭件(9)关闭；以及有一个控制 腔(13)，它通过一个节流孔(11)与进口(6)连通，为了卸压它可通 过一个具有一个第二关闭件(17)的操纵阀(41)与另一个腔(16)连 通，其特征为：为了打开和关闭操纵阀(41)，此第二关闭件(17)可 通过一个加压装置直接操纵，第二关闭件(17)相对操纵阀(41)的上 气体腔(22)密封操纵阀(41)的下气体腔(21)并且所述的下、上气 体腔(21，22)可与一根压力管(28，29)。
2.按照权利要求1所述的阀，其特征为：第二关闭件(17)设计为 活塞。
3.按照权利要求1或2所述的阀，其特征为：第二关闭件(17)是 一个差动活塞。
4.按照权利要求1至2之一所述的阀，其特征为：操纵阀(41)的 孔(15)穿过控制腔(13)的固定壁(14)。
5.按照权利要求4所述的阀，其特征为：操纵阀(41)的孔(15) 在第二关闭件(17)的那一侧，在操纵阀(41)开启时与卸压腔(16) 连通，卸压腔(16)与出口(7)连通。
6.按照权利要求1所述的阀，其特征为：在操纵阀(41)打开时第 二关闭件(17)水压侧在面积(19a)上加载，这一面积比第二关闭件(17) 加压装置加载的有效面积要小得多。
7.按照权利要求6所述的阀，其特征为：水压侧的面积(19a)主要 由薄膜(19)，尤其是卷式薄膜构成，关闭活塞(18)固定在薄膜(19) 上。
8.按照权利要求1所述的阀，其特征为：第二关闭件(17)可以一 个气体的负压和/或过压加载。
9.按照权利要求8所述的阀，其特征为：操纵阀(41)的关闭 运动可通过一个减弱了的负压和/或过压造成。
10.按照权利要求1所述的阀，其特征为：第二关闭件(17) 借助于一个压力弹簧(20)回到关闭位置。
11.按照权利要求1所述的阀，其特征为：它至少有一个卡接 的外壳件(3、4、5)。
12.按照权利要求11所述的阀，其特征为：至少一个外壳件(4、 5)内安装一个关闭件。
13.按照权利要求11或12所述的阀，其特征为：一个盖状的 外壳件(5)可拆式地卡接在另一个外壳件(4)上，以及，此盖状 的外壳件(5)内安装第二关闭件(17)，另一个外壳件内安装第 一关闭件(9)。

本发明涉及一种伺服控制的水阀，它有一个设在进口与出口之间的 阀座，阀座可通过一个第一可运动的关闭件关闭；以及有一个控制腔， 它通过一个节流孔与进口连通，为了卸压它可通过一个具有一个第二关 闭件的操纵阀与另一个腔连通。\n由DE-C-2435256已知这种类型的水阀。其中，操纵阀的关闭 件同轴地装在一软磁体的衔铁上。一个可通过压力移动的磁铁装在一个 与控制腔分开的磁铁腔内。通过此永久磁铁克服压力弹簧的反作用力接 近操纵阀的关闭件，可以使操纵阀的关闭件从操纵阀的阀座上抬起。这 种阀的结构比较复杂，需要许多零件。此外，在有些使用场合，比较 高的结构高度也是一个缺点。\n本发明的目的是创造一种上述类型的伺服控制的水阀，它在结构高 度较小的情况下只需较少的零件并能经济地制成。\n在一种此类阀门中为达到此目的，是使第二关闭件为了打开和关闭 操纵阀可直接通过压力手段操纵。在按本发明的水阀中，操纵阀的关闭 件不是通过永久磁铁的靠近而从阀座上抬起，而是直接通过压力手段操 纵。因此，已知阀门中全部的磁性构件都成为多余的了。\n按照本发明的进一步设计，控制腔的卸压通过一个与出口连通的卸 压腔实现。卸压腔由一个卷式薄膜构成，在操纵阀打开时水压侧在一个 面积上加载，这一面积比第二关闭件加压装置加载的有效面积要小得 多。在出口中有回水压力时，为了关闭此阀有一个小的反作用力就已经 足够了。为了保持关闭卸压腔也只需要一个小的弹簧力。采用了这些改 进设计，即使在出口管道内有回水压力，现在也能做到无可指摘地工作。 此外，有利的是，为了关闭第二关闭件，有一个尺寸较小的弹簧就够了。 此压力弹簧的弹性力设计为，一旦在出口管道中出现回水压力时此第二 关闭件也不会移动。\n由从属的专利权利要求、下面的说明以及附图可以得知其他有利的 特征。\n下面借助于附图详细说明本发明的一种实施例。其中：\n图1表示通过按本发明的水阀的剖面；以及\n图2表示按图1的剖面，此时阀已打开。\n图1和图2中表示的水阀1有一个外壳2，它由三个外壳件3、4 和5组成。中央的外壳件4卡接在外壳件3上，并为此有一个制动环35， 制动环35插入外壳体3的一个槽38内，并通过制动凸块36扣压在外壳 件3的一个制动边37下面。由图可见，凸块33卡锁在外壳件3的侧向 槽34中。外壳件5设计成盖状并卡接在外壳件4上，为此它有多个沿周 边分布的制动舌23，制动舌23扣压在外壳件4的凸肩24下面。因此， 外壳2在没有工具的情况下可以非常方便地组装。至少外壳件4和5是 由适当的塑料制的压注件。\n外壳件3有一个进口6和一个出口7以及一个环形的阀座8，后者 被一个环形的流入腔12所围绕。流入腔12通过一个设在第一关闭件9 的一个橡胶弹性的薄膜10中的节流孔11与控制腔13连通。薄膜10在 一个周边处被夹紧在外壳件3和外壳件4之间，并使这两个外壳件彼此 密封。薄膜10在中央装有一个刚性件39，它以较小的间隙可移动地置 入出口7的一个垂直向上的部分40中。\n外壳件4通过壁14构成控制腔13的一个上盖，在其中央有一个所 谓的操纵孔15，它与在壁14背面的第二关闭件17一起，构成了一个操 纵阀41。在按图2所示打开了操纵阀时，操纵孔15通入卸压腔16，卸 压腔经过设在外壳件4中的一个径向通道16a和一个与之相连的设在外 壳件3中的垂直通道16b与出口7连通。卸压腔16的尺寸较小，它由卷 式薄膜19构成，在其中央成形有一个关闭活塞18。薄膜19的周边49 被夹紧在壁14背面的一个环形固定部分中。关闭活塞18固定地安装在 第二关闭件17的盘状刚性部分43上。\n第二关闭件17使一个下气体腔21相对于一个上气体腔22密封。为 此，在刚性部分43的周围，一个卷式薄膜25通过内边缘25a夹紧在刚 性部分43上，以及通过外边缘25b夹紧在外壳件4和5之间。压力弹簧 20将第二关闭件17保持在图1所示的关闭位置下，此压力弹簧20的下 端支承在刚性部分43上，上端支承在外壳件5的里面。下腔21通过一 个接管27和一根压力管28与一个气体键控器(Taster)30连接。在操 纵键控器30时，这种键控器例如是一个带鼓风薄膜(Membranblase) 30a的手压泵(Handdrucker)，此时在腔21中的压力可升高例如0.05 巴。上腔22通过一个接管26和一根管道29同样与气体键控器30连接， 但是通过它可在腔22内产生一个例如同样为0.05巴的负压。因此，第二 关闭件17借助于键控器30可用一个气体负压和一个气体过压加载。还 可以设想为这样一种设计方案，即，接管26敞开，而接管27为在腔21 内产生一个过压而连接在一个气体键控器上。最后，也可以是接管27敞 开，接管26与气体键控器连接，通过键控器可在腔22内产生一个负压。 在所有的情况下，第二关闭件17都可以在压差作用下，克服压力弹簧20 的反作用力抬起，并因而使关闭活塞18从操纵孔15的阀座15a上抬起。\n下面进一步阐明阀1的工作方式。若阀1连接在一根高压水管50 上，那么流入腔12以及控制腔13便充满了水。薄膜10中的节流孔11 使控制腔13中的压力基本上等于流入腔12中的水压。因为第一关闭件9 在控制腔13内的有效面积比在流入腔12内的大，所以产生了一个使关 闭件9如图1所示向下压在阀座8上的合力。\n为了开启阀门，按上面已提及的方法通过操纵键控器30，以一个气 体负压和/或过压给第二关闭件17加载。此第二关闭件17通过压力差克 服弹簧20的反作用力抬起，直至其贴靠在外壳件5的里面。现在操纵阀 41打开，水通过孔15从控制腔13流入卸压腔16，再从这里经通道16a 和16b流入出口7。在控制腔13内的压降以及在流入腔12内基本保持 不变的水压带来的结果是，使第一关闭件9从阀座抬起处于图2中所表 示的位置。在进口6中沿箭头45的方向流入的水，现在可以通过孔47 沿箭头44的方向流入出口7，并沿箭头46的方向离开出口7。阀1可 保持开启，只要气体压差能将第二关闭件17保持在图2所示的位置。\n通过取消上述气体压差可以重新关闭阀1，为此例如借助于键控器 30使鼓风薄膜30a的自动松驰。现在，压力弹簧20向下运动，并迫使阀 门活塞18压靠在操纵阀41的阀座15a上。由于这时孔15被关闭，在控 制腔13内迅速提高水压，这一水压等于流入腔12中的水压。由于上面 已提到过的向下作用的合力，使第一关闭件9现在向下运动并压在阀座8 上。这时阀1重新关闭。在高的连接压力时会在出口7中产生一个较高 的回水压力，它突然地提高在卸压腔16中的压力。由于现在第二关闭件 17的有效面积，比这一关闭件17加压装置加载的有效面积要小得多，所 以在关闭件17上的作用力比较小，肯定不能缩短压力弹簧20。