本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于电磁铰接电枢电磁阀的铰接电枢。此外,本发明涉及一种用于制造这种铰接电枢的方法。此外,本发明涉及一种具有这种铰接电枢的电磁铰接电枢电磁阀。
背景技术:
1、这种铰接电枢通过其在铰接电枢电磁阀中的使用而原则上是已知的,铰接电枢电磁阀也称为扁平电枢电磁阀。在已知的铰接电枢电磁阀中,铰接电枢通过包围线圈芯的线圈在打开位置和关闭位置之间电磁可移动或可铰接。通过铰接电枢的电磁可引入的铰接移动,阀座暴露或关闭,使得以这种方式实现阀功能。已知的铰接电枢通常具有扁平的盘形形状并且构成单件式主体。铰接电枢相对于铰接电枢电磁阀的阀座的移动性通过铰接电枢例如在阀壳体上的单侧紧固或铰接连接来实现,使得铰接电枢可以围绕铰接连接件绕旋转轴线旋转。铰接电枢和阀座之间的密封在阀的关闭位置处这样进行,即,设置在铰接电枢中的密封件如此抵靠阀座,使得其可以以液密方式封闭。
2、从de102016125950a1已知例如铰接电枢电磁阀,该铰接电枢电磁阀包括阀壳体、具有线圈芯的线圈和单件式铰接电枢。铰接电枢单件式实施并且通过铰接接头与阀壳体可移动地连接,其中,铰接接头例如借助从铰接电枢突出的第二轴承销可旋转地紧固在接头球窝中。通常,这些轴承销或轴承轴借助焊接工艺或粘接工艺分别单独地固定在两个相对的侧表面上(在铰接电枢的高度方向上观察)。因此,对于这种结构需要两个轴承销,该两个轴承销各自必须固定。因此,存在对单独部件的额外需要。此外,铰接电枢的制造设计得更为复杂,因为提供支承件需要多个制造步骤。此外,已知的紧固也是不利的,因为在铰接电枢的打开和关闭期间必须确保高的力传递,因此在轴承轴和铰接电枢之间的连接要特别稳定地实施,这也意味着构造性的额外费用。此外,由于结构原因,不可能实现在高度方向上观察时轴承轴相对于其相应旋转轴线与铰接电枢的中心平面一致,从而由此在铰接电枢内部产生内部扭矩。
3、密封件的引入对于已知的铰接电枢也被证明是不利的,因为密封件通常必须借助昂贵的硫化工艺紧固在电枢上。替代地,密封件也可以以插入式密封件或可伸缩密封件的形式实施。后一种类型的密封件附接具有的缺点是密封组件必须非常柔软,并且在密封件的安装位置可能会发生密封件的不希望的变形、增加的磨损、滑移和/或撕裂。所有这些反过来又对铰接电枢电磁阀的寿命和功能可靠性产生了不利影响。
4、de7116788u已经公开了一种阀,该阀具有:通过电磁体可致动的、处于弹簧的偏置下的、位置固定地支撑在磁芯的一部分上的铰接电枢,和朝电枢指向的并通过该电枢可关闭的阀座。一块板借助保持板紧固在电枢的表面上,该保持板的向下指向的舌片被夹紧在电枢上。保持板设置有凹槽,并且橡胶板设置有凹槽,板簧的成角度的端通过该凹槽延伸。板簧的成角度的下端在电枢的表面中突出成矩形或至少不是圆形,其中,该槽仅略长于板簧的宽度,使得电枢既不能沿直线移动也不能在其平面中旋转,而是可围绕磁芯的腿的边缘倾斜。
5、us2587356a也已经公开了一种阀。柔性隔膜借助密封剂被夹紧在铸件之间的圆周处,其中,该隔膜横向于阀座上方的腔延伸。一方面,隔膜承载刚性支撑盘,其上紧固有用于关闭与阀座的连接的弹性圆形阀组件。另一方面,隔膜承载电磁电枢,其中,电枢具有比外部边界更小的宽度。
6、上述缺点导致的结果是,铰接电枢电磁阀的低成本的大批量或大规模制造仅在非常有限的程度上是可能的,因此,该阀技术由于成本原因而迄今无法充分发挥其潜力。因此,存在克服现有技术的上述缺点的固有需要。
技术实现思路
1、因此,从上述现有技术出发,本发明所基于的目的是如此进一步开发一种用于电磁铰接电枢电磁阀的铰接电枢,使得可以以构造的方式克服上述缺点。
2、为了实现该目的,提出了一种根据本发明的具有支承件和密封件的铰接电枢。根据本发明的铰接电枢的特征在于,其包括第一分体和第二分体,密封件和支承件布置在第一分体和第二分体之间,并且第一分体与第二分体不可丢失地连接。
3、根据本发明的铰接电枢的主要优点在构造结构中可见,因为通过在铰接电枢的未安装状态下提供两个分体,产生了将密封件和支承件插入到两个分体之间的可能性。然后,通过将第一分体和第二分体拼装来提供铰接电枢,在该第一分体和该第二分体之间引入有密封件和支承件。因此,铰接电枢与现有技术相比不再以单个盘形构件的形式单件式实施,而是由两个分体组成。因此,可以显著简化制造。此外,例如与现有技术相比显著简化了支承件的安置,因为例如以轴承杆或轴承轴形式的支承件可以夹紧在两个分体之间。因此,可以省去另外复杂的焊接或粘接工艺。此外,通过铰接电枢的根据本发明的实施,密封件可以具有更高的刚度并因此具有更高的使用寿命,因为不需要密封件的收缩或硫化来进行密封件的安置。更确切地说,密封件可以优选容易地插入在第一分体和第二分体之间。总之,铰接电枢的制造可以因此以令人惊讶的简单方式简化,从而也能够以低成本方式实现大规模制造和自动化。
4、术语“铰接电枢”在当前情况下应理解为扁平电枢或以同义方式的电枢。铰接电枢在组装状态下优选为基本上盘形。“基本上盘形”在此应理解为最外部的圆周侧的基本形状,在此不考虑凹槽或材料切口。铰接电枢可以例如具有在横截面中观察时的圆形或椭圆形的基本形状。根据阀结构形式,有角度的形状原则上也可以是可能的。铰接电枢优选地特征在于,其具有至少一个扁平侧,该扁平侧在铰接电枢的安装状态下在阀座的方向上指向。也可以有利的是,铰接电枢具有两个相对的扁平侧。
5、相应分体的特征在于,其各自具有有一定厚度的基本上盘形、尤其是圆柱形的基本形状。“基本上盘形”在此应理解为最外部的圆周侧的基本形状,在此不考虑凹槽或材料切口。相应基体可以例如具有在横截面中观察时的圆形或椭圆形的基本形状。根据阀结构形式,有角度的形状原则上也可以是可能的。分体中的至少一个的特征在于,其具有至少一个扁平侧,该扁平侧在连接状态下对应于铰接电枢的优选至少一个扁平侧。优选地,第一分体的外轮廓与第二分体的外轮廓一致。因此,第一分体和第二分体优选是轮廓相等或全等的(在针对基本上盘形的相应横截面观察时)。第一分体可以在其厚度方面与第二分体不同。
6、此处,“密封件”在当前情况下应理解为任何类型的密封器件,其适用于插入在两个分体之间并具有阀功能所需的刚度。例如,它可以是具有预定刚度的密封体,其可以由橡胶、(合成)橡胶等制成。
7、此外,为了实现上述目的,提出了一种用于制造用于电磁铰接电枢电磁阀的铰接电枢的方法,其特征在于至少以下步骤。提供铰接电枢的第一分体、铰接电枢的第二分体、密封件以及支承件。将密封件插入到第一分体或第二分体中。将支承件插入到第一分体或第二分体中。将第二分体相对于第一分体放置,以及将第一分体与第二分体拼装成铰接电枢。
8、应理解的是,根据本发明的方法的步骤不一定必须按所述顺序执行。此外,也可以在所述步骤之间进行一个或多个中间步骤,而不会由此离开根据本发明的方法的保护区域。例如,密封件和/或支承件插入到分体中的哪一个并不重要。这些步骤可以手动地、部分自动地或完全自动地执行。例如,能够借助工业机器人执行这些步骤,从而实现铰接电枢的自动化制造。由此可以尤其减少制造成本和制造持续时间,并因此更有利地制造所产生的制造产品(即,铰接电枢)。
9、该目的还通过一种电磁铰接电枢电磁阀来实现,其包括:阀壳体;布置在阀壳体中的线圈芯,该线圈芯至少分段地由可电磁激活的线圈包围;以及根据本发明的铰接电枢的实施方式。在这里,铰接电枢特别优选地与阀壳体围绕至少一个轴承轴可枢转地和/或可铰接地连接并且如此构成为与固定阀座相互作用,使得可以响应于线圈的通电进行阀座的关闭或释放。
10、阀壳体可以例如由注塑件制成。原则上,看来也能够借助3d打印方法来制造阀壳体,以便可以由此实现复杂的形状。优选地,铰接电枢电磁阀包括至少一个入口和至少一个出口,其中,阀座优选地布置在出口处或包围出口。特别优选的是,铰接电枢在线圈的未通电状态下借助弹簧抵靠阀座偏置,使得阀在该状态下关闭。无电流封闭(nc=normallyclosed(常闭))阀的这种简单实现看来在能量技术方面是特别有利的,因为仅为了打开阀而需要电能。阀座和/或优选待使用的弹簧器件的替代设计方案,尤其是设置穿过线圈芯的可能的(轴向)穿孔,原则上是可能的,并且尤其是实现了阀拓扑结构的变化。因此,例如与nc-2/2通阀拓扑结构不同的是no-2/2通阀拓扑结构(no=normally open(常开)=no),即具有两个入口或出口和/或两个开关位置的无电流打开的拓扑结构。替代地,也可以实现3/2通阀拓扑结构。
11、在一个优选实施方式中,密封件插入在第一分体和第二分体之间。这种设计方案证明在构造上是有利的,因为由此实现了铰接电枢的容易安装。尤其地,还可以省去收缩或硫化。密封件可以以简单的方式插入在第一分体和第二分体之间并因此可以在将两个分体拼装之前被带到预定位置。在此,密封件插入到分体之间的什么位置原则上是任意的。这基本上依赖于相应铰接电枢电磁阀的结构或阀座在铰接电枢电磁阀内的位置和定位。
12、在另一优选实施方式中,第一分体和/或第二分体包括至少一个凹槽,该凹槽形成为至少部分地收纳密封件。应理解的是,原则上,两个分体中只有一个可以包括凹槽,以完全收纳密封件。两个分体中的哪一个具有凹槽在这里原则上是任意的。还可能的是,两个分体各自包括彼此相对应的凹槽,使得密封件例如成比例地收纳在第一分体中并且成比例地收纳在第二分体中。还特别优选的是,凹槽例如以台阶孔的形式设置在第一和/或第二分体中。这种台阶孔具有例如台阶或例如圆形肩部区域,密封件在插入时可以抵靠该台阶或肩部区域上,从而防止密封件脱落,并且提供用于密封件的支撑区域。此外,凹槽优选具有通孔,该通孔的尺寸优选如此设计,使得阀座可以在铰接电枢电磁阀的关闭位置处引入到通孔中。因此,所讨论的阀座在阀的关闭状态下仅与密封件接触,而不接触包围密封件的分体。由此,可以实现完全密封,因为密封屏障直接构成在密封件和阀座之间。
13、在另一优选实施方式中,支承件包括尤其是杆状的轴承轴。因此,支承件例如实施为杆状,并且其尺寸如此设计,使得当插入在两个分体之间时,支承件的两个相对端区域在其纵向方向上观察时在铰接电枢或相应分体的圆周轮廓上突出。因此,可以实现铰接电枢例如在阀壳体中的配合支承件上的紧固。支承件优选实施为圆形杆,其直径小于盘形铰接电枢的盘厚度。铰接电枢的两个分体优选各自包括例如以具有(分度)圆形横截面的沟槽的形式的细长凹槽,支承件可以插入到该细长凹槽中。这种沟槽尤其在铰接电枢的安装时或者在轴承轴或轴承杆相对于相应分体的放置时用作定心辅助件。轴承轴可以优选地沿着其纵向延伸部观察时具有定心布置的环形带,在分体中的至少一个中存在相对应的凹槽,从而可以由此以简单的方式确保轴承轴相对于相应分体的定心。收纳轴承轴的凹槽或沟槽优选具有这样的尺寸设计,使得能够将轴承轴夹紧例如装配在沟槽或凹槽中。由此,支承件以特别简单的方式相对于铰接电枢的相应分体与铰接电枢抗旋转地连接。
14、在另一优选实施例中,尤其是杆状的轴承轴在第一和第二分体的连接状态下被夹紧在第一分体和第二分体之间。原则上,还可能的是,轴承轴替代地或补充地粘接、钎焊或焊接在第一和第二分体之间。
15、在另一优选实施方式中,第一分体通过咬接、焊接、粘接或铆接与第二分体连接。原则上,也可以设想其他拼接技术,其适合于将第一分体与第二分体不可丢失地、即牢固地且尤其相对于彼此不可移动地连接。
16、在另一优选实施方式中,第一分体和/或第二分体具有基本上盘形的形状。应提及的是,铰接电枢在第一和第二分体的连接状态下也具有基本上盘形的形状。表述“基本上盘形的”在当前情况下应理解为相应分体相对于假想的横截面轮廓实施为盘形,而在这里没有考虑凹槽或其他材料切口。
17、在另一优选实施方式中,铰接电枢沿着铰接电枢的圆周方向观察时包括至少一个材料切口。这种材料切口可以是例如具有构造原因,或者为此用于将铰接电枢设计得重量更轻,从而打开和/或关闭阀需要更低的力。材料切口具有哪种形状原则上是任意的。
18、在另一优选实施方式中,材料切口中的至少两个如此布置在铰接电枢上,使得尤其杆状的轴承轴的两个相对的端部段暴露。因此,两个分体可以例如具有矩形凹口等,支承件的端部段在两个分体的连接状态下通过这些矩形凹口等暴露。由此,能够将铰接电枢紧固在阀壳体上或阀壳体的配合支承件上。
19、在另一优选实施方式中,铰接电枢的旋转轴线在第一和第二分体的连接状态下布置在铰接电枢的与铰接电枢的旋转对称轴线正交的中心平面内。因此,旋转轴线优选地叠合地布置在中心平面内。这代表了与现有技术相比的差异,因为在现有技术中,支承件的旋转轴线布置成相对于铰接电枢的中心平面偏移,从而在此在打开和关闭铰接电枢时会产生内部扭矩。这可以通过支承件或轴承轴的根据本发明的布置来避免,因为现在旋转轴线在中心平面内。旋转轴线在中心平面内的这种布置是这样实现的,即,铰接电枢被分成两个分体,该两个分体被拼装以构成铰接电枢。
20、在另一优选实施方式中,第一分体至少局部地包括槽形凹陷部,并且第二分体至少局部地包括与槽形凹陷部相对应的销形突起部。应理解的是,原则上也可以设想一个替代实施方案,其中第二分体至少局部地包括槽形凹陷部,并且第一分体至少局部地包括与槽形凹陷部相对应的销形突起部。“槽形”可以原则上理解为凹陷部的任意几何形状。优选地,槽形凹陷部是圆柱形凹槽,该圆柱形凹槽优选地布置在相应分体的几何中心中。对于这种圆柱形凹槽,另一分体优选地具有圆柱形突起部或销,该圆柱形突起部或销也布置在该分体的几何中心中。
21、在另一优选实施方式中,销形突起部在第一和第二分体的连接状态下相对于槽形凹陷部定向并且接合到槽形凹陷部中。由此,提供了用于将第一分体和第二分体安装或拼装的定心辅助件。
22、也可以优选的是,分体中的一个不仅具有尤其定心布置的销形突起部,而且具有尤其定心布置的槽形凹槽。在此,销形突起部的至少一部分可以在销形突起部的独立的端区域的相对侧上包括槽形凹槽,使得凹槽因此仍然伸入到销形突起部中。尤其地,通过优选地包括平坦表面的销形突起部的独立的端区域,可以提供用于偏置弹簧的支座的平台。然后铰接电枢可以通过偏置弹簧例如抵靠阀座或抵靠壳体部段或壳体肩部偏置。
23、在根据本发明的方法的另一优选实施方式中,拼装第一和第二分体的步骤包括咬接、焊接、粘接或铆接作为拼接工艺。应理解的是,原则上,前述拼接技术的组合也能够将第一和第二分体彼此连接。此外,应理解的是,原则上也可以使用这里未列出的另外的拼接技术。因此,例如原则上可以设想的是,第一分体与第二分体通过一个或多个螺钉或通过压配合等连接。
24、除非另有规定,否则上述术语的定义和解释应被视为适用于本说明书和下文中描述的所有方面。本发明的进一步的细节、特征和优点将从以下结合从属权利要求的优选实施例的描述中得出。在此,相应特征可以单独实现或者以多个形式彼此组合地实现。尤其地,关于铰接电枢所提及的特征可以以等效形式指代根据本发明的方法,并且可以在不以特定形式再次列为该方法的相应实施方式的情况下用于对本应用的界定。应理解的是,在不脱离本发明的范围的情况下,可以将相关的装置特征重新表述为方法特征。本发明不限于这些实施例。在附图中示意性示出了实施例。在各个附图中相同的附图标记表示相同的或功能相同的、或者在其功能方面彼此对应的元件。
1.一种用于电磁铰接电枢电磁阀的铰接电枢,其包括支承件(16)和密封件(18),其特征在于,所述铰接电枢(10)包括第一分体(12)和第二分体(14),所述密封件(18)和所述支承件(16)布置在所述第一分体(12)和所述第二分体(14)之间,并且所述第一分体(12)与所述第二分体(14)不可丢失地连接。
2.根据权利要求1所述的铰接电枢,其特征在于,所述密封件(18)插入在所述第一分体(12)和所述第二分体(14)之间。
3.根据权利要求1或2所述的铰接电枢,其特征在于,所述第一分体(12)和/或所述第二分体(14)包括至少一个凹槽,所述凹槽形成为至少部分地收纳所述密封件(18)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的铰接电枢,其特征在于,所述支承件(16)包括尤其是杆状的轴承轴。
5.根据权利要求4所述的铰接电枢,其特征在于,所述轴承轴(16)在所述第一和第二分体(12,14)的连接状态下夹紧在所述第一分体(12)和所述第二分体(14)之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的铰接电枢,其特征在于,所述第一分体(12)通过咬接、焊接、粘接或铆接与所述第二分体(14)连接。
7.根据前述权利要求中任一项所述的铰接电枢,其特征在于,所述第一分体(12)和/或所述第二分体(14)具有基本上盘形的形状。
8.根据前述权利要求中任一项所述的铰接电枢,其特征在于,所述铰接电枢(10)沿着所述铰接电枢(10)的圆周方向观察时包括至少一个材料切口(26)。
9.根据权利要求4和8所述的铰接电枢,其特征在于,所述材料切口(26)中的至少两个如此布置在所述铰接电枢(10)上,使得所述尤其杆状的轴承轴(16)的两个相对的端部段(28)暴露。
10.根据前述权利要求中任一项所述的铰接电枢,其特征在于,所述铰接电枢(10)的旋转轴线(17)在所述第一和第二分体(12,14)的连接状态下布置在所述铰接电枢(10)的与所述铰接电枢(10)的旋转对称轴线正交的中心平面(24)内。
11.根据前述权利要求中任一项所述的铰接电枢,其特征在于,所述第一分体(12)至少局部地包括槽形凹陷部(38),并且所述第二分体(14)至少局部地包括与所述槽形凹陷部相对应的销形突起部(36)。
12.根据权利要求11所述的铰接电枢,其特征在于,所述销形突起部(36)在所述第一和第二分体(12,14)的连接状态下相对于所述槽形凹陷部(38)定心并且接合到所述槽形凹陷部(38)中。
13.一种电磁铰接电枢电磁阀,其包括:阀壳体(142);布置在所述阀壳体(142)中的线圈芯,所述线圈芯至少分段地由可电磁激活的线圈(112)包围;以及根据前述权利要求中任一项所述的铰接电枢(10),其中,所述铰接电枢(10)与所述阀壳体(142)围绕至少一个轴承轴(16)可枢转地和/或可铰接地连接并且如此构成为与固定阀座(122)相互作用,使得可以响应于所述线圈(112)的通电进行所述阀座(122)的关闭或释放。
14.一种用于制造用于电磁铰接电枢电磁阀(100)的铰接电枢(10)的方法,其特征在于以下步骤:
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述拼装的步骤包括咬接、焊接、粘接或铆接作为拼接工艺。