本发明涉及一种具有气动的或液压的驱动单元的阀，一种用于制造阀的模块式系统以及一种用于制造阀的方法。
背景技术：
气动阀和液压阀以多种不同的变型形式已知。根据客户期望将阀构成为常闭阀或构成为常开阀。常闭阀和常开阀的驱动单元不同地构成，使得在制造常闭阀和常开阀时通常仅能使用少量相同部件。这造成高的构件多样性，这不利地影响制造成本和储存成本。
技术实现要素：
因此，本发明的目的是，能实现特别低成本地制造常闭阀和常开阀。
根据本发明，所述目的通过具有气动的或液压的驱动单元的阀实现，所述驱动单元包括缸、活塞、可轴向运动地安装在缸中的主轴单元和壳体盖。活塞将缸的内部分成盖侧空间和阀座侧空间，其中在主轴单元中的通道通向阀座侧空间。在壳体盖中构成有流体入口和流体出口以及与流体入口流体连接的压力流体通道和与流体出口流体连接的排出通道。压力流体通道分支出两个子通道，其中第一子通道穿过主轴单元伸展至阀座侧空间中并且通入阀座侧空间中，而第二子通道通入盖侧空间中，其中设有封闭体，所述封闭体将第一子通道或第二子通道流体密封地封闭。
根据本发明的阀具有如下优点，即可以作为no阀运行也可以作为nc阀运行。no代表“normallyopen”并且表示常开阀，而nc代表“normallyclosed”并且表示常闭阀。在上下文中，“常”表示没有能量的状态或阀未加载压力流体的状态。
阀作为常开阀或作为常闭阀运行的可能性通过如下方式受到限制，即压力流体通道分岔并且伸展至阀座侧空间以及伸展至盖侧空间。通过由封闭体限定地封闭压力流体通道的子通道可以确定，是否在阀运行时阀座侧空间或盖侧空间用压力流体供应。根据封闭体封闭哪个子通道，可以在压力流体引入时将活塞升高(常闭阀)或降低(常开阀)。
根据本发明的阀由此提供高的变化性。
用阀座侧空间表示最靠近阀的阀座设置的空间。盖侧空间相应地最靠近阀的壳体盖地设置并且尤其至少部段地由壳体盖限界。在阀的侧视图中观察，盖侧空间尤其设置在阀座侧空间之上。
封闭体是单独部件，其装入相应的子通道中。封闭体位置固定地且不可运动地留在相应的子通道中，以便将所述子通道持续地关闭。
根据一个实施方式，流出通道同样分支成两个子通道，其中第一子通道穿过主轴单元伸展至阀座侧空间中并且通入阀座侧空间中，而第二子通道通入盖侧空间中。在此优选设有另一封闭体，所述另一封闭体将排出通道的第一子通道或第二子通道流体密封地封闭，也就是使得压力流体通道和排出通道中的仅一个通道与盖侧空间流体连接而压力流体通道和排出通道中的另一个通道与阀座侧空间流体连接。当另一封闭体将排出通道的第二子通道封闭时，例如第一封闭体将压力流体通道的第一子通道封闭，并且反之亦然。因此，可以通过相应地设置封闭体来确定，哪个通道与阀座侧空间流体连接而哪个通道与盖侧空间流体连接。封闭体的设置尤其实现为，使得阀座侧空间和盖侧空间分别仅与排出通道和压力流体通道中的一个流体连接。由此保证，阀可以正常地运行。表述“…中的一个”表示，可选择列举的通道组中的替选选项之一。
根据一个实施方式，压力流体通道的和/或排出通道的各一个通道部段在壳体盖中伸展并且压力流体通道和排出通道在壳体盖之外具有共同的通道。以这种方式，阀可以特别紧凑地构成。在阀的运行中，共同的通道然而仅用作为压力流体通道或仅用作为排出通道。这通过相应地设置封闭体实现。
尤其，压力流体通道和排出通道共同具有从壳体盖起始穿过主轴单元伸展至阀座侧空间的通道。
在壳体盖之内，压力流体通道和排出通道优选彼此独立地构成。这简化了压力流体通道和排出通道的流体分离。
例如，至少一个封闭体是球，尤其金属球。由此，封闭体特别好地适合于持久地、可靠地密封压力流体通道或排出通道。球形在此尤其好地匹配于通道的通常圆的横截面。
优选地，至少一个封闭体压入相应的子通道中。换言之，封闭体力配合地固定在相应的子通道中。这同样促进压力流体通道的或排出通道的可靠的密封。此外，为了固定封闭体不需要附加的固定机构，这还有利地影响阀的紧凑的构造方式。
为了保证封闭体的特别牢固地配合，子通道可以逐渐变细。
例如，压力流体通道的和/或排出通道的在壳体盖中构成的通道部段分别具有轴向伸展的通道部段并且这两个子通道径向地从轴向伸展的通道部段分出，尤其沿相反方向分出。经由轴向伸展的通道部段，从阀的外侧起，尤其从壳体盖的外侧起可接近压力流体通道和排出通道。这可实现到压力流体通道中的流体引入或从排出通道离开的流体引出。通过将这两个子通道径向地从轴向伸展的通道部段分出，尤其沿相反方向分出可实现，将压力流体通道和/或排出通道以简单的方式与阀座侧空间以及与盖侧空间流体连接。
根据一个实施方式，在盖侧空间中设置有弹性元件，所述弹性元件将活塞加载到关闭位置中。这有助于将阀构成为常闭阀。替选地在阀座侧空间中设置有弹性元件，所述弹性元件将活塞加载到打开位置中。这有助于将阀构成为常开阀。
根据一个实施方式，主轴单元与封闭件连接，所述封闭件构成用于，在主轴单元的关闭位置中封闭阀座。由此，通过主轴单元的轴向运动可以打开或关闭阀。
主轴单元尤其包括空心主轴。由此，在主轴单元中可以构成有压力流体通道的和/或排出通道的至少一部分。
根据一个实施方式，活塞牢固地固定在主轴单元上。由此通过将压力流体导入阀座侧空间或盖侧空间中和将活塞升高或降低的方式可以将主轴单元轴向地运动，以便打开或关闭阀。
活塞可以板状地或波纹状地构成。通过活塞的形状可以确定阀座侧空间和盖侧空间的尺寸。
此外，根据本发明所述目的通过用于制造阀的模块式系统实现，所述阀如同之前所描述的阀那样构成，所述模块式系统具有气动的或液压的驱动单元，所述驱动单元包括缸、在缸中可轴向运动地安装的主轴单元和壳体盖，和至少两个不同成形的活塞，所述活塞可选地可插入缸的内部中，以便将缸的内部分成盖侧空间和阀座侧空间并且可选地用活塞中的一个活塞在功能方面完成驱动单元。根据活塞的选择，阀可作为常开阀或作为常闭阀运行。
由此，根据本发明的模块式系统可实现常开阀和常闭阀的制造，常开阀和常闭阀具有特别多数量的相同构件。尤其，在借助于根据本发明的模块式系统制造的常开阀和常闭阀中仅活塞彼此不同。其余构件是相同的。这有利地影响制造成本和储存成本。尤其，将通常制成为铸件的壳体盖以两种变型形式使用的可能性，可实现高的成本节约，因为制造铸件需要带来相对高的投资成本的工具模具。
借助于模块式系统在安装阀期间仍可以决定：阀应当构成为常开阀还是构成为常闭阀。
模块式系统的驱动单元的缸、主轴单元和壳体盖如结合根据本发明的阀所描述那样构成。
根据本发明，所述目的还通过用于借助于之前所描述的模块式系统制造阀的方法实现，所述阀如同之前所描述的阀那样构成。所述方法具有如下步骤：
-提供模块式系统，
-从模块式系统中选择活塞，和
-将活塞装入驱动单元中，使得活塞将缸的内部分成盖侧空间和阀座侧空间。
借助于根据本发明的方法能特别简单地且低成本地制造如同之前所描述的阀。
在另一方法步骤中，优选将至少一个封闭体装入壳体盖中，尤其在将活塞装入缸的内部中之前或之后。以这种方式进行盖侧空间和阀座侧空间与相应的通道的配属。
根据一个实施方式，在壳体盖安装在驱动单元上之前，至少一个封闭体装入壳体盖中。在安装壳体盖之前，子通道是特别易于接近的。然而，随后也可以进行装入。
附图说明
本发明的其他优点和特征从下文和从所参照的附图中得出。附图示出：
-图1示出根据本发明的阀的剖面图；
-图2示出图1中的阀的俯视图；
-图3示出阀的一部分沿着图2中的线a-a的剖面图；
-图4示出阀的一部分沿着图2中的线b-b的剖面图；
-图5示出根据本发明的另一个阀的剖面图；
-图6示出贯穿图5中的阀的一部分的剖面图；以及
-图7示出贯穿图5中的阀的一部分的另一剖面图。
具体实施方式
图1示出阀10，更准确地说nc阀，即常闭阀或无压关闭阀10的剖面图。
阀10具有流体壳体11，所述流体壳体具有流体入口12和流体出口14以及具有位于流体入口12和流体出口14之间的阀座16。
在图1中示出关闭状态中的阀10，在所述关闭状态中封闭件18贴靠在阀座16上从而封闭阀10，也就是说阻止从流体入口12至流体出口14的流体流。
为了将封闭件18升高和将阀10打开，阀10包括气动的或液压的驱动单元20。驱动单元20具有缸22、设置在缸22中的活塞24、在缸22中可轴向运动地安装的主轴单元26和壳体盖28，所述壳体盖在端侧上封闭缸22。
主轴单元26多件式地构成并且包括空心主轴27和在端侧上安装在空心主轴27上的主轴延长部29。例如，空心主轴27和主轴延长部彼此旋拧。
主轴单元26牢固地与封闭件18连接从而形成驱动单元20和封闭件18之间的连接。
活塞24同样牢固地与主轴单元26连接，尤其借助于两个支承环30连接，所述支承环贴靠在活塞24的相对置的侧上。
在此，活塞24在缸22中沿纵向方向可移动地安装，尤其沿主轴单元26的纵向方向可移动地安装。
在图1中示出的实施方式中，活塞24板状地构成。
为了将驱动单元20与流体壳体11连接，设有管道32，所述管道固定在缸22的底部34处和在流体壳体11处。
主轴单元26从缸22起穿过管道32延伸到流体壳体11中。
为了将封闭件18保持在其关闭位置中并且避免将阀10无意地打开，例如设有两个或更多个弹性元件36，所述弹性元件将活塞24加载到关闭位置中。弹性元件36在示出的实施例中是螺旋弹簧。可选地，可以装入直至六个弹簧组，所述弹簧组分别具有直至三个单个弹簧。
缸22和壳体盖28共同对缸空间38限界。活塞24将所述缸空间38，尤其缸22的内部分成阀座侧空间40和盖侧空间42。
在壳体盖28中构成流体入口44和流体出口46，如在图2中可见，图2示出阀10的俯视图。
与流体入口44流体连接有压力流体通道48并且与流体出口46流体连接有排出通道50。压力流体通道48在图3中可见而排出通道在图4中可见。图3和4分别示出贯穿阀10的部分剖面。
如在图3中可见，压力流体通道48具有在壳体盖28中轴向伸展的通道部段52。从轴向的通道部段52起，压力流体通道48分支成两个子通道54、56。这两个子通道径向地从轴向伸展的通道部段52分出，更确切地说沿相反方向分出。换言之，压力流体通道48具有三个通道部段52、54、56，所述通道部段在交叉点汇聚并且所述通道部段由两个孔产生，一个孔平行于主轴26的中轴线伸展，并且一个孔横向于所述主轴的中轴线伸展。
轴向的通道部段52不必强制性地平行于阀10的纵轴线伸展，如在图中所示出，而是也可以倾斜于阀10的纵轴线伸展，例如成直至20°角地伸展。
子通道54、56也可以与阀10的纵轴线垂直地伸展。
第一子通道54从流体入口44起穿过壳体盖28延伸至主轴单元26之上的间隙58中并且从那里起穿过主轴单元26，更准确地说穿过空心主轴27，继续延伸至阀座侧空间40，并且通到阀座侧空间。
第二子通道56伸展至盖侧空间42并且通到盖侧空间。
因此，压力流体通道48不仅与阀座侧空间40连接而也与盖侧空间42连接。
同样情况适用于排出通道50。如在图4中可见，排出通道50从流体出口46起同样具有轴向伸展的通道部段60，从所述通道部段起排出通道50分支成两个子通道62、64，所述子通道沿相反方向从轴向的通道部段60分出。
排出通道50的第一子通道62从流体出口46起穿过壳体盖28同样延伸到间隙58中并且从那里起穿过主轴单元26延伸至阀座侧空间40并且通到阀座侧空间。
第二子通道64伸展至盖侧空间42并且通入盖侧空间。排出通道50例如如同进入通道48那样制造。
排出通道50因此同样与阀座侧空间40和盖侧空间42连接。
压力流体通道48的通道52、54、56以及排出通道50的通道60、62、64在壳体盖28中构成为孔。压力流体通道48的子通道54、56在此对齐地过渡到彼此中。同样情况适用于排出通道50的子通道62、64。
压力流体通道48和排出通道50共同具有通道66，所述通道穿过主轴单元26伸展至阀座侧空间40。通道66在主轴单元26中l形延伸。间隙58也与压力流体通道48和排出通道50相关联。
在壳体盖28中，通道48、50彼此独立地伸展。
阀10还包括两个构成为单独部件的封闭体68。封闭体68是球，尤其是金属球。
如图3中可见，封闭体68被压入压力流体通道48的第二子通道56中从而将压力流体通道48至盖侧空间42的流动路径封闭。
在排出通道50的第一子通道62中同样压入有封闭体68，如在图4中可见。以这种方式，排出通道50至阀座侧空间40的流动路径封闭。
封闭体68尤其设置在轴向的通道部段52、60之外。
因此，在阀10的运行中，阀座侧空间40经由流体入口44用压力流体供应。压力流体在此将活塞24抵抗弹性元件36的力向上按压。由此，将封闭件18从阀座16升高，使得流体可以从流体入口12流至流体出口14。
在活塞24升高期间，同时将流体从盖侧空间42经由排出通道50从阀10导出。
图5至7图解说明阀10的另一实施方式。在图5至7中示出的阀10可作为no阀，即作为常开阀或无压打开的阀10运行。
在图5中，示出在打开状态中的阀10，其中封闭件18从阀座16升高并且释放从流体入口12至流体出口14的流体流。
为了可以将阀10作为常开阀运行，在图1至4中示出的实施方式的封闭体68的设置方式不同。
尤其，封闭体68被压入压力流体通道48的第一子通道54中从而封闭压力流体通道48至阀座侧空间40的流动路径。
在排出通道50的第二子通道64中同样压入有封闭体68，如在图7中可见。以这种方式封闭排出通道50至盖侧空间42的流动路径。
弹性元件36不如同在常闭阀中设置在活塞24上方，而是在活塞24下方设置在阀座侧空间40中并且将活塞24加载到打开位置中。
此外，根据图5至7的阀10与在图1至4中图解说明的实施方式不同之处在于活塞24的形状。尤其在图5中示出的活塞24是波纹形的。
在常开阀的运行中，盖侧空间42经由流体入口44用压力流体供应，所述压力流体将活塞24抵抗弹性元件36的力向下按压。由此，将封闭件18按压到阀座16上，使得阻止从流体入口12至流体出口14的流体流。
除了不同成形的活塞24以外，在图5至7中示出的常开阀的所有构件与在图1至4中示出的常闭阀的构件相同。然而可考虑的是，在常闭阀中具有比在常开阀中更高的总力的弹性元件36用于实现更高的可切换的介质压力。
由于大量的相同构件，模块式系统70适用于制造之前所描述的阀10。
当观察图1和5时，模块式系统70的范围变得清楚。尤其图1和5分别根据活塞2的选择示出模块式系统70的一部分。
模块式系统70尤其包括气动的或液压的驱动单元，所述驱动单元具有缸22、在缸22中可轴向运动地安装的主轴单元26和壳体盖28。
驱动单元由此普遍适用于制造如在图1中示出的常闭阀以及适用于制造如在图5中示出的常开阀。
模块式系统70还包括至少两个不同成形的活塞24，例如如在图1中示出的、板状的活塞24和如在图5中示出的波纹状的活塞24。
此外，模块式系统70包括至少两个封闭体68。
不同的活塞24可以可选地装入通用的驱动单元中，更准确地说装入缸22的内部中，以便缸22的内部分成盖侧空间40和阀座侧空间42并且在功能方面用选择的活塞完成驱动单元。
根据活塞24的选择，阀10可作为常开阀或作为常闭阀运行。
除了活塞24的选择以外，封闭体68的相应的设置方式对于区分阀10可作为常开阀还是作为常闭阀运行是重要的。
随后描述用于借助于模块式系统70制造阀10的方法。
首先提供模块式系统70并且确定，要制造的阀10应当是常开阀还是常闭阀。随后从模块式系统70中选择相应的活塞24。
活塞24装入驱动单元中，使得活塞24将缸22的内部分成盖侧空间42和阀座侧空间40。
在将活塞24装入驱动单元中之前或之后，将两个封闭体68装入，尤其压入壳体盖28中，并且建立流体入口44和流体出口46与阀座侧空间40和盖侧空间42的匹配于阀种类的流体连接。
接着，壳体盖28安装在驱动单元处。
如果阀10应当作为常闭阀运行，那么封闭体68压入压力流体通道48的第二子通道56中并且另一封闭体68压入排出通道50的第一子通道62中(参见图3和4)。
如果阀10应当作为常开阀运行，那么封闭体68压入压力流体通道48的第一子通道54中并且另一封闭体68压入排出通道50的第二子通道64中。
1.一种阀(10)，具有气动的或液压的驱动单元(20)，所述驱动单元包括缸(22)、活塞(24)、能轴向运动地安装在所述缸(22)中的主轴单元(26)和壳体盖(28)，
其中所述活塞(24)将所述缸(22)的内部分成盖侧空间(42)和阀座侧空间(40)并且在所述主轴单元(26)中的通道(66)通向所述阀座侧空间(40)，
其中在所述壳体盖(28)中构成有流体入口(44)和流体出口(46)以及与所述流体入口(44)流体连接的压力流体通道(48)和与所述流体出口(46)流体连接的排出通道(50)，并且
所述压力流体通道(48)分支成两个子通道(54、56)，其中第一子通道(54)穿过所述主轴单元(26)伸展至所述阀座侧空间(40)中并且通入所述阀座侧空间中，而第二子通道(56)通入所述盖侧空间(42)中，并且
其中设有封闭体(68)，所述封闭体将所述第一子通道(54)或所述第二子通道(56)流体密封地封闭。
2.根据权利要求1所述的阀(10)，
其特征在于，
所述排出通道(50)同样分支成两个子通道(62、64)，其中第一子通道(62)穿过所述主轴单元(26)伸展至所述阀座侧空间(40)中并且通入所述阀座侧空间中，而第二子通道(64)通入所述盖侧空间(42)中，并且其中设有另一封闭体(68)，所述另一封闭体将所述排出通道的所述第一子通道(62)或所述第二子通道(64)流体密封地封闭，也就是使得所述压力流体通道(48)和所述排出通道(50)中的仅一个通道与所述盖侧空间(42)流体连接而所述压力流体通道(48)和所述排出通道(50)中的另一个通道与所述阀座侧空间(40)流体连接，其中当所述另一封闭体(68)将所述排出通道(50)的第二子通道(64)封闭时所述第一封闭体(68)将所述压力流体通道(48)的第一子通道(54)封闭，并且反之亦然。
3.根据上述权利要求中任一项所述的阀(10)，
其特征在于，
所述压力流体通道(48)的和/或所述排出通道(50)的各一个通道部段(52、54、56、60、62、64)在所述壳体盖(28)中伸展并且所述压力流体通道(48)和所述排出通道(50)在所述壳体盖(28)之外具有共同的通道(66)。
4.根据权利要求3所述的阀(10)，
其特征在于，
所述共同的通道(66)是在所述主轴单元(26)中的通道。
5.根据上述权利要求中任一项所述的阀(10)，
其特征在于，
所述至少一个封闭体(68)是球，尤其是金属球。
6.根据上述权利要求中任一项所述的阀(10)，
其特征在于，
所述至少一个封闭体(68)压入相应的子通道(54、56、62、64)中。
7.根据上述权利要求中任一项所述的阀(10)，
其特征在于，
所述压力流体通道(48)和/或所述排出通道(50)的在所述壳体盖(28)中构成的通道部段(52、54、56、60、62、64)分别具有轴向伸展的通道部段(52、60)并且这两个子通道(54、56、62、64)径向地从轴向伸展的通道部段(52、60)分出，尤其沿相反方向分出。
8.根据上述权利要求中任一项所述的阀(10)，
其特征在于，
在所述盖侧空间(42)中设置有将所述活塞(24)加载到关闭位置中的至少一个弹性元件(36)，或者在所述阀座侧空间(40)中设置有将所述活塞(24)加载到打开位置中的弹性元件(36)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的阀(10)，
其特征在于，
所述主轴单元(26)与封闭件(18)连接，所述封闭件构成用于，将阀座(16)在所述主轴单元(26)的关闭位置中封闭。
10.根据上述权利要求中任一项所述的阀(10)，
其特征在于，
所述活塞(24)牢固地固定在所述主轴单元(26)处。
11.根据上述权利要求中任一项所述的阀(10)，
其特征在于，
所述活塞(24)板状地或波纹状地构成。
12.一种模块式系统(70)，用于制造根据上述权利要求中任一项所述的阀(10)，
具有气动的或液压的驱动单元，所述驱动单元包括缸(22)、能轴向运动地安装在所述缸(22)中的主轴单元(26)和壳体盖(28)，和至少两个不同成形的活塞(24)，所述活塞可选地能够插入所述缸(22)的内部中，以便将所述缸的内部分成盖侧空间(42)和阀座侧空间(40)，并且所述驱动单元可选地用所述活塞(24)中的一个活塞完成，
其中所述阀(10)根据所述活塞(24)的选择能够作为常开阀或常闭阀运行。
13.一种用于借助于根据权利要求12所述的模块式系统(70)制造根据权利要求1至11中任一项所述的阀(10)的方法，包括如下步骤：
-提供模块式系统(70)，
-从所述模块式系统(70)中选择活塞(24)，和
-将所述活塞(24)装入所述驱动单元中，使得所述活塞(24)将所述缸(22)的内部分成盖侧空间(42)和阀座侧空间(40)。
14.根据权利要求13所述的方法，
其特征在于，
尤其在将所述活塞(24)装入所述缸(22)的内部之前或之后将至少一个封闭体(68)装入所述壳体盖(28)中。
15.根据权利要求13或14所述方法，
其特征在于，
在所述壳体盖(28)安装在所述驱动单元处之前，将所述至少一个封闭体(68)装入所述壳体盖(28)中。
技术总结