阀和阀装置制造方法及图纸

本申请涉及阀和阀装置。本实用新型专利技术涉及具有壳体的阀，该壳体包围压力室并且具有至少一个第一介质开口，该阀具有被布置在压力室中的至少一个第一阀元件，该第一阀元件由第一线形的SMA元件致动并可以沿着第一移动方向在第一位置和第二位置之间移动，在该第一位置中第一阀元件闭锁第一介质开口，在该第二位置中第一阀元件开启第一介质开口，其中，第一线形的SMA元件通过第一端部和第二端部与电路板连接并且在中间部分中与第一阀元件连接，使得第一线形的SMA元件在平行于第一移动方向定向的第一平面中延伸。本实用新型专利技术还涉及具有多个这样的阀的阀装置。

Valves and Valve Devices

【技术实现步骤摘要】
阀和阀装置
本技术涉及具有壳体的阀，该壳体包围压力室并具有至少一个第一介质开口，其中在压力室内布置了至少一个阀元件，该阀元件控制第一介质开口，即控制第一介质开口的打开和闭合。在此，阀元件由线形的SMA元件(SMA-Element)致动。本技术还涉及具有多个阀的阀装置。
技术介绍
从DE102012212686A1已知一种阀，该阀具有包围压力室的壳体，该壳体由在一侧敞开的壳体外壳和闭锁该壳体外壳的电路板构成。用于打开和关闭至少一个介质开口的阀元件被布置在压力室内，其中该阀元件由线形的SMA元件致动，该SMA元件与电路板电连接。在这种情况下，SMA元件的线材端部以如下方式固定在电路板上，使得这些线材端部彼此横向延伸并在其间包围约90°的角度。在这种情况下，SMA元件的中间部分围绕阀元件的周向面。虽然通过SMA元件的这种定向实现了阀元件能够尽可能地被笔直地引导，因为使阀元件预张紧(Vorspannen)的复位元件的未完全作用在阀元件的移动方向上的恢复力可能会被抵消。另一方面，由此在线形的SMA元件上产生了增大的摩擦力，该摩擦力可能会降低线形的SMA元件的使用寿命。此外，在不同的应用或使用范围中期望的是阀或多个阀依次在阀装置内尽可能节省空间的布置。
技术实现思路
因此本技术的任务在于提出一种阀以及一种阀装置，该阀或阀装置针对上述缺点进行了改进。第一个任务通过以下定义的阀得以解决。该阀包括壳体，该壳体包围压力室并具有至少一个第一介质开口。至少一个阀元件，特别是第一阀元件布置在压力室中，该第一阀元件由至少一个线形的SMA元件，特别是第一线形的SMA元件致动，并且该第一阀元件可以沿着移动方向，特别是沿着第一移动方向在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置中，至少一个阀元件或第一阀元件闭锁第一介质开口，在第二位置中，至少一个阀元件或第一阀元件开启第一介质开口。在此，至少一个线形的SMA元件或第一线形的SMA元件通过第一端部和第二端部与电路板连接，并且在中间部分中与至少一个阀元件或第一阀元件以如下方式连接，使得至少一个线形的SMA元件或第一线形的SMA元件在平行于第一移动方向定向的平面中，特别是在第一平面中延伸。换句话说：阀元件平行于，特别是沿着由线形的SMA元件的第一端部、第二端部和中间部分展开的平面在第一位置(即，闭合位置)和第二位置(具体而言是打开位置)之间相对于第一介质开口移动。因此，阀元件的移动方向在SMA元件延伸的平面中延伸或平行于SMA元件延伸的平面延伸。在此，移动方向和平面特别地以如下方式延伸，使得移动方向和平面以直角与电路板相交。在此，SMA元件的远离阀元件延伸的腿部之间围成相对于电路板打开的角度，该角度原则上可以采用介于0°和180°之间的任意值，其中介于130°和160°之间的角度对于致动SMA元件是有利的。SMA元件的这种布置的优点在于，线形的SMA元件和阀元件之间的摩擦显著降低。此外，由此还能够建立更紧凑的阀。除此之外，通过这种布置还实现了阀元件相对于阀座的角度自由度，该角度自由度允许阀元件紧贴在阀座上。线形的SMA元件(ShapeMemoryAlloy)是由形状记忆合金制成的线材，该形状记忆合金根据温度呈现出两种不同的结构状态。在室温下呈现马氏体结构，该马氏体结构在一定的临界温度，例如80℃下转变为奥氏体结构。在转变成奥氏体状态时线材变短并从而可以致动阀元件。为了加热线形的SMA元件，对该线形的SMA元件施加电流。为此，线形的SMA元件与电路板机电地连接。在这种情况下，通过使SMA元件的两个端部与电路板的导体轨道电接触来实现对SMA元件的供电。SMA元件的两个端部在电路板上机械的固定例如通过压接元件来实现。电路板自身例如由复合材料，特别是由FR4材料构成，便利地，阀的壳体由塑料制成。具有形状记忆效应的合金主要是铁基合金、铜基合金和镍钛基合金。壳体例如包括第一壳体部分和第二壳体部分，第一壳体部分和第二壳体部分在其间包围电路板。可替代地，壳体包括第一壳体部分和第二壳体部分，其中第二壳体部分由电路板构成。因此，电路板被布置在壳体内或自身构成壳体的一部分。第一壳体部分被构造成壳体外壳并且与第二壳体部分或电路板以如下方式连接，使得由壳体包围的压力室被压力密封地闭合。此外，由弹性体材料制成的密封板可以布置在电路板和第一壳体部分之间。布置在壳体内的电路板具有这种优势，即保护该电路板免于受损。然而，电路板同时用作壳体的一部分允许阀的结构紧凑以及SMA元件的连接简单，因为在壳体上的例如插头形式的电连接元件可以被省去。在阀的优选的实施方案中，壳体具有第二介质开口，该第二介质开口由第一阀元件控制，其中第一阀元件在第一位置打开第二介质开口且在第二位置闭锁第二介质开口。在另一优选的实施方式中，壳体具有第二介质开口，该第二介质开口由布置在压力室中的另外的阀元件或第二阀元件控制，该另外的阀元件或第二阀元件由另外的线形的SMA元件或第二线形的SMA元件致动并可以沿着另外的移动方向或第二移动方向在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置中，第二阀元件闭锁第二介质开口，在第二位置中，第二阀元件开启第二介质开口。第二线形的SMA元件以与第一线形的SMA元件相似的方式同样通过第一端部和第二端部与电路板电连接并且在中间部分中与第二阀元件以如下方式连接，使得第二SMA元件在平行于第二移动方向定向的第二平面中延伸。特别地，第二阀元件可以完全独立于第一阀元件进行控制，使得第一介质开口和第二介质开口可以彼此独立地打开和关闭。因此，优选地，为每个介质开口设置自己的阀元件，使得可以实现多个工作位置，即关闭第一介质开口和第二介质开口、关闭第一介质开口且打开第二介质开口、打开第一介质开口且关闭第二介质开口以及打开第一介质开口和第二介质开口。在此，第二移动方向优选地平行于第一移动方向延伸，第一平面优选地平行于第二平面定向，由此能够实现紧凑的结构。优选地，第一线形的SMA元件关于第一介质开口在打开方向上作用第一阀元件，该第一介质开口特别是存在于壳体的第一壳体部分中，和/或优选地，第二线形的SMA元件关于第二介质开口在闭合方向上作用第二阀元件，该第二介质开口特别是存在于电路板中和/或壳体的第二壳体部分中。换句话说：第一SMA元件关于第一介质开口在打开方向上，即在第二位置的方向上致动第一阀元件，使得第一介质开口在第一SMA元件未通电的状态下关闭并在通电的状态下打开。第二SMA元件关于第二介质开口在闭合方向上，即在第一位置的方向上致动第二阀元件，使得第二介质开口在第二SMA元件未通电的状态下打开并在通电的状态下关闭。由于每个SMA元件通过其相应的端部固定在电路板上或与电路板连接，因此第一介质开口和第二介质开口被布置在壳体的相对的部分中。特别地，第一阀元件和/或第二阀元件如此安置，使得第一阀元件和/或第二阀元件在第一位置和第二位置之间进行平移移动，即线性移动，其中第一阀元件的第一移动方向和/或第二阀元件的第二移动方向垂直于电路板延伸。在这种情况下，有利地，第一阀元件或第二阀元件的第一SMA元件或第二SMA元件被布置成关于相应的阀元件对称，各个SMA元件的两个腿部也是一样长的，以便在SMA元件变短的情况下确保第一阀元件或第二阀元件的直线移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阀，其特征在于，具有壳体(12、112)，所述壳体包围压力室(14、114)并且具有至少一个第一介质开口(20a、120a)，所述阀具有被布置在所述压力室(14、114)中的至少一个第一阀元件(22、122a)，所述第一阀元件由第一线形的SMA元件(24、124a)致动并能够沿着第一移动方向(B、B1)在第一位置(I、IA)和第二位置(II、IIA)之间移动，在所述第一位置中所述第一阀元件(22、122a)闭锁所述第一介质开口(20a、120a)，在所述第二位置中所述第一阀元件(22、122a)开启所述第一介质开口(20a、120a)，其中所述第一线形的SMA元件(24、124a)通过第一端部(26、126a)和第二端部(28、128a)与电路板(16、116)连接并且在中间部分(30、130a)中与所述第一阀元件(22、122a)连接，使得所述第一线形的SMA元件(24、124a)在平行于所述第一移动方向(B、B1)定向的第一平面(E、E1)中延伸。

【技术特征摘要】
2017.08.10 DE 102017118260.81.一种阀，其特征在于，具有壳体(12、112)，所述壳体包围压力室(14、114)并且具有至少一个第一介质开口(20a、120a)，所述阀具有被布置在所述压力室(14、114)中的至少一个第一阀元件(22、122a)，所述第一阀元件由第一线形的SMA元件(24、124a)致动并能够沿着第一移动方向(B、B1)在第一位置(I、IA)和第二位置(II、IIA)之间移动，在所述第一位置中所述第一阀元件(22、122a)闭锁所述第一介质开口(20a、120a)，在所述第二位置中所述第一阀元件(22、122a)开启所述第一介质开口(20a、120a)，其中所述第一线形的SMA元件(24、124a)通过第一端部(26、126a)和第二端部(28、128a)与电路板(16、116)连接并且在中间部分(30、130a)中与所述第一阀元件(22、122a)连接，使得所述第一线形的SMA元件(24、124a)在平行于所述第一移动方向(B、B1)定向的第一平面(E、E1)中延伸。2.根据权利要求1所述的阀，其中，所述壳体(12)具有第二介质开口(20b)，所述第二介质开口由所述第一阀元件(22)控制，其中所述第一阀元件(22)在所述第一位置(I)中打开所述第二介质开口(20b)并在所述第二位置(II)中闭锁所述第二介质开口(20b)。3.根据权利要求1所述的阀，其中，所述壳体(112)具有第二介质开口(120b)，所述第二介质开口由被布置在所述压力室(114)中的第二阀元件(122b)控制，所述第二阀元件由第二线形的SMA元件(124b)致动并能够沿着第二移动方向(B2)在第一位置(IB)和第二位置(IIB)之间移动，在该第一位置(IB)中所述第二阀元件(122b)闭锁所述第二介质开口(120b)，在该第二位置(IIB)中所述第二阀元件(122b)开启所述第二介质开口(120b)，其中所述第二线形的SMA元件(124b)通过第一端部(126b)和第二端部(128b)与所述电路板(116)电连接并且在中间部分(130b)中与所述第二阀元件(122b)连接，使得所述第二线形的SMA元件(124b)在平行于所述第二移动方向(B2)定向的第二平面(E2)中延伸。4.根据权利要求1所述的阀，其中，所述第一线形的SMA元件(24、124a)关于所述第一介质开口(20a、120a)在打开方向(40、140a)上作用于所述第一阀元件(22、122a)。5.根据权利要求2所述的阀，其中，所述第一线形的SMA元件(24)关于所述第一介质开口(20a)在打开方向(40)上作用于所述第一阀元件(22)。6.根据权利要求3所述的阀，其中，所述第一线形的SMA元件(124a)关于所述第一介质开口(120a)在打开方向(140a)上作用于所述第一阀元件(122a)，以及/或者，其中所述第二线形的SMA元件(124b)关于所述第二介质开口(120b)在闭合方向(142b)上作用于所述第二阀元件(122b)。7.根据权利要求4所述的阀，其中所述第一介质开口(20a、120a)存在于所述壳体(12、112)的第一壳体部分(12a、112a)中。8.根据权利要求5所述的阀，其中所述第一介质开口(20a)存在于所述壳体(12)的第一壳体部分(12a)中，以及/或者，其中所述第二介质开口(20b)存在于所述电路板(16)中和/或所述壳体(12)的第二壳体部分(12b)中。9.根据权利要求6所述的阀，其中所述第一介质开口(120a)存在于所述壳体(112)的第一壳体部分(112a)中，以及/或者，其中所述第二介质开口(120b)存在于所述电路板(116)中和/或所述壳体(112)的第二壳体部分(112b)中。10.根据权利要求1-2、4-5和7-8中任一项所述的阀，其特征在于，所述第一阀元件(22、122a)被安装成使得其在所述第一位置(I、IA)和所述第二位置(II、IIA)之间进行平移移动，其中所述第一阀元件(22、122a)的第一移动方向(B、B1)垂直于所述电路板(16、116)延伸。11.根据权利要求3、6和9中任一项所述的阀，其特征在于，所述第一阀元件(22、122a)和/或所述第二阀元件(122b)被安装成使得其在所述第一位置(I、IA、IB)和所述第二位置(II、IIA、IIB)之间进行平移移动，其中所述第一阀元件(22、122a)的第一移动方向(B、B1)和/或所述第二阀元件(122b)的第二移动方向(B2)垂直于所述电路板(16、116)延伸。12.根据权利要求3、6和9中任一项所述的阀，其特征在于，所述第一阀元件(122a)和/或所述第二阀元件(122b)在所述壳体(112)的凹进部(146a、146b)中被引导。13.根据权利要求11所述的阀，其特征在于，所述第一阀元件(122a)和/或所述第二阀元件(122b)在所述壳体(112)的凹进部(146a、146b)中被引导。14.根据权利要求9所述的阀，其特征在于，所述第一阀元件(122a)和/或所述第二阀元件(122b)在所述第一壳体部分(112a)和/或所述第二壳体部分(112b)和/或所述电路板(116)和/或密封板(118)的凹进部(146a、146b)中被引导。15.根据权利要求1-2、4-5和7-8中任一项所述的阀，具有关于所述第一介质开口(20a、120a)在闭合方向(42、142a)上作用于所述第一阀元件(22、122a)的至少一个弹性元件(32、132a)。16.根据权利要求10所述的阀，具有关于所述第一介质开口(20a、120a)在闭合方向(42、142a)上作用于所述第一阀元件(22、122a)的至少一个弹性元件(32、132a)。17.根据权利要求3、6、9和13-14中任一项所述的阀，具有关于所述第一介质开口(120a)在闭合方向(142a)上作用于所述第一阀元件(122a)的至少一个弹性元件(132a)和/或关于所述第二介质开口(120b)在打开方向上(140b)上作用于所述第二阀元件(122b)的至少一个弹性元件(132b)。18.根据权利要求11所述的阀，具有关于所述第一介质开口(120a)在闭合方向(142a)上作用于所述第一阀元件(122a)的至少一个弹性元件(132a)和/或关于所述第二介质开口(120b)在打开方向上(140b)上作用于所述第二阀元件(122b)的至少一个弹性元件(132b)。19.根据权利要求12所述的阀，具有关于所述第一介质开口(120a)在闭合方向(142a)上作用于所述第一阀元件(122a)的至少一个弹性元件(132a)和/或关于所述第二介质开口(120b)在打开方向上(140b)上作用于所述第二阀元件(122b)的至少一个弹性元件(132b)。20.根据权利要求15所述的阀，其中所述至少一个弹性元件(32、132a)包括片簧(37、137a)和/或螺旋压力弹簧(139)，所述片簧和/或螺旋压力弹簧支承在所述电路板(16、116)上和/或所述壳体(12、112)上，并且将所述第一阀元件(22、122a)预张紧在其第一位置(I、IA)中。21.根据权利要求16所述的阀，其中所述至少一个弹性元件(32、132a)包括片簧(37、137a)和/或螺旋压力弹簧(139)，所述片簧和/或螺旋压力弹簧支承在所述电路板(16、116)上和/或所述壳体(12、112)上，并且将所述第一阀元件(22、122a)预张紧在其第一位置(I、IA)中。22.根据权利要求17所述的阀，其中所述第一阀元件(122a)的所述至少一个弹性元件(32、132a)包括片簧(37、137a)和/或螺旋压力弹簧(139)，所述片簧和/或螺旋压力弹簧支承在所述电路板(16、116)上和/或所述壳体(12、112)上，并且将所述第一阀元件(22、122a)预张紧在其第一位置(I、IA)中，以及/或者，其中所述第二阀元件(122b)的所述至少一个弹性元件(132b)包括片簧(137b)和/或螺旋压力弹簧，所述第二阀元件(122b)的所述片簧和/或螺旋压力弹簧支承在所述电路板(116)上和/或所述壳体(112)上，并且将所述第二阀元件(122b)预张紧在其第二位置(IB)中。23.根据权利要求18或19所述的阀，其中所述第一阀元件(122a)的所述至少一个弹性元件(32、132a)包括片簧(37、137a)和/或螺旋压力弹簧(139)，所述片簧和/或螺旋压力弹簧支承在所述电路板(16、116)上和/或所述壳体(12、112)上，并且将所述第一阀元件(22、122a)预张紧在其第一位置(I、IA)中，以及/或者，其中所述第二阀元件(122b)的所述至少一个弹性元件(132b)包括片簧(137b)和/或螺旋压力弹簧，所述第二阀元件(122b)的所述片簧和/或螺旋压力弹簧支承在所述电路板(116)上和/或所述壳体(112)上，并且将所述第二阀元件(122b)预张紧在其第二位置(IB)中。24.根据权利要求1、4和7中任一项所述的阀，其中在所述第一阀元件(22、122a)的面向所述第一介质开口(20a、120a)的侧面上布置了第一密封元件(34a、134a)，所述第一密封元件与所述第一介质开口(20a、120a)共同作用。25.根据权利要求2、5和8中任一项所述的阀，其中在所述第一阀元件(22)的面向所述第一介质开口(20a)的侧面上布置了第一密封元件(34a)，所述第一密封元件与所述第一介质开口(20a)共同作用，以及/或者，其中在所述第一阀元件(22)的面向所述第二介质开口(20b)的侧面上布置了第二密封元件(34b)，所述第二密封元件与所述第二介质开口(20b)共同作用。26.根据权利要求3、6、9、13-14、18-19和22中任一项所述的阀，其中在所述第一阀元件(122a)的面向所述第一介质开口(120a)的侧面上布置了第一密封元件(134a)，所述第一密封元件与所述第一介质开口(120a)共同作用，以及/或者，其中在所述第二阀元件(122b)的面向所述第二介质开口(120b)的侧面上布置了第二密封元件(134b)，所述第二密封元件与所述第二介质开口(120b)共同作用。27.根据权利要求11所述的阀，其中在所述第一阀元件(122a)的面向所述第一介质开口(120a)的侧面上布置了第一密封元件(134a)，所述第一密封元件与所述第一介质开口(120a)共同作用，以及/或者，其中在所述第二阀元件(122b)的面向所述第二介质开口(120b)的侧面上布置了第二密封元件(134b)，所述第二密封元件与所述第二介质开口(120b)共同作用。28.根据权利要求12所述的阀，其中在所述第一阀元件(122a)的面向所述第一介质开口(120a)的侧面上布置了第一密封元件(134a)，所述第一密封元件与所述第一介质开口(120a)共同作用，以及/或者，其中在所述第二阀元件(122b)的面向所述第二介质开口(120b)的侧面上布置了第二密封元件(134b)，所述第二密封元件与所述第二介质开口(120b)共同作用。29.根据权利要求17所述的阀，其中在所述第一阀元件(122a)的面向所述第一介质开口(120a)的侧面上布置了第一密封元件(134a)，所述第一密封元件与所述第一介质开口(120a)共同作用，以及/或者，其中在所述第二阀元件(122b)的面向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·格布哈德，M·科普夫尔，
申请(专利权)人：艾福迈精密部件公司，
类型：新型
国别省市：德国,DE