用于压力流体的电控阀制造技术

用于压力流体的电控阀，它有一个装在壳体内进口通道和出口通道之间的叶轮，叶轮可在流体的压力作用下旋转，并由此将流体一部分一部分地从进口通道传输到出口通道。叶轮与一个可在充满电控粘度液体的腔室内旋转的元件旋转连接。电控粘度液体位于两个可接高电压的电极之间。在本发明专利技术的一个实例中，叶轮本身就作为关闭元件，它可由处于电控粘度液体中的可旋转元件以不同方式制动。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于压力流体的电控阀，它特别适用于卫生设备，该阀具有;a)壳体，它具有一个流体的进口通道和一个出口通道。b)一个在壳体内，装于进、出口通道之间的关闭元件。c)一个电气控制装置，它根据施加在其上的控制电压，使关闭元件处在开通状态或关闭状态。人们通常熟悉的电控阀一般以电磁方式工作，即它有一个电流线圈，以简单的方式由磁路直接驱动关闭元件运动，然而此时所需的电流很大，以致这种简单的结构在许多场合都不适用。通常又采用辅助控制电磁阀，在其中借助于电流通过的电磁线圈仅控制辅助阀，它的流体通过面积相对较小。用作关闭元件的是柔韧的膜片，膜片根据其辅助控制阀的开启状态，在其所处介质的压力作用下产生开启运动或关闭运动。然而这类阀也要求有相对较大的功率，所以它们只是限制在有电池的条件下使用。辅助阀上相对较小的流体通过面积，尤其是柔韧膜片上的辅助孔很容易堵塞，特别是在流体为热水时，水中易析出钙盐，会发生该现象。此外，电磁线圈是一个昂贵又占地的元件，且膜片易老化和破裂。本专利技术的目的是研制一个本文开始所述方式的电控阀，其部件价廉，省地方，省能耗。此目的由本专利技术第一实施例加以解决，其特点是d)关闭元件是一个位于流体进、出口通道之间，与壳体构成密封的叶轮，它可在流体压力作用下旋转，并由此将流体一部份一部分地从进口通道送至出口通道。e)电控装置起到如同制动器的作用，它与叶轮相联，并控制叶轮的旋转，制动器内装有电控制粘度液体作为电控介质，该液体位于两个电极之间。在专利EP-OS0191585和DE-OS3536934或者EP-OS0319201中已举例介绍了电控粘度液体，它是一种在电场影响下，其粘度由液态到凝固态之间逐级改变的物质。迄今主要被用于汽车结构中不同部件的可变液力减振器，如在DE-PS3336965中介绍的发动机支承，或在DE-PS3709447中的冲击减振器。在本专利技术的第一实施例，电控粘度液体用在可受控制电压影响的制动器中，它影响到决定流体通过量的叶轮的运动状况;若粘度下降，叶轮在流经的液体作用下运动阻力小，则可达到流体的最大流量。若提高控制电压，并由此而使电控粘度液体的粘度升高，则产生制动作用。这就减小了叶轮的转速，并由此减少了流体通过阀的流量。控制电压可被提高到一个确定的值，使得制动器中的电控粘度液体最终实际成为凝固态，叶轮的运动则完全被阻止，只要叶轮和壳体之间的密封完好，则阀被关闭。显然这种结构类型的阀特别简单，不必再有昂贵且占地的线圈，其能耗相对较小，在转换过程中冲击电流也可避免。维持电控粘度液体为凝固状态所需的微小电流可由太阳能电池不加其它能源而供给，在这样的情况下只需较小的电池用于中间存储电能。关闭阀所需要的功并不由电能得到，而是由流体的压力自身承担。阀内流体的流通截面可以很大，因而不会碰到不希望的节流效应，并且没有易产生堵塞危险的狭窄截面。在前述那种方式的实施例中，制动器具有一个制动轮，它装在一个充满电控粘度液体的制动室内，可旋转，并可与叶轮联接。此时，若将制动轮与叶轮同轴线安装，并采用一定形状的插塞接头与叶轮相连接，则是十分有益的。叶轮外圈有多个凹腔，以便一部份一部份地传送流体，叶轮与壳体的密封由隔板的外表面构成，它们位于凹腔之间。若将叶轮做成锥形，则它与壳体的密封更容易，因为通过叶轮轴向移动可以补偿直径的制造公差。根据本专利技术的另一特点，叶轮至少在其外圈表面附近可以由诸如陶瓷那样的硬质材料构成，这类陶瓷材料当今已广泛应用在卫生设备阀门的控制板上。它使良好的密封及滑动特性与较高的耐磨特性得到结合。若进一步通过一个安装在壳体内的固定附加物使叶轮与壳体密封，附加物与叶轮外圈表面滑动接触密封，则是有益的。附加物至少在与叶轮相靠的部分可用诸如陶瓷材料这样的硬质材料制成。为了在即使控制电压出现故障情况下，或在长时间的静止状态下，阀依然保持可靠的关闭，推荐采用手动锁紧装置，用它可在不依赖电控粘度液体制动器的情况下阻止叶轮的旋转。该锁紧装置可具有一个能轴向移动的销，销可以一定的形状插入叶轮的相应开口中，轴向可移动的销也应能固定在自由状态和锁紧状态。上述介绍的第一实施例其整体结构上特别简单，但在某些情况下对叶轮与壳体的密封必须十分小心。出于这一点原因，当阀的无滴漏磨损不能得到保证的时候，出可能放弃该方案。本专利技术的第二实施例结构同样也能解决前面所述提出的问题，而不存在无滴漏磨损时出现的难题，其特点是d)在流体进、出口通道之间设有一个叶轮，它可在流体压力的作用下旋转。e)设置了一个传动机构，该机构将叶轮的旋转运动转变为关闭元件在开通和关闭位置之间的运动。f)控制装置是一个位于叶轮与关闭元件之间传递力的电控粘度液体耦合器，它含有电控粘度液体作为可受电控制的介质，它位于两个电极之间。在此实施例中，叶轮不再同时用作关闭元件，而是用作驱动动力源，并借助于传动机构使关闭元件在开通和关闭位置之间运动。在此，阀的叶轮和壳体之间毋需完全的密封，只要通过的流体使叶轮运动则足以满足。流体通过量由特设的关闭元件的位置确定，元件可采用熟知的各种结构形式。电控粘度液力耦合器位于叶轮和关闭元件之间进行力的传递，其转换状态决定了叶轮是否空转，其运动对关闭元件的位置有没有影响，或者叶轮的旋转是否改变关闭元件的位置。本专利技术第二个实施例的优点保证了在其它方面与前述的第一实施例的一致性。关闭元件应通过一个蓄力机构，例如弹簧装置，向开通位置推进。通过电控粘度液力耦合器的“联接”，让叶轮的运动使关闭元件运动，进入关闭位置，而在电控粘度耦合器“脱离”时，蓄力机构将关闭元件重新又推回开通位置。若关闭元件采用一可旋转的盘，蓄力机构采用螺旋弹簧则具有特别的优越性。通常应采取措施，预防叶轮在其旋转时的中断，也应该阻止在弹簧装置起作用时可能产生一个反向的传递力，它使叶轮向所处压力流体推动的相反方向旋转。阻止叶轮向一个方向旋转的机构，可在传动机构本身结构上进行处理，它在传动中阻止弹簧装置使叶轮向返回方向旋转。传动机构通常必须明显地降低叶轮的旋转运动，叶轮旋转多圈相应于关闭元件在开通位和关闭位之间的行程。这样，弹簧装置作用在传动机构驱动轴上的力，则不足以使叶轮产生转动。阻止叶轮向一个方向旋转的机构也可采用人们熟悉的解脱离合器结构元件。电控粘度液力耦合器在力的传递中应安置在传动机构与关闭元件之间。耦合器主动端和被动端零件之间的相对运动只是按比例很小的行程，尤其是按比例很小的旋转角度，这时电流输入电缆是有利的。电控粘度液力耦合器具有一个耦合轮，它装在充满电控粘度液体的耦合器壳体内耦合腔内，并可转动。耦合腔截面应不是正圆形状，这样尤其在电控粘度液体为固态时将力的锁定转化为形状锁定。在本专利技术的第二个实施例中，由于前面提及的原因，也应具备一个手动锁定装置，用它可阻止关闭元件的运动。本专利技术实施例在下面根据附图作进一步的说明。附图说明图1用于压力流体的阀第一实施例剖面图，它是沿图2的Ⅰ-Ⅰ线截取的(叶轮未作剖面处理)，图2阀在图1中的Ⅱ-Ⅱ剖面，图3阀的第二实施例剖面，它是沿图4Ⅲ-Ⅲ线剖截的(叶轮、传动机构及制动轮未剖)，图4图3中阀在Ⅳ-Ⅳ线的剖面，图5图3所示阀的电控粘度耦合器在Ⅴ-Ⅴ线的剖面。图1和图2所示的阀适用于在完全关闭位置和最大流量位置之间对压力流体，尤本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于压力流体的电控阀，尤其是卫生设施用阀，它具有：ａ）一个壳体，壳体内有流体的进口通道和出口通道；ｂ）一个安装在壳体内进口通道和出口通道之间的关闭元件；ｃ）一个电控装置，它能根据施加其上的控制电压，使关闭元件进入关闭状态或开通状态；其特征在于：ｄ）关闭元件是一个位于流体通道的进口通道（６）和出口通道（７）之间，相对壳体（１）构成密封的叶轮（１５），它可在流体压力作用下旋转，并由此将流体一部分一部分地从进口通道（１６）输送到出口通道（７）；ｅ）电控装置起到制动器（１９，２１，２２）的作用，它与叶轮（１５）联接，并影响其可旋转性，在此，制动器（１９，２１，２２）装有作为电控介质的电控粘度液体（２２），该液体处于两个电极（２３，２４）之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔里克奥斯特塔格，
申请(专利权)人：汉莎金属工厂公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]