[发明专利]气动阀门和阀门单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种气动阀门，包括里面构成至少两个分配给各自气动接口的贯通通道的阀体、用于有选择关闭和释放贯通通道的可运动的闭合件和用于使闭合件受控制运动的压电驱动装置。

背景技术

气动阀门用于控制气动系统内的压缩空气流动。人们普遍追求使气动阀门的阀体尽可能窄地构成，以便可以按照简单方式一列内并排设置大量的阀门。压电驱动装置向这种对窄结构形式的要求让步。

具有压电驱动装置的标准气动阀门具有单独驱动的闭合件，其根据开关位置封闭两个贯通通道之一。这种构成不可避免地与确定的调节性能，即负遮盖量相关。如果希望正遮盖量或零遮盖量的话，这种类型的阀门不能使用。

发明内容

本发明的目的在于，在压电驱动的气动阀门上可以实现更加灵活的控制。

该目的通过具有实施例特征的气动阀门以及具有实施例特征的阀门单元得以实现。

依据本发明，压电驱动装置包括两个可以单独控制的单独驱动装置以及分配给它们、可以彼此独立运动的闭合件，其中，每个闭合件用于有选择关闭和释放贯通通道之一。这一点提供的可能性是，通过相应控制单独驱动装置，按要求影响打开一个贯通通道与关闭另一个贯通通道之间或相反，关闭一个贯通通道与打开另一个贯通通道之间的时间顺序。特别是由于可以独立驱动，在一个和同一个气动阀门上有选择地具有确定类型的遮盖量和需要时改变这种遮盖量。依据本发明的气动阀门因此具有可以灵活配合的调节性能。

依据本发明的一种实施方式，每个单独驱动装置包括带大量堆叠设置和各自具有电极的压电材料层的压电板叠，在这种情况下依据一种优选的构成，每个板叠具有一个里面不产生电场的压电无源区。在压电无源区内可以设置电连接，以减少其机械负荷。最好两个单独驱动装置相同构成。

至少一个压电板叠可与杠杆机械连接，该杠杆用于将板叠的驱动运动转换成杠杆上所具有的闭合件，特别是固定在杠杆上的密封板的调整运动构成。这种类型设置的特征特别是在于减少占用位置。因此优选所有存在的压电板叠与各自的杠杆为将驱动运动转换成调整运动机械连接。密封板在这种情况下可以粘贴在所属的杠杆上，最好是杠杆末端上。一种特别节省位置的结构是，至少一个压电板叠为翻转的驱动运动构成。

每个压电板叠夹紧在基面与对应基面之间。基面和对应基面在这种情况下可以借助一个或多个夹紧件如夹紧螺栓、夹紧装置设置或诸如此类的设置彼此相对预夹紧。

但优选为夹紧压电板叠具有各自一种由在夹紧方向上延伸的支承件和可以垂直于夹紧方向运动的楔组成的设置，其中，支承件借助楔在对应基面或一个与该对应基面连接的部件与阀体的一个壁段之间楔住。特别是支承件可以是细长的、基本上平行于如上所述的杠杆延伸的板或棒。在安装气动阀门时，以确定的力将楔压入支承件与壁之间，以便使压电板叠预夹紧。事实证明，按照这种方式可以比例如通过拧紧夹紧螺栓更精确地调整预夹紧力。

楔上可以至少按区域涂覆润滑剂，特别是可硬化的树脂如环氧树脂。这样使安装时楔的压入变得容易。只要使用可硬化的树脂，该树脂此外就可以在相应的硬化后使楔可靠固定在预先规定的位置上。

依据本发明的另一种实施方式，每个单独驱动装置借助弹性材料铸入阀体内。由此特别是处于阀体内的空气体积可以缩小并因此可以使气动阀门的开关性能更加迅速。

单独驱动装置可以并排设置，特别是设置在阀体的一个共同端区内。需要时存在的杠杆在这种设置中可以彼此平行穿过整个阀体延伸，从而产生一种特别节省位置的结构形式。

作为选择，单独驱动装置可以彼此相对设置，特别是设置在阀体相反的端区内。单独驱动装置因此在作用方向方面可以彼此相对，其中，需要时存在的杠杆与其杠杆轴相关前后依次取代彼此平行设置。这种构成因此可以产生一种特别窄的外壳形状。

依据本发明的另一种实施方式，阀体内构成三个贯通通道，分配给入流接口、排流接口和工作线路接口，其中，单独驱动装置分配给入流接口和排流接口。这种3/2方向阀提供排气的可能性。

单独驱动装置包括各自所属的闭合件以及各自所属的贯通通道可以设置在阀体彼此分开的室内。在这种构成中，工作线路接口的体积可以保持在特别小的程度上，这样让步于阀门的快速开关性能。

至少一个贯通通道可以具有细长的截面形状。特别是它可以按照缝隙式喷嘴的类型构成。在这种情况下有利的是大圆周与小面积的组合。

本发明还涉及一种阀门单元，具有如前所述的气动阀门。