阀和阀装置制造方法及图纸

本申请涉及阀和阀装置。阀具有阀壳体，阀壳体包括壳体盖、壳体底部和布置在壳体盖和壳体底部之间的中间壳体，阀壳体包围阀室且具有至少一个阀开口，在阀室内布置至少一个可在闭锁阀开口的闭合位置与开启阀开口的打开位置之间轴向移动的执行元件、在打开方向致动执行元件的由形状记忆合金制成的丝状或带状SMA元件、在闭合方向移动执行元件的复位元件和电路板，SMA元件通过中间部分固定在执行元件上且通过其端部与电路板电连接以施加电流，引导执行元件的引导装置和/或将电路板固定在阀内的紧固装置和/或容纳电接触电路板所需部件的容纳室的至少一部分由中间壳体构成。还涉及具有多个以这种方式构造的阀的阀装置。

Valves and Valve Devices

【技术实现步骤摘要】
阀和阀装置
本技术涉及一种具有阀壳体的阀，该阀壳体包围阀室(Ventilraum)且具有至少一个阀开口。执行元件(Stellelement)被布置在阀室内以用于致动该阀，该执行元件在用于闭锁(Verschlieβen)阀开口的闭合位置与用于开启阀开口的打开位置之间是可移动的。此外，本技术还涉及具有多个阀的阀装置(Ventilanordnung)。执行元件在打开位置和闭合位置之间的移动可以借助形状记忆合金(ShapeMemoryAlloys,SMA)(例如，以金属丝的形式)来实现。在此涉及可以根据其温度以两种不同的晶体结构存在的合金。在室温时呈现具有体心四方晶格的马氏体结构，该马氏体结构从约80℃的转变温度起转变成具有面心立方晶格的奥氏体结构。因此，由这样的形状记忆合金构成的金属丝具有这样的属性，即由于在加热超过转变温度时晶格从马氏体结构转变成奥氏体结构，因此该金属丝会缩短。为了加热SMA元件，通常对其施加电流，由此SMA元件会缩短，并且因此执行元件可以移动。
技术介绍
例如从DE102005060217中已知一种具有包围压力室的阀壳体的阀，其中推进器被布置在压力室内以用于打开和关闭阀开口。在此，推进器由SMA元件致动以用于打开阀开口，该SMA元件与布置在阀壳体内的电路板电连接，以便能够被施加电流。除了SMA元件和电路板外，阀还包括许多其它的部件，例如屏蔽壁、用于接触电路板所需的电子元器件、用于彼此相对地密封压力室或各个部件的密封元件或用于在压力室内引导执行元件的引导装置。但是由于用于阀运行所需的各个部件数量众多，因此一方面造成材料成本很高，另一方面造成各个部件的制造成本及其安装成本也高。
技术实现思路
因此，本技术的任务在于，提供一种其安装被简化的阀和具有减少的部件数量的阀装置，其中SMA元件的致动力应当仍然可有效地利用并且对执行元件的控制应当能够实现。第一个任务通过下文限定的阀得以实现。该阀具有阀壳体，该阀壳体包括壳体盖、壳体底部和布置在壳体盖和壳体底部之间的中间壳体，其中阀壳体包围阀室。阀壳体具有至少一个阀开口和至少一个执行元件、由形状记忆合金制成的丝状或带状的SMA元件、复位元件和电路板，该至少一个执行元件布置在阀室内，该至少一个执行元件在用于闭锁阀开口的闭合位置与用于开启阀开口的打开位置之间是可轴向移动的，该SMA元件用于在打开方向或行程方向上致动执行元件，该复位元件用于在闭合方向或复位方向上移动执行元件。SMA元件通过中间部分被固定在执行元件上以用于致动执行元件，并且通过其端部间接地或直接地与电路板电连接以便施加电流。根据本技术，用于引导执行元件的引导装置和/或用于将电路板固定在阀内或固定在阀室内的紧固装置和/或用于容纳用于电接触电路板所需的部件的容纳室的至少一部分由中间壳体构成。因此，本技术的观点在于，通过将对于阀的功能性所需的单独部件集成到中间壳体中或与中间壳体一体地构造，来减少这些单独部件的数量。这样做的优点是，不需要其它塑料件或子组件。阀室在本文中被理解成阀的由阀壳体包围的整个内部空间。在阀的优选的实施形式中，阀室包括流动室和致动室，该流动室和致动室通过具有至少一个阀开口的分隔壁至少部分地彼此流体分离，其中分隔壁特别地与中间壳体一体地构成。因此，流动室被中间壳体且在上面被壳体盖包围或界定，致动室被中间壳体且在下面被壳体底部包围或界定。换言之：阀室被分成基本上彼此流体分离的两个区域，即流动室和致动室或执行室，流体(特别是空气)流经该流动室，所有用于致动阀或打开阀开口所需的部件，确切的说是执行元件、SMA元件和电路板都被布置在该致动室内。这具有的优点是，流动流体的主流主要流经流动室，并因此不流经用于致动阀开口所需的部件，特别是不流经SMA元件，或者主流在与SMA元件分离的区域中被引导。由此，由于实现SMA元件的加热和冷却在很大程度上与流经阀的流体的流无关，因此可以更精确地调节和控制SMA元件的温度。此外，由于均匀的、但减少了的冷却，需要更小的电流强度来向SMA元件施加电流或用于致动执行元件，由此提高SMA元件的使用寿命。此外，由此可实现流体的均匀的流动、更小的气动阻力以及噪声的优化。有利地，流动室还具有第一区域和第二区域，其中将流动室的第一区域与流动室的第二区域连接起来的连接通道和/或阀开口在执行元件的闭合位置被闭锁并在执行元件的打开位置被开启。换言之：流动室的第一区域和流动室的第二区域经由阀开口和/或连接通道彼此连接。在此，连接通道被理解成在用于闭锁和开启阀开口的执行元件与围绕阀开口的密封座之间的阀区域，该连接通道例如完全包围执行元件。当阀开口关闭时，连接通道与流动室的两个区域中的一个连接，从而使得流体也分布在连接通道或阀区域内部。将阀与空气供给单元，特别是与气动泵连接起来的压力端口通向阀室，特别是通向流动室，特别优选地通向流动室的第一区域，以及/或者将阀与介质存储器，特别是与气垫连接起来的消耗者端口(Verbraucheranschluss)通向阀室，特别是通向流动室，特别优选地通向流动室的第二区域。优选地，用于将空气供给到阀室中的压力端口和用于将空气供给到介质存储器中的消耗者端口由中间壳体构成，并且特别是完全地被布置在中间壳体内，也就是说不会从中间壳体或阀突出来，由此节省空间且避免损害端口或连接在其上的供应管道或软管。此外，至少一个开口被优选地构造在壳体盖中，该开口将阀室，特别是流动室或流动室的用于排出阀或介质存储器和/或阀室中的空气的第一区域或第二区域，特别是流动室的用于排出流动室中的空气的第一区域或第二区域与大气相连，或经由该开口可将阀室，特别是流动室与大气相连。在优选的实施形式中，用于引导执行元件的面向阀开口的第一端部部分的引导装置包括至少部分地围绕阀开口且在执行元件的运动方向上延伸的间隔壁，该间隔壁特别地与分隔壁一体地构成，其中该间隔壁构成用于执行元件的容纳室。因此，间隔壁被构造成中间壳体或分隔壁的壁部分并且从围绕阀开口的区域延伸到致动室中。由此，致动元件在行程方向或打开方向以及复位方向即闭合方向上的轴向运动期间被可靠地引导通过中间壳体。为了引导执行元件的背离阀开口的第二端部部分，另外的引导装置被集成在电路板中，特别是以构造在电路板中的凹进部的形式集成在电路板中，特别是将贯通孔集成在电路板中，执行元件的第二端部部分至少部分地延伸进该贯通孔并且可轴向移动地安置在打开位置和闭合位置。有利地，至少一个构造在中间壳体上的可变形的突出部被用作紧固装置，该突出部在安装状态下穿过电路板的贯通孔延伸且与电路板不可拆卸地连接。该突出部例如为塑料拱顶，其通过热铆接(Heiβverstemmen)以形状配合的方式或力配合的方式与电路板连接，以便将电路板固定在中间壳体上。此外，通过将电路板固定在中间壳体上也实现了将电路板自由浮动地保持在阀或阀室内，从而使得外部的影响，例如阀壳体的变形不会影响阀的功能性。为此，紧固装置，特别是至少一个突出部优选地被布置在间隔壁的面向电路板的端面上或被一体地模制在间隔壁的面向电路板的端面上，其中间隔壁的端面在安装期间以及在安装状态下构成电路板的支承面，以便确保这两个部件的固定连接，并从而也确保在间隔壁的容纳室和电路板的接纳部内直线地引本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阀(2、2’)，其具有阀壳体(4)，所述阀壳体包括壳体盖(6)、壳体底部(10)和布置在所述壳体盖(6)和所述壳体底部(10)之间的中间壳体(8)，其中所述阀壳体(4)包围阀室(12)并且具有至少一个阀开口(14)，其中至少一个执行元件(16)、由形状记忆合金制成的丝状或带状的SMA元件(18)、复位元件(20)和电路板(22)被布置在所述阀室(12)内，所述执行元件能够在用于闭锁所述阀开口(14)的闭合位置与用于开启所述阀开口(14)的打开位置之间轴向移动，所述SMA元件用于在打开方向上致动所述执行元件(16)，所述复位元件用于在闭合方向上移动所述执行元件(16)，其中所述SMA元件(18)通过中间部分(18c)被固定在所述执行元件(16)上且通过其端部(18a、18b)与所述电路板(22)电连接以用于施加电流，其特征在于，用于引导所述执行元件的引导装置和/或用于将所述电路板(22)固定在所述阀(2、2’)内的紧固装置和/或用于容纳用于电接触所述电路板(22)所需的部件的容纳室(34)的至少一部分由所述中间壳体(8)构成。

【技术特征摘要】
2017.07.25 DE 102017116840.01.一种阀(2、2’)，其具有阀壳体(4)，所述阀壳体包括壳体盖(6)、壳体底部(10)和布置在所述壳体盖(6)和所述壳体底部(10)之间的中间壳体(8)，其中所述阀壳体(4)包围阀室(12)并且具有至少一个阀开口(14)，其中至少一个执行元件(16)、由形状记忆合金制成的丝状或带状的SMA元件(18)、复位元件(20)和电路板(22)被布置在所述阀室(12)内，所述执行元件能够在用于闭锁所述阀开口(14)的闭合位置与用于开启所述阀开口(14)的打开位置之间轴向移动，所述SMA元件用于在打开方向上致动所述执行元件(16)，所述复位元件用于在闭合方向上移动所述执行元件(16)，其中所述SMA元件(18)通过中间部分(18c)被固定在所述执行元件(16)上且通过其端部(18a、18b)与所述电路板(22)电连接以用于施加电流，其特征在于，用于引导所述执行元件的引导装置和/或用于将所述电路板(22)固定在所述阀(2、2’)内的紧固装置和/或用于容纳用于电接触所述电路板(22)所需的部件的容纳室(34)的至少一部分由所述中间壳体(8)构成。2.根据权利要求1所述的阀(2、2’)，其中所述阀室(12)包括流动室(24)和致动室(26)，所述流动室和所述致动室通过具有至少一个阀开口(14)的分隔壁(28)至少部分地彼此流体分离。3.根据权利要求2所述的阀(2、2’)，其中将所述流动室(24)的第一区域(24a)与所述流动室(24)的第二区域(24b)连接起来的连接通道(24c)和/或所述阀开口(14)在所述执行元件(16)的所述闭合位置被闭锁并且在所述执行元件(16)的所述打开位置被开启。4.根据权利要求1-3中任一项所述的阀(2、2’)，其中压力端口和/或消耗者端口(30)由所述中间壳体(8)构成，所述压力端口将所述阀(2)与空气供给单元连接起来，所述压力端口通向所述阀室(12)，所述消耗者端口将所述阀(2)与介质存储器连接起来，所述消耗者端口通向所述阀室(12)，其中所述压力端口和/或所述消耗者端口(30)被布置在所述中间壳体(8)内，和/或其中至少一个开口(32、132)被构造在所述壳体盖(6)中，所述至少一个开口将所述阀室(12)与大气连接，以用于将空气从介质存储器和/或所述阀室(12)中排出来，或者所述阀室(12)能够经由所述至少一个开口与大气相连。5.根据权利要求1-3中任一项所述的阀(2、2’)，其中用于引导所述执行元件(16)的面向所述阀开口的第一端部部分(16a)的引导装置具有间隔壁(36)，所述间隔壁至少部分地围绕所述阀开口(14)且在所述执行元件(16)的运动方向(B)上延伸，所述间隔壁与所述中间壳体(8)一体地构成，并且所述间隔壁构成用于所述执行元件(16)的容纳室(38)。6.根据权利要求1-3中任一项所述的阀(2、2’)，其中用于引导所述执行元件(16)的背离所述阀开口(14)的第二端部部分(16b)的引导装置被集成在所述电路板(22)中。7.根据权利要求6所述的阀(2、2’)，其中用于引导所述执行元件(16)的背离所述阀开口(14)的第二端部部分(16b)的引导装置以构造在所述电路板(22)中的凹进部(40)的形式被集成在所述电路板中，所述执行元件(16)的所述第二端部部分(16b)至少部分地延伸到所述凹进部中。8.根据权利要求1-3中任一项所述的阀(2、2’)，其中所述紧固装置具有至少一个构造在所述中间壳体(8)上的可变形的突出部(52)，所述突出部在安装状态下穿过所述电路板(22)的凹进部延伸且不可拆卸地与所述电路板(22)连接。9.根据权利要求8所述的阀(2、2’)，其中所述紧固装置被构造在所述引导装置的间隔壁(36)的面向所述电路板(22)的端面上，其中所述间隔壁(36)的所述端面构成用于所述电路板(22)的支承面。10.根据权利要求9所述的阀(2、2’)，其中所述间隔壁(36)具有在所述执行元件(16)的运动方向(B)上延伸的凹进部(27)，所述SMA元件(18)在所述间隔壁的凹进部内被引导。11.根据权利要求1-3、7和9-10中任一项所述的阀(2、2’)，其中所述SMA元件(18)的所述端部(18a、18b)分别借助压接连接器(44)以如下的方式与所述电路板(22)电连接，即所述SMA元件(18)的所述端部(18a、18b)分别在垂直于所述执行元件(16)的运动方向(B)上从所述电路板(22)侧向地突出来，和/或被所述压接连接器(44)的在所述执行元件(16)的行程方向(H)上与所述电路板(22)的上表面(22a)间隔开的接纳部(46)固定，并且其中所述压接连接器(44)的与所述接纳部(46)间隔开的部分(48)被布置在所述电路板(22)的所述上表面(22a)上并与所述电路板(22)电连接。12.根据权利要求1-3、7和9-10中任一项所述的阀(2、2’)，其中所述执行元件(16)的第一端部部分(16a)具有垂直于所述执行元件(16)的运动方向(B)延伸的贯通孔(54)，所述贯通孔穿过所述第一端部部分(16a)延伸，其中所述SMA元件(18)的所述中间部分(18c)在所述贯通孔(54)内被引导。13.根据权利要求12所述的阀(2、2’)，其中所述执行元件(16)的所述第一端部部分(16a)具有侧向槽(56)，所述侧向槽通向所述贯通孔(54)，其中所述侧向槽(56)在所述执行元件(16)的所述第一端部部分(16a)的外周向面上从在所述执行元件(16)的运动方向(B)上与所述贯通孔(54)间隔开的位置朝向所述贯通孔(54)延伸。14.根据权利要求1-3、7、9-10和13中任一项所述的阀(2、2’)，其中控制机构(58)被布置在所述阀室(12)内，所述控制机构可转动地安置在所述中间壳体(8)上并与所述执行元件(16)耦合，使得通向大气的开口(32)在所述执行元件(16)处于所述闭合位置时被开启且通向大气的所述开口在所述执行元件(16)处于所述打开位置时被闭锁。15.根据权利要求4所述的阀(2、2’)，其中所述阀壳体(4)具有支撑装置，所述支撑装置至少部分地包围所述压力端口和/或所述消耗者端口(30)，和/或其中所述压力端口和/或所述消耗者端口(30)具有朝向自由端逐渐变细的背离所述阀室(12)的第一端部部分(31a)和面向所述阀室(12)的第二端部部分(31b、31c)，其中所述第二端部部分(31b、31c)在轴向方向上至少部分地径向变窄。16.根据权利要求2-3中任一项所述的阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯·米茨勒，埃里奇·多夫勒，克劳斯·比茨，沃尔夫冈·拜尔莱因，
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