CN102027275A - 电磁阀单元 - Google Patents

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Abstract

一种电磁阀，用于中断或允许媒介沿中空管(2)的流通，其中所述媒介沿所述中空管在压力作用下流动，所述电磁阀包括至少一个第一磁性单元(1)以及第二磁性单元(8)，所述第一磁性单元沿所述中空管固定地布置，所述第一磁性单元以中空圆柱体的方式设置并且在沿所述中空管的轴向区段中布置成，所述第一磁性单元完全径向地包围所述中空管并且具有在所述第一磁性单元的下游端部上具有流开口(5)，其中所述流开口的横截面为圆形，所述第二磁性单元(8)以相对于所述第一单元可移动的方式安装并且设置为球，所述球的直径大于所述第一磁性单元的流开口直径，并且考虑到在这两个磁性单元之间出现的磁性吸引力，所述球可以与第一磁性单元直接地或间接地接触并且以不透流体的方式密封所述中空管，在此期间，所述媒介在与所述磁性力的作用方向相反的压力作用下对所述第一磁性单元加载。本发明区别之处在于，一成形表面(4)直接地或间接地邻接所述横截面为圆形的流开口，其中所述成形表面相对于所述流开口所处的表面(3)斜角并且包围所述流开口，并且沿所述成形表面(4)，所述球形第二磁性单元可以相对于流开口轴向地与径向地偏转。

Description

电磁阀单元
技术领域
本发明涉及电磁阀单元，其用于使得沿中空管的媒介的通流断开或顺畅，其中所述媒介在压力作用下沿所述中空管流动，所述电磁阀单元具有至少一个沿所述中空管固定安置的第一磁性单元以及相对于第一磁性单元可移动地安装的第二磁性单元，由于这两个磁性单元之间出现的吸引磁力，所以所述第二磁性单元可以与第一磁性单元间接地或直接地接触，并且以不透流体的方式密封中空管，而媒介在与磁力的作用方向相反的压力作用下对第一磁性单元加载。
背景技术
根据类型的装置用于计量分配粘性媒介、优选低粘度、中粘度和高粘度的液体例如油、油脂、粘合剂和焊剂，所述装置也经常称为“分配器”并且在广阔不同的技术领域内实现，例如精密工程、纳米技术和微技术、尤其微电子、微光学以及微机械的领域以及还有生物技术和医药技术。针对中粘度和高粘度媒介的这种分配***的应用例如涉及用于在电子制造中连接的超小粘合剂滴的精确分配和定位、在机械加工中、优选在微机械的技术领域中利用油和油脂润滑轴承、以及在化学工业中试剂的连续的或周期的输送或者用于分析技术或者还用于患者护理尤其监护医学中的超精细计量液体药物的配药。
可以从F.Kolhler的文章“Punkt für Punkt-Die Techniken für das Dispensen von Lotpasten”中(由“productronic”出版，第4期，第18至20页)发现媒介周期性分配中的用于中粘度或高粘度的媒介的分配***的回顾，其中所述***尤其是与产生并移动所谓滴点的液滴。除了在此所述的时间/压力盒筒计量***、旋转螺合计量***、蠕动分配***以及活塞主动移动计量***以外，附加地已知电磁阀***，其中所述电磁阀***的阀机构是基于所出现的磁性力相对于流或输送压力的相互调整，其中所述压力来源于利用阀单元计量的媒介流。
在上下文中，为此目的参照了专利文献DE 38 02 658 A1，在该专利文献中描述了一种电磁阀，该电磁阀的操作模式由永磁体的轴向位置确定，所述永磁体以相对于中空管可以轴向移动的方式安装。考虑到在电磁阀内设置的永磁体的磁性状况，该阀结构在由外力作用卸载的基本位置仍是打开的，尤其这是由于轴向可移动的磁性单元通过同样在中空管内设置的磁性单元经受轴向作用的反抗力。相反地，如果相应的轴向流压力或体积流在阀座上作用，则阀座抵抗着阀针轴向移位和移动，直至在达到最大阀流之后阀单元进入关闭状态。已知的电磁阀可以尤其有利地用作为磁性调整阀，这是由于阀体的成形以及阀座沿轴向的所期望的大纵向移动性。出于这些目的，光学传感器沿容室壁设置，从而检测阀座的轴向位置。
在专利文献EP 0 213 516中公开了一种自动操作的截流阀，其尤其用于燃油炉，该截止阀用于在结束燃烧作用之后防止油滴落。为此目的，截止阀设有纵向可移动的截留体，该截留体完全地或部分地由永磁性材料制成。在开始状态中，截留体在一侧抵靠着这样一种部件以不透流体受压的方式安置，其中所述部件被设置为衔铁并具有液态油所流经的中央孔。如果应用油流，则这使得截留体进入到距衔铁轴向相对较远的位置，同时克服俄磁性保持力，从而通过油喷嘴实现油流。截留体利用在其周围的套盒筒型元件封闭中间间隙。
可以从专利文献US 5,320,136得出一种包括片阀单元的磁性截流阀，其中所述片阀单元结合有永磁体。在开始状态中，片阀通过已经存在的磁体的相互磁性吸引而位于一关闭阀位置中，而相反地在流压力应用于片阀并超过磁性保持力时，造成片阀的轴向偏转，从而阀打开。
在专利公开文献US 3,026,903中公开了一种磁性截留阀，在该磁性截流阀中安装有磁性球，从而其可以在磁性套盒筒内可以轴向移动。在开始状态中，球位于上区域中并不透流体地与密封盘接触。只要媒介流被施加穿过阀，则球抵抗着磁性保持力偏转，从而截流阀打开。
此外，从专利文献WO 2008/037430可以推导根据种类不同的阀单元，该文献体现了该申请公开之后的现有技术并体现了最接近的现有技术。
发明内容
本发明是基于这样的技术问题，根据权利要求1前序部分的特征重新限定用于中断或允许媒介沿中空管的流通的电磁阀单元，从而一方面，简化了根据种类不同的电磁阀的构造，并另外确保了媒介分配的计量与之前已知的电磁阀单元的情况相比可以以可比较或更高品质的方式实现。特别地，确保了可以完全地防止电磁阀单元关闭后滴落的危险性。除了针对新颖的电磁阀内容的所需的简化与成本节约的结构以外，附加地还提供了一种电磁阀，其可以以最小化的方式实现并具有高集成能力。
通过高集成能力提供了大量各种不同的新颖可行的应用。
在权利要求1中指出的本发明所基于的问题的解决方案。在权利要求12等的技术方案中提出了根据本发明的应用。有利地重新限定本发明思路的特征是从属权利要求的技术主题，并且可以从本发明推导出，尤其是参照示意性实施例的说明。
根据本发明的电磁阀单元用于中断或允许媒介沿中空管的流通，其中所述媒介沿所述中空管在压力施加时流动，所述电磁阀单元包括至少一个第一磁性单元以及第二磁性单元，所述第一磁性单元沿所述中空管固定地布置，所述第一磁性单元以中空圆柱体的方式设置并且在沿所述中空管的轴向区段中布置成，所述第一磁性单元完全径向地包围所述中空管并且在所述第一磁性单元的下游端部上具有流开口，其中所述流开口的横截面为圆形，所述第二磁性单元以相对于所述第一单元可移动的方式安装并且设置为球，所述球的直径大于所述第一磁性单元的流开口直径，并且由于在这两个磁性单元之间出现的磁性吸引力，所述球可以与第一磁性单元直接地或间接地接触并且以不透流体的方式密封所述中空管，在此期间，所述媒介在与所述磁性力的作用方向相反的压力作用下对所述第一磁性单元加载，其特征在于，一成形表面直接地或间接地邻接所述横截面为圆形的流开口，其中所述成形表面相对于所述流开口所处的表面斜角并且包围所述流开口，并且沿所述成形表面，所述球形第二磁性单元可以相对于流开口轴向地与径向地偏转。
根据本发明已经清楚，无需其它措施以防止可移动的第二磁性单元通过流经电磁阀单元的媒介的流压力沿流方向被拖带，尤其考虑到设置为球的第二磁性单元可以沿包围流开口的成形表面横向偏转。在电磁阀单元下游设置的防止第二磁性单元从电磁阀的不受控制的排出的任何安全机构(正如现有技术所述)由于本发明的措施而是冗余的。
如果根据本发明的电磁阀处于所谓的空闲位置(在该空闲位置中，对球形第二磁性单元加载的媒介的沿电磁阀施加的流压力小于在第一与第二磁性单元之间作用的磁性吸引力)，则电磁阀仍是关闭的，即球形第二磁性单元以不透流体的方式在第一磁性单元的圆形流开口边缘处封闭。沿中空管的媒介的流或输送压力的限定增加到高于这两个磁性单元之间作用的磁性吸引力导致了电磁阀的自动打开。在该情况中，球形第二磁性单元沿间接地或直接地邻接中空圆柱形第一磁性单元的圆形流开口的成形表面横向离开地移动或滚动，并因而释放了通过电磁阀单元的流路径。根据本发明，间接地或直接地径向包围流开口的成形表面相对于流开口所限定的平面成角度地设置，成形表面优选以漏斗形的形状邻接流开口或沿流方向圆锥形扩展，从而球形第二磁性单元通过流引出的打开力而从流开口径向地以及轴向地压离。另外，圆形流开口以及沿流方向邻接流开口的漏斗形或圆锥形扩张的成形表面有助于防止流死空间(flow dead space)，其中在所述流死空间中可以形成并聚集气泡。考虑到确定为圆形的流开口的区域内的几何状况，可以获得损失减小的流特性，这有助于尤其在分配超小量时特别良好的计量。
应该清楚此点，在独立于流相关打开力的强度的打开位置，球形第二磁性单元总是与包围流开口的成形表面物理接触并决不沿流方向通过穿过电磁阀单元的媒介流被拖带。成形表面相对于由流开口所限定的平面成角度的设置(其中，所述成形表面优选以漏斗的形状邻接第一磁性单元的流开口或者沿流方向圆锥形扩张)提供了一种用于球形第二磁性单元的倾斜表面，其中在移位作用的情况中出现过大流压力时，球形第二磁性单元沿所述倾斜表面相对于流开口轴向地并同时也径向地偏转。
基本上，针对漏斗开口角度α，0°＜α＜90°，漏斗开口角度α理解为由第一磁性单元所包围的中空管的纵向轴线与位于成形表面中的并与中空管的纵向轴线交叉的直线之间的角度。漏斗开口角度α的选择可以根据第一磁性单元的圆形流开口和球形第二磁性单元的尺寸而实现，并且附加地也可以根据穿过电磁阀单元的媒介的类型而实现，其中所述媒介可以是液态的、气态的或粘性的。针对α的优选角度是在10°与50°之间。
特别地相对于快速响应的电磁阀单元的实施(其中所述电磁阀附加地可以在毫升、微升或纳升的范围内沉积超小量的媒介)，上述设计参数可以调整成，处于这两个磁性单元之间作用的磁性保持力附近的输送压力的甚至稍微的变动允许打开阀位置与关闭阀位置之间的高频率的改变。
特别地在电磁阀重新关闭时，采取这样的措施以使得，轴向和横向偏转的球形第二磁性单元在输送压力下降时快速地并精确地处于这样一个位置，在该位置中，所述第二磁性单元以不透流体的方式关闭第一磁性单元的流开口。在该作用期间，球形第二磁性单元在流开口的开口边缘上的自动对中、与惯性有关的振动运动将被防止。该现象可以通过根据本发明所提供的斜角的成形表面被防止，其中所述成形表面包围流开口，从而在电磁阀单元的关闭作用期间可以防止任何滴落。
各种不同的实施例本身表明了根据本发明的电磁阀单元的设置，最简化的实施例提供了第一磁性单元的集成结构的设置，即圆柱形基本形状在其下游端部具有相对于流开口所限定的平面成角度设置的成形表面。在优选的方式中，第一磁性单元由永磁材料制成，从而第二磁性单元不必由永磁材料制成，实际上可以设置由铁磁性材料制成的球形第二磁性单元。还应该清楚的是，根据本发明所提供的电磁阀还可以以如下方式设置，即第一磁性单元由铁磁性材料制成，而球形第二磁性单元由永磁性材料制成。
与上述最简化的实施例相反，另一实施例提供了漏斗形的端部形状作为与第一中空圆柱形磁性单元独立设置的单独的部件，其优选地由非磁性材料制成。此后也称为间隔件的这种部件有助于在特定的范围内调整在两个磁性单元之间出现的磁性吸引力，并且通过合适的材料选择而附加地提高电磁阀在关闭位置中的流体密封性。
还可以在球形第二磁性单元的表面上设有表面涂层，其中所述表面涂层提高了关闭电磁阀位置的流体密封性，例如这是利用合适的弹性材料层、例如塑料或橡胶实现的。沿如上所述的第一磁性单元或间隔元件直接包围流开口的开口边界的倒角也适于提高流体密封性。
根据本发明的电磁阀单元的另一示意性实施例直接在流开口处提供了位于流开口所在平面内的环形表面区段，在该环形表面区段的径向周边上，相对于流开口所在平面斜角的成形表面以沿流方向圆锥形扩张的方式邻接。通过该技术措施，更容易地实现打开作用并且可以时间上更快地实现打开作用，尤其这是因为在由输送压力所初始化的打开力超过这两个磁性单元之间的磁性保持力时，球形第二磁性单元最初基本上仅仅相对于流开口径向偏转，以上是在球形磁性单元为了进一步径向和轴向偏转而与斜角的成形表面接触之前完成的。另一方面，环形表面区段确保了球形第二磁性单元沿接触线以不透流体的方式压靠着包围流开口的锋利边缘的周边。
多个优点与随后说明的根据本发明的电磁阀单元相关。
考虑到根据本发明的电磁阀单元的完全非励磁的操作能力以及其中需要仅仅两个操作性彼此相连的部件的最简化结构，在现有的流体***中出现了多方面的集成可能性，而不只是考虑使得电磁阀小型化的能力。阀与计量***的出口直接相邻的可能的结构以及邻接阀的未限定的可输送的剩余容积的可接受的减小尤其是有利的。与电能供应有关的任何问题也可以被完全排除，例如与媒介粘性有关的加热作用。
电磁阀的关闭作用以这样一种方式实现，即球形第二磁性单元通过磁性吸引力与流方向相反地从流开口的下游位置朝向流开口被驱动，并且以不透流体的方式使得流开口关闭。通过由第二磁性单元的有利的几何外形所支持的与流方向相反的复位，在媒介上避免了在阀与出口之间出现的压力冲击，否则的话这将造成滴落。
电磁阀单元封闭的高密封性可以附加地被增加，这是因为流开口所在的区域中设置一种类型的密封唇，其直接位于第一磁性单元或相连的间隔元件上，例如通过在流开口的开口边缘上施加密封件而实现。在球形第二磁性单元上可以采取相同的技术措施，这是得以实现在于正如以上所述，在球形第二磁性单元的表面上设有相应的密封层。
通过第一磁性单元的中空圆柱形的几何形状避免了任何死区空间或下切部，其在一侧上可以通过球形第二磁性单元被关闭，因而可以防止电磁阀结构内气泡的聚集或再循环流的形成。
根据本发明的电磁阀单元的简单构造允许常见制品、例如包装体、例如管、容器、包等中内的直接的和成本节约的集成，其中所述制品例如以注射成型的技术被制造。通过根据本发明的电磁阀单元的成本节约的制造能力，可以开发在可调整的安置的部件中应用的可能性，其中所述部件也可以以注射成形技术被制造，例如盒筒或可比较的制品。小型化的已经所要求保护的可能性允许利用平面阵列分布的电磁阀单元的多种结构，其例如用于至少两个滚动或滑动体之间的表面润滑。关于这方面的详细说明可以通过参照示意性实施例的以下说明得出。
基本上，根据本发明的电磁阀单元可以用于液态的、粘稠的或气态的媒介的或用于具有非均匀稠度的媒介(例如其中夹带固定微粒的液体或粘稠材料)的定量分配。除了根据本发明的电磁阀单元的如上所述的高耐用性以外，该电磁阀单元的低故障性也将被强调，尤其这是因为电磁阀仅仅由两个或最多三个部件组成。
为了利用根据本发明的电磁阀单元进行媒介定量分配，需要球形第二磁性单元相对于第一磁性单元的流开口或间隔元件的目标化偏转。基本上，三个不同的功能性机构可以用于球形横向磁性单元的受到控制的偏转。
一方面，输送压力(利用其，媒介在压力作用下沿中空管流动通过电磁阀单元)可以有意地借助于输送泵被改变。如果输送压力增加高于在两个磁性单元之间作用的磁性保持力，则阀打开；相反地，如果输送压力相对于磁性保持力被减小，则阀自动地关闭。
第二改型提供了外磁场，借助于所述外磁场，在阀单元的两个磁性单元之间作用的磁性保持力基本上针对所施加的输送压力被补偿，从而输送压力适于使得球形磁性单元从关闭的闲置位置偏转。针对补偿所需的外磁场可以通过电磁阀与外磁性单元的空间接近而实现，例如所述外磁性单元形式为永磁体或电磁体。在这种情况中，电磁阀单元的打开和关闭并不是通过沿媒介流的输送压力的改变而实现，而是通过电磁阀单元相对于外磁场源的受到控制的接近而实现。
第三可选例与第一可选例类似地提供了输送压力沿媒介流的改变，然而，该输送压力并不是通过输送泵被改变，而是借助于旁支动态压力喷嘴实现的。具体地，为此目的设置成，将由电磁阀单元所分配的媒介在一盒筒内被存储，其中所述盒筒连接至一分配器针头，根据本发明的电磁阀单元在盒筒与分配器针头之间设置。该盒筒通过一活塞单元被关闭，其中所规定的空气动态压力在所述活塞单元上作用，该空气动态压力源自于空气压力源。为了使得空气动态压力发生改变，在空气压力源与活塞单元之间设置旁支管线，其与分配器针头平行地延伸，通过所述分配器针头实现计量后的媒介分配，并且所述旁支管线的开口端部开设到与分配器针头开口共用的平面内。如果分配器针头以及与其相连的旁支管线的开口端部接近一在其上实现计量后的媒介分配的基板表面，则对活塞单元加载的空气动态压力由于喷嘴距离减小而增加，这是因为空气通过旁支管线的自由流出通过接近基板表面而被防止，并且增加的动态压力因而在活塞单元上作用，这导致了电磁阀的打开。在喷嘴结构从基板表面被抬起或离开时，对活塞单元加载的空气动态压力减小，这是因为旁支管线的流路径被再次释放，从而阀最终自动地关闭。
根据本发明的电磁阀单元的结构以及优选示意性应用以下基于具体示意性实施例更加详细地说明。
附图说明
此后基于参照附图的示意性实施例示意性地且非限制性地说明本发明的整体思路。在各附图中：
图1示出了根据本发明的电磁阀单元的示意性纵向剖视图；
图2a和2b示出了根据本发明的处于关闭和打开位置的电磁阀单元的可选实施例的纵向剖视图；
图3a、b和c示出了根据本发明的电磁阀单元的分解视图，其中b和c示出了利用注射成型技术制造的示意性实施例；
图4示出了沿管区段的电磁阀单元的模块化实施例；
图5示出了具有集成的电磁阀单元的分配器针头结构的纵向剖视图；
图6a、b示出了在盒筒单元内集成的电磁阀单元；
图7a、b示出了在管头内集成的电磁阀单元；
图8示出了基板表面，其具有成排布置的电磁阀单元，其利用外磁阀触发；
图9示出了沿具有压碰式媒介容室的成排分布地安置的电磁阀结构；
图10示出了容器的纵向剖视图，其具有盖封闭元件，其中所述盖封闭元件具有根据本发明的电磁阀单元；
图11示出了具有入口和出口的器皿，每个口设有根据本发明的电磁阀单元；
图12示出了具有多个电磁阀的混合结构；并且
图13示出了膜型电磁阀结构。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的电磁阀单元的最简化实施例的示意性纵向剖视图，该电磁阀单元包括第一磁性单元1，其优选由永磁材料制成，具有中空的圆柱形基本形状并包围内中空管2。第一磁性单元1具有下游端部1′，其中所述下游端部具有漏斗形凹部3。漏斗形凹部3由成形表面/接触表面4横向限定，其中所述成形表面/接触表面相对于图1中所示的平面E以一角度指向，其中所述成形表面/接触表面也体现了第一磁性单元1的表面。中空管2的流开口5沿平面E设置，其中所述流开口具有圆形横截面并由以圆线设置的锋利边缘的周边6包围。环形表面区段7径向直接邻接周边6地设置，其中所述环形表面区段在与流开口5相同的平面E内延伸。该表面区段7并不是必须设置的。
为了在一侧关闭中空管2，设置球形的第二磁性单元8，其中所述球形的第二磁性单元的球直径的尺寸大于流开口5的开口横截面的尺寸。第二磁性单元8由永磁性或铁磁性材料制成，从而在磁性单元1与磁性单元8之间出现相互吸引的磁力。在如图1所示的空闲位置中，相对于磁性单元1完全自由地安装的第二磁性单元8处于如图1所示的位置，并且在周边6处以不透流体的方式封闭中空管2。
此外，所想到的是，如图1所示的电磁阀被用于受到控制的媒介分配。为此目的，如图1所示的中空管2连接至一相应的媒介存储器(未示出)，从而与在这两个磁性单元1与8之间出现的磁性相互吸引的力相反的压力沿朝向球形第二磁性单元8的方向沿中空管2出现。
如果经由媒介对第二磁性单元8加载的压力超过该磁性保持力，则第二磁性单元8横向于中空管2轴向地并径向地偏转，也就是，磁性单元8实际上沿着以漏斗形延伸的成形表面4移动。
在图2a和b中，示出了根据本发明的电磁阀单元的另一实施例的纵向剖视图。图2a示出了关闭状态，并且图2b示出了打开阀状态。在这两种情况中，与根据图1的示意性实施例相反，直接在第一磁性单元1上设置间隔元件9，其有利地由无磁性材料制成，并且类似于根据图1的示意性实施例的下游端部1′，具有漏斗形凹部3。间隔元件9基本上用作为用于在这两个磁性单元1与8之间出现的磁性吸引力的调整措施。该磁性吸引力因而可以被减小，这是因为使用了可能最厚的间隔元件9。在图2a中示出了关闭的电磁阀位置，在图2b中设置成，沿中空管2在抵抗着第二磁性阀8的压力的应用下任何媒介进行作用，从而所述第二磁性阀沿着漏斗形的成形表面4轴向地并也径向地抵抗着磁性保持力而被偏转，从而中空管2的流开口5被释放，并且可以实现自由媒介分配。
如果媒介沿中空管2传输的输送压力减小了与在这两个磁性单元之间出现的磁性吸引力对应的量，则第二磁性单元8实际上以自动对中的方式沿着倾斜的漏洞形成形表面4沿中空管2的流开口5的方向滑动，并且以不透流体的方式关闭该开口。
在图3a中示出了电磁阀单元的分解图，其中所述电磁阀单元包括三个部件，即第一中空圆柱形磁性单元1、在所述磁性单元上轴向邻接的间隔元件9以及球形第二磁性单元8。正如开始所述，间隔元件9仅仅可选地设置，并且通过合适的材料选择与尺寸设置而主要用于在第一磁性单元1与第二磁性单元8之间作用的磁性吸引力的目标调整。
图3b和3c也示出了根据本发明的电磁阀，其具有中空圆柱形第一磁性单元1、间隔元件9和球形第二电磁阀单元8，该图3b和3c示出了电磁阀在注射成型部件中的采用，其中所述注射成型部件封装电磁阀单元。壳体包括两个注射成型的壳部件G1和G2，其中所述注射成型的壳部件优选由热塑性材料制成，并且每个壳部件封闭一中空管2，根据本发明的电磁阀单元沿所述中空管以图3b和3c中所示的方式安置。间隔元件9优选是颜色标记的或编码的，并且可以根据所期望的磁性保持力设置为具有合适的厚度。为了容易认出相应所使用的间隔元件，这在阀模块的组装形式中以上色环的形式(见图3c)可以从外部显而易见。在这种情况中，分别从多个封装好的电磁阀单元选择针对相应所期望应用的合适的电磁阀，其中所述多个封装好的电磁阀单元针对相应的间隔元件的厚度以及因而阀打开特性是不同的，但却具有相同的构造。
基于图3a至3c可以看出简化设计结构，其一方面确保了成本节约的结构并且另一方面提供了小型化的能力以及与其相连的集成能力，并且最终证实，根据本发明的电磁阀单元是无磨损的并且在操作中并不会易受破坏。
在图4中示出了根据本发明的电磁阀单元沿柔性中空管线10的集成。为此目的，液体、粘滞媒介或气体形式的媒介沿图4中箭头所示的方向沿中空管线10沿流方向被引导。第一磁性单元1和与其固定地连接的间隔元件9固定地连接至中空管线10的内壁。在如图4所示的示意图中，球形第二磁性元件8在电磁阀单元的流开口上平齐地安坐，并以不透流体的方式关闭该开口。相反地，如果流压力超过第一与第二磁性单元之间的磁性吸引力，则球形磁性单元8沿漏斗形的成形表面4偏转，从而电磁阀单元转移到打开位置，并且可以实现通过电磁阀单元的流通。
图5示出了沿根据本发明的电磁阀单元与分配器针头11的纵向剖视图，该电磁阀单元包括第一磁性单元1、间隔元件9以及球形第二磁性单元8，其中所述第二磁性单元在分配器针头上游设置。通过在根据本发明的电磁阀单元的小型化实施中所需的小安装空间，甚至超小的分配器针头结构的实施也是可行的。
在图6中示出了类似的应用，其中，电磁阀单元的头侧连接至用于计量媒介分配的盒筒单元/针筒单元11′的出口。在这种情况中还包括第一磁性单元1、间隔元件9与球形第二磁性单元8的电磁阀单元在盒筒头部的出口上直接地安坐。明显的是，在关闭电磁阀单元之后，不会出现盒筒物质的滴下，这是因为恰好在阀通口的关闭之后，在球形磁性单元8的外侧上没有材料残留物仍附着。
在图7中示出了根据本发明的电磁阀单元在传统的管开口的出口区域中的使用，其中，例如，仅仅包括第一磁性单元1和第二球形磁性单元8的根据本发明的电磁阀单元在管出口颈部11″中以简化的方式集成。与传统的粘合管相关联，根据本发明的电磁阀单元的优点是特别明显的，尤其因为阀单元在管在施加压力下变形时自动地转换成阀打开状态，并且只要压力不再施加在管上，则自动地重新关闭管出口颈部。根据本发明的电磁阀单元附加地确保了粘合残余物的烦人的滴落的优点，并有助于防止甚至不提供封闭盖的管开口的硬化。
根据图8和9的示意性实施例证明了各个电磁阀单元的小型化结构的其它可行的应用。因而在图8中设置成，成排布置的并完全穿透载体基板12的多个中空管13沿载体基板12设置，在每个中空管中引入根据本发明的电磁阀单元。载体基板12利用其底侧在一侧上封闭媒介存储容室14，在所述媒介存储容室内包含诸如油等的粘性润滑剂。例如，形式为用于存储容室14内的媒介、例如用于润滑剂的输送设备的压力供应部15反过来位于媒介存储容室14的下方。针对在媒介存储容室14内存储的润滑剂的压力应用实现成，在导通导管13内所包含的电磁阀单元处于关闭阀位置，但是在仅仅稍微压力增加后，电磁阀单元可以转换到打开位置。以在载体基板12上方可旋转的方式安装的辊体16确保了在中空管13内设置的各个电磁阀单元的受到控制的打开，在所述辊体中集成有杆形永磁体17，其中所述永磁体适于产生外磁场，因而在相应地接近在载体基板12中集成的电磁阀时，球形第二磁性单元8被吸引，从而磁性单元打开。考虑到图8中的示意性实施例，明显的是，以直线方式连接的电磁阀单元分别可以转换到打开位置，如果辊体16直接在相应的电磁阀单元上滚动的话。如果辊体16从相应的电磁阀单元移动离开，则外磁场减弱并且从打开阀位置相应地返回到关闭阀位置。如图8所示的示意性实施例优选在自润滑或自润***中使用，在所述***中，至少两个机械部件以相互研磨或滚动的方式接触。
图9示出了类似构造的载体基板12，其中所述载体基板具有多个阵列方式布置的电磁阀单元，气密性封闭的液体存储器18位于所述载体基板下方。在这种情况中，在超过在液体存储器18内引入的流压力时，各个电磁阀单元作为整体打开，其中所述流压力在相应的球形第二磁性单元8上沿通过每个磁性单元封闭的中空管12从内作用。利用如图9所示的装置，轴承内的滑动或滚盒筒表面可以以计量的方式平滑地被润滑。
图10示出了瓶型容器的纵向剖视图，其中所述瓶型容器具有瓶开
20，其设有封体21，在所述封体中设置根据本发明的电磁阀单元，其包括第一磁性单元1、间隔元件9与球形第二磁性单元8。封体21可以在各种不同的瓶开口上安置，并且因而表现为独立的封盖。为了操作瓶盖，设置成瓶壁是可变形的，从而内压增加可以通过压缩瓶而实现。
在图11中示出了另一瓶型容器，其具有瓶出20和瓶入22。在瓶出口20的情况中，电磁阀单元设置成放出在瓶内存储的媒介，而相反，根据本发明的沿相反的打开或关闭方向引入的电磁阀沿瓶入口22集成，例如用于使得瓶容室通气。瓶可以相应地再次变形，从而打开电磁阀。
在图12中示出了设置三个电磁阀M1、M2和M3的混合结构。每个电磁阀连接至一媒介存储器a、b、c，在每个存储器内包含彼此待相互混合的媒介。相同的输送压力P经由共用的输送压力管线23使得每个媒介存储器a、b、c加载。电磁阀a、b、c设置成具有不同的阀打开力，其中所述力可以借助于针对第一和第二磁性单元1、8以及如果设置的话针对附加的间隔元件所实施的如上所述的设计参数设定。因而，在输送压力PS1应用时，电磁阀M1打开，而相反地，电磁阀M2和M3仍关闭。因此，来自媒介存储器的媒介在打开阀位置到达分支管线24。
如果输送压力P进一步增加并超过输送压力PS2，则电磁阀M2附加地打开，同时电磁阀M3仍关闭。在这种情况中，来自媒介存储器a和b的媒介的混合沿分支管线24出现。
如果输送压力被再次增加并且超过输送压力PS3，则电磁阀M3也打开并且所有存储的媒介a、b、c的混合利用分支管线24实现。
根据图12的混合结构示出了针对不同媒介的原理，其唯一地基于沿输送压力管线的输送压力的变动、针对打开和关闭电磁阀关键的打开力唯一地通过针对各个电磁阀的实施的规定的设计参数被确定。需要电能的附加的调节机构并不是必须的。
如图13所示的电磁阀结构的示意性实施例示出了多个电磁阀的直线形或阵列形结构的剖视图，其中所述电磁阀分别利用膜技术实施。因而，存储器膜25位于磁性膜27周围，其中所述磁性膜穿设有通口26，并且所述存储器膜与所述磁性膜封闭一存储器容室28，所述存储器容室可以填充有流体或气体(未示出)。阀座膜29与磁性膜27平坦平齐地邻接，其中每个阀座膜具有与通口26对正设置的开口，在所述每个开口处邻接根据本发明的接触表面4，配置给每个电磁阀的球8以可滚动的方式沿所述接触表面安装。可选地，喷嘴膜30附加地设置，其中所述喷嘴膜具有用于局部目标式媒介分配的喷嘴开口。
膜型结构尤其允许如图13所示的电磁阀结构的节约成本的制造，尤其这是因为各个膜25、27、29和30必须仅仅合适地重叠，并且彼此相连。以这种方式，平坦的柔性的电磁阀单元可以取决于膜材料的选择和膜材料的厚度而设置。
附图标记列表
1            第一磁性单元
2            中空管
3            漏斗形凹部
4            接触表面
5            流开口
6            周边
7            环形表面区段
8            第二磁性单元
9            间隔元件
10           柔性中空管线
11           分配器针头
11′         分配器单元
11″         管颈部
12           表面基板
13           导通导管
14           存储器容室
15           压力供应部
16           辊体
17           杆形磁体
18           存储器容室
19           瓶型容器
20           瓶颈或瓶口
21           封体
22           瓶入口
23           输送压力管线
24            分支管线
25            存储器膜
26            通口
27            磁性膜
28            存储器容室
29            阀座膜
30            喷嘴膜

Claims (23)

1.一种电磁阀单元，用于中断或允许媒介沿中空管的流通，其中所述媒介沿所述中空管在压力作用下流动，所述电磁阀单元包括至少一个第一磁性单元以及第二磁性单元，所述第一磁性单元沿所述中空管固定地布置，所述第一磁性单元以中空圆柱体的方式设置并且在沿所述中空管的轴向区段中布置成，所述第一磁性单元完全径向地包围所述中空管，并且在所述第一磁性单元的下游端部上具有流开口，其中所述流开口的横截面为圆形，所述第二磁性单元以相对于所述第一磁性单元可移动的方式安装并且设置为球，所述球的直径大于所述第一磁性单元的流开口直径，并且由于在这两个磁性单元之间出现的磁性吸引力，所述球可以与第一磁性单元直接地或间接地接触并且以不透流体的方式密封所述中空管，在此期间，所述媒介在与所述磁性力的作用方向相反的压力作用下对所述第一磁性单元加载，其特征在于，一成形表面直接地或间接地邻接所述横截面为圆形的流开口，其中所述成形表面相对于所述流开口所处的平面斜角设置并包围所述流开口，并且沿所述成形表面，所述球形第二磁性单元可以相对于流开口轴向地与径向地偏转。
2.根据权利要求1所述的电磁阀单元，其特征在于，所述成形表面以沿流方向呈漏斗形加宽的方式包围所述流开口。
3.根据权利要求1或2所述的电磁阀单元，其特征在于，位于所述流开口所处平面内的环形表面区段直接径向地邻接所述流开口，在所述环形表面区段的径向周边上邻接相对于所述流开口所处的平面斜角设置的成形表面。
4.根据权利要求1至3任一所述的电磁阀单元，其特征在于，所述成形表面是所述第一磁性单元的一部分。
5.根据权利要求1至3任一所述的电磁阀单元，其特征在于，所述成形表面是轴向邻接所述第一磁性单元的间隔元件的一部分。
6.根据权利要求5所述的电磁阀单元，其特征在于，所述间隔元件由铁磁性材料或非铁磁性材料制成。
7.根据权利要求1至6任一所述的电磁阀单元，其特征在于，所述第一磁性单元和所述第二磁性单元由永磁性材料制成，或者所述两个磁性单元中的一个磁性单元由永磁性材料制成，而另一个磁性单元由铁磁性材料制成。
8.根据权利要求1至7任一所述的电磁阀单元，其特征在于，位于所述第一磁性单元的下游端部上的所述圆形流开口由倒角的边缘包围。
9.根据权利要求1至8任一所述的电磁阀单元，其特征在于，至少在所述圆形流开口所在的区域内设置附加的表面涂覆的密封层。
10.根据权利要求1至9任一所述的电磁阀单元，其特征在于，所述第二磁性单元在表面上设有密封层。
11.根据权利要求1至10任一所述的电磁阀单元，其特征在于，至少所述第二磁性单元设置为磁性膜。
12.一种根据权利要求1至11任一所述的电磁阀单元作为位于分配单元内的关闭阀的应用，以便将媒介从媒介存储器定量进行分配。
13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，所述分配单元可取出地连接至所述媒介存储器。
14.根据权利要求13所述的应用，其特征在于，所述分配单元设置为具有用于不透流体地连接至所述媒介存储器的螺纹或插塞封体，所述媒介存储器以管、罐、瓶或包的方式设置。
15.一种根据权利要求1至11任一所述的电磁阀单元作为填充单元内的关闭阀的应用，以便定量填充容室单元。
16.根据权利要求15所述的应用，其特征在于，所述填充单元设置成使得设置为媒介存储器的容积单元定量通气。
17.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，所述分配单元永久地连接至所述媒介存储器，其中所述媒介存储器以管、罐、瓶或包的方式设置。
18.根据权利要求12至17任一所述的应用，其特征在于，所述媒介存储器提供有可变形的存储器壁，所述壁可以通过外力作用而变形，以便定量媒介分配。
19.一种根据权利要求1至11任一所述的电磁阀单元的应用，以便实现功能性材料、尤其润滑剂的平滑分配，其特征在于，在载体基板内含有多个穿透所述载体基板的并平坦分布的导通导管，在每个导通导管内容纳有电磁阀单元，并且所述载体基板在一侧上覆盖其中存储有媒介的媒介存储器，压力可以施加至所述媒介。
20.一种根据权利要求1至11任一所述的电磁阀单元的应用，以便实现功能性材料、尤其润滑剂的平滑分配，其特征在于，在载体基板内含有多个穿透所述载体基板的并平坦分布的导通导管，在每个导通导管内容纳有电磁阀单元，所述载体基板在一侧上覆盖其中存储有媒介的媒介存储器，压力可以施加至所述媒介，并且，至少一个磁性单元沿所述载体基板的从所述媒介存储器背离的顶侧设置，所述磁性单元感应出将各电磁阀转移到打开阀位置的外磁场，并且该外磁场能够至少暂时地减小每个电磁阀的第一与第二磁性单元之间的与磁性有关的保持力。
21.根据权利要求19或20所述的应用，其特征在于，所述导通导管沿所述载体基板阵列式布置。
22.根据权利要求19至21任一所述的应用，其特征在于，从所述媒介存储器背离的载体基板表面用作为用于至少一个滑动或滚动体的滑动或滚动表面。
23.一种根据权利要求12所述的应用，以便混合至少两种不同的媒介，其特征在于，设置至少两个分配单元，所述分配单元的每个关闭阀具有不同的阀打开力，每个媒介存储器连接至共用的输送压力管线，在每个媒介存储器上经由所述共用的输送压力管线可以指定可规定的输送压力，并且，所述分配单元连接至一共用的分支管线，每个分配单元的媒介分配在所述分支管线内实现。
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