CN105579751A - 阀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对尤其是受弹簧负载的流体缸，优选是在气动式或液压式地受驱动的自动化的换挡变速器中的变速器制动缸，进行充气和放气的阀装置。根据本发明，电磁阀(10)设有至少三个接口(11、12、13)和三个位置，以及设有截断中间位置和NC功能。

Description

阀装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的阀装置。此外，本发明还涉及一种具有阀装置的变速器制动器以及一种变速器。
背景技术
典型地，换挡变速器以手动方式操纵。出于不同的原因(舒适性、更小的磨损等)，替选地将自动化的换挡变速器安装到车辆中。换挡运动由执行机构来实施。执行机构可以是气动的或液压的***的组成部分。典型地，商用车和公交车装备有压缩空气制动器。本来就存在的气动的***相应地能够用于对自动化的换挡变速器的操作。但尤其是在没有气动的***的车辆中，液压式的操作也是可行的。
在自动化的换挡变速器中也可以设置有变速器制动器。通过制动缸来实现对变速器制动器的操作，该制动缸为了制动而气动式或液压式地进行“充气”，并且为了松开而尤其通过弹簧压力进行“放气”。
如下阀装置被设置成用于变速器的制动缸的执行机构，该阀装置可以由一个或多个阀构成。在DE102006031380A1中公开了一种用于操控变速器制动缸的***，其中，两个二位二通NC阀被设置成用于以压缩空气来进行操控。这两个二位二通NC阀是如下电磁阀，在无电流的状态下这些电磁阀在弹簧压力下在其正常位置中是关闭的，即“normallyclosed(正常关闭)”。此外，还存在有NO阀，其在正常位置中是打开的，即“normallyopen(正常打开)”，但这在DE102006031380A1中没有示出。
使用两个阀需要针对阀装置的相对大的结构空间。替选地可以使用二位三通NC阀。但这不能实现对制动缸的能分级的操控。
发明内容
本发明的任务是提供一种用于对尤其是受弹簧负载的流体缸进行充气和放气的阀装置，其中，阀装置应当具有小的结构空间，并且应当能够实现能分级的制动作用。优选地，制动作用应当能够快速地构建，伴随有用于限制制动力的可能性。最后，该装置应当能够尽可能使用在具有发动机或变速器的不同的功率等级的不同结构类型的商用车中。
根据本发明的阀装置通过权利要求1的特征解决一个或多个所提到的任务。设置了具有至少三个接口和三个位置的电磁阀，该电磁阀具有截断中间位置和NC功能。电磁阀优选是单稳态的，并且在无电流状态下占据被限定的位置。在此，阀装置可以由刚好一个电磁阀构成，或者还具有另外的阀。当在无电流状态下截断了针对处于压力下的流体的接口与工作接口之间的路径时，得到NC功能。另外的接口可以在无电流状态下是打开的，另外的路径可以是贯通的。
有利的是，电磁阀是三位三通换向阀。因此能够实现紧凑的、简单的结构。
优选地，电磁阀实施有至少或刚好三个不同的位置，亦即所提到的截断中间位置和两个端部位置。根据位置的不同，截断或打开电磁阀的接口。在三个接口的情况下，典型地设置有工作接口、放气接口和压缩空气接口。
根据本发明，电磁阀可以具有回调到截断中间位置中的弹簧回调。在截断中间位置中，截断了压缩空气接口，优选也截断了放气接口。
根据本发明的另外的构思，电磁阀可以具有回调到端部位置，尤其是带有打开的放气接口的截断端部位置中的弹簧回调。在此，只要电磁阀是无电流的并且仅有弹簧回调起作用，那么压缩空气接口就被关闭。优选的是，能够从工作接口向放气接口进行放气。
为了简化而选择使用术语“压缩空气接口”。如果将另外的流体作为工作介质来当作压缩空气，那么可以给相关的接口改名。重要的是，仅可以经由该接口输送处于压力下的流体。
根据本发明的另外的构思，电磁阀具有衔铁和两个线圈，其中，线圈彼此轴向错开地布置，并且衔铁在截断中间位置中部分地沉入两个线圈中。优选的是，线圈轴向彼此间隔开地布置。通过激活两个线圈中的一个线圈，使得衔铁进一步被拉入被激活的线圈中。
根据本发明，衔铁可以在其两个端部上具有尤其是受弹簧负载的密封元件，密封元件在截断中间位置中密封电磁阀的接口。由此得到了起作用的截断中间位置。每个接口都具有指向电磁阀的线路端部或孔。待密封的接口分别配属有支座，附属的密封元件可以贴靠在支座上以实现密封。支座形成了针对电磁阀内部中的线路端部或孔的闭合部。
优选的是，密封元件和接口彼此同轴地取向。由此不会出现横向力。
根据本发明，密封元件可以从衔铁的端部伸出来。有利的是，密封元件在衔铁运动时能够与位于衔铁内的弹簧的压力相抗地被压入到衔铁的端部中。这就能够与简单的结构相结合地实现特别简单的工作方式。弹簧也可以多件式地构造。替选地，密封元件位于衔铁的端部中，并且支座伸入到衔铁中。
根据本发明的另外的构思，在衔铁运动(到其中一个线圈中)时，其中一个密封元件贴靠在其接口或附属的支座上，并且同时沉入衔铁中，而另一密封元件从其接口或附属的支座上抬起并且释放该接口。在衔铁从中间位置中轴向运动出来的情况下，其中一个接口总是打开的，而另一接口保持关闭。由此，使所联接的制动缸可以要么被充气要么被放气。在衔铁的无电流的截断中间位置中，两个接口是关闭的。由此，能够实现同步(Taktung)和压力限制。在截断中间位置中，接口上的压力通过电磁阀来保持。
根据本发明，衔铁可以具有带端部侧开口的管件，其中，在管件中，两个盖插装在共同的压缩弹簧上并且被该压缩弹簧彼此挤压开，并且其中，盖在端部侧设有密封元件。盖吸收弹簧的压力，而密封元件被构造成用于封闭接口。对所使用的材料进行相应选出。盖和密封元件例如通过粘贴、注塑或硫化来彼此连接。
密封元件尤其比盖具有更小的直径，其中优选的是，管件在端部侧分别具有向内取向的边缘，用以支撑盖的端侧上的边缘。由于管向内取向的边缘而防止了盖从管件出来。只有密封元件由于其更小的直径而从管件的端部伸出来。
根据本发明的另外的构思，在电磁阀上的在外侧或者向外引导的接口为了充气和放气而与衔铁同轴地布置。优选的是，电磁阀上的至少一个工作接口相对衔铁轴线平行地(achsparallel)取向，也就是不与衔铁同轴地取向，但优选仍在其中一个线圈内部。替选地，在电磁阀上的工作接口(或另外的接口)也可以径向地或居中地设置在线圈之间。
根据本发明的另外的构思设置的是，电磁阀具有回调到如下位置中的弹簧回调，要么在该位置中仅截断了针对处于压力下的流体的接口与工作接口之间的路径，要么在该位置中还截断了工作接口与放气接口之间的路径。在这两个情况下都得到NC功能。
本发明的主题还有变速器制动器，其包含具有上面提及的一个或多个特征的阀装置。
最后，本发明的主题还有变速器，尤其是自动化的换挡变速器，其具有根据本发明的变速器制动器。
附图说明
此外，本发明的其他特征由说明书和权利要求得到。本发明的有利的实施方式在下面将借助附图来详细阐述。其中：
图1示出根据本发明的电磁阀的阀框图；
图2示出在截断中间位置中的电磁阀的原理图；
图3示出根据图2的电磁阀，但其具有工作接口与放气接口的贯通的连接；
图4示出根据图2的阀，但其具有压缩空气接口与工作接口的贯通的连接。
具体实施方式
电磁阀10在此具有压缩空气接口11、工作接口12和放气接口13。电磁阀10构造为三位三通换向NC阀，其具有衔铁14和两个同轴地并且彼此间隔开地布置的线圈15、16。
图2示出了衔铁14的截断中间位置。该衔铁在端部侧分别具有带密封元件19、20的柱体形的盖17、18。在盖17、18之间布置有压缩弹簧21，压缩弹簧将盖17、18彼此挤压开。压缩弹簧21的力被设定为使压缩空气接口11和放气接口13在电磁阀10无电流的情况下是关闭的。
衔铁14具有柱体形的管件22，柱体形的管件将盖17、18容纳在其内部并且在其两个端部上设有向内取向的边缘23、24。盖17、18的直径被设定为使得边缘23、24将盖17、18保持在管件22内部。仅有基本上呈盘形的密封元件19、20在边缘23、24之间部分地从管件22的端部出来。密封元件19、20一方面与盖17、18的端侧固定地连接，而另一方面在截断中间位置中贴靠在其相应的支座25、26上。这些支座也可以被称为阀座。支座25配属于压缩空气接口11，而支座26配属于放气接口13。
在给线圈15通电的情况下，衔铁14进一步朝支座25的方向运动到线圈15内。在此，贴靠在支座25上的密封元件19以盖17与弹簧21的压力相抗地被弹簧压缩到衔铁14中。同时，相对置的密封元件20从支座26抬起，从而打开放气接口13。通过改变线圈15中的电流可以对放气接口13的打开进行调整或计时。在密封元件20抬起的情况下，工作接口12上的压力等于放气接口13上的压力。
如果给线圈16通电，那么衔铁14朝放气接口13的方向运动，参见图4。密封元件20利用盖18被弹性压缩到衔铁14中，并且贴靠在支座26上，而相对置的密封元件19从底座25抬起，并且因此打开了压缩空气接口11。工作接口12上的压力于是等于压缩空气接口11上的压力。通过改变线圈16中的电流可以对经由压缩空气接口11的压缩空气输送进行调整或计时。
在图2至图4中，接口11、13或配属于接口的孔或线路端部彼此相反地并且与衔铁14同轴地延伸。工作接口12或其孔被设置成平行于压缩空气接口11、轴线平行于衔铁14并且仍在线圈15内部。替选地，工作接口12也可以在线圈15、16之间居中地从电磁阀10中引导出来。
根据图2在无电流的状态下，衔铁14落到截断中间位置中，也就是通过弹簧21的压力。弹簧21的力被设定成使其高于压缩空气接口11上的压缩空气的所预期的力。
在线圈15、16之间设置有中间轭，中间轭在此分开地构造，亦即具有两个彼此间具有间隔的金属盘27、28。由此避免了磁旁流。出于相同的原因，在此存在有由两个彼此间具有轴向间隔的金属管区段29、30构成的外部的套。沿轴向靠外地，金属盘31、32被设置在线圈15、16之前。
本发明的另外的实施方式仅由图3得到。用虚线示出了压缩弹簧33和包围放气接口13的芯35内的环形槽34。压缩弹簧33一方面被安放在环形槽34中，而另一方面对着管件22的边缘24挤压。在电磁阀10的无电流的状态下，衔铁14在该实施方式中由于弹簧33的压力而占据了根据图3的位置。在此，压缩空气接口11被关闭，放气接口13被打开，工作接口12同样被打开。在断电的情况下可以使通过电磁阀10操控的变速器制动阀放气。
在对具有压缩弹簧33和环形槽34的实施方式进行通电的情况下，衔铁14与弹簧33的压力相抗地向右直到关闭放气接口13。给右线圈16通电，而左线圈不必通电相应地适用于该实施方式。根据图2的中间位置可以通过线圈16中的充分的电流强度进行调节。
压缩弹簧33的力被设定成在无电流的状态下，使压缩空气接口11通过密封元件19保持关闭，并且同时使密封元件20从支座26抬起。
优选的是，电磁阀10被设置成用于对在自动化的换挡变速器中的变速器制动器的制动缸进行充气和放气。尤其根据用于操作自动化的换挡变速器的驱动器的不同，可以气动式或液压式地实现操作。
附图标记列表(说明书的组成部分)
10电磁阀
11压缩空气接口
12工作接口
13放气接口
14衔铁
15线圈
16线圈
17盖
18盖
19密封元件
20密封元件
21压缩弹簧
22管件
23边缘
24边缘
25支座
26支座
27金属盘
28金属盘
29管区段
30管区段
31金属盘
32金属盘
33压缩弹簧
34环形槽
35芯

Claims (17)

1.一种阀装置，用于对特别是受弹簧负载的流体缸，优选是在气动式或液压式地受驱动的自动化的换挡变速器中的变速器制动缸，进行充气和放气，其特征在于具有电磁阀(10)，所述电磁阀带有至少三个接口(11、12、13)和三个位置，所述电磁阀具有截断中间位置和NC功能。
2.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，所述电磁阀(10)是三位三通换向阀。
3.根据权利要求1或2所述的阀装置，其特征在于，所述电磁阀(10)具有回调到所述截断中间位置中的弹簧回调。
4.根据权利要求1或其他权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述电磁阀(10)具有回调到端部位置，特别是带有打开的放气接口(13)的截断端部位置中的弹簧回调。
5.根据权利要求1或其他权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述电磁阀(10)具有衔铁(14)和两个线圈(15、16)，其中，所述线圈(15、16)彼此轴向错开地布置，并且所述衔铁(14)在截断中间位置中部分地沉入两个线圈(15、16)中。
6.根据权利要求1或其他权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述衔铁(14)在其两个端部上具有特别是受弹簧负载的密封元件(19、20)，所述密封元件在截断中间位置中密封所述电磁阀(10)的接口(11、13)。
7.根据权利要求6所述的阀装置，其特征在于，所述密封元件(19、20)和所述接口(11、13)同轴地取向。
8.根据权利要求6或7所述的阀装置，其特征在于，所述密封元件(19、20)从所述衔铁(14)的端部伸出来。
9.根据权利要求6或其他权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述密封元件(19、20)在所述衔铁(14)运动时能与位于所述衔铁内的弹簧(21)的压力相抗地被压入到所述衔铁(14)的端部中。
10.根据权利要求6或其他权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，在所述衔铁(14)运动到其中一个所述线圈(15、16)中时，其中一个所述密封元件(19、20)贴靠在其接口或附属的支座上，并且同时沉入所述衔铁(14)中，而另一密封元件从其接口或附属的支座上抬起，并且释放该接口。
11.根据权利要求6或其他权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述衔铁(14)具有带端部侧开口的管件(22)，在所述管件中，两个盖(17、18)插装在共同的压缩弹簧(21)上并且被所述压缩弹簧沿轴向方向彼此挤压开，并且所述盖(17、18)在端部侧设有所述密封元件(19、20)。
12.根据权利要求11所述的阀装置，其特征在于，所述密封元件(19、20)比所述盖(17、18)具有更小的直径，并且优选的是，所述管件(22)在端部侧分别具有向内取向的边缘(23、24)，用以支撑所述盖(17、18)的端侧上的盖边缘。
13.根据权利要求1或其他权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，在所述电磁阀(10)上的在外侧或者向外引导的接口(11、13)为了充气和放气而与所述衔铁(14)同轴地取向。
14.根据权利要求13所述的阀装置，其特征在于，在所述电磁阀(10)上的至少一个工作接口(12)与所述衔铁(14)轴线平行地取向。
15.根据权利要求1或其他权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述电磁阀具有回调到如下位置中的弹簧回调，要么在所述位置中仅截断了针对处于压力下的流体的接口与工作接口之间的路径，要么在所述位置中还截断了工作接口与放气接口之间的路径。
16.一种具有根据前述权利要求中任一项所述的阀装置的变速器制动器。
17.一种变速器，特别是自动化的换挡变速器，所述变速器具有根据上一权利要求所述的变速器制动器。
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