專利名稱：帶有集成的通道和快速固定體的螺線管致動氣動閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及螺線管促動的氣動閥組件，具體地，涉及一種具有整體的通過通道的氣動閥，允許閥門與其他類似閥門串聯(lián)連接；氣動閥還設(shè)有快速固定體，無需固定件就可以快速取下和更換閥門。
背景技術(shù)：
已經(jīng)知道現(xiàn)有技術(shù)的氣動閥用于控制壓力空氣在各種氣體致動裝置流入流出，如直線促動器、旋轉(zhuǎn)促動器，空氣出口或任何要求精確控制工作空氣的氣動裝置或應(yīng)用。氣動閥組件的聯(lián)合使用包括使用一系列單獨(dú)閥門來操作傳送帶系統(tǒng)，或沿傳送帶或裝配線執(zhí)行單獨(dú)的功能。在這樣的方式中，各閥門沿生產(chǎn)工藝設(shè)置來促動機(jī)械裝置，如移動或引導(dǎo)物體到精確位置的裝置。閥門還可以控制動作，比如打開和關(guān)閉分類滑道或控制玻璃瓶封蓋的機(jī)械過程。在沿傳送帶系統(tǒng)或裝配線或其他操作過程設(shè)置氣動裝置時，通常氣動控制的步驟或動作分成許多區(qū)進(jìn)行。各個區(qū)通常由單獨(dú)的氣動閥組件來控制。
單個氣動閥組件一般包括支撐于閥體內(nèi)的可在預(yù)定位置之間移動的閥件。這些位置一般通過在閥孔內(nèi)設(shè)置閥座來形成。閥件具有與閥座接合的閥元件。閥件通過促動器在預(yù)定位置之間移動。促動器可包括機(jī)電裝置，比如螺線管，其沿一個方向移動閥件。閥組件還可包括偏壓件，比如螺旋彈簧，甚至另一種機(jī)電促動裝置，可沿相反方向移動閥件。通過這種方式，閥門中的氣動壓力流動控制在閥體形成的各個端口之間。
取決于閥體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，閥門可設(shè)計成“常開”或“常閉”結(jié)構(gòu)，這涉及到閥門組件的入口到出口的流道的初始狀態(tài)。此外，已知的閥組件具有2、3或4通閥門通道，可在多個入口和出口之間提供多種內(nèi)部氣體流道。這樣使得閥體可設(shè)置一些端口為常開，一些為常閉，取決于應(yīng)用的要求。但是，當(dāng)用作上面介紹的生產(chǎn)系統(tǒng)中某個區(qū)的控制裝置時，閥組件一般是常閉的，三通閥的一個端口連接到壓力空氣源，當(dāng)閥門受促動提供壓力到有源裝置時出口是打開的，當(dāng)閥門回復(fù)到其封閉位置時排氣口排放施加的壓力。
此外，控制生產(chǎn)過程中各區(qū)的閥門組件都要求壓力空氣源。很明顯，盡管不是最有效的方式，可以通過各個閥門設(shè)置單獨(dú)的壓力供應(yīng)線來實(shí)現(xiàn)。如果受到空間限制，閥組件一般設(shè)置在某些集中供應(yīng)壓力空氣到各個閥門的歧管。還知道可使用多個氣體連接的歧管，各歧管支撐互相緊密靠近的閥組件。最后，一些應(yīng)用場合要求各個閥門不使用歧管或單個壓力空氣線，而是使用具有壓力空氣通過件的閥組件。在這種情況下，閥門互相串聯(lián)并串連到壓力空氣源。換句話，利用通過連接件氣體串接，可互相順序地提供壓力空氣源。這些串聯(lián)的閥組件可固定到其控制的區(qū)的附近，防止了閥門到各個有源裝置的多個氣動管路過長。各串聯(lián)的閥門一般通過固定單個閥組件到固定板或連接表面來進(jìn)行固定，其中固定板是傳送系統(tǒng)或裝配線框架的一部分。
多年來，在這個領(lǐng)域已經(jīng)提出許多的改進(jìn)，已經(jīng)產(chǎn)生了螺線管促動的大流量閥組件，并具有可多次重復(fù)的快速反應(yīng)。這些改進(jìn)已經(jīng)證明在生產(chǎn)工藝的控制上可得到更高的生產(chǎn)率。然而，對于較快和較小的閥門，使用這些傳統(tǒng)的閥組件顯示出存在某些限制和缺點(diǎn)。一些高速制造和加工環(huán)境要求在較短的時間內(nèi)進(jìn)行大量重復(fù)的氣動驅(qū)動操作。例如，許多上述應(yīng)用場合要求這些類型的氣動閥每年進(jìn)行數(shù)百萬次的重復(fù)致動。
現(xiàn)有技術(shù)目前具有的全部閥組件，當(dāng)用于要求高速和高重復(fù)性操作的惡劣環(huán)境下，要經(jīng)受磨損并具有使用期限。這些閥組件會發(fā)生磨損和最終導(dǎo)致?lián)p壞。當(dāng)出現(xiàn)損壞時，閥門要取下和進(jìn)行更換。當(dāng)對損壞的閥門進(jìn)行更換時，一般預(yù)期這些損壞同時將導(dǎo)致生產(chǎn)停頓。取決于應(yīng)用場合，生產(chǎn)停頓造成的經(jīng)濟(jì)損失涉及到許多方面。例如，時間包括預(yù)定的維修時間，這時系統(tǒng)離線，損壞或有問題的閥門進(jìn)行更換。但是，許多應(yīng)用場合下生產(chǎn)裝置每天要運(yùn)行24個小時，預(yù)計的維修時間將防礙生產(chǎn)和占用生產(chǎn)時間。在這些總是運(yùn)轉(zhuǎn)的操作中，會有一種經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，即只管運(yùn)行這些設(shè)備直到發(fā)生故障，以實(shí)現(xiàn)各個部件的最大壽命，然后當(dāng)出現(xiàn)問題時再進(jìn)行損壞部件的更換。在許多情況下，傳統(tǒng)的螺線管操作的閥組件要求大量的停機(jī)時間進(jìn)行更換。對這個問題作出部分反應(yīng)，在現(xiàn)有技術(shù)中已有可取下的螺線管。在這種情況下，只用兩個固定件將螺線管保持在閥體上。如果只是螺線管損壞，連接方式允許螺線管快速更換，同時使閥體保持在系統(tǒng)上。取決于閥門的設(shè)計，這樣可避免有問題閥門的壓力損失和串聯(lián)的其他閥門的壓力損失。但是，即使設(shè)有易更換的螺線管，在減少取下和更換這類閥組件所要求的停機(jī)時間上仍有改進(jìn)的空間。
目前用于這類生產(chǎn)裝置的閥組件用許多固定件固定到固定板或連接表面。此外，進(jìn)口、出口和通過端口的壓力連接要求使用已知的傳統(tǒng)類型的螺紋連接件，這些連接件不能進(jìn)行快速固定或更換。這只能導(dǎo)致維修時出現(xiàn)更長的停機(jī)時間，特別是當(dāng)給定區(qū)有多個閥門的情況下。因此，用于這類生產(chǎn)裝置的傳統(tǒng)閥門的取下和更換時間仍然是很多的，由于其要求許多手動工具和體力操作來完成，因此，仍有必要向現(xiàn)有技術(shù)的螺線管致動氣動閥組件提供這類操作環(huán)境下的快速和容易地取下和更換的能力來克服這些缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種螺線管致動的氣動閥組件克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和問題。該氣動閥組件包括閥體，其具有壓力空氣供應(yīng)入口、出口和通過通道，所述入口與壓力空氣源流體連通，所述出口可與至少一個氣動裝置流體連通，所述通過通道可流體連通壓力空氣和使壓力空氣通過到達(dá)至少一個其他類似的閥組件的入口，使所述閥門相對各個壓力空氣源串聯(lián)安裝。鎖定組件設(shè)置成能支撐于閥體，可接合和可取下地保持在固定板的孔內(nèi)，無須使用固定件。因此，本發(fā)明提供了一種螺線管致動的氣動閥組件，可快速和容易地取下和安裝，可與其他類似閥門串聯(lián)固定。


當(dāng)參考附圖和下面詳細(xì)的介紹，更好地了解本發(fā)明時，對本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)將有更清楚的理解，附圖中圖1是固定到較大的生產(chǎn)裝置固定板并串聯(lián)壓力空氣源的本發(fā)明的兩個閥組件的側(cè)視圖；圖2A是圖1所示的閥組件的具有側(cè)面固定的螺線管促動器的實(shí)施例的截面圖；圖2B是圖2A所示的閥組件的實(shí)施例的部分截面圖，其上的促動器位于釋放位置，使閥門關(guān)閉；圖2C是圖2A和2B所示的閥組件的實(shí)施例的部分截面圖，其上的促動器位于勵磁位置，使閥門打開；圖3A是圖2A，2B和2C所示的閥組件的實(shí)施例的側(cè)視圖，顯示了閥體的細(xì)節(jié)；圖3B是圖3A所示的閥組件的實(shí)施例的相對側(cè)的側(cè)視圖；圖4A是本發(fā)明的閥組件一個實(shí)施例的側(cè)視圖，顯示了閥門插入固定板開口之前的快速固定鎖定組件的截面；圖4B是圖4A所示閥組件的側(cè)視圖，顯示了當(dāng)鎖定組件首先插入固定板開口時的快速固定鎖定組件的截面；圖4C是圖4A和4B所示閥組件的側(cè)視圖，顯示了當(dāng)鎖定組件完全插入固定板開口和鎖定組件保持閥門在固定板時的快速固定鎖定組件的截面；圖5A是根據(jù)本發(fā)明的閥組件的另一實(shí)施例的截面圖，具有頂部固定的促動器，其位于釋放位置，閥門關(guān)閉；圖5B是圖5A所示閥組件的截面圖，具有頂部固定的螺線管促動器，其位于勵磁位置，閥門打開；圖6A是圖5A和圖5B所示的閥組件的側(cè)視圖，具有頂部固定的螺線管促動器；和；圖6B是圖6A所示的閥組件的相對側(cè)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考附圖，其中類似標(biāo)記用于表示各圖中的類似結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的氣動閥組件總體上用10和210表示。如圖1所示，本發(fā)明的兩個閥組件10氣動串聯(lián)連通壓力空氣源。各個閥組件10包括閥體12，和電磁促動器組件，如螺線管，一般用14表示，并固定到閥體12上。閥體12具有薄矩形形狀，分別形成頂和底表面16，18，兩個相對的在頂和底表面16和18之間延伸的側(cè)表面20，22，以及端部表面24，26。促動器組件14固定到閥體12的側(cè)表面20。本發(fā)明的促動器可具有任何已知的可用于氣動閥的類型，比如電磁螺線管，其具有浮動的銜鐵，可空轉(zhuǎn)偏置，如現(xiàn)有技術(shù)的美國專利No.4,438,418或No.4,538,954所介紹的，其內(nèi)容本發(fā)明參考引用。因此，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員通過對下面促動器實(shí)際形式的介紹可理解到，不論電磁的或是其他形式的促動器，形式不是本發(fā)明內(nèi)容的一部分。促動器14通過在圖1中用15表示的裝配電路與控制裝置電連通。
閥體12可固定到連接件或固定板28。應(yīng)當(dāng)理解固定板28通過某種方式固定到生產(chǎn)裝置，傳送系統(tǒng)或一些其他大機(jī)構(gòu)，這些裝置要求應(yīng)用可控的氣動壓力，如由本發(fā)明的閥組件所提供的。具體地，設(shè)置固定板28和將閥組件10設(shè)置在固定板10由更大的裝置或系統(tǒng)的整體設(shè)計來全面驅(qū)動。因此，為了所討論的目的，圖1所示的兩個閥組件10顯示出很接近，操作中的定位可以不這樣接近。
現(xiàn)在參考圖2A到3B，閥體12包括壓力空氣入口30，與壓力空氣源流體連通；出口32，可與至少一個有源氣動操作裝置流體連通；和通過通道34，可與壓力空氣流體連通，并提供壓力空氣源與基本類似的閥組件10的入口的通道，使閥門串聯(lián)固定到壓力空氣源。具體地，通過通道34是延伸通過閥體12的孔，并具有通道入口36和通道出口38。通道入口36和通道出口38分別包括快速連接件，一般用40來表示，下面將對其作更詳細(xì)的討論。出口32也具有用42表示的設(shè)置在出口開口44的快速連接件。一個閥組件10氣體連接到第二閥組件10可從圖1中看出，其中閥門通過一件氣體管路或管道17互相流體連通。如圖1所示，壓力空氣源通過管道件19供應(yīng)到第一閥組件10的通道入口36。壓力空氣然后通過第一閥門10的通道34，離開通道出口38，通過氣體管路17到達(dá)第二閥門的通道入口36。此外，壓力空氣源通過管路21繼續(xù)連接到另一更遠(yuǎn)的閥組件10。閥組件10的出口44的壓力空氣的可控輸出通過管路23輸送到可控氣動裝置。
閥孔46通過閥體12軸向延伸。在圖示的實(shí)施例中，氣動閥組件10是雙通閥，還包括排氣口48，可與閥孔46流體連通。在圖中所示的實(shí)施例中，閥孔46完全通過閥體12延伸，具有兩個開口端50，52。閥件，一般用54表示，可移動地支撐在閥孔46內(nèi)的兩個預(yù)定位置之間，可選擇性地引導(dǎo)壓力空氣從入口30流過閥孔46到達(dá)出口32。同時，閥件54還選擇性地引導(dǎo)壓力空氣從出口32流到排氣口48，如下面所作更詳細(xì)的介紹。端部固定插入件，一般用56表示，容納于閥體12的開口端52，從而將閥件54保持在閥孔46中，如下面所作詳細(xì)的介紹。
閥件54還包括沿其長度設(shè)置的閥元件58。閥元件58形成于閥件54上，具有閥密封表面60和62，能夠選擇性地分別引導(dǎo)壓力空氣從入口30流過閥孔36到達(dá)出口48，和引導(dǎo)空氣從出口32到排氣口48。如圖2A到2C所示，閥件54還包括可容納O形密封圈66的環(huán)形槽64，可滑動地接合閥孔46的開口端50，防止壓力空氣從閥孔46泄漏。閥件54還包括杯狀凹部68，可容納和保持偏壓件69。
在優(yōu)選實(shí)施例中，閥件54是鋁制插入件，在適當(dāng)?shù)奈恢弥啬Ｖ?over-molded)了適當(dāng)?shù)膹椥圆牧?，比如橡膠或任何已知的彈性材料。具體地，所述領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解密封表面的材料可用任何已知的組成物，可有一定的屈服但有很高的彈性，比如腈，可以粘接到或重模制到閥件46上。
如圖2A和2B所示，閥座70直接設(shè)置在閥孔46，閥座72設(shè)置在端部固定插入件52。端部固定插入件52包括可容納O形密封圈82的環(huán)形槽80，以防止閥孔46內(nèi)的壓力空氣泄漏。端部固定插入件52具有中心孔84，可容納閥件54，允許其在閥體12內(nèi)滑動。端部固定插入件52通過排氣口的擴(kuò)散器組件固定到閥體12。擴(kuò)散器一般用86表示。擴(kuò)散器組件86包括擴(kuò)散器板88和保持件90。排氣口92在保持件90上形成，允許壓力空氣進(jìn)入排氣口92，通過擴(kuò)散器板88和排氣口92排放到大氣中。擴(kuò)散器板88是膜件，允許空氣通過，但防止外部物體進(jìn)入排氣口48。擴(kuò)散器組件86的保持件90可通過螺紋插入閥體12，使擴(kuò)散器組件86接觸并固定端部固定插入件52到閥體12。擴(kuò)散器組件86還接觸偏壓件69的一端。偏壓件69設(shè)置在杯狀凹部68，其形成于閥件54的一端，偏壓件69提供的力相對促動器組件14產(chǎn)生的力，可移動閥件54離開擴(kuò)散器組件86。偏壓件69可以是螺旋彈簧或類似物體。
在操作中，閥座70和72分別與閥件60和62配合，密封閥體12中的各個通道。當(dāng)閥件46位于脫開位置(見圖2A)時，閥座70提供了與閥元件54的閥密封表面60的密封接觸，從而中斷了壓力空氣流到出口32。在這個位置，閥密封表面62從閥座72移開，使出口32打開，與排氣口48流體連通。使出口中的壓力空氣通過排氣口48排出到大氣中。同樣地，閥密封表面60，當(dāng)閥件46位于通電位置，從閥座70移開，因此允許壓力空氣從入口30流到出口32。在這個位置，閥座72提供了與閥元件54的閥密封表面62的密封接觸，使出口32與排氣口48隔絕，來自入口30的壓力空氣輸送到出口32。
在優(yōu)選實(shí)施例中，促動器組件14固定到閥體12上，以接合和促動閥件54。如為了說明而顯示的，這可以通過使用促動器推桿96來實(shí)現(xiàn)，其中推桿的擴(kuò)大端98接觸與偏壓件69相對的閥件54的端部。在這個方式中，促動器組件14可向右移動閥件，如圖2A到2C所示，從而促動閥組件10。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，用來向閥件54提供移動力的特定促動方式超過本發(fā)明的范圍。還應(yīng)當(dāng)理解到，其他類型的促動件，不止是推桿，可根據(jù)促動方式采用。如前面所提到的，促動器組件14用于選擇性地相對偏壓件69的偏壓力的方向促動閥孔46中的閥件54。通過這種方式，促動器組件14向右驅(qū)動閥件，如圖2C所示；當(dāng)促動器組件14不動作時，偏壓件69使閥件54返回到其原始位置(在圖2B中向左)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，促動器組件14通過兩個螺紋連接件100(見圖3B)固定到閥體12，這樣可從閥體12快速取下及更換促動器組件14，不會使系統(tǒng)失壓。應(yīng)當(dāng)理解，各種其他的將促動器組件14連接到閥體12的方式也可以采用，只要能提供類似的快速取下和更換的功能。這樣，已知的類似促動器的連接方式可在不脫離本發(fā)明范圍的情況下采用。
氣體管路的已知推動鎖定型的快速連接件40和42具有主體102、鎖定圈104、釋放套管106、和O型密封圈108。閥體12包括固定孔110和112，分別容納固定件40的主體102。類似地，閥體包括固定孔114以容納固定件42，其比固定件40類似尺寸稍小。固定件的主體106可通過各種已知的方法保持在固定孔中。例如，固定件的主體106和固定孔110，112和114可有緊公差配合，其中固定件40，42壓入孔中。固定件40的各主體110包括外部形成的槽116，可容納O型密封圈118，密封主體106和孔110，112及114。
在各固定件40、42中，釋放套管具有內(nèi)徑120，其與將插入和固定的管路的外徑具有近似相同的尺寸。鎖定圈104具有內(nèi)徑122，其與將插入和固定的管路具有近似相同的尺寸。但是，鎖定圈104還包括多個接合片124，可從內(nèi)徑122柔性向內(nèi)延伸。接合片124從釋放套管106的開口向外傾斜。在這種方式中，當(dāng)氣體管路插入到固定件40流體連通時，其端部推過鎖定圈104的接合片124，推過O型密封圈108到達(dá)止動凸緣126。O型密封圈108提供了與管路外徑的密封接合。多個鎖定圈104的接合片124向內(nèi)壓到管路的外徑。接合片124的角度可防止管路從固定件40的主體102抽回。釋放套管106可滑動地設(shè)置在主體102內(nèi)，當(dāng)有必要從固定件40取下管路時，相對主體102向內(nèi)壓釋放套管106，釋放套管106的前邊128迫使接合片124離開管路外徑。然后可自由地從固定件40，42抽出管路。
如圖3A，3B清楚地顯示，閥體12還包括鎖定組件130，用于可釋放地固定閥體12到固定板28。鎖定組件130從閥體12向外延伸，具有從閥體12橫向向外延伸的第一凸緣132，和相對第一凸緣設(shè)置在鎖定組件130上的第二凸緣134。凸緣134也從閥體12橫向向外延伸。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，鎖定組件130是閥體12的整體形成部分，從閥體12向外延伸和間隔開一定距離。如圖4A，4B，4C清楚地顯示，鎖定組件130可接合和可取下地固定到固定板28的孔140，無須使用固定件。第一凸緣132形成第一固定槽136，可接納和保持孔140的一側(cè)或上部150。第二凸緣134形成了第二固定槽138，可接納固定孔140的另一側(cè)或下部152。在這個模式中，凸緣132，134延伸超過固定板孔140的邊，可無須固定件地將閥體12固定到固定板。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，固定板28的孔40一般是正方形，鎖定組件130的形狀將卡入所述孔中，如下面所作詳細(xì)介紹。
具體地，鎖定組件130還包括在鎖定組件130上形成的偏壓孔142。偏壓孔142具有靠近第二凸緣134的開口端144，和靠近第一凸緣132的封閉端146。偏壓孔142可容納偏壓鎖定件148。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，偏壓鎖定件148是螺旋彈簧。偏壓鎖定件148的一端保持在偏壓孔142的封閉端，并允許偏壓鎖定件148的相對端超過第二固定槽138延伸到第二凸緣134的邊。因此，當(dāng)閥組件12安裝到固定板28時，偏壓鎖定件148可提供在第二固定槽138的固定板孔的邊和偏壓孔146的封閉端之間的偏壓力。通過這種方式，偏壓鎖定件148迫使鎖定組件130的第一固定槽136向上靠在安裝板孔140的邊上，無需緊固件固定閥件12。
為了連接閥組件10到固定板28，鎖定組件130的第二固定槽138朝固定板孔140的下部引導(dǎo)，如圖4A清楚地顯示。如圖4B所示，第二固定槽138接合到固定板孔140的下部，偏壓鎖定件148受到壓縮，直到第一凸緣132越過固定板孔140的上部。然后，閥組件10繞第二固定槽138回轉(zhuǎn)，使第一凸緣132通過固定板孔140。最后，釋放閥組件10，偏壓鎖定件148迫使閥組件10向上，使第一固定槽136接合到固定板孔140的上部。因此，無須使用固定件，閥組件10保持在固定板孔140，如圖4C所示。盡管如圖所示鎖定組件130和孔140具有正方形，應(yīng)當(dāng)指出，固定板孔140和鎖定組件130可具有各種不同的形狀，只要具有可互相配合的形狀。
本發(fā)明的閥組件的另一非限制性的實(shí)施例在圖5A和5B中一般用210表示，其中表示類似結(jié)構(gòu)的類似數(shù)字對于閥組件10已經(jīng)加上了200。在這個實(shí)施例中，閥組件210使用了頂部固定促動器。具體地，閥組件210包括閥體212和電磁促動器組件，如螺線管，其一般用214來表示，固定到閥體212上。閥體212具有薄矩形狀，分別形成頂和底表面216，218；兩個在頂和底表面216和218之間延伸的相對的側(cè)表面220，222；和端部表面224，226。促動器組件214固定到閥體212的頂表面216。
閥體212包括壓力空氣入口230，其與壓力空氣源流體連通；出口232，可與至少一個有源氣動操作裝置流體連通；和通過通道234，可與壓力空氣流體連通，使壓力空氣通過到達(dá)基本類似的閥組件210的入口，使閥門串聯(lián)到壓力空氣源。具體地，通過通道234是延伸通過閥體212的孔，具有通道入口236和通道出口238。通道入口236和出口238分別包括用240表示的快速連接件。出口232還具有設(shè)置在出口244的用242表示的快速連接件。
如圖6A，6B清楚地顯示，閥孔246垂直通過閥體212延伸。在所示的實(shí)施例中，氣動閥組件210是三通閥，還包括排氣口248，其與閥孔246流體連通。閥孔246部分通過閥體212延伸，具有一開口端250和封閉端252。閥件，一般用254表示，可移動地支撐于閥孔246內(nèi)的預(yù)定位置之間，可選擇性地引導(dǎo)壓力空氣從入口230流過閥孔246到達(dá)出口232。同時地，閥件254也可選擇性地引導(dǎo)壓力空氣從出口232到達(dá)排氣口248。
閥件254還包括沿其長度設(shè)置的閥元件258。閥元件258在閥件254上形成，具有閥密封表面260和262，可分別選擇性地引導(dǎo)壓力空氣從入口230流過閥孔236到達(dá)出口232，和從出口232流到排氣口248。如圖所示，閥件254還包括環(huán)形槽264，可容納O型密封圈266，可滑動地接合閥孔246的開口端250，防止壓力空氣從閥孔246泄漏。閥件254還包括杯狀凹部268，可容納和保持偏壓件269。
在優(yōu)選實(shí)施例中，閥件254是鋁制插入件，在適當(dāng)?shù)奈恢弥啬Ｖ?over-molded)了適當(dāng)?shù)膹椥圆牧?，比如橡膠或任何已知的彈性材料。具體地，所述領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解具有密封表面260，262的閥元件258的材料密封表面的材料可用任何已知的組成物，具有不大的屈服但有很高的彈性，比如腈，可以重模制到閥件254上。
偏壓件269設(shè)置在閥件254的一端形成的杯狀凹部268，偏壓件269提供的力相對促動組件214產(chǎn)生的力，可移動閥件離開閥孔246的封閉端251。偏壓件269可以是螺旋彈簧或類似物體。在優(yōu)選實(shí)施例中，促動器組件214固定到閥體212上，可接合和促動閥件254。在出于說明目的的顯示中，這可通過促動器推桿296來實(shí)現(xiàn)，其中推桿的擴(kuò)大端298接觸相對偏壓件269的閥件254的一端。通過這種方式，促動器組件214可移動閥件254向下，如圖6B所示，因此促動閥組件210。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，用于提供閥件254的移動力的特定促動方式不屬于本發(fā)明的范圍。因此，應(yīng)當(dāng)理解，各種不同的促動件的類型，不止是推桿，可根據(jù)采用的促動方式來應(yīng)用。如前面所提到，促動器組件214可用于選擇性地沿相對偏壓件269的偏壓力的方向促動閥孔246中的閥件254。通過這樣的方式，促動器組件214驅(qū)動閥件向下，如圖6B所示，當(dāng)促動器組件214不動作時，偏壓件269使閥件254回復(fù)到原始位置(在圖6A中向上)。
在操作中，閥座270和272分別與閥密封表面260和262配合，密封閥體212中的各個通道。當(dāng)閥件254位于脫開位置(見圖5A)時，閥座270提供了與閥元件258的閥密封表面260的密封接觸，從而中斷了壓力空氣流到出口232。在這個位置，閥密封表面262從閥座272移開，使出口232打開，與排氣口248流體連通。使出口的壓力空氣通過排氣口248排出到大氣中。同樣地，當(dāng)閥件254位于通電位置，閥密封表面260從閥座270移開，因此允許壓力空氣從入口230流到出口232。在這個位置，閥座272提供了與閥元件258的閥密封表面262的密封接觸，使出口232與排氣口248隔絕，來自入口230的壓力空氣輸送到出口232。排氣口248包括保持在閥體212中的擴(kuò)散器組件286，當(dāng)允許壓力空氣進(jìn)入排氣口248時，壓力空氣通過擴(kuò)散器組件286排放到大氣中。擴(kuò)散器組件286是膜件，允許空氣通過，但防止外部物體進(jìn)入排氣口248。
在優(yōu)選實(shí)施例中，促動器組件214固定到閥體212的頂表面216，可從閥體212上快速取下和更換促動器組件214，且不會使系統(tǒng)失壓。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，連接促動組件214到閥體212的其他各種方式也可以采用，只要具有類似的快速取下和更換的功能。這樣，任何已知的其他類似促動器連接方式都可以采用，只要不脫離本發(fā)明的范圍。
快速連接件240，242屬于如上所述的氣動管路的已知的推動鎖定連接類型。閥體212包括安裝孔310和312，分別容納連接件240。類似地，閥體包括安裝孔314，可容納連接件242，其與連接件240基本類似，但尺寸稍小?？焖龠B接件240，242與連接件40，42相同，故對這些元件的分部件的介紹將是重復(fù)的。
如圖5A，5B清楚地顯示，閥體212還包括鎖定組件330，用于可釋放地固定閥體212到固定板28(見圖1)。鎖定組件330從閥體212向外延伸，具有從閥體212橫向向外延伸的第一凸緣332，和相對第一凸緣332設(shè)置在鎖定組件330上的第二凸緣334。凸緣334也從閥體212橫向向外延伸。如同上面介紹的實(shí)施例，鎖定組件330是閥體212的整體形成部分，從閥體212向外延伸和間隔開一定距離。鎖定組件330具有第一和第二凸緣332和334，形成第一固定槽336和第二固定槽338。類似地，偏壓孔342保持偏壓鎖定件348。鎖定組件330可接合和保持在固定板28，其中無須固定件，閥組件10可保持在固定板28的孔40中，如圖4A，4B，4C所示。
上面介紹的本發(fā)明的實(shí)施例克服了現(xiàn)有閥組件的缺點(diǎn)和不足，現(xiàn)有組件要求很多的停機(jī)時間進(jìn)行取下和更換。具體地，本發(fā)明避免了現(xiàn)有的使用各種固定件的固定閥組件到固定板或連接表面的方法。此外，本發(fā)明的入口、出口和通過通道的壓力連接不同于使用已知的傳統(tǒng)型螺紋連接件的要求，這種方式不會實(shí)現(xiàn)快速固定或安裝。因此，本發(fā)明提供了一種螺線管促動的氣動閥組件，通過提供快速和容易地取下和更換的能力，克服了這些缺點(diǎn)。
通過示例性的方式對本發(fā)明進(jìn)行了介紹。應(yīng)當(dāng)懂得所采用的用語是根據(jù)其說明性的含義，而不是限制性的。在了解了上述內(nèi)容后，可以對本發(fā)明進(jìn)行許多改進(jìn)和變化，因此，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明可以與上述特別介紹不同的方式來實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種螺線管致動的氣動閥組件，包括閥體，具有壓力空氣入口、出口和通過通道，所述入口與壓力空氣源流體連通，所述出口可與至少一個氣動裝置流體連通，所述通過通道可流體連通壓力空氣和使壓力空氣通過到達(dá)至少一個其他閥組件的入口，使所述閥門與各壓力空氣源串聯(lián)；和鎖定組件，其支撐于所述閥體，可接合和可取下地保持在固定板的孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，所述鎖定組件從所述閥體向外延伸，并具有從所述閥體橫向向外延伸的第一凸緣，與所述第一凸緣相對設(shè)置的第二凸緣也從所述閥體橫向向外延伸，所述第一凸緣形成第一固定槽，可接受和保持固定板的孔的一側(cè)，所述第二凸緣形成第二固定槽，可接受和保持所述固定板孔的另一側(cè)，所述凸緣延伸超過所述固定板孔的邊，固定所述閥體到所述固定板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，所述鎖定組件還包括在所述鎖定組件形成的偏壓孔，所述偏壓孔具有靠近所述第二凸緣的開口端和靠近所述第一凸緣的封閉端，偏壓鎖定件保持在所述偏壓孔的所述封閉端，允許所述偏壓鎖定件的相對端延伸超過所述第二固定槽，到達(dá)所述第二凸緣的邊，使得當(dāng)所述閥組件安裝到固定板時，所述偏壓鎖定件可提供偏壓力到位于所述第二固定槽的固定板孔的邊和所述偏壓孔的所述封閉端之間，從而促使所述鎖定組件的第一固定槽接觸所述固定板孔的邊，可無需固定件來保持所述閥組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，所述偏壓鎖定件是螺旋彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，所述鎖定組件是所述閥體的整體形成部分，其向外延伸與所述閥體間隔開一定距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，所述閥體還包括在所述閥體內(nèi)沿軸向延伸的閥孔，和在所述閥體內(nèi)預(yù)定位置之間移動的閥件，以選擇性地引導(dǎo)帶壓力的空氣流從所述入口通過所述閥孔流到所述出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，所述閥件還包括至少一個設(shè)置在所述閥件上的閥元件，所述至少一個閥元件具有閥密封表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，至少一個閥座在所述閥孔形成，當(dāng)所述閥件位于封閉位置時，可提供與所述閥元件的所述閥密封表面的密封接觸，中斷所述壓力空氣的流動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，所述閥孔還形成開口端和封閉端，所述閥組件還包括可取出地設(shè)置在所述閥孔中的偏壓件，可在所述閥孔的封閉端和所述閥件的一端之間提供偏壓力，使所述閥件受到一個方向的偏壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，所述閥組件還包括固定到所述閥體的位于相對所述偏壓件的所述閥孔開口端的螺線管組件，所述螺線管組件可選擇性地促動所述閥孔內(nèi)預(yù)定位置之間的閥件，沿相對于所述偏壓件偏壓力的方向動作，在所述閥體內(nèi)引導(dǎo)帶壓力的空氣流。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，所述組件還包括至少一個設(shè)置在所述閥體內(nèi)的排氣口，可與所述閥孔流體連通，所述閥元件可選擇地引導(dǎo)壓力空氣從所述出口通過所述閥孔流到所述至少一個排氣口。
12.一種螺線管致動的氣動閥組件，其包括閥體，具有壓力空氣入口、出口和通過通道，所述入口與壓力空氣源流體連通，所述出口可與至少一個有源氣動裝置流體連通，所述通過通道可流體連通壓力空氣和使壓力空氣通過到達(dá)至少一個其他閥組件的入口，使其他所述閥組件與壓力空氣源串聯(lián)安裝；和鎖定組件，從所述閥體向外延伸，并具有從所述閥體橫向向外延伸的第一凸緣，與所述第一凸緣相對設(shè)置的第二凸緣也從所述閥體橫向向外延伸，所述第一凸緣形成第一固定槽，可接受和保持固定板的孔的一側(cè)，所述第二凸緣形成第二固定槽，可接受和保持所述固定板孔的另一側(cè)，所述凸緣延伸超過所述固定板孔的邊，固定所述閥體到所述固定板。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，所述鎖定組件還包括在其上形成的偏壓孔，所述偏壓孔具有靠近所述第二凸緣的開口端和靠近所述第一凸緣的封閉端，偏壓鎖定件保持在所述偏壓孔的所述封閉端，允許所述偏壓鎖定件的相對端延伸超過所述第二固定槽，到達(dá)所述第二凸緣的邊，使得當(dāng)所述閥組件安裝到固定板時，所述偏壓鎖定件提供偏壓力到位于所述第二固定槽的固定板孔的邊和所述偏壓孔的所述封閉端之間，從而促使所述鎖定組件在所述第一固定槽接觸所述固定板孔的邊，保持所述閥組件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，所述鎖定組件是所述閥體的整體形成部分，向外延伸并與所述閥體間隔開一定距離。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，所述閥體還包括在所述閥體內(nèi)形成的閥孔，閥件可在所述閥孔內(nèi)的預(yù)定位置之間移動，可選擇性地引導(dǎo)壓力空氣從所述入口流過所述閥孔到達(dá)所述出口。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，所述閥件還包括至少一個設(shè)置在所述閥件的閥元件，所述至少一個閥元件具有閥密封表面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，至少一個閥座在所述閥孔中形成，當(dāng)所述閥件位于閉合位置時，可提供與所述閥元件的所述閥密封表面的密封接觸，因此中止所述壓力空氣流過所述閥孔。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，所述閥孔還包括開口端和封閉端，所述閥組件還包括偏壓件，可取下地設(shè)置在所述閥孔內(nèi)，可提供所述閥孔的封閉端和所述閥件的一端之間的偏壓力，沿一個方向偏壓所述閥件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的螺線管致動的氣動閥組件，其特征在于，所述組件還包括至少一個在所述閥體形成的排氣口，可與所述閥孔流體連通，使所述閥元件可選擇性地引導(dǎo)壓力空氣從所述出口流過所述閥孔到達(dá)至少一個排氣孔。
20.一種螺線管致動的氣動閥組件，包括閥體，具有壓力空氣入口、出口和通過通道，所述入口與壓力空氣源流體連通，所述出口可與至少一個氣動裝置流體連通，所述通過通道可流體連通壓力空氣和使壓力空氣通過到達(dá)至少一個其他閥組件的入口，使所述閥門與壓力空氣源串聯(lián)安裝；閥孔，在所述閥體內(nèi)沿軸向延伸；閥件，可在所述閥孔內(nèi)的預(yù)定位置之間移動，可選擇性地引導(dǎo)壓力空氣從所述入口流過所述閥孔到達(dá)所述出口；螺線管組件，固定在所述閥體上，可選擇性地在所述閥內(nèi)預(yù)定位置之間促動所述閥件，引導(dǎo)壓力空氣在所述閥體內(nèi)流動；和鎖定組件，整體形成于所述閥體，從所述閥體向外延伸，通常具有與相連的固定板上的孔相同的形狀，所述鎖定組件還具有第一凸緣，從所述閥體的相對于第二凸緣的整體延伸部分橫向向外突出，和偏壓鎖定件，所述第一凸緣形成第一固定槽，可接受和保持所述固定板中的孔的一側(cè)，所述第二凸緣形成第二固定槽，可接受所述固定板孔的相對側(cè)，所述偏壓鎖定件設(shè)置在所述鎖定組件，可提供偏壓力，保持所述鎖定組件在所述固定板上的孔。
全文摘要
一種螺線管致動的氣動閥組件，包括具有壓力空氣入口、出口和通過通道的閥體，入口與壓力空氣源流體連通；出口可與至少一個氣動裝置流體連通。通過通道可流體連通壓力空氣，和使壓力空氣通過到達(dá)至少一個其他閥組件的入口，使閥門串聯(lián)各壓力空氣源。還設(shè)有鎖定組件，其支撐于閥體上，并可接合和可取下地保持在固定板的孔內(nèi)。
文檔編號F15B13/00GK1584348SQ20041006427
公開日2005年2月23日 申請日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月19日
發(fā)明者K·C·威廉斯, R·H·內(nèi)夫 申請人:馬克閥門公司