本发明涉及一种阀，该阀具有如唇形密封（lip seal)等弹 性和/或柔性的密封元件或具有可动地配置的密封元件。

唇形密封是能弹性和/或塑性变形以与阀座和/或阀体的长 度公差或其他公差无关地确保阀通道的密封的密封元件。因此， 为了紧靠阀座，所述类型的唇形密封可由能弹性和/或塑性变形 的如橡胶、硅树脂等的薄片构成。
例如，专利文献DE 10 2004 044 439 B4公开了具有唇形 密封的所述类型的阀。如图5和图6所示，在以上引用的专利文 献中公开的所述岡中，当阀体3处在闭合位置时，唇形密封4被 插入阀体3的凹槽3C中且抵靠壳体元件21的环形轴向表面进行 密封。在阀体3的打开位置，唇形密封4从壳体元件21的轴向接 触面升起，并且首先打开处于密封4和壳体元件21之间的径向 间隙，以4吏阀内空间与位于唇形密封4下方的空间连接。此外， 唇形密封4不以密封的方式插入到凹槽3C中。这意味着，当阀 体3打开时，还通过处于唇形密封4和凹槽侧壁3C2、 3C3之间 的间隙（未示出）以及处于唇形密封4和凹槽3C的凹槽底部3C1 之间的间隙， -使阀内空间与阀外空间连接。
由于流体首先流过唇形密封4和壳体元件21之间的间隙、 唇形密封4和凹槽侧壁3C2 、 3C3之间的间隙以及唇形密封4和 凹槽3C的凹槽底部3C1之间的间隙，产生了动态压力变化从而 对唇形密封4施加力。这样，在凹槽底部3C1处的压力要高于唇 形密封4的外周处的压力，从而径向向外挤压唇形密封4或使唇形密封4膨胀。
此外，例如由于在唇形密封4和壳体元件21之间的非常小 的间隙中的Bernoulli (伯努利）效应，产生了动态压降，从而 沿朝向壳体元件21的方向拉密封元件4。由于唇形密封4的弹性 和/或塑性变形性，由于该压力变化发生了相应的变形。
作为唇形密封4的变形结果，可能出现以下情形：在阀体3 的移动过程中，唇形密封4的外周部分以与壳体元件21相摩擦 的方式压靠壳体元件21。然而这种情形是不期望的，这是因为 唇形密封4与壳体元件21之间的摩擦首先会导致唇形密封4的 磨损，且唇形密封4的磨损物会污染阀。此外，唇形密封4与壳 体元件21之间的摩擦会阻碍阀体3的移动，使得阀的切换时间 整体延长或移位过程可能甚至完全被阻止。
此外，如果在专利文献DE 10 2004 044 493 B4中公开的 阀被设计成当将阀插入相应的壳体中时密封3 A抵靠壳体的密 封座进行密封的插入型阀，则还可能存在以下问题。由于密封 3A在工作期间所压靠的阀座不是插入型阀的 一部分，而是与阀 分开的部件的一部分，所以当阀被拆下时，密封3A不能抵靠密 封座而被密封座支撑。
因此，由弹簧10以使密封4发生变形的强度来压阀体3。如 果阀存储在壳体外相对较长的时间，例如存储在零件存储库 (s t o r e )中，则可能导致唇形密封4产生塑性和/或永久性变形， 而使组装后的阀的功能受到不利影响。因此，需要保护唇形密 封4免遭不期望的变形。

本发明的目的是发明一种可避免现有技术的缺点的阀。尤 其是要发明 一种带唇形密封的阀，其中唇形密封的功能得到改进。
所述目的可通过一种阀来实现，该阀具有可动地配置的阀 体以用于选择性;也打开和闭合阀通道，在阀体上以如下方式配
置密封元件，该方式为：如果阀体沿着闭合方向移动，则密封 元件抵靠阀座，密封元件的至少 一个外周部分能基本上沿着阀 体的移动方向弹性移动或能基本上沿着阀体的移动方向弹性和 /或柔性变形，在密封元件的外周部分的径向外侧布置保护性套 圏，该保护性套圏被固定到阀体。
被布置在密封元件的外周部分的径向外侧的保护性套圏限 制了密封元件径向向外的变形，且防止当阀体轴向移动以打开 或闭合阀时密封元件的外周部分与被径向布置在密封元件外侧 的壳体元件相摩擦。由于保护性套圈被固定到阀体，所以保护 性套圈与密封元件一起移动。因此，由于在阀的打开和闭合过 程中保护性套圏与密封元件一起移动，所以即使所述外周部分 压靠保护性套圈也没有密封元件的外周部分的摩擦。
优选地，保护性套圏具有被以滑动方式插入到缸 (cylinder)中的活塞裙。在此，缸优选被布置成基本静止的 或不可移动的。例如，缸可以被固定地连接到阀壳体，或缸可 以被布置在阀壳体自身的一部分中。
由于保护性套圈被形成为具有活塞裙的活塞的形式，所以 保护性套圏可以在阀体的打开和闭合运动期间以低摩擦在缸内 容易地滑动。从而最小化了摩擦阻力，从而确保了阀的快速切 换且最少化了摩损物，使得防止了由摩损物引起的阀的污染。 活塞裙可具有在周部无凹部的套筒状，尽管在活塞裙也可以布 置例如切口或开口等凹部。无凹部的套筒状提供使保护性套圈 在缸内被精确引导的优点。另一方面，活塞裙中的如切口或开 口等凹部提供了移动质量减少的优点。因此，根据用途使用具
7有凹部或不具有凹部的活塞一君。
优选地，密封元件由硬度为40至70邵氏A硬度、最优选为 50至60邵氏A硬度的橡胶制成为唇形密封。在此，唇形密封优 选为0.3mm至2mm厚度的片形式，理想地，厚度在0.5mm至 lmm的范围中。
优选地，密封元件的外周部分在O.lmm至lmm的范围中、 优选在0.3mm至0.5mm的范围中能弹性变形或能弹性移动。
橡胶已经被证明很适于制作唇形密封，尤其是具有40至70 邵氏A硬度的橡胶。这种橡胶首先具有足够的弹性以提供长度 公差补偿，也就是在阀体的轴向上，例如在0.3mm至0.5mm的 范围中的公差补偿，其次，这种橡胶具有足够的尺寸稳定性， 优选由于相应的弹性和/或固有的形状记忆特性，在变形后当去 除变形力时复原为原始形状。
优选地，保护性套圏延伸为使该保护性套圈的端部用作与 被布置成不可动的限动元件相互作用的限动件，以限制密封元 件的外周部分的变形和/或移动。
如果阀被例如设计成插入型阀且阀尚未安装在为其提供的 壳体中，则布置在阀体上的限动件与布置在壳体元件等上的限
动元件的相互作用限制了阀体的移动。这样，可防止唇形密封 或密封元件在阀的存储期间过度变形，以存储零件。这提供了 以下优点：安装阀之后，唇形密封或密封元件立即就具有正确 的、功能性的形状，从而立即可用。相反，根据现有技术，部 分必需等待相对较长的时间，该时间可能持续好几天，直到密 封元件恢复正确的形状以紧靠密封座为止。
本发明目的还可借助于一种阀来实现，尤其是具有上述特 征的阀，该阀具有可动地配置的阀体以用于选择性地打开和闭 合阀通道，在阀体上以如下方式配置密封元件，该方式为：如
8果阀体沿着闭合方向移动，则密封元件抵靠阀座，密封元件的 至少一个外周部分能基本上沿着阀体的移动方向弹性移动或能 基本上沿着阀体的移动方向弹性和/或柔性变形，在阀体上设置 限动件，该限动件与^皮布置成不可动的限动元件相互作用，以 限制密封元件的外周部分的变形和/或移动。
为了形成双座阀，优选地在阀体上布置另 一个密封元件。
优选地，阀^皮:没计成可^:插入到壳体（与阀分开地形成） 中的插入型阀，该阀借助于具有密封件或O型密封圈（O-ring) 的凸缘而将壳体的内部空间密封起来。
优选地，在壳体中布置另一个阀座，该另一个阀座与另一 个密封元件相互作用。
优选地，阀体被以如下方式在阀中引导，该方式为：阀体 的轴线能相对于致动器的轴线枢转预定角度，以补偿制造和安 装公差，从而确保阀体的另 一 个密封元件与壳体的阀座的均匀 (uniform )接触。
优选地，上述阀用于排出涡轮增压器的充气压力，也就是 说，所述阀被安装在内燃机的涡轮增压器的充气回路中。
此外，上述目的可借助于具有用于排出充气压力的所述类 型的阀的涡轮增压器来实现。
上述目的也可以借助于具有涡轮增压器和具有所述类型的 阀的内燃机来实现，其中，响应节流阀闭合信号，所述阀打开 以将充气压力排出到涡轮增压器上游的进气系统。由于在接收 到节流阀闭合信号时阀非常快地打开，所以获得内燃机的有利 的响应行为，且相应地非常快地排出充气压力。
附图说明
图l示出了根据本发明的带唇形密封的阀的截面图，示出了阀被设计成例如双座阀且被插入到与阀分开的壳体中时的情 况，该壳体具有用于双座阀的另一个密封元件的阀座。
图2示出了根据图l的阀的唇形密封的详解图。
图3示出了由仅稍有弹性的密封元件打开的通道横截面与 由唇形密封打开的通道横截面的比较。
图4示出了与图2相同的详解图，但示出了流体从阀内空间 经由唇形密封而流到阀外空间的流动路径。
图5示出了带唇形密封的传统阀。
图6示出了图5所示传统阀的详解图。
附图标记列表
1阀壳体 2 ^兹衔铁 2A加厚部 2B通道管道
2C轴向端侧 2D小直径截面3阀体
3A密封件 3B锁耳（latching lug ) 3C凹槽
3C1凹槽底部 3C2凹槽侧壁 3C3凹槽侧壁
3D端侧 3E尾侧 4密封件 5 0型密封圏 6凸缘
7电磁线圈 8电连接 9钉 10弹簧
11垫圈 12轴瓦 21壳体元件 22阀座
50涡轮增压器壳体 51阀座 101阀壳体
102》兹衔《失 103阀体 104密封元件
104A外周部分 105 0型密封圈 106凸缘
107电磁线圏 108电连接 109保护性套圈
109A活塞裙 109B活塞头 109C限动件
110弹簧 121缸 122阀座 123限动元件
124密封元件 125锁定环 Vi阀内空间
Va阀外空间
具体实施方式现在，基于示例性实施例结合附图对本发明进行更详细的 说明。
下面，参照图1至4，对在无流状态下闭合的类型的电磁2/2 方向控制阀（具有两个端口和两个切换位置的阀）进行描述， 该阀被设计成所谓的插入型阀，作为优选的示例性实施例。但 是本发明并不限于这种设计的阀。本发明也可以应用于其他类 型的阀，例如止回阀，其由入口和出口之间的压差来控制，当 达到预定的压差时，沿着一个流动方向打开，同时不允许流体 沿着与该流动方向相反的方向流动。因此，本发明还可应用于 所谓的压差调节器，该压差调节器具有与止回阀相同的设计且 能调节或控制两个压力部分之间或压力室之间的压差。所述类 型的压差调节器例如用在机动车的燃料供应系统中以调节相对 于环境压力的燃料注入压力。此外，根据本发明的阀也可以用 于压力调节器，该压力调节器例如可以调节或控制油箱中的压力。
相应地，术语"阀"可以理解为具有可以由阀体控制或调 节的通道的部件，例如压差调节器、压力调节器、止回阀、电 磁阀、手动阀、气动或液压致动阀等。
图l至4中示出的电磁致动的电磁阀特别地具有根据本发 明的带唇形密封的阀。根据可沿轴向移动的阀体103的位置， 密封元件104或唇形密封的外周部分104A通过压靠阀座122而 将阀的通道密封起来，或者当阀体103如图l中所示向上移动时 而打开所述通道。
流体通过打开了的通道的流动在图4中的详解图中特别示 出。在所述图4中，为了打开相应的通道，使密封元件104的外 周部分104A从阀座122抬起。在此，应该注意的是流体可以从 阀内空间Vi通过元件109和121 (之后描述）之间的间隙（未示
ii出），如箭头S1所示。
作为替代方案或另外的，流体可以从阀内空间Vi通过元件
109和125 (之后描述）之间的间隙（未示出）且通过元件109(之后描述）和密封元件104之间的间隙（未示出），如箭头S2所示。
当使阀体103在图l中向下移动时，为了提供阀内空间Vi和阀外空间Va之间的密封，密封元件104的外周部分104A被置成与阀座122抵接。密封元件104被设计成所谓的唇形密封，该唇形密封大致由厚度为0.3至2mm的薄片形成，理想厚度是在0.5mm〜lmm的范围中，且由如橡胶或硅树脂等合适的材料形成。优选地，由橡胶构成的唇形密封具有40至70 Shore(邵氏）A硬度，理想的硬度是在50至60 Shore A的范围中。
这种橡胶、硅树脂等的薄片具有相应的柔度，使得其在阀体103的低位置（图l中）的相对较大范围上保持闭合，也就是说，处于阀体103的闭合位置或闭合区域。尤其参照图3更详细地说明唇形密封的该性质。在图3中，阀体103的阀升程H在水平轴上绘制，打开的通道横截面A在垂直轴上绘制。如图3中虚线所示，在传统的、大致刚性的阀体密封元件的情况下，阀的
打开通道横截面作为阀升程的函数大致线性或成比例地增加。
相反，唇形密封104具有图3中实线所示的特征。随着阀体103上升，由于阀内空间Vi中的压力高于阀外空间Va中的压力以及由于唇形密封104的外周部分104A的柔性，唇形密封104最初在阀体103的相对较大的上升范围保持闭合。当达到阀体103的预定升程时，由于外周部分104A从阀座122抬起，唇形密封104打开，由于唇形密封的弹性，所述唇形密封104大致弹回到其初始形状，或由于唇形密封的形状记忆特性而回复到其初始形状，以在相对较小的升程上产生打开的通道横截面的突然急剧增大，然后在唇形密封104回复其初始形状之后，具有 与弹性较小或几乎无弹性的传统密封件相似的打开的通道横截 面的线性增大。
唇形密封104的所述特性可用于不同的应用中。例如，这 样可以产生压差调节器或压力调节器的相应停顿时间 (dead-time )调节，或者可以产生调节电^各中的相应滞后作 用。然而，在此示出的示例性实施例中，所述特性用于双座阀 以补偿制造公差。
在所述类型的双座阀中，如图l、 2和4中所示，另一个密 封元件124被安装到阀体103，该阀体103也是唇形密封104所 安装到的阀体。如果所示的双座阀中的两个密封元件104和124 是基本上刚性的密封元件，则由于制造公差，仅一个密封元件 完全闭合而另一个密封元件保持打开。更确切地，如果由于制 造公差，两个密封元件104、 124的密封接触面之间的间隔大于 两个阀座122、 51的密封*接触面之间的间隔，则阀体103在其向 下移动的过程中将随着密封元件124压靠阀座51而停止。由于 密封元件104、 124的密封接触面之间的间隔大于相应阀座51、 122之间的间隔，且由于密封元件104、 124的刚性设计，上密 封元件104将保持稍微打开，从而以这种方式使通道保持打开。
在相反的情形中，如果阀座51、 122之间的间隔稍孩l大于 密封元件104、 124的接触面之间的间隔，则在阀体103的向下 移动过程中，密封元件104将抵靠阀座122,以这种方式停止阀 体103的向下移动。由于阀座51、 122之间的间隔大于密封元件 104、 124的4妻触面之间的稍小的间隔，在该情况下，密封元件 124将保持稍微打开，以这种方式使通道保持打开。由于制造 公差，在实际中使阀座51、 122之间的间隔精确地等于密封元 件104、 124的密封面之间的间隔几乎是不可能的。因此，在密封元件104、 124的基本刚性密封的情况下，两个阀通道中的一个总是保持打开。这种情形在所述类型的双座阀的情况中是不期望的。
利用可弹性变形的唇形密封10 4,能够以简单的方式解决所述问题。在此，密封元件104、 124的接触面之间的间隔被设置成稍小于阀座51、 122的接触面之间的间隔。因此，在阀体103的闭合过程中，当密封元件124还未完全闭合时，唇形密封104被置于与阀座122抵接。然而，由于唇形密封104的可变形性，阀体103可进一步向下移动，直到密封元件124被置于与阀座51密封抵接。
此外，保护性套圏（protective collar ) 109被安装到阀体103,该保护性套圈109被固定到阀体103并与阀体103 —起移动，且保护唇形密封104。当阀打开时，如上所述，流体通过锁定环125和保护性套圏109之间的间隙（间隙在图中未示出）以及保护性套圈109和唇形密封104之间的间隙流出阀内空间Vi。由于流体的所述流动，唇形密封104的内径处的压力稍大于唇形密封104的外径处的压力。由于所述压力差，唇形密封104沿径向扩展，从而与外周部分104A—起被沿径向向外压。保护性套圈109具有设计成活塞裙109A的部分，在该情况下，密封元件104的外周部分104A与保护性套圏109的该部分相接触。
由于保护性套圈109与其活塞裙109A—起移动，就像密封元件104那样与阀体103 —起移动，所以当阀体103移动时，唇形密封104的外周部分104A与保护性套圏109的活塞裙109A的接触不会产生任何摩擦。因此，可防止对唇形密封104的损坏或唇形密封104的磨损。此外，不会产生磨损物，从而不会污染阀内空间。优选地，活塞裙109A以确保阀体103低摩擦地在阀内滑动的方式插入到阀的缸（cylinder) 121中。在活塞裙109A和缸121之间选择相应的摩擦副（friction pairing),例如Teflon(特氟隆）部件与由例如聚酰胺PA或聚苯硫醚PPS构成的塑料部件或Teflon涂层部件等。然而，使用任何其他低摩擦塑料以相对另一个塑料部件滑动也是可以的。因此，发明了一种阀，该阀
防止了唇形密封104和外壁之间由于唇形密封104沿着径向方向膨胀而产生的摩擦。因此，因为没有产生不期望的增加的摩擦阻力，所以阀可以非常快速地切换。
此外，在唇式阀中设置限动件109C,用于与限动元件123接合。限动件109C和限动元件123之间的接合限制了唇形密封104的外周部分104A的最大变形。因此，当唇形密封104用在示例性实施例中所示的插入型双座阀中时，当卸下阀时，也就是说当阀不安装在具有阀座51的壳体50中时，由于限动件109C与限动元件123相接触，限制了阀体103的由于配置在阀中的弹簧110而进行的闭合移动。这样，可以防止唇形密封104的过度的不允许的变形。
相反，如果没有抵靠限动元件123的限动件109C而所述唇形密封10 4过度变形，则这在其他方面将导致以下情况发生：在插入型阀安装到具有阀座51的壳体50中之后，唇形密封104由于过度变形而沿着向上的方向竖立，也就是说，在唇形密封中产生永久残余变形。这将导致在安装状态下唇形密封104不再准确地安置在阀座122上，这样阀通道只能不完全地闭合。
通过对限动元件123i殳置限动件109C可防止这种情况。因此，当限动件109C抵靠限动元件123 (在所示的示例性实施例的插入型双座阀的卸下状态下）时，唇形密封104的外周部分104A向上变形最大 一 毫米，优选最大变形仅在0.3mm至0.5mm的范围中。这样，在安装了插入型阀且由于密封元件124
后，唇形密封104可弹性复原，从而在阀的闭合状态下压靠阀座122。
优选地，限动件109C形成为保护性套圈109的活塞裙109A的端部。但是限动件109C也可以与保护性套圈109分开地形成。
为了将活塞裙109A固定到阀体103上，保护性套圏109还具有活塞头109B,该活塞裙109A以可滑动的方式被插入到缸121中。优选地，借助于插入到阀体103的凹槽中的锁定环125,与唇形密封104—起地进行该固定。但是本发明并不局限于唇形密封104和保护性套圏109的这种类型的固定。使用其他任何已知固定方法都是可以的，例如粘接、螺紋连接、插塞式连接、卡合式连接(snap-action connection )等。
尽管在图中没有示出，活塞头109B也可以具有通道开口 ，以借助于该通道开口的相应尺寸创造除了锁定环125和保护性套圏109的活塞头109B之间的间隙之外的流体通道或代替所述间隙的流体通道。通过在活塞头10 9 B中形成所述通道开口或对通道开口定尺寸或省略该通道开口 ，可以-使阀内空间Vi和阀外空间Va之间的流阻适应相应的应用条件。
此外，为了提供或增大唇形密封104和保护性套圈109的活塞头109B之间的间隙的通道截面，保护性套圈的活塞头109B的下表面可具有径向凹槽。这还具有以下优点：唇形密封104处的压力梯度即压力差减小，从而使唇形密封10 4的膨胀最小化。换句话说，通过减小唇形密封104的内周与唇形密封104的外周之间的压力差，减小了唇形密封104沿径向朝活塞裙109A的方向的弹性变形。
优选地，图l所示的阀还具有大致筒状的壳体IOI,该壳体101具有借助于电连接108而被供电的筒状线圈107。布置在筒状线圈107内的是磁衔铁102,响应于对电线圈107的供电，该磁衔铁102被如图l所示向上拉，这样，所述磁衔铁102向上拉被紧固在磁衔铁102的下端的阀体103 。
优选地借助于Teflon涂层的轴瓦（bearing shell)来在壳体101中引导；兹衔铁102，该轴瓦优选地由磁性材料例如铁构成。优选使用如在专利申请DE 10 2005 000 985 Al中所公开的线圈体。更优选地，如在专利文献DE 10 2004 044 439 B4中所公开的那样，为^f兹衔铁102设置垫圏（spacer )(未示出），该垫圏通过引用包含于此。所述垫圈用来确保一磁衔铁102和》兹衔铁10 2的上止面之间的气隙，以在向上拉磁衔铁10 2时在该部位断开磁路。这样，防止了磁衔铁102在其上吸引位置的过度贴附或粘着，从而确保了当供给到线圈107的电力中断时阀的可靠闭合。
当供给到线圈107的电力中断时，借助于弹簧110来获得阀的闭合。
优选地，阀体103由塑料制成。为了获得阀体103的足够强度，具有10%至50%，优选30%的玻璃纤维组分的聚酰胺6.6尤其适于该目的。但是阀体103也可以由一些其他合适的塑料制成。密封元件12 4 4皮布置在阀体10 3的 一 端侧，该密封元件12 4由弹性体（elastomer)制成且可被熔合到阀体103上。所述密封元件124与布置在例如涡轮增压器壳体50中的密封座51接合。借助于凸缘106将整个阀插入到（涡轮增压器）壳体50中并且优选借助于螺钉将整个阀紧固到（涡轮增压器）壳体50上。在凸缘106的一端侧布置密封件用于密封，该密封件优选为O型密封圏105。
然而，作为可选方案，可以使用橡胶模制部件（未示出），
17如在专利文献DE 10 2004 044 439 B4中所述的那样。所述橡 胶模制部件提供如下优点：该橡胶模制部件同时将凸缘106相 对于涡轮增压器壳体50密封起来和将阀壳体101相对于壳体元 件21密封起来。
已经基于示例性实施例说明了本发明。在示例性实施例中， 唇形密封104形成为由橡胶、硅树脂等构成的薄的柔性片。优 选地，所述唇形密封104被设计成以弹性复原方式可变形。但 是唇形密封104也可被设计成产生片的永久塑性变形，以使阀 的特性与应用条件相适应。
此外，代替可变形的薄片，也可使用基本刚性的密封件作 为唇形密封104,如果该基本刚性的密封件例如借助于弹簧而 安装到阀体10 3 。以弹性方式这样配置的基本刚性的密封元件 可以执行与唇形密封104的可变形薄片相同的功能。
优选地，保护性套圏109的活塞裙109A具有无通道或凹部 或切口 （ slot)的套筒状。
本发明并不限于在此示出的所谓的插入型双座阀的示例性 实施例。具有保护性套圏109的唇形密封104同样可用于其他任 何类型的阀，例如止回阀、压差调节器、压力调节器、多路阀、 手动阀等。