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1、流体调节器的制作方法专利名称：流体调节器的制作方法技术领域：本发明涉及一种流体压力调节单元，包括流体入口、流体出口、阀装置和主阀偏置装置，其中所述主阀偏置装置在第一位置的方向上偏置所述阀装置。背景技术：这种流体调节器在本领域中是公知的。它们用于将在高压侧上进入流体调节器的流体的压力降低至流体出口侧上的较低的压力水平。优选地，在流体出口侧上的压力将基本上恒定。这种压力调节单元例如用于增压气体瓶(压力筒)，其中所述瓶内的气体的压强达300巴(或甚至更高)必须被降低至通常3-10巴的可以被更好地处理的较低的压强水平。然而，在一些应用中，在大约40-50巴的水平上的降低的压强是期望的。然而，其它的较低
2、的压强也是可以的，如在20巴、30巴、60巴、70巴、80巴、90巴、100巴、110巴、120巴、 130巴、140巴、150巴、160巴、170巴、180巴、190巴或200巴的范围内的压强，以给出一些示例。使用流体调节器的另一示例是灭火器和/或灭火系统(消防系统)，其可以是手持式、移动式(例如安装在车辆中)或静止式(例如安装在建筑物中)。在此，在使用中通常改变的压力水平的灭火剂的供给必须被降低至具有优选恒定的压力的较低的压力水平。具有降低的压力水平的灭火剂因此可以例如通过合适的喷嘴排出。对于流体，不仅仅是气体。而且，液体(如液态CO2)、超临界流体(在这种状态下， 在液相和气相之间可能不
3、再具有区别)以及液体、超临界流体和/或气体的混合物都是可以的。而且，所述流体甚至可以包含一定百分比的固体物(例如，烟和/或悬浮物)。大多数目前存在的压力调节器具有的问题是压力调节器的构造需要通常大量的可移动部件。除去涉及制造和布置大量可移动部件的成本之外，这还产生振动问题。这种震动可以导致噪音产生和差的输出压力特性(即随机地改变输出压力)。另一个问题是，在大多数目前可获得的减压器中，压力必须被降低的流体在流过压力调节器时必须多次改变其移动方向。这可以产生缓慢的压力调节响应并因此导致差的压力输出特性。如果所述流体输入贮存器被排放且流体入口压力接近于压力调节器的流体出口压力，这种压力调节器的输出特
4、性通常很差。对于改善压力输出特性和减轻振动问题，所谓的“在线”构造已经被提出。在这些 “在线”构造中，流过压力调节器的流体的方向变化次数被减少。进而，所述移动部件的数量通常可以随着在线构造而减少。因此，在线压力调节器通常表现出更少的振动和更恒定、更少波动的流体输出压力。使用“在线”设计的压力调节器的示例例如可以在US2，777，458和US3，890，999中找到。然而，目前存在的在线压力调节器的设计仍然存在许多缺点。例如，主要的缺点在于在交货后的第一次安装压力调节器和压力调节器自身的交货状态。所述问题尤其在于，在由制造商交货时，压力调节器通常处于打开状态。然而，这可以导致在安装压力调节器之后
5、释放太高的压力。进而，所述压力调节器可能在装运过程中受到损害，尤其是如果流体压力调节器的阀在打开位置被装运的话。而且，存在其中期望可以切断压力调节器的多个情形。在目前能够获得的流体压力调节器的情况下，通常对于其需要独立的切断阀。发明内容因此，本发明的目的在于，提供相比于根据现有技术的流体压力调节单元改进的流体压力调节单元。提议提供一种流体压力调节单元，包括流体入口、流体出口、阀装置和主阀偏置装置，其中所述主阀偏置装置沿第一位置的方向偏置所述阀装置，流体压力调节单元还具有辅助阀偏置装置，其中所述辅助阀偏置装置沿第二位置的方向偏置所述阀装置，所述第二位置不同于所述第一位置。使用这种辅助阀偏置装置，
6、能够可靠地封闭流体压力调节单元，而不需要独立的流体切断阀。这是特殊的优点，因为常常需要可靠地切断流体连接。这不仅在使用流体压力调节单元的布置的最初的装配过程中出现，而且在这种布置的操作过程中出现。通常，辐助阀偏置装置被设计成与主阀偏置装置相比相对弱和/或小。因此，如果被适合地设置，主阀偏置装置通常可以容易地抵消由辅助阀偏置装置所施加的力。应当注意，根据压力调节器的通常设计，主阀偏置装置已经存在了。另外，在通常的装配中，主阀偏置装置已经被设计成具有相对高的强度。因此，当使用目前可获得的主阀偏置装置时，由所述辅助阀偏置装置施加的力通常可以容易地例如通过主阀偏置装置的稍高的拉紧来补偿。当然，辅助阀偏
7、置装置应当能够提供足以将流体压力调节单元的阀装置牢固地关闭的力。在本申请的情形中，假想可以包括流体、液体、气体、流体和气体的混合物以及超临界流体。甚至可能是流体可以包含一定量的固体颗粒(例如烟和/或悬浮物)。优选地，所述流体压力调节单元被设计成使得所述第一位置和所述第二位置彼此相对，尤其是所述第一位置对应于所述阀装置的打开位置，所述第二位置对应于所述阀装置的关闭位置。使用这种布置，主阀偏置装置可以容易地和有效地补偿由辅助阀偏置装置产生的力。尤其是，摩擦损失等可以被最小化。如果所述第一位置对应于所述阀装置的打开位置，且所述第二位置对应于所述阀装置的关闭位置，主阀偏置装置通常实现压力调节单元的打开
8、，而辅助阀偏置装置实现压力调节单元的关闭。当然，在压力调节单元的通常的装配中，阀装置的关闭运动也由流体压力调节单元的流体出口侧上的流体压力的影响来实现。对于所提出的布置，已经存在的流体压力调节单元可以容易地根据目前已提出的设计来适配。因此，成本可以降低，且甚至可能提供下降的方案。如果所述主阀偏置装置和/或所述辅助阀偏置装置包括流体压力操作构件和/或可弹性变形的构件，那么可以实现另一可能的实施例。所述可弹性变形构件可以具体是弹簧，优选是金属弹簧和/或螺旋弹簧。这种装置可容易地获得，以使得所提出的流体压力调节单元可以容易地、廉价地和大量地被制造。流体压力操作构件可以是主动型和/或被动型。主动流体压
9、力操作构件可以通过提供流体腔来实现，该流体腔可以被流体连接至外部 (增压的和/或非增压的)流体贮存器。采用这种主动流体压力操作构件，可以提供主动可控的流体压力调节单元。被动流体压力操作构件可以通过提供填充有气体的封闭腔来实现。这样，如气体弹簧柱的构件可以被设置。可弹性变形构件可以基本上由任何可弹性变形材料(例如橡胶等)制成。优选地，可以设置弹簧(例如由金属制成)。尽管可以使用任一种形式的弹簧，但是通常螺旋弹簧表现出最佳的结果。优选地，如果所述阀偏置装置中的至少一个，尤其是所述主阀偏置装置是可调节的。这样，流体压力调节单元可以被容易地调整以适应所期望的使用。尤其是，流体压力调节单元可以从由制造商
10、所设定的最初的交货调节改变成装配所需的调节，流体压力调节单元用于此。通常，流体调节单元被设计成使得，当所述单元被转移到不同的应用和/或当流体压力调节单元从所述单元取出和放入另一单元中时，阀偏置装置可以例如在所述单元的操作过程中被重新调整。优选地，所述流体压力调节单元的所述阀构件包括可变的流体流横截面。这样，可以提供通过流体压力调节单元的适应性的流体通量。依赖于流体压力调节单元的流体出口侧上的流体输出通量，需要经过阀装置的不同的流体通量，用于维持流体压力调节单元的流体出口侧上的一定的压力水平。如果所述阀构件包括可轴向移动的管状单元，则实现优选的布置，其中优选地所述管状单元包括内部通道。使用这种布
11、置，通常可以实现流体压力调节单元的非常简单的装配。尤其是，在一侧上的所述可轴向移动的管状单元的开口可以用作阀座布置的一部分， 阀构件的可变的流体流横截面位于其中。使用管状单元，通常可以以管状单元的相对小的轴向运动来实现流体流横截面的相对大的变化。管状单元可以包括一个或几个延伸部，尤其是径向延伸部，其例如可以用作流体压力接受表面(尤其是流体压力调节单元的流体出口侧上的流体压力的流体压力接受表面)和/或用作用于安装机械弹簧的辐板。如果所述可轴向移动的管状单元包括内部通道，这些效果可以被特别好地实现。该内部通道可以用于由流体压力调节单元所调节的流体。可以设计压力调节单元，以使得所述阀构件包括具有基本
12、上平滑的表面的阀座， 尤其是板状的阀座。这种阀座可以被容易地和廉价地制造。进而，因为各个表面可以被容易地和精确地制造，由阀座和/或对应的阀构件的缺陷所导致的泄漏可以被减少。而且，由于可以提供相对大的流体流横截面(尤其如果阀构件被以旋转对称的方式布置)和因为流经流体压力调节单元的流体的必须的转向相对小，可以降低由阀构件所造成的不期望的压降。而且，阀座可以被设计成可更换的。这样，可以提供具有很长的使用寿命的流体压力调节单元。通常，流体压力调节单元应当被设计成使得至少一个阀偏置装置至少部分地与所述管状单元机械接触。这可以例如通过在机械弹簧和管状单元的辐板之间的直接接触来实现。这样，由于阀偏置装置和管
13、状单元之间的游隙所造成的振动可以被减小。如果(一个或几个)阀偏置装置与所述管状单元相对直接地接触，则流体压力调节单元的压力输出特性甚至可以被进一步改善。如果所述阀装置的位置基本上不依赖于所述流体入口中的流体压力、和/或所述阀装置的位置至少部分地依赖于所述流体出口中的流体压力，则实现了流体压力调节单元的一个优选的实施例。这样，可以提供压力调节器的期望的输出压力特性。事实上，压力调节器的通常期望的压力输出特性是流体输出压力是恒定的，不依赖于流体入口压力。然而，因为例如操作者可以被提供关于在设备的高压侧上仍可获得的流体的量的反馈，有时也期望稍微依赖于流体入口压力。优选地，流体压力调节单元设置有至少一
14、个流体入口侧压力平衡装置。通过流体入口侧压力平衡装置，至少基本上为流体输出压力设置的任何装置都可以包含在其中，且基本上不依赖于流体入口压力。为实现这一效果，在本领域中已知的任一平衡装置可以被使用。优选地，被流体连接至所述流体入口并具有至少部分地平行于所述阀装置的移动部分的移动方向的表面法线的基本上每个表面部分，通过平衡表面部分来平衡。换句话说， 产生沿着阀装置的移动部分的移动方向的力(矢量分力)的每一表面，在暴露至通过流体压力调节单元的流体入口所施加的压力时，具有“相对的”表面部分。所述“相对的”表面部分被布置成使得，在压力被施加至流体压力调节单元的流体入口时产生第二力(矢量分力)。这两个力优
15、选地具有相同的大小和相反的方向。因此，出现的力可以彼此抵消，净合力可以为零。换句话说，阀装置可以不依赖于流体压力调节单元的流体入口侧上的压力。附加地和/或可选地，还可以将所述阀构件，尤其是所述可轴向移动的管状单元设计和布置有表面部分中最小的一个，其流体连接至所述流体入口并具有至少部分地平行于所述阀装置的移动部分的移动方向的表面法线。具体地，所述可轴向移动的管状单元可以包括锥形表面部分。使用这种设计，表面部分的上述平衡可以至少部分地被避免。应当注意，例如可移动的管状单元的径向表面部分不产生指向可移动管状单元的移动方向的 (净)力。尤其是，如果不需要平衡，则可以避免导致在平衡表面部分上的小的、依赖
16、时间的压力变化的流体流延迟，从而产生了流体压力调节单元的改善的行为。可移动管状单元的锥形表面部分尤其可以布置在与流体压力调节单元的流体出口流体连接的一侧上。使用锥形表面部分，尤其是高防漏阀座可以为此而提供。优选地，所述阀偏置装置中的至少一个的调整使用偏置螺纹来进行。可以用偏置螺纹将相对大的移动(例如由机器的操作者)转换成各自的偏置装置的小的移动。因此， 流体压力调节单元可以是精确地可调整的。另外，螺纹通常是自锁定的。如果所述阀装置处于所述第二位置，尤其是处于关闭位置，如果主阀偏置装置处于弱偏置和/或非偏置状态，则可以实现优选的实施例。因此，通过松开主阀偏置装置，流体压力调节单元的正向关闭可以容易地通过辅助阀偏置装置来进行。优选地，流体压力调节单元设计和布置成在线调节器单元。使用这种设计，流经流体压力调节单元的流体的转向次数和量可以被最小化，因此产生了改善的流体压力调节单元的压力输出特性。而且，使用在线设计，所产生的振动通常可以被减少。优选地，所述流体压力调节单元包括至少一个致动器装置。这样，可以通过例如施加外部信号来正向地关闭流体压力调节单元。流体压力调节单
