(57)【要約】  圧力バルブを作動させる、特に航空機キャビンの超過圧力バルブを作動させる制御ユニット（１００）であって、作動体（２０）と、所定の閾圧力値に応じて作動体（２０）を作動させる圧力制御アクチュエータ（３０）と、を備える。閾圧力値は調整手段（４０，５０）によって調整可能である。調整デバイス（４０，５０）は、第１調整ユニット（４０）と、第２調整ユニット（５０）と、を備えている。作動体（２０）は第１調整ユニット（４０）を用いて調整可能である。アクチュエータ（３０）は第２調整ユニット（５０）を用いて調整可能である。【選択図】  図１
2010511562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力バルブを作動させる、特に航空機キャビンの圧力除去バルブを作動させる制御ユニット（１００）であって、作動体（２０）と、所定の閾圧力値に応じて作動体（２０）を動作させる圧力制御アクチュエータ（３０）と、を備える制御ユニットであり、閾圧力値は調整手段によって調整可能である制御ユニットにおいて、調整手段が、第１調整ユニット（４０）と、第２調整ユニット（５０）と、を備えており、作動体（２０）は第１調整ユニット（４０）を用いて調整可能であり、アクチュエータ（３０）は第２調整ユニット（５０）を用いて調整可能である制御ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の制御ユニット（１００）であって、第２調整ユニット（５０）は閾圧力値の粗調整用であり、第１調整ユニット（４０）は閾圧力値の微調整用である、制御ユニット。
【請求項３】
請求項１あるいは２のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、アクチュエータ（３０）は、印加された圧力に応じて変形可能な隔壁体（３２，３４）を備えている制御ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の制御ユニット（１００）であって、隔壁体は、ベロー（３２）または圧力カプセル（３４）を、特に金属のベロー（３２）または圧力カプセル（３４）を、備えている制御ユニット。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、第１調整ユニット（４０）または第２調整ユニット（５０）は、可変的に調整可能な調整部材（４２，５２）を、特に作動体（２０）とアクチュエータ（３０）との間の距離を変化させる回転可能なネジが形成された部材を有している、制御ユニット。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、第１調整ユニット（４０）は、作動体（２０）を保持するとともに第１チャンバ（５）において可変的に配置できる第１キャリヤ（４２）を備え、及び／または、第２調整ユニット（５０）は、アクチュエータ（３０）を保持するとともに第２チャンバ（１０）において可変的に配置ができる第２キャリヤ（５２）を備えている制御ユニット。
【請求項７】
請求項６に記載の制御ユニット（１００）であって、第１キャリヤ（４２）および／または第２キャリヤ（５２）は、キャリヤねじ（４４，５４）を備えており、キャリヤねじ（４４，５４）は、好ましくは、ハウジングねじ（４６，５６）と係合できる制御ユニット。
【請求項８】
請求項６あるいは７のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、第１キャリヤ（４２）および／または第２キャリヤ（５２）は、第１キャリヤ（４２）および／または第２キャリヤ（５２）を固定する固定部材（４６，５７）を備えており、キャリヤねじ（４４，５４）は、好ましくは、ハウジングねじ（４６，５６）と係合できる制御ユニット。
【請求項９】
請求項８に記載の制御ユニット（１００）であって、固定部材（４７，５７）はキャリヤねじ（４４，５４）と係合できる制御ユニット。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、環境圧力が第１チャンネル（１２）を介して第２チャンバ（１０）に印加され、キャビン圧力が第２チャンネル（５８）を介してアクチュエータ（３０）に印加される制御ユニット。
【請求項１１】
請求項６乃至１０のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、第２キャリヤ（５２）が第２チャンネル（５８）を形成している制御ユニット。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、ばねユニット（６０）が、アクチュエータ（３０）および／または作動体（２０）と連結されている制御ユニット。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、作動体（２０）は、スライド可能にガイドされたピストンを、特にバルブタペット（２２）を備えている制御ユニット。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、作動体（２０）は、連絡線（７）、特に第１チャンバ（５）と連通している連絡線（７）を開閉するバルブ体（２６）を備えている制御ユニット。
【請求項１５】
請求項１４に記載の制御ユニット（１００）であって、バルブ体（２６）は、封止ユニットを、特に連絡線（７）を開閉する封止エッジ（２８）を有している制御ユニット。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、ハウジング（１）によって特徴付けられており、第１調整ユニット（４０）および第２調整ユニット（５０）は、ハウジングの一方の側（２）からアクセス可能に形成され配置されている制御ユニット。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、熱的影響を補償するように、制御ユニット（１００）の個々のコンポーネントの寸法および材料特性、特に作動体（２０）、バルブタペット（２２）、アクチュエータ（３０，３２，３４）、調整ユニット（４０，５０）、キャリヤ（４２，５２）、ばねユニット（６０）および／またはハウジング（１）の寸法および材料特性が、互いに関連してあらかじめ選択的に調整されている制御ユニット。
【請求項１８】
請求項１７に記載の制御ユニット（１００）であって、第１ハウジングセクション（３）、第２ハウジングセクション（４）、作動体（２０）、アクチュエータ（３０）特に圧力カプセル（３４）、調整ユニット（４０，５０）の少なくとも一方、キャリヤ（４２，５２）の少なくとも一方、および／または、ばねユニット（６０）は、材料特性として少なくともある線膨張率を備えており、前述のコンポーネントうちの少なくとも２つの線膨張率が熱的影響を補償するよう互いに選択的に調整されている制御ユニット。
【請求項１９】
請求項１７あるいは１８に記載の制御ユニット（１００）であって、第１ハウジングセクション（３）、第２ハウジングセクション（４）、作動体（２０）、アクチュエータ（３０）特に圧力カプセル（３４）、調整ユニット（４０，５０）の少なくとも一方、キャリヤ（４２，５２）の少なくとも一方、および／または、ばねユニット（６０）は、材料特性として少なくともある弾性率を備えており、前述のコンポーネントのうちの少なくとも２つの弾性率が熱的影響を補償するよう互いに選択的に調整されている制御ユニット。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、アクチュエータ（３０）は動作範囲と特性とを有しており、基本的に一定な温度補償が動作範囲において調整可能である制御ユニット。
【請求項２１】
請求項２０に記載の制御ユニット（１００）であって、アクチュエータ（３０）は、約３００ｍｂａｒから約９００ｍｂａｒの動作範囲を、特に約５００ｍｂａｒから約７００ｍｂａｒの動作範囲を有する圧力カプセル（３４）を備えており、基本的に一定な温度補償が動作範囲において調整可能なように圧力カプセル（３４）の特性が適合されている制御ユニット。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、作動体（２０）とアクチュエータ（３０）とは、第１位置においては所定の距離（Ｃ）の間隔をあけて配置され、第２位置においては互いに当接して作動体（２０）を作動させる制御ユニット。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、作動体（２０）とアクチュエータ（３０）とは、制御ユニット（１００）の使用中、連続的に、好ましくは常時、互いに当接している制御ユニット。
【請求項２４】
請求項２２あるいは２３のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、作動体（２０）は、ばねユニット（６０）によって働く力によって、連続的に、好ましくは常時、第２位置に保持されている制御ユニット。
【請求項２５】
請求項１乃至２４のいずれかに記載の制御ユニット（１００）であって、アクチュエータ（３０）には、作動体（２０）と当接できる作動ユニット、特に検知プレート（３５）が配置されている制御ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力バルブ、特に航空機キャビンの圧力除去バルブを作動させる制御ユニットに関する。制御ユニットは、作動体と、所定の閾圧力値に応じて作動体を動作させる圧力制御アクチュエータと、を備える。閾圧力値は調整手段によって調整可能である。
【背景技術】
【０００２】
電子調節システムから独立してキャビン圧力と環境圧力との間の過度な圧力差による過負荷に対して航空機キャビンを保護するために、通常、セーフティバルブが、機械的な空気圧力スイッチの態様の制御ユニットとともに用いられる。このような従来の圧力スイッチは、センサユニットと、スイッチングユニットと、を備える。センサユニットは、動作ばねと、調整ばねと、力隔壁と、を有している。調整ネジの回転によって、調整ばねの付勢を変えることができる。しかし、圧力スイッチの動作範囲は動作ばねの付勢によって決定される。この動作ばねは制御ユニットのアセンブリの際に固定され、制御ユニットは付勢を固定して動作範囲を固定する。ユニットは、調整ばねが動作ばねの反対に作用するように、組み立てられる。圧力スイッチのスイッチングポイントは、力を付勢する２つの反対に作用するばねの和から決まる。スイッチングユニットを作動させるには、変位は、閾圧力値の所定の大きさから動き出す力隔壁を用いて行われる。圧力は、スイッチングユニットに印加される圧力差の結果としてのスイッチングユニットの能動面に印加される。変位は、スイッチングユニットのバルブタペットを操作し、これによりバルブ体が例えばバルブ体の開いた位置となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらのよく知られている制御ユニットにおいては、スイッチング精度および長期挙動に対するより厳格な要求は、もはや従来の設計では満たすことができないという不都合があることがわかっている。
【０００４】
したがって、本発明は、より高いスイッチング精度を達成し、その長期挙動に関して外部の影響に耐える、圧力バルブを作動させるための制御ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、冒頭で述べたタイプの圧力バルブを作動させる制御ユニットにおいて、調整手段が第１調整ユニットと第２調整ユニットとを備えており、作動体が第１調整ユニットを用いて調整可能であるとともに、アクチュエータが第２調整ユニットを用いて調整可能であることが規定される。
【０００６】
本発明にかかる制御ユニットは、中でも、調整ユニットの一方を、例えば圧力動作範囲、アクチュエータあるいは作動体の初期の位置あるいは閾圧力値の１つを、粗調整に用い、そして上述の調整ユニットと異なる調整ユニットを上述のパラメータの少なくとも１つの微調整に用いるというアイディアに基づいている。言いかえれば、少なくとも２つのステージを有している調整システムが提案される。粗調整を少なくとも１つの第１ステージを用いて行い、所望のパラメータの微調整を少なくとも１つの第２ステージを用いて行う。
【０００７】
これらの手段によって、バルブ（例えばニードルバルブ）の一部として作動体を用いることが、あるいは加圧された媒体の流れの調節が下流のバルブを制御することが、可能になる。提案された制御ユニットも圧力スイッチと呼ぶ。
【０００８】
好ましい実施形態においては、作動体の相対的な位置をアクチュエータに対してあるいはその逆で変更し、かつ／または、調整ユニットに機能的に接続された少なくとも１つのばねユニット、作動体あるいはアクチュエータの付勢力を変更することが可能であるよう、複数の調整オプションが適合され配置される。
【０００９】
本発明にかかる制御ユニットは、好ましくは、航空機キャビンと大気との間の圧力差を制御するよう、用いられる。基本的に、制御ユニットは、また、空気圧力的に操作される装置を制御するのにも概して役立つ。
【００１０】
アクチュエータと作動体との間の力を選択的に付勢することによって、ばね質量系の振動は抑えられる。さらに、ばね質量系の質量をさらに低減し、それによって共振振動数をより高い、より危険度が少ない値へとシフトすることができる。これらの効果は、振動挙動を改善する、つまり、振動に対する影響が少ない制御ユニットあるいは圧力スイッチとする。
【００１１】
他の利点は長期間安定性に見られる。不安定状態を低減することができるからである。例えばばねの回転による設定ポイントの変化、あるいはバルブばねプレートの不適切な上昇は、避けられる。特にアクチュエータとしての圧力カプセル（例えばＮｉＢｅ２）を用いる場合、制御ユニットの動作挙動を、基本的にアクチュエータの特性によって規定することができる。ゴムの力隔壁とばねの組み合わせは必要ではない。さらに、材料のクリープなどの経年変化が避けられる。
【００１２】
温度挙動の改善も達成することができる。幾何学的配置あるいは寸法および材料を適切に選択することによって、制御ユニットのコンポーネントあるいはパーツを、外部影響に起因する変化が、特に温度効果が、大部分互いに補償するすなわち互いに相殺するよう、適合させることができる。こうして、従来の設計より温度特性の影響が少ない制御ユニットを、形成することができる。これも能動的な温度補償と呼ぶことができる。効果的に温度補償を達成するために、材料を、特に適当な線膨張率あるいは熱膨張率および／または弾性率の点から、選択することができる、  
特に、コンポーネントの組み合わせによって、つまり、例えばハウジングおよび作動体に対して圧力カプセルの材料および線膨張率の相互の調整によって、補償のない圧力カプセルと比較して、熱による影響を改善することができる。
【００１３】
本発明にかかる制御ユニットの有用な態様を、請求項２乃至２５に記載している。
【００１４】
有用な態様は、第２調整ユニットが閾圧力値の粗調整に適合されており、第１調整ユニットが閾圧力値の微調整に適合されている、あるいはその逆を規定している。これにより、アクチュエータによる作動体の動作のための動作圧あるいはスイッチングポイントの正確な調整が容易になる。
【００１５】
有用には、アクチュエータは、圧力との相関関係において変形可能な隔壁体を備えている。言いかえれば、隔壁体は、印加された圧力との相関関係において多かれ少なかれ変形を受ける。有用な態様において、隔壁体は、ベローあるいは圧力カプセルを、特に金属のベローあるいは圧力カプセルを、備えている。２つの圧力ばねおよび１つの力隔壁を有する従来の構造とは対照的に、このような隔壁体はヒステリシスの低減によりスイッチング挙動の改善を示す。こうして、例えば、アクチュエータによって生成された変位が、もっぱら金属の圧力カプセルあるいは金属のベローによって、作動体の動作のために与えられる。さらに、１つ以上のステージに構成された圧力カプセルは、優れた長期挙動を有する。
【００１６】
さらなる有用な態様において、第１調整ユニッおよび／または第２調整ユニットは、可変的に調整可能な作動部材を、特に作動体とアクチュエータとの間の距離を変化させる回転可能なネジが形成された部材を、有している。ネジが形成されたスリーブなどシンプルなコンポーネントを用いて、微調整を高い再現性で達成することができる。
【００１７】
有用な態様において、第１調整ユニットは作動体を第１チャンバに保持し可変的に配置する第１キャリヤを備え、及び／または、第２調整ユニットはアクチュエータを第２チャンバに保持し可変的に配置する第２キャリヤを備える。こうして、アクチュエータを、好ましくは圧力カプセルを、第２キャリヤを用いて第２チャンバに保持することができ、そして、キャビン圧力と環境圧力との間の差による圧力差の下におくことができる。
【００１８】
有用な態様において、第１キャリヤおよび／または第２キャリヤは、ハウジングねじと好ましくは係合できるキャリヤねじを備える。第１調整ユニットあるいは第２調整ユニットは、このように容易にそれぞれ第１キャリヤおよび第２キャリヤを用いて組み付けることができ、そして、単に１つあるいはすべてのキャリヤを回転させることによって、作動体とアクチュエータとの間の距離を変更することができ、閾圧力値を調整することができる。第１および／または第２キャリヤがハウジング側壁におけるそれぞれのねじが配置された開口部において回転可能に支持される場合、有用である。ねじは、キャリヤと調整ユニットを制御ユニットのハウジングに取り付けるために用いられ、さらに、作動体および／またはアクチュエータを位置決めする。
【００１９】
第１キャリヤおよび／または第２キャリヤは、第１キャリヤおよび／または第２キャリヤを固定する固定部材を備えており、キャリヤねじは、好ましくは、ハウジングねじと係合できる場合も、また、有用である。さらに、固定部材はキャリヤねじと係合できる。コンポーネントの所望の機能を、シンプルなネジが形成された部材および少数の必要なパーツによって達成することができる。
【００２０】
好ましくは、環境圧力を第１チャンネルを介して第２チャンバに印加することができ、キャビン圧力を第２チャンネルを介してアクチュエータに印加することができる。
【００２１】
制御ユニットのパーツの数をさらに減らすために、第２キャリヤがまた第２チャンネルを形成する。言いかえれば、第２チャンネルは第２キャリヤに一体化され、好ましくは内部の管状チャンネルに沿って延びている。
【００２２】
他の好ましい態様においては、ばねユニットが、アクチュエータおよび／または作動体と連結されている。言いかえれば、アクチュエータ、作動体、あるいは作動体およびアクチュエータの両方を、同時に調整ユニットの１つ以上の一部とすることができるばねユニットに、機能的に接続することができる。代替的に、ばねユニットをアクチュエータと作動体との間に配置することもできる。
【００２３】
作動体に関しては、スライド可能にガイドされたピストンを、特にバルブタペットを、備えている場合、有用である。このようなピストンあるいはタペットを、例えばばねユニットを用いて、開いた位置あるいは閉じた位置に付勢することができる。同時に、ばねユニットの付勢は、付勢との相関関係においてスイッチングポイントを小さい範囲内で変化させるために用いることができる。
【００２４】
有用な態様において、作動体は、好ましくは第１チャンバとの連通している連絡線を開閉するバルブ体を備えている。こうして、第１チャンバを、少なくとも部分的に連絡線の一部とすることができ、これにより、バルブ体が、連絡線を通る通路を開閉できる。有用には、バルブ体は、封止ユニットを、特に連絡線を開閉する封止エッジを、有している。封止エッジを、例えばばねユニットによって作用する力によって閉じた位置に保持される、例えば封止コーンによって、配置することができる。
【００２５】
有用には、制御ユニットはハウジングを備えており、第１調整ユニットおよび第２調整ユニットは、ハウジングの一方の側から手が届くことが可能に形成され配置されている。これにより、調整ユニットの単純な調整、をよくあることだが、また収縮した状態にするのに役立つ。基本的に、異なるハウジング側あるいはハウジングセクションから操作することができるように、調整ユニットを形成し配置することができる。
【００２６】
さらに好ましい態様において、熱的影響を補償するように、制御ユニットの個々のコンポーネントの寸法および材料特性、特に作動体、バルブタペット、アクチュエータ、調整ユニット、キャリヤ、ばねユニットおよび／またはハウジング、あるいは個々のハウジングセクションの寸法および材料特性が、互いに関連して選択的に調整されている。線膨張、および弾性率の影響をこのように補償することができ、また、制御ユニットの熱的安定性を保証することができる。有用には、コンポーネントの異なる熱膨張率は、コンポーネントの弾性率のそれぞれの熱的影響からの個々の効果がその和において補償されるよう、用いられる。こうして、アクチュエータに例えば圧力カプセルの態様のアクチュエータに作用する熱的影響を補償することができる。さらに、温度補償が広い圧力範囲（有効範囲）にわたって均一な効果があるように、カプセルの変位／圧力特性を適合させる。
【００２７】
好ましい態様において、第１ハウジングセクション、第２ハウジングセクション、作動体、アクチュエータ特に圧力カプセル、調整ユニットの少なくとも一方、キャリヤの少なくとも一方、および／または、ばねユニットは、材料特性として少なくともある線膨張率を備えており、上述のコンポーネントうちの少なくとも２つの線膨張率が熱的影響を補償するよう互いに対して選択的に調整されている。
【００２８】
さらに、第１ハウジングセクション、第２ハウジングセクション、作動体、アクチュエータ特に圧力カプセル、調整ユニットの少なくとも一方、キャリヤの少なくとも一方、および／または、ばねユニットは、材料特性として少なくともある弾性率を備えてることができ、上述のコンポーネントうちの少なくとも２つの弾性率が熱的影響を補償するよう互いに対して選択的に調整されている。
【００２９】
線膨張率あるいは熱膨張率および／または弾性率および／または幾何学的配置あるいは寸法を適切に選択することによって、制御ユニットのコンポーネントあるいはパーツを、外部影響に起因する変化が、特に温度影響が、大部分互いに補償するすなわち互いに相殺するよう、適合させることができる。その温度特性の影響が従来の設計より係数１０〜２０少ない制御ユニットは、こうして形成することができる。これも能動的な温度補償と呼ぶことができる。
【００３０】
特に、コンポーネントの組み合わせによって、つまり、例えばハウジングおよび作動体に対して圧力カプセルの材料および線膨張率の相互の調整によって、補償のない圧力カプセルと比較して、熱による影響を係数１０〜２０改善することができる。
【００３１】
さらに、振動の影響を、例えば、ゴム隔壁を有する従来の設計と比較して係数３０改善することができる。
【００３２】
重力に対する反応性に関しては、係数約４改良することができる。さらに、優れた長期間安定性を達成することができる（例えば、１００万の圧力サイクルの後、約２ｈＰａ未満）。
【００３３】
また、このような制御ユニットはヒステリシスとなりにくい。
【００３４】
有用には、アクチュエータは動作範囲と特性とを有しており、基本的に一定な熱的補償が動作範囲において調整可能である。
【００３５】
好ましくは、アクチュエータは、約３００ｍｂａｒから約９００ｍｂａｒの動作範囲を、特に約５００  ｍｂａｒから約７００ｍｂａｒの動作範囲を有する圧力カプセルを備えており、基本的に一定な熱的補償が動作範囲において調整可能なように圧力カプセルの特性が適合されている。
【００３６】
好ましい態様において、作動体とアクチュエータとは、第１位置においては所定の距離の間隔をあけて配置され、第２位置においては互いに当接して作動体を動作させる。第１位置にある距離の結果として、これらのコンポーネントが振動およびコンポーネント間の結果として生じる摩擦により摩耗を受けることを回避することができる。更に、自己振動は、このような実施形態においては発生しない。距離は、所定の閾圧力値あるいはスイッチングポイントとの相関関係において選ぶことができる。
【００３７】
他の有用な態様において、作動体とアクチュエータとは、制御ユニットの所期の使用の際に、連続的に、好ましくは常時、互いに当接していると規定される。このことは、好ましくは、作動体を、ばねユニットによって作用される力を用いて、連続的に、好ましくは常時、第２位置に保持することによって、達成される。言いかえれば、作動体はアクチュエータに対して押圧された位置に保持される。さらに、ばねユニットの必要な付勢力は、例えばキャリヤを介して調整することができる。互いに当接するコンポーネント起因するあらゆるな振動や摩耗、およびスイッチングポイントのあらゆるドリフトも、低減するあるいは取り除くことができる。
【００３８】
さらに、アクチュエータには、作動体と当接できる作動ユニットを、特に検知プレートを、配置することができる。このようなプレートは、腐食を避け、したがってバルブタペットの長さ変化によるドリフトを避けるために、摩耗しにくい材料、例えば、ステンレスばね鋼、宝石あるいはセラミックからなる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明にかかる制御ユニットの第１実施形態の縦方向の断面図である。
【図２】図２は、本発明にかかる制御ユニットの第２実施形態の縦方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
次に、本発明を、添付の以下の図面を参照して、より詳細に説明する。
【００４１】
図１は、本発明にかかる制御ユニットの第１実施形態の縦方向の断面図である。
【００４２】
図２は、本発明にかかる制御ユニットの第２実施形態の縦方向の断面図である。
【００４３】
図１および２に示す制御ユニット１００は、航空機キャビンの圧力除去バルブを動作させるものである。
【００４４】
図１に示す制御ユニット１００は、第１ハウジングセクション２と第２ハウジングセクション３とを有するハウジング１を備える。２つのハウジングセクション２，３はネジ接続によって互いに接続される。第１ハウジングセクション２において、連絡線７が、第１開口部８と第２開口部９とを有して配置されている。第１チャンバ５は、部分的に連絡線７の一部であり、内部側壁６を有する。第２ハウジングセクション３は、環境圧力をチャンネル１２を介して印加することができる第２チャンバ１０を有する。
【００４５】
さらに、制御ユニット１００は、バルブタペット２２の態様で第１ハウジングセクション２によって確かにガイドされた作動体２０と、第２ハウジングセクション３に第２チャンバ１０内で配置されたアクチュエータ３０と、を備える。バルブタペット２２は、第１端部２３と、第２端部２４と、これらの端部２３，２４の間に接続ライン７を開閉するバルブ体としての封止コーン２６と、を有する。図１に示す封止コーン２６を閉じた位置において、封止コーン２６の封止エッジ２８は、第１チャンバ５の内部側壁６と封止当接状態にある。アクチュエータ３０は、圧力カプセル３４の態様の隔壁体として形成される。この圧力カプセル３４は、第２チャンバ１０に配置されるとともに、バルブタペット２２の第１端部２３との当接するよう配置された検知プレート３５を有している。
【００４６】
一方、作動体２０は、第１調整ユニット４０を用いて第１ハウジングセクション２に対して可変的に位置決め可能であり、他方、第１ハウジングセクション２に固定可能である。この目的のために、第１調整ユニット４０はキャリーねじ４４として外部調整ねじを有する調整スリーブの態様の第１キャリヤ４２を備える。キャリーねじ４４は、ハウジングねじ４６を介して第１ハウジングセクション２と係合している。カウンターナットの態様の固定部材４７は、第１キャリヤ４２をハウジング１にさらに固定するためのものである。
【００４７】
凸状部４８が、チャンバ５内へと延びている第１キャリヤ４２の端部に配置されている。その第１キャリヤ４２の端部には、ばねユニット６０がその第１端部６２で固定されている。ばねユニット６０の第２端部６４は、作動体２０の封止コーン２６の凸部に固定される。ばねユニット６０は、作動体２０を第１調整ユニット４０と連結する。ばねユニット６０によって作用する付勢は、バルブタペット２２上の方向Ｂに有効な復元力として作用するとともに、後者を、閾圧力値より低い実圧力において内部側壁６上で封止関係にある閉じた位置に、保持する。
【００４８】
一方、アクチュエータは、第２調整ユニット５０を用いて第２ハウジングセクション３に対して可変的に位置決め可能であり、他方、第２ハウジングセクション２に固定可能である。この目的のために、第２調整ユニット５０はキャリヤねじ５４として外部調整ねじを有する調整スリーブの態様の第２キャリヤ５２を備える。キャリヤねじ５４は、ハウジングねじ５６を介して第２ハウジングセクション３と係合している。固定部材５７は、第２キャリヤ５２をハウジング１にさらに固定するためのものである。さらに、第２キャリヤ５２は、キャビンと圧力カプセル３４の内部との間の接続を確立する内部の管状チャンネル５８を有する。こうして、キャビン内の加圧された媒体を圧力カプセル３４の内部へと通過させることができ、また、キャビン圧力を圧力カプセル３４の内部に印加することができる。
【００４９】
まず、第２キャリヤ５２が、閾圧力値を調整するために回転される。閾圧力値から、圧力カプセル３４がバルブタペット２２を動作する。こうして、図１における拡大断面図において示す検知プレート３５とバルブタペット２２の第１端部３４との間の距離Ｃが増減され、これにより、制御ユニット１００のスイッチング範囲が調整される。閾圧力値すなわちスイッチングポイントの厳密な調整は、第１キャリヤ４２を回転し、これにより、ばねユニット６０のバルブタペット２２への付勢が変更することによって、行われる。この調整完了後、第１キャリヤ４２および第２キャリヤ５２は、固定部材４７，５７を用いてハウジング１上に固定される。
【００５０】
制御ユニット１００の初期状況において、第１調整ユニット４０および第２調整ユニット５０は、図１に示す位置にある。さらに、圧力カプセル３４は、実線で示す初期位置にある。この位置において、距離Ｃはバルブタペット２２の第１端部２３と検知プレート３５との間である（図１の拡大図参照）。バルブタペット２２は、封止コーン２６が、その封止エッジ２８で、第１チャンバ５の内部側壁６上と当接状態にあり、封止関係にある。
【００５１】
キャビンにある加圧された媒体は、第２キャリヤ５２によって形成されたチャンネル５８を介して圧力カプセル３４の内部へと通過し、キャビン圧力に対応する圧力を圧力カプセル３４の隔壁に作用させる。さらに、大気の加圧された媒体は、チャンネル１２を介して第２チャンバ１０へ通過し、環境圧力を圧力カプセル３４の外側に印加する。圧力カプセル３４内に存在するキャビン圧力と圧力カプセル３４の外側に作用する環境圧力との間の差が、圧力カプセル３４に作用する圧力差である。圧力差は、制御ユニット１００を用いてモニターされるものであり、調整ユニット４０，５０を用いて調整される閾圧力値を超えた場合変化するものである。
【００５２】
例示的な本実施形態において、キャビン圧力は環境圧力より大きい。この結果、圧力差が圧力カプセルに印加され、これにより、破線で示す位置へと方向Ａに圧力カプセル３４が変形する。変形による検知プレート３５の変位が距離Ｃより大きい場合、圧力カプセル３４によってバルブタペット２２に作用する力（方向Ａ）力がばねユニット６０による付勢（方向Ｂ）より大きいとき、バルブタペット２２は方向Ａに単にさらに押圧される。この場合、封止コーン２６は内部側壁６と当接が外れ、開いた位置になる。バルブタペット２２は、今、開いた位置にある。今や、さらに加圧された媒体は、連絡線７を通って通過可能である。この通過により、例えば、下流の圧力除去バルブを制御する。バルブタペット２２、ばねユニット６０および第１キャリヤ４２は、また、圧力カプセル３４によって制御されるスイッチングバルブを形成することができる。
【００５３】
印加された圧力差が後のステージで減少すると、圧力カプセル３４の変形が逆になる。ばねユニット６０による方向Ｂの付勢が圧力カプセル３４に作用する圧力差による力より大きいとすぐに、バルブタペット２２は、封止コーン２６が封止関係にある第１チャンバ５の内部側壁６との当接状態にある閉じた位置へと、戻る。したがって、連絡線７を通る通路は閉じられ、あらゆる下流の圧力除去バルブがそれに対応して制御される。
【００５４】
図２に示す制御ユニット１００は、第１キャリヤ４２および第２キャリヤ５２がハウジング側の一方のから手が届くことが可能で操作可能であるという事実によって、第１実施形態とは構造が基本的に異なる。図２に示すように、２つの調整ユニット４０，５０は、この構造により、ハウジングの上部から手が届くことが可能である。アクチュエータの隔壁体３０は、金属ベロー３２として形成される。さらに、ばねユニット６０は、第１キャリヤ４２を、金属ベロー３２の底端部に連結される検知プレート３５と、接続する。ここで、ばねユニット６０は、金属ベロー３２と共軸状であり、少なくとも部分的に金属ベロー３２内にある。ばねユニット６０の強度は、金属ベロー３２の強度より小さい。さらに、図２のバルブタペット２２は、閉じた位置で示されており、ニードルバルブの一部である。
【００５５】
図１を参照して説明されるような機能と同様に、調整ユニット４０，５０を用いて調整された閾圧力値を超えるとき、金属ベロー３２は、検知プレート３５あるいは検知プレート３５に接続されている剛体プレートを用いてバルブタペット２２を動作させバルブタペット２２を押し下げる程度まで、底部に向かって延びている。こうして、ニードルバルブはあらゆる隣接する空気的に制御されるデバイス（図示せず）を、例えば特に航空機キャビンの圧力除去バルブを、制御することができる。
【００５６】
また、この実施形態において、閾圧力値の粗調整は、第２調整ユニット５０によって特に第２キャリヤ５２を用いて行われる。また、微調整は、第１調整ユニット４０を用いて特に第１キャリヤ４２を用いて行われる。第１キャリヤ４２の調整スリーブ４３を回転することによって、ばねユニット６０の付勢が調整される。さらに、調整スリーブ４３の、および第２キャリヤ５２の回転は、バルブタペット２２の第１端部２３と検知プレート３５との間の距離を変更することを容易にする。
【００５７】
両方の実施形態は、特に、粗調整および微調整を介して制御ユニット１００のスイッチングポイントの閾圧力値を高精度に調整するための調整手段が、第１調整ユニット４０および第２調整ユニット５０によって形成されているという事実によって区別される。
【００５８】
アクチュエータ３０に金属の隔壁体３２，３４を使用することは、また、優れた長期挙動を保証する。さらに、必要とされるコンポーネントの数は、従来の設計と比較して略低減される。
【００５９】
さらに、図１にかかる実施形態は、制御ユニット１００が振動および／または温度など外部影響に対して大幅に影響が小さくなり、外部影響に合わせることができるということで、特に、区別される。
【００６０】
このように、熱的補償については、コンポーネントの種々の熱膨張を、例えば、材料特性を特に熱膨張率に関する材料特性を選択的に予め決定することによって、利用し、これにより、総和において、アクチュエータ３０の、特に圧力カプセル３４の、弾性率への熱的影響からの効果が、補償される。
【００６１】
追加的にあるいは代替的に、コンポーネントの有効表面、そして特にばねユニット６０のバイアスの特性を、あらかじめ互いに合わせておくことができ、これにより、振動挙動に関して閾圧力値あるいはスイッチングポイントの均衡の条件を最適化する。これは、バルブタペット２２を、バルブタペット２２の第１端部２３を検知プレート３５と当接するようばねユニット６０を用いて押圧する位置に、常時保持することによって、好ましくは達成される。このように、第１端部２３の摩耗を低減するあるいはなくすことができる。また、スイッチングポイントの望ましくない変化が防止される。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、圧力バルブ、特に航空機キャビンの圧力除去バルブを作動させる制御ユニットに適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１  ハウジング
２  第１ハウジングセクション
３  第２ハウジングセクション
５  第１チャンバ
６  内部側壁
７  連絡線
８  開口部
９  開口部
１０  第２チャンバ
１２  チャンネル
２０  作動体
２２  バルブタペット
２３  第１端部
２４  第２端部
２６  封止コーン
２８  封止エッジ
３０  アクチュエータ
３２  ベロー
３４  圧力カプセル
３５  検知プレート
４０  第１調整ユニット
４２  第１キャリヤ
４３  調整スリーブ
４４  キャリヤねじ
４６  ハウジングねじ
４７  固定部材
４８  凸状部
４９  溝
５０  第２調整ユニット
５２  第２キャリヤ
５４  キャリヤねじ
５６  ハウジングねじ
５７  固定部材
５８  チャンネル
６０  ばねユニット
６２  第１端部
６４  第２端部
１００  制御ユニット
Ａ  方向
Ｂ  方向
Ｃ  距離
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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