CN104948752B - 多路阀 - Google Patents

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Abstract

提出一种多路阀(1),其带有可在阀壳体(3)的阀腔(2)中移动的阀件(4),该阀件具有主体(23)和固定在主体上的可弹性变形地构造的密封盘(24)。密封盘(24)轴向地与至少一个位于其对面的、设置在阀壳体(3)上的环形的阀座(15、16)协作。为了使得密封盘(24)在其贴靠于阀座(15、16)上期间不会因作用到其上的流体力而过渡变形,它在其径向外圆周面(38)上被仅仅固定在密封盘(24)上的支撑环(42)包围。

Description

多路阀
技术领域
本发明涉及一种多路阀,其带有阀壳体,在该阀壳体中形成阀腔,在该阀腔内设置着阀件,该阀件在进行开关运动时可轴向地移动,阀件具有主体,主体具有外围的外圆周面,主体带有至少一个可弹性变形的、相对于外圆周面径向突伸的环形密封盘,该密封盘具有两个彼此相向的轴向端面,其中,至少一个轴向端面在轴向上位于相对于阀壳体受支撑的环形阀座的对面,该阀座包围溢流开口,且可以在处于将溢流开口闭塞的关闭位置以其两个端面贴靠在密封盘上,溢流开口将阀腔的两个阀腔部分连通起来。
背景技术
由DE 20 38 846 A已知一种按照上述构造的多路阀,在那里,它具有阀件,阀件带有纵长的主体,主体在阀腔中带有环形的密封盘,密封盘由带橡胶弹性特性的材料构成。密封盘有两个彼此相对的轴向的端面,这些端面用于密封面,且交替地与环形的密封座配合作用,这些密封座在轴向上包围密封盘,并构造在多路阀的阀壳体上。每个阀座都包围一个溢流开口,溢流开口使得密封盘所在的中间的阀腔部分与两个外部的阀腔部分中的每一个连接,其中,每个阀腔部分都与贯穿阀壳体的阀通道连通。阀件可轴向地移动,以便使得密封盘交替地贴靠在两个阀座上,由此使得被阀座包围的溢流开口交替地闭塞,或者为了流过流体而打开。
在已知的多路阀的工作中,两个外部的阀腔部分中的一个与提供压力介质的压力源连接。根据阀件的开关位置,压力介质可以穿过相关的溢流开口溢流到与负载连接的中间的阀腔部分中,或者,当密封盘处于关闭位置情况下贴靠在相关阀座上时,防止这种流体溢流。在后者情况的状态下,从外部阀腔那一侧有大的流体密封的压力作用到密封盘上,该压力会导致密封盘变形,并造成泄漏。
在DE 23 27 320 A、WO 2009/003500 A1、DE 79 24 113 U1和DE 25 09 716 A1中记载的多路阀有类似的问题。
原则上,一种用于避免密封盘变形的可行方案在于,把密封盘机械地支撑在背离阀座的端面上。例如DE 20 38 846 A和DE 23 27 320 A公开了相应的支撑措施,其结合以两个外部的、与密封盘间隔开地布置在阀件上的密封件。但这牵涉到主体的对制造成本有不利影响的特殊造型,以及不利地影响对密封盘的安装。此外,按照这种设计,密封盘的两个轴向端面中只有一个被提供为适合于与阀座配合的密封面,这不利于改变多路阀的构造。
发明内容
本发明的目的在于,提出一种多路阀,其构造成本低且能当阀件处于贴靠在阀座上的关闭位置时保证可靠的密封。
为了实现该目的,结合开篇所述的特征规定,密封盘的径向外圆周面同轴地被支撑环包围,该支撑环限制密封盘的变形且仅仅固定在密封盘上。
密封盘和在外围包围密封盘的刚性支撑环形成一个紧固的结构单元或部件组,其在阀件的开关运动中一致地一起移动。支撑环如同腰带一样起作用,并防止密封盘径向展宽,从而支撑环使得本身可弹性变形的密封盘的造型稳定。密封盘本身由可弹性变形的材料构成,优选由弹性体材料构成,从而密封盘可以在处于关闭位置时借助于其轴向的两个端面在可靠密封的情况下贴靠在轴向相对的环形的阀座上。该阀座支撑在阀壳体上,其中,阀座相对于阀壳体特别是位置固定地设置。阀座例如可以是壳体的一体的组成部分,或者也可以是插入到阀壳体中的套筒体或环体的组成部分。如果密封盘在关闭位置从与其配合作用的阀座的方向被施加以所导致的大的流体力,支撑环就会基于其稳定功能而防止密封盘局部地被压动离开阀座,并负责密封盘与阀座之间的持久可靠的密封接触。此外,支撑环负责把密封盘可靠地保持在阀件的主体上,并防止密封盘径向地“鼓起”或展宽,从而抑制压力介质在下面渗透密封盘。把支撑环放置在密封盘的外圆周上,并将支撑环在避免与阀件主体接触的情况下仅仅固定在密封盘上,这还有利于改变对密封盘的使用,并允许在需要时并非仅使用密封盘的一个端面,而是使用其两个端面,作为与每一个相对的阀座轴向协作的密封面。
本发明的有利改进包括:支撑环本身刚性地构造;位于密封盘侧的阀腔部分与工作通道连通,该工作通道可与负载连接,而位于轴向相反侧的阀腔部分则与馈送通道连通,该馈送通道可与压力源连接;密封盘可轴向移动地设置在两个分别在轴向上面向它的环形的阀座之间,所述阀座分别包围一个溢流开口,该溢流开口使得阀腔的、密封盘所在的、中间的阀腔部分与两个外部的阀腔部分之一连接,其中,密封盘可在开关运动的过程中交替地分别位于两个关闭位置之一,在该关闭位置,密封盘在配设的溢流开口闭塞的情况下贴靠在环形的阀座之一上,同时分别打开另一个溢流开口;中间的阀腔部分与工作通道连通,该工作通道可与负载连接,而两个外部的阀腔部分中的一个阀腔部分与馈送通道连通,另一个阀腔部分与卸载通道连通,该馈送通道可与压力源连接,该卸载通道与低压区连接;密封盘保持在所述主体的径向向外开口的环形槽中;支撑环经过构造和布置,使得该支撑环并不遮盖密封盘的两个轴向端面;支撑环并不突出于密封盘的两个轴向端面;支撑环在轴向上至少短于密封盘的径向外部的区域,其中,支撑环设置在密封盘上,使得支撑环在两个轴向端侧被密封盘超过;支撑环仅仅在密封盘的径向外圆周面的区域中固定在密封盘上;支撑环在轴向方向上形状配合地固定在密封盘上,其中,支撑环最好附加地还力配合地固定在密封盘上;支撑环以其横截面的至少一部分在径向上沉降地容纳在密封盘中;支撑环借助于卡锁连接固定在密封盘上;在密封盘的径向外圆周面上或者在支撑环的径向内圆周上开设出至少一个环形的保持槽,在该保持槽中形状配合地插入在另一构件上构造的环形的保持凸起,其中,保持槽最好位于密封盘上,保持凸起最好位于支撑环上;保持槽具有朝向槽底变窄的横截面形状,保持凸起具有朝向其径向自由端区域变窄的横截面形状,其中,两个横截面形状最好具有修圆的轮廓,和/或彼此互补地构造。
支撑环应在其圆周方向上即围绕其纵轴线具有高的抗拉性,从而它在工作中有力作用到其上的情况下不会经受延展。它优选整体刚性地构造。
多路阀的一种有益的构造规定,位于密封盘侧的阀腔部分与多路阀的工作通道连通,该工作通道可与负载连接,而位于轴向相反侧的阀腔部分则与多路阀的馈送通道连通,该馈送通道可与外部的压力源连接。这种设计方案尤其能实现将多路阀用作2/2路阀,借助于它可有选择地打开或阻断在压力源与负载之间的流体连接,该负载与工作通道连接。
已表明特别有利的是,本发明的设计与一种多路阀相结合,该多路阀的密封盘可轴向移动地设置在两个分别在轴向上面向它的环形的阀座之间。配属于阀壳体的那些阀座中的每个阀座都包围一个溢流开口,该溢流开口使得阀腔的中间的阀腔部分与两个外部的阀腔部分之一连接。中间的阀腔部分因而在一定程度上沿轴向方向在彼此相对的两侧被两个外部的阀腔部分包围,这些外部的阀腔部分分别经由被阀座包围的溢流开口与中间的阀腔部分连接。密封盘可以在阀件的开关运动过程中交替地位于贴靠在一个阀座上的关闭位置或者位于贴靠在另一个阀座上的关闭位置,从而该密封盘将分别配设的溢流开口闭塞。同时,该密封盘提升离开相应的另一个阀座,并打开配设的溢流开口,以便流体流过。
这种设计有利地适合于如下应用:中间的阀腔部分与多路阀的通至负载的工作通道连通,而两个外部的阀腔部分之一与馈送通道连通,另一个阀腔部分与卸载通道连通,该馈送通道可与压力源连接,该卸载通道与低压区连接。优选地,多路阀利用压缩空气作为压力介质进行工作,从而压力源就是压缩空气源,且卸载通道形成与作为低压区的大气连通的通风通道。这种多路阀可以有利地作为3/2路阀工作,或者—如果存在相应的其它的接头—作为4/2路阀或5/2路阀工作。
环形的密封盘有益地保持在阀件主体的径向向外开口的环形槽中。在此,密封盘优选在径向预压紧的情况下位于主体的环形槽中。在这种情况下,最好在安置支撑环之前将密封盘安装在主体上,从而尚未受支撑的密封盘可以为了插入到环形槽中而弹性地展宽。接下来,把支撑环安置在密封盘的外圆周上,以便稳定密封盘的造型和位置。
密封盘因而最好既形状配合地又力配合地固定在阀件的主体上。
密封盘最好由具有橡胶弹性特性的材料构成,特别是由弹性体材料构成,但最好选择适当的材料硬度,以便就在无支撑环的情况下也能保证足以满足密封功能的结构硬度。
支撑环最好由塑料材料或金属构成。支撑环优选在其圆周方向上环绕主体自由闭合而不中断。在这种情况下,它可以是本来就自我闭合的环形体,或者也可以是为便于简化安装而最初被开设狭槽的环形体,该环形体最迟在安装之后在断开区域例如通过熔焊、敛缝、铆接、钎焊等闭合。
被视为特别有益的是,支撑环和密封盘的形状相互匹配,从而密封盘在其两个轴向端侧都不被支撑环轴向地超过。相关地特别有利的是,支撑环至少在其两个轴向端侧中的面向与密封盘协作的阀座的那个轴向端侧,相对于位于同一侧的密封盘端面缩进,从而密封盘轴向地突出于该支撑环。这优选适用于密封盘和支撑环的两个轴向侧。这带来的优点是,在密封盘的关闭位置不会妨碍阀座有可能压入到密封盘的弹性材料中。这种压入情况通常在阀座有利地与密封盘相对地突伸时始终都会出现,其中,阀座特别是被凸缘式地构造。
特别是由于同样的理由,有利的是,支撑环经过构造和布置,使得它并不遮盖密封盘的两个轴向端面。根据一种设计,支撑环具有U形横截面,带有径向向内朝向的U开口和相对短的U边腿,从而它从径向外侧突出于密封盘的两个端侧的区域,而并不占据密封盘端面的与阀座相对的部分,虽然这种设计在原则上是可行的,但由于这通常引起阀座成为具有相对小的壁厚的稳定性差的环状结构的组成部分,所以优选采用的构造方式为,使得密封盘的轴向端面不被支撑环完全遮挡或遮盖。
支撑环优选仅仅在密封盘的径向外圆周面的区域中固定在密封盘上。当支撑环仅仅固定在密封盘的径向外圆周面上时,密封盘的轴向端面尤其不受限制地可供作为与阀座协作的密封面之用。
最好采用至少在密封盘的轴向方向上起作用的形状配合措施将支撑环固定在密封盘上。这样就保证了在密封盘的任何变形状态下都有支撑功能。支撑环始终都保持在预定的位置固定在密封盘上。形状配合作用最好与力配合的固定相组合,这种固定的产生方式例如为,支撑环径向预压紧地同轴地放置到密封盘上。虽然替代地也可以有可能在粘接的支持下采用纯粹力配合的固定,但这种固定在目前并非视为最佳,因为通过与阀座接触而引起的密封盘变形会不利于保持这种力配合的和/或材料配合的连接。
支撑环优选以其横截面的至少一部分在径向上沉降地容纳在密封盘中。按照一种可行的实施方式,密封盘在外圆周上具有同心地在其中开设的环形内凹,该内凹使得支撑环以其整个横截面都得到容纳。但根据一种优选的构造方式,支撑环部分地、至少大部分地在径向外部突出于密封盘,且仅仅局部地特别是形状配合地插入到密封盘中。
后者情况的实现方式尤其可以为,在密封盘的径向外圆周上开设出径向向外开口的同心的保持槽,而在支撑环的径向内圆周上形成一个相关地同心的环形的保持凸起,该保持凸起形状配合地且优选也力配合地插入到密封盘的保持槽中。无论保持槽还是保持凸起,都最好环形地自我闭合,但也可以在圆周方向上中断或分段。
还有一种可行方案:针对支撑环和密封盘将保持槽和保持凸起交换。此外,也可以存在有多于一个的保持槽和多于一个的保持凸起。
对于保持槽来说,建议采用朝向槽底变窄的横截面形状,针对于保持凸起最好也优选采用朝向其径向自由端区域变窄的横截面形状。两个横截面形状最好具有修圆的轮廓,这有利于将支撑环安置到密封盘上。支撑环可以在轴向上套到在此短暂地径向变形的密封盘上,从而保持凸起卡入到保持槽中。保持槽和保持凸起优选彼此互补地构造。
对于环形密封盘的环体来说,推荐采用在横截面中观察为钟形的造型,特别是矩形的优选方形的横截面造型,其可以仅仅因必要时存在的用于形状配合地固定支撑环的型部而中断或交叠。
多路阀优选是一种用于控制气态压力介质特别是用于控制压缩空气的阀。但它同样适合于控制液体。
多路阀最好为可电操纵的结构类型。为此,它有可电操纵的驱动装置,用于引起阀件的开关运动。按照一种可行的实施方式,可电操纵的该驱动装置直接作用到阀件上。但以电-流体方式特别是电-气动方式预控制的实施方式是优选的,其中,可电操纵的驱动装置是可电操纵的预控制阀装置,例如电磁阀装置或压电阀装置。借此可以通过驱动流体来控制对阀件的流体施加,以便通过流体施加来引起开关运动。
根据多路阀的设计,阀件可以仅装配一个密封盘,或者装配多个密封盘。在阀件装配有多个密封盘时,可以给全部密封盘或者任意选择的密封盘设置支撑环。如果在密封盘上基于多路阀的工作方式而未出现压力施加不均衡的所述问题,那么它就可以省去支撑环。
附图说明
下面参照附图详述本发明。在附图中:
图1为本发明的多路阀的一个优选实施方式的纵剖视图;
图2为图1中虚线框部分Ⅱ的放大图;
图3示出在一种状态下图2的部分的同心地位于密封盘和阀座上的区域,在这种状态下,通过对阀件的相应的定位,密封盘提升离开每个指配于它的阀座。
具体实施方式
整体上标有附图标记1的多路阀含有阀件4,该阀件可直线移动地布置在阀壳体3的阀腔2中。阀件4的可能的移动在下面也称为开关运动5,且在附图中用双箭头表示。
为了产生开关运动5,多路阀1配备有驱动装置6,该驱动装置优选为可电操纵的类型。驱动装置6的电的接触机构7允许输送电的操纵信号,用于根据需要来操纵驱动装置6,该驱动装置然后又将阀件4相应地定位。
多路阀1最好为电-流体预控制的结构类型。相关地,阀件4是多路阀1的可流体地操纵的主阀8的组成部分,而驱动装置6是与主阀8组成部件组的可电操纵的预控制阀装置12。后者能够控制对属于主阀8的阀件4的由驱动流体引起的流体加载,以便实现阀件4的由流体力引起的开关运动5。
阀腔2具有纵长的带纵轴线13的造型。阀件4至少局部地优选全部地设置在该阀腔2中,该阀件具有与阀腔2的纵轴线13的重叠的纵轴线14,特别是也具有纵长的造型。两条纵轴线13、14的纵向方向在下面也称为轴向方向。
在阀腔2中有两个与纵轴线13同心的第一和第二环形的阀座15、16。这两个阀座15、16在轴向上彼此间隔开地布置,其中,它们彼此相向。阀腔2被这两个环形的阀座15、16分成三个轴向相继的阀腔部分,确切地说,被分成一个位于两个环形的阀座15、16之间的中间的阀腔部分17a和两个外部的阀腔部分17b、17c,为了更好地区别,下面也将这些外部的阀腔部分称为第一外部的阀腔部分17b和第二外部的阀腔部分17c。第一阀座15位于中间的阀腔部分17a和第一外部的阀腔部分17b之间。第二阀座16位于中间的阀腔部分17a和第二外部的阀腔部分17c之间。
第一环形的阀座15包围第一溢流开口18,该第一溢流开口将中间的阀腔部分17a与第一外部的阀腔部分17b连通起来,第二环形的阀座16包围第二溢流开口19,该第二溢流开口将中间的阀腔部分17a与第二外部的阀腔部分17c连通起来。
在三个阀腔部分17a、17b、17c中的任一个内都通入三个阀通道22之一,这些阀通道贯穿阀壳体3,并在另一端分别伸出至阀壳体3的外表面。通入第一外部的阀腔部分17b中的阀通道22是馈送通道22a,该馈送通道在多路阀1的工作中与未进一步示出的外部的压力源连接,特别是与压缩空气源连接。通入中间的阀腔部分17a的阀通道22是工作通道22b,该工作通道被设计用来在多路阀1的工作中与要操纵的负载连接。无论馈送通道22a还是工作通道22b都以在阀壳体3的外表面上的连接开口伸出,且配属于固定机构,以便能够特别是可松开地连接伸展至压力源或负载的流体管路。
与第二外部的阀腔部分17c连接的阀通道22是持久地与低压区连接的、在此特别是与大气连接的卸载通道22c,在待由多路阀控制的压力介质是压缩空气时,该卸载通道可以称为通风通道。
通风通道22c可以通过朝向阀壳体3的外表面开口的出口直接与大气连通。该通风通道也可以在那里配备有固定机构,这些固定机构例如可以实现连接消声器。
阀件4具有纵长的在纵轴线14的纵向上延伸的主体23。该主体例如由刚性的塑料材料构成,或者由金属构成。主体23也在中间的阀腔部分17a中延伸,它在那里带有同样属于阀件4的称为密封盘24的环形密封件。密封盘24由相对硬的、却可弹性变形的材料构成,特别是由弹性体材料构成。密封盘24被设置用于根据阀件4的开关位置密封地与两个阀座15、16中的一个或另一个在轴向上配合作用,以便有选择地流体密封地封闭两个溢流开口18、19中的一个或另一个。
主体23具有径向向外朝向的外围的外圆周面25。该外圆周面可以在阀件4的轴向方向上具有梯阶式的走势,如同本实施例中的情况一样。
密封盘24固定于主体23的在中间的阀腔部分17a中延伸的长度部分上。通过这种方式,主体23和密封盘24形成一个运动单元,且始终都共同地一致地进行开关运动5。
密封盘24在径向上突出于主体23的外圆周面25。相应地,该密封盘在纵轴线14的圆周方向上环绕地在径向上突出于主体23。在其相对于主体23径向突伸的部分上,密封盘24具有两个彼此相向地朝向的轴向的端面,这些端面在下面称为第一轴向的端面26和第二轴向的端面27。两个轴向的端面26、27具有环形的造型。
密封盘24的第一轴向的端面26位于第一环形的阀座15的对面。这两者至少基本上具有相同的直径。密封盘24的环形的第二轴向的端面27在轴向上位于第二环形的阀座16的对面,且相互间最好也具有至少基本上相同的直径。两个环形的阀座15、16的直径优选也彼此同等大小。
两个环形的阀座15、16之间的轴向间距大于密封盘24的在其两个轴向的端面26、27区域中的轴向宽度。相应地,密封盘24可以在开关运动5时轴向地在两个阀座15、16之间移动。
在开关运动5的过程中,阀件4可以处于由图1和2可见的第一开关位置,在该位置,密封盘24以其用作密封面的第一轴向的端面26在利用环形的接触面密封的情况下贴靠在相对于阀壳体3位置固定的第一环形的阀座15上。由于密封盘24由可弹性挠曲的材料构成,优选凸缘式地轴向隆起的第一阀座15可以采用图2所示的方式在第一轴向的端面26的区域中压入到密封盘24中,并使得该密封盘的材料变形。通过这种方式产生一种内部的密封接触。在密封盘24相对于第一阀座15处于该关闭位置时,第一溢流开口18闭塞,因而防止了流体在第一外部的阀腔部分17b和中间的阀腔部分17a之间溢出。
由于密封盘24在该第一开关位置提升离开第二阀座16,第二溢流开口19打开,从而流体可以在中间的阀腔部分17a和第二外部的阀腔部分17c之间溢出。
密封盘24可以在开关运动5的过程中从根据图1和2的第一开关位置移动至第二开关位置,在该第二开关位置,密封盘24提升离开第一阀座15,并以其用作密封面的第二轴向的端面27在环形地密封接触的情况下贴靠在位于其对面的第二环形的阀座16上。在密封盘24相对于第二阀座16处于该关闭位置时,第二溢流开口19闭塞,而第一溢流开口18打开。因而流体可以在第一外部的阀腔部分17b和中间的阀腔部分17a之间溢出,却同时防止流体在中间的阀腔部分17a和第二外部的阀腔部分17c之间溢出。
基于对这些阀通道22的上述使用情况或设计情况,多路阀1因而可以作为3/2路阀工作,其在第一开关位置使得工作通道22b与馈送通道22a断开并与卸载通道22c连接,且在第二开关位置使得工作通道22b与馈送通道22a连接并同时与卸载通道22c断开。相应地,可以有选择地给与工作通道22b连接的负载供应来自馈送通道22a的压力介质,但也可以使得该负载朝向卸载通道22c进行压力卸载。
按照一种未示出的构造,多路阀1被设计成2/2路阀。在这种情况下,没有第二阀座16和卸载通道22c。于是在这里,密封盘24用作闭塞件,它可以使得和工作通道22b连接的负载要么与馈送通道22a连接,要么与馈送通道22a断开。
就本实施例中的阀件4而言,对于引起开关运动5所需要的驱动力由对属于阀件4的驱动活塞28的流体加载而引起。例如,该驱动活塞28由主体23的轴向的端部部分构成,该端部部分位于第二外部的阀腔部分17c的在轴向上与第二阀座16相对的一侧,并限定了阀腔2的用作驱动腔32的长度部分。替代地,驱动活塞28也可以是阀件4的相对于主体23独立的组成部分。此外,阀件4在其位置也可以配备有驱动膜片。
在借助于预控制阀装置12的情况下,驱动腔32可以利用驱动流体要么被加载,要么被卸载压力。当前在驱动腔32中产生的压力也对驱动活塞28加载,并引起或大或小的调节力。例如,在驱动腔32利用驱动流体被加载时,阀件4由此移动至第一开关位置。驱动腔32的压力卸载具有如下效果:阀件4由于对它加载的复位弹簧33在驱动腔32的体积减小的情况下移动至第一开关位置。
在该实施例中,对于操纵阀件4所需要的驱动流体沿着内部的预控制馈送通道15从馈送通道22a分出,并输送给预控制阀装置12。但也可以在外部输送驱动流体。预控制阀装置12具有可移动的预控制阀件35,在预控制阀装置12的相应的工作状态下,该预控制阀件打开在预控制馈送通道34和通入到驱动腔32中的预控制工作通道36之间的流体连接。如果预控制阀件35处于使得预控制馈送通道34闭塞的位置,在预控制工作通道36与预控制通风通道37之间就同时存在流体连接,从而引起驱动腔32的压力卸载。
预控制阀装置12最好是电磁阀装置或压电阀装置。
如果阀件4处于在图2中放大地示出的第一开关位置,中间的阀腔部分17a由于其与卸载通道22c的连接打开而至少几乎无压力。但同时,在与中间的阀腔部分17a断开的第一外部的阀腔部分17b中,由于其与馈送通道22a的连接,产生了相当高的压力。所需要的关闭力在该实施例的情况下由位于驱动腔32中的驱动流体施加。
在上述关闭位置,密封盘24受到很高的轴向的流体压力差。由此产生了如下趋势:密封盘24变形,且至少局部地提升离开第一环形的阀座15和/或离开带有该密封盘的主体23。这会造成泄漏,或者造成流体在第一外部的阀腔部分17b与中间的阀腔部分17a之间并非所愿地溢出。但就所示的多路阀1而言,这种问题至少在很大程度上被消除了,因为密封盘24的径向的外圆周面38同轴地被支撑环42包围,该支撑环径向地支撑着密封盘24且至少在其圆周方向上抗拉。支撑环42在径向外部贴靠在密封盘24上,并限制弹性密封盘24的变形。在此,支撑环42仅仅固定在密封盘24上,而并不与主体23接触。支撑环42的所述圆周方向是环绕支撑环42的或密封盘24的纵轴线的方向。
支撑环42围成一个横截面,该横截面不会因在多路阀1的工作中作用到支撑环42上的力而展宽。因此,支撑环42限制了被它包围的密封盘24的径向变形,该密封盘因而在其位置方面稳定在主体23上,且本身并不会因作用于其上的压力差而变形至出现泄漏。支撑环42在一定程度上如图腰带一样起作用。
虽然支撑环42可以经过设计,使得它横向于其圆周方向是柔性的,但被视为特别有利的是,支撑环42被设计成具有整体刚性的结构。此点即使在材料强度小的情况下也能使用适当强度的材料比如钢或铝材料来实现。
优选地,支撑环42在其环体的长度和厚度方面可参比套筒来设计。这样它就特别是具有多倍于壁厚的轴向长度。也可以由相对于环呈狭窄形状的条形体来想出支撑环42的一种优选的设计。
密封盘24最好通过力配合与形状配合的组合被固定在主体23上。此点的实现方式例如为,主体23在其外圆周上具有径向向外开口的环形槽43,在该环形槽中同心地插入密封盘24,使得该密封盘的径向内部部分容纳在环形槽43中。密封盘24的径向地从环形槽43伸出的径向外部部分具有已提到的轴向端面26、27,这些端面通过与环形的阀座15、16的配合作用而用作密封面。
通过支撑环42,环形的密封盘24尽管有作用于其上的压力差仍然可靠地固定在环形槽43中。尤其是减小了如下风险:密封盘24变形,压力介质从第一外部的阀腔部分17b浸入到环形槽43中并在下面渗透密封盘24。
密封盘24的环形体最好用至少基本上钟形的横截面来实现,就像附图中所示的那样。环形体优选具有矩形的特别是方形的横截面形状,该横截面的特别是在环形槽43中的顶角区域可以修圆。
支撑环42优选至少在轴向方向上形状配合地固定在密封盘24上。有利的是,形状配合的连接与力配合的连接相组合,本实施例就是这样。
支撑环42例如通过卡锁连接被固定在密封盘24上。密封盘24在其径向外圆周面38上具有与密封盘24同心的径向向外开口的环形的保持槽44,所述外圆周面最好至少基本上为柱形。该保持槽44优选位于径向外圆周面38的轴向中间的区域中,从而该保持槽在轴向两侧被径向外圆周面38的圆柱形圆周面部分包围。
支撑环42在其径向内圆周上具有与支撑环42同心的环形的保持凸起45,该保持凸起形状配合地从径向外部插入到密封盘24的保持槽44中。通过保持凸起45的侧面与保持槽44的槽侧翼的配合作用,支撑环42轴向地形状配合地固定在密封盘24上。支撑环42通过轴向推移被安装在密封盘24上,其中,密封盘24的材料局部地弹性变形,直至最终保持凸起45扣入到或卡入到保持槽44中。
环形密封盘24的直径外尺寸和支撑环42的直径内尺寸最好彼此一致,从而这两个组件在相应的环形轮廓的径向方向上彼此压紧。通过这种方式,在支撑环42与密封盘24之间产生了力配合的紧固分量。
支撑环42最好有两个彼此相向的轴向的端部部分42a、42b,这些端部部分在轴向两侧与保持凸起45连接。这些轴向的端部部分42a、42b中的每一个都最好在其内圆周上限定一个圆柱形的内圆周面,该内圆周面在轴向上与保持槽44相邻地贴靠在密封盘24的径向外圆周面38的在那里同样为圆柱形的部分上。
当设置在支撑环42上的保持凸起45具有朝向其径向自由端区域变窄的最好也修圆的横截面轮廓时,由密封盘24和支撑环42组成的密封部件组47的装配尤为简单。保持槽44在连接中由此最好设有朝向槽底变窄的横截面轮廓,且最好也具有修圆的轮廓。这种造型也使得制造简单且成本低廉,因为在注塑制造和模压制造时可以非常简单地使得相应的轮廓脱模。
在任何情况下都有利的是,保持凸起45和保持槽44彼此互补地构造,从而保持槽44在支撑环42的安装状态下完全被保持凸起45填充。
根据一种替代的可行方案,保持凸起45径向突伸地设置在密封盘24的径向外圆周面38上,且支撑环42设有与其配合作用的保持槽44。然而在该实施例中实现的结构形式是优选的,因为密封盘24具有明显大于支撑环42的径向尺寸,从而本来就有足够的空间可供内置保持槽44之用。
在该实施例中,支撑环42仅以其横截面的一部分,即以省去保持凸起45后的横截面部分,径向沉降地位于密封盘24中,而按照一种未示出的实施例,支撑环42以其全部横截面径向沉降地嵌入到密封盘24中。
该实施例表明,支撑环42最好仅仅固定在密封盘24的径向外圆周面38的区域中。这提供了一种有利的可行性,即为支撑环42选择一种造型,按照这种造型,该支撑环的两个端面都不在轴向上突出于密封盘24。这里特别有利的是,支撑环42的轴向长度小于密封盘24的在其两个轴向端面26、27之间的轴向长度,其中,支撑环42经过优选布置,使得它在两个轴向端侧被密封盘24超过。
图2示出,第一环形的阀座15由于它相对于径向相邻的区域轴向地突伸而轴向地压入到处于相应的关闭位置的密封盘24中。这种压入有利于在第一阀座15和密封盘之间的所希望的流体密封的密封。支撑环42相对于第一轴向的端面26回缩地终止,这样就能将第一阀座15压入到密封盘24的材料中,而不会受到由硬质材料构成的支撑环42的妨碍。
相应的情况适用于密封盘24的轴向相对侧的状况。
支撑环42至少在与阀座15、16之一协作的轴向端面26、27上并不遮盖密封盘24,由此还产生了有利的为相关的阀座15、16选择最佳轮廓的可行方案。
环形的阀座15、16优选是相对于阀壳体3独立的横截面为环形的每一个阀座体15a、16a的组成部分。每个阀座体15a、16a都相对于阀壳体3不可移动地固定,且具有两个环形的阀座15、16之一。例如,具有第一环形阀座15的阀座体15a是压配合地固定在阀腔2中的环体。因而这里在阀座体15a与阀壳体3之间无需用于相互密封的软弹性的密封机构。
在该实施例中,具有第二环形阀座16的阀座体16a是引导套筒48的组成部分,该引导套筒同轴地插入到阀腔2中,阀件4的主体23可轴向移动地在该引导套筒内引导。这里最好在引导套筒48与阀壳体3之间同轴地设置软弹性的密封设备52。
替代地,两个环形的阀座15、16中的至少一个优选每个也可以与阀壳体一体地构造。

Claims (13)

1.一种多路阀,带有阀壳体(3),在该阀壳体中形成阀腔(2),在该阀腔内设置着阀件(4),该阀件在进行开关运动(5)时能够轴向地移动,阀件具有主体(23),主体具有外围的外圆周面(25),主体带有至少一个能够弹性变形的、相对于外圆周面(25)径向突伸的环形的密封盘(24),该密封盘具有两个彼此相向的轴向的端面(26、27),其中,至少一个轴向端面(26、27)在轴向上位于相对于阀壳体(3)受支撑的环形的阀座(15、16)的对面,该阀座包围溢流开口(18、19),且能够以在处于将溢流开口(18、19)闭塞的关闭位置以其两个端面(26、27)贴靠在密封盘(24)上,溢流开口将阀腔(2)的两个阀腔部分(17a、17b;17a、17c)连通起来,其中,密封盘(24)的径向外圆周面(38)同轴地被支撑环(42)包围,该支撑环限制密封盘(24)的变形且仅仅固定在密封盘(24)上,其特征在于,所述密封盘(24)的环体在横截面中观察具有钟形的造型,其带有矩形的横截面轮廓,其中在密封盘(24)的径向外圆周面(38)上开设出至少一个环形的保持槽(44),在该保持槽中形状配合地插入在支撑环(42)上构造的环形的保持凸起(45)。
2.如权利要求1所述的多路阀,其特征在于,支撑环(42)本身刚性地构造。
3.如权利要求1或2所述的多路阀,其特征在于,位于密封盘(24)侧的阀腔部分(17a)与工作通道(22b)连通,该工作通道能够与负载连接,而位于轴向相反侧的阀腔部分(17b)则与馈送通道(22a)连通,该馈送通道能够与压力源连接。
4.如权利要求1或2所述的多路阀,其特征在于,密封盘(24)能够轴向移动地设置在两个分别在轴向上面向它的环形的阀座(15、16)之间,所述阀座分别包围一个溢流开口(18、19),该溢流开口使得阀腔(2)的、密封盘(24)所在的、中间的阀腔部分(17a)与两个外部的阀腔部分(17b、17c)之一连接,其中,密封盘(24)能够在开关运动(5)的过程中交替地分别位于两个关闭位置之一,在该关闭位置,密封盘在配设的溢流开口(18、19)闭塞的情况下贴靠在环形的阀座(15、16)之一上,同时分别打开另一个溢流开口(19、18)。
5.如权利要求4所述的多路阀,其特征在于,中间的阀腔部分(17a)与工作通道(22b)连通,该工作通道能够与负载连接,而两个外部的阀腔部分(17b、17c)中的一个阀腔部分(17b)与馈送通道(22a)连通,另一个阀腔部分(17c)与卸载通道(22c)连通,该馈送通道能够与压力源连接,该卸载通道与低压区连接。
6.如权利要求1或2所述的多路阀,其特征在于,密封盘(24)保持在所述主体(23)的径向向外开口的环形槽(43)中。
7.如权利要求1或2所述的多路阀,其特征在于,支撑环(42)经过构造和布置,使得该支撑环并不遮盖密封盘(24)的两个轴向端面(26、27)。
8.如权利要求1或2所述的多路阀,其特征在于,支撑环(42)并不突出于密封盘(24)的两个轴向端面(26、27)。
9.如权利要求1或2所述的多路阀,其特征在于,支撑环(42)在轴向上至少短于密封盘(24)的径向外部的区域,其中,支撑环(42)设置在密封盘(24)上,使得支撑环在两个轴向端侧被密封盘(24)超过。
10.如权利要求1或2所述的多路阀,其特征在于,支撑环(42)仅仅在密封盘(24)的径向外圆周面(38)的区域中固定在密封盘(24)上。
11.如权利要求1或2所述的多路阀,其特征在于,支撑环(42)在轴向方向上形状配合地固定在密封盘(24)上,其中,支撑环附加地还力配合地固定在密封盘(24)上。
12.如权利要求1或2所述的多路阀,其特征在于,支撑环(42)借助于卡锁连接固定在密封盘(24)上。
13.如权利要求1所述的多路阀,其特征在于,保持槽(44)具有朝向槽底变窄的横截面形状,保持凸起(45)具有朝向其径向自由端区域变窄的横截面形状,其中,两个横截面形状具有修圆的轮廓,和/或彼此互补地构造。
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