CN105492808B - 阀 - Google Patents

Abstract

提出一种阀（1），该阀具有至少一个布置在阀套（2）的空隙（3）中的密封圈（7），所述密封圈拥有具有U形横截面的密封壳体（25），在所述密封壳体中布置了环状的密封元件（17）。所述密封壳体（25）的两条壳体支臂（28）中的至少一条壳体支臂构造为导引支臂（28a），所述导引支臂引起对穿过所述密封圈（7）的阀芯（8）的横向支撑以及线性的移动导引。

Description

阀

技术领域

本发明涉及一种阀，所述阀具有阀套（Ventilgehäuse）和活塞状的阀芯（Ventilschieber），所述阀芯在执行线性的转换运动（Umschaltbewegung）的情况下能够在不同的工作位置之间轴向移动地布置在所述阀套的、具有中心的纵轴线的空隙中，并且所述阀此外具有至少一个同轴地包围在所述空隙中的阀芯的密封圈，所述密封圈拥有具有U形的横截面和两条彼此对置的壳体支臂（Gehäuseschenkel）的、相对于所述阀套位置固定地得到固定的、环状的密封壳体，所述密封壳体围成一个接纳室，该接纳室在径向上在里面具有在侧向上被两条壳体支臂围住的、缝隙状的壳体开口，并且在所述接纳室中同轴地布置了环状的密封元件，所述密封元件一方面构造用于静态地密封地与所述密封壳体的内部面共同作用并且另一方面构造用于动态地密封地与所述阀芯的外周面共同作用，其中，所述密封元件为了进行动态的密封而具有布置在所述壳体开口的区域中的、动态的密封区段，所述动态的密封区段在其工作位置中的至少一个工作位置中以密封接触同轴地围住所述阀芯。

背景技术

从EP 0 475 070 A1中公开的、这种类型的阀配备了多个同轴地彼此先后相随地布置的密封圈，所述密封圈拥有在横截面上U形的密封壳体并且借助于这个密封壳体被固定在阀套的空隙中。每个密封壳体都限定了一个接纳室，在所述接纳室中布置了由弹性体材料构成的密封元件，该密封元件一方面静态地、密封地抵靠在所述密封壳体的内部面处并且另一方面以一个动态的密封区段从所述密封壳体的、在径向上处于里面的、缝隙状的开口中穿过，所述壳体开口用于相对于活塞状的阀芯进行动态的密封。所述动态的密封作用从以下情况中产生：所述阀芯在其工作位置之间转换时沿着所述动态的密封区段滑动。在此，至今所述密封圈的密封元件除了其密封功能之外也相对于所述阀芯履行导引功能，方法是：所述密封元件沿着横向方向对所述阀芯进行支撑并且由此在所述阀芯的转换运动中对其进行导引。在此不利的是，所述阀芯只能通过施加较高的驱动力这种方式来移动，这给所述转换速度增添了负担。此外，存在着以下问题：可能在所述阀芯的外周面上涂上的润滑剂被紧密地抵靠的密封元件刮掉，从而尤其在较长的运行间隔之后可以观察到所述阀芯附着在所述密封元件处的倾向，这只能通过较高的驱动力连同相应高的能耗来得到补偿。

在由DE 196 03 719 A1和EP 0 472 910 A1公开的阀中可以看到类似的问题。

从EP 1 847 736 B1中公开了一种密封装置，对于该密封装置来说在两个机器元件之间进行密封的密封圈浮动地布置在其中一个机器元件的安装槽中，其中，所述密封圈具有在所述安装槽中发挥静态的密封作用的、静态的密封件并且此外具有相对于其中另一个机器元件进行动态的密封的第二密封件。在纵剖面中观察，所述密封圈基本上构造为T形。

发明内容

本发明的任务是，提供一种阀，该阀的阀芯在进行较好的动态的密封时能够容易通过地移动。

该任务结合开头所提到的特征通过以下方式得到解决：所述密封壳体的、壳体支臂中的至少一条壳体支臂构造为导引支臂，所述导引支臂拥有至少一个在径向上指向里面的导引面，所述导引面通过与所述阀芯的外周面的直接的接触在不取决于配属的密封元件的情况下引起对于所述阀芯的横向支撑和线性的移动导引。

通过这种方式，对所述阀芯进行动态的密封和线性导引的功能彼此分开，并且被分配到所述至少一个密封圈的不同的组件上。布置在所述密封壳体的接纳室中的密封圈一如既往地负责密封，所述密封圈可以以动态的密封区段密封地围住所述阀芯，其中，所述阀芯能够相对于所述动态的密封区段在轴向上移动，用于能够运动到相应所期望的工作位置中。在不取决于所述密封元件的情况下，所述阀芯通过所述密封壳体的、刚性的壳体支臂中的至少一条壳体支臂得到横向支撑和线性的移动导引，所述壳体支臂根据其功能而被称为导引支臂。这条导引支臂拥有至少一个在径向上指向里面的导引面，所述导引面用于横向于所述阀芯的转换运动的方向对所述阀芯进行支撑并且使所述阀芯在其相对于阀套的定向中稳定化。因为所述导引任务因此由所述密封壳体来承担，所以所述密封元件用来将阀芯围住的预应力可以被降低到较小的尺度，所述尺度保证所期望的密封质量并且还是能够使所述阀芯容易通过地移动。通过这种方式，可以用所述阀来实现较高的转换速度或者较短的转换时间，并且还显著地减轻了润滑膜可能被刮去或者所述阀芯附着的问题。

本发明的有利的改进方案从从属权利要求中得知。

尽管原则上可以将所述密封壳体的两条壳体支臂构造为导引支臂，但是被视为有利的是，仅仅将所述两条壳体支臂中的唯一一条壳体支臂作为导引支臂来实现。在这种情况下，而后被没有构成导引支臂的壳体支臂所围住的横截面大于被所述导引支臂的导引面所围住的横截面。用这项措施将所述导引区域限制到所述阀芯的、较窄的轴向的区域上，从而比如可以排除歪斜（Verkantung）。

此外有利的是，所述导引面不是连续的、本身封闭的环形面，而是由多个相对于彼此以间距围绕着所述阀芯分布地布置的导引面区段所组成。所述阀芯由此可以沿着其外周分布地在多个部位处局部地得到支撑。通过这种方式在所述密封壳体与所述阀芯之间产生在面积上较小的接触区域，这在较好的横向支撑的情况下保证了较小的滑动摩擦。

所述导引面区段有利地在相对于所述导引支臂的相邻的区域径向向里伸出的导引凸起处构成。在这里比如可以谈及导引分段。这些导引凸起尤其构造为板状。优选所述导引面区段在不取决于其造型的情况下以均匀分布的形式围绕着所述阀芯来布置。

所述密封元件有利地如此构成并且布置在所述密封壳体中，使得至少其动态的密封区段以及优选所述密封元件在其总体上能够在垂直于所述密封圈的纵轴线的径向平面中相对于所述密封壳体浮动地运动。通过这种方式，可以对制造及安装公差进行补偿，而没有不利地提高所述密封元件与所述阀芯之间的面压力。

为了使所述阀芯可以容易通过地滑动，被所述导引面围住的横截面有利地稍许大于所述阀芯的横截面，从而在这两个组件之间存在最小的运转游隙（Laufspalt），所述运转游隙尤其处于十分之一毫米范围内。因此，通常所述阀芯从未与整体上将其包围的导引面处于接触之中，而是仅仅与所述导引面的一个或者多个部分区域处于接触之中。尽管如此，由于所述密封元件的径向的柔韧性，在所述密封元件与所述阀芯之间始终确保有不受限制的密封接触，即使所述阀芯由于所述运转游隙而应该横向于所述密封圈的纵轴线经历最小的位置偏差。

为了有助于所述环状的密封元件的径向的柔韧性，有利的是，在所述密封元件在径向上指向外面的外周面与所述密封壳体在径向上指向里面的内周面之间构造了自由的环形缝隙，有利地如此选择该环形缝隙的缝隙高度，使得所述密封元件可以完全放入到所述接纳室中，而没有与所述密封壳体在径向上指向里面的内周面相接触。

在所述阀套的空隙中有利地相对于彼此以轴向间距布置了多个将所述阀芯包围的密封圈。优选全部的密封圈都彼此独立地以不能在轴向上运动的方式被固定在所述阀套处。被视为特别有利的是一种压入固定，对于所述压入固定来说每个密封圈都以其密封壳体被压入到所述阀套的空隙中并且以压配合被固定在其中。

采取如下措施是有利的：所述措施防止所述密封元件在径向上从所述密封壳体的接纳室中拉出、尤其是防止建立在所述密封元件处出现的流体压差的基础上或者建立在吸力作用（Sogwirkung）的基础上的拉出力。这些止动措施包括至少一个在轴向上伸出地构造在所述密封元件处的止动凸起（Sicherungsvorsprung），所述止动凸起嵌合到在侧向上在所述密封壳体的内部面处构成的、轴向的止动凹处中，从而沿着径向的方向产生形状配合连接。

被视为特别有利的是，所述密封元件在其两个在轴向上彼此相反的侧面处分别拥有一个止动凸起，其中，而后所述密封壳体在其壳体支臂朝向彼此的内部面处分别拥有轴向的止动凹处，配属的止动凸起嵌合到所述止动凹处中。在所有实施例中，有利的是，每个止动凸起和每个止动凹处都构造为环状并且相对于所述密封圈的纵轴线同心地布置。

在所述阀的一种优选的设计方案中，优选每个密封圈的密封壳体都构造为多件的结构并且拥有布置在所述两条壳体支臂之间的、在径向上处于外面的、环状的底部区段，其中，至少所述两条壳体支臂中的一条构造为相对于所述底部区段分开的、在接合区域中被固定在所述底部区段处的体。被视为特别有利的是，每条壳体支臂都相对于所述环状的底部区段单独地构成并且在自身的接合区域中被固定在这个底部区段处。

在所述密封壳体的接纳室的内部，在所述底部区段在径向上指向里面的内周面中有利地构造了在径向上朝里面敞开的、设计为环形槽的密封槽，所述密封元件以其在径向上布置在外面的、静态的密封区段放入到所述密封槽中，其中，这个静态的密封区段构造用于静态地、密封地在轴向上与所述密封槽的两个在所述底部区段中相互对置的槽侧面（Nutflanken）共同作用。

通过这种方式，可以实现所述密封壳体的、成本有利的、多件的结构，因为可以放弃所述相应的接合区域的严密密封的设计方案。所述密封元件作为流体密封的闭锁元件起作用，因为它一方面以其动态的密封区段抵靠在所述阀芯处并且另一方面以其静态的密封区段抵靠在所述密封槽的至少一个槽侧面上，使得穿过接合区域进入到所述接纳室中的流体不会转移到所述密封元件的对置的一侧。尽管如此当然也可以密封构造所述接合区域。然而省去了麻烦的密封性检查，因为可能出现的不密封性对所期望的功能没有不利的影响。

优选所述密封圈在其静态的密封区段的、在轴向上彼此相反的侧面处设有突出的密封区域，该密封区域比如构造为环状的密封棱边或者构造为环状的密封凸缘（Dichtwulst），并且该密封区域可以以较高的轴向的面压力抵靠在所述密封槽的槽侧面处，从而实现高质量的密封。

被视为特别有利的是，如此构造所述静态的密封区段，使得其宽度小于所述密封槽的宽度，从而对于所述密封元件来说产生相对于所述密封壳体的轴向的可动性并且所述静态的密封区段根据在所述密封元件处存在的、轴向的压差在轴向上在密封的情况下要么能够朝所述密封槽的一个槽侧面压紧要么能够朝所述密封槽的另一个槽侧面压紧。这尤其也具有以下优点：所述密封元件能够以处处受限制地可运动的方式布置在所述密封壳体中，使得其可以最佳地相对于所述阀芯来定向，而不必经历变形。

附图说明

下面借助于附图对本发明进行详细解释。在附图中示出：

图1是按本发明的阀的、一种优选的实施方式的纵剖面，其中,仅仅用点划线勾画出布置在端侧的封闭体（Abschlusskörper）和用于对所述阀进行操纵的驱动器件；

图2是在图1中用点划线框住的、处于密封圈的区域中的区域的、放大的图示，其中，还再次特别地示出了所述密封圈的截取部分，并且其中，所述密封圈的剖面相应于图4中的III-III来伸展；

图3以相应于图2的图示方式示出阀的截取部分，其中，密封圈具有替代的结构形式；

图4是所述阀的、沿着按照图1和2的箭头IV的视线方向用投向所述密封圈之一的、轴向的视线看的正视图，其中，所述阀芯也像在图2和3中一样仅仅用点划线勾画出来；

图5是密封圈的透视的单个图示；

图6是在按照图2的密封圈中存在的、环状的密封元件的、透视的单个图示；以及

图7是在按照图3的密封圈中存在的、环状的密封元件的、透视的单个图示。

具体实施方式

只要未作其它说明，以下解释适用于所有实施例。

在其总体上用附图标记1表示的阀优选拥有作为多路阀的构造并且拥有阀套2，在该阀套中构造了具有线性的伸长的、优选构造为柱筒轮廓的空隙3。所述空隙3拥有假想的中心的纵轴线4，该中心的纵轴线用点划线勾画出来。

在周围在轴向上彼此隔开的部位处多条穿过所述阀套2的阀通道5汇入到所述空隙3中。在所述空隙3的、与所述阀通道5中的相应一个相通的空隙区段6之间，相应一个拥有特殊的构造的密封圈7被放在所述空隙3中，下面还要进一步对所述密封圈的构造进行探讨。无论如何，优选多个具有同轴的布置方式并且具有相互间的轴向的间距的密封圈7布置在所述空隙3中。

两个在轴向上处于外面的空隙区段6中的每个空隙区段在其轴向的外侧面处有利地同样被密封圈7围住。

在所述空隙3中同轴地延伸着构造为活塞状的阀芯8。这个阀芯8同轴地延伸穿过多个密封圈7。它拥有与所述空隙3的纵轴线4重合的纵轴线12。

所述阀芯8拥有至少一个并且优选拥有多个相对于彼此以轴向的间距布置的控制区段13，所述控制区段相应地限定所述阀芯8在径向上定位的外周面14。在轴向上相邻的控制区段13之间分别延伸着一个具有相比于所述控制区段13更小的横截面的连接区段15。通过有控制地施加驱动力，可以促使所述阀芯8沿着一个轴向方向或者沿着另一个轴向方向进行通过双箭头勾画出来的线性的转换运动16，用于将其置于相对于所述阀套2和所述密封圈7不同的工作位置中，在不同的工作位置中所述阀通道5在不同的模式中彼此相连接或者彼此流体密封地分开。

具体来讲，如果布置在与相关的阀通道5相连接的空隙区段6之间的密封圈7被所述阀芯8的连接区段15穿过，始终在两条阀通道5之间产生流体连接。因为所述连接区段15拥有比由密封圈7围成的内部横截面更小的横截面，所以产生环状的溢流缝隙（Überströmspalt），所述溢流缝隙对于流体可供使用于在所述阀通道5之间溢流。

如果通过所述阀芯8的相应的定位所述控制区段13之一占据穿过相关的密封圈7的位置，两条相邻的阀通道5之间的连接流体密封地闭锁。在这种情况下，所述密封圈7以属于其的环状的密封元件17同心地在四周以密封接触抵靠在所述相关的控制区段17的外周面14处。

在转换过程中，所述阀芯8以其至少一个控制区段13沿着至少一个环状的密封元件17滑动，直至其已经到达所期望的工作位置。因为所述阀芯8因此可以相对于对其进行密封的密封元件17在轴向上运动，所以将所述环状的密封元件17的、具体地与外周面14处于密封接触之中的区段称为动态的密封区段18。

所述阀套2可以在一个端侧处或者在两个端侧处分别拥有一个优选以能够松开的方式布置的封闭体22。每个封闭体22都在所述空隙3的两个端侧之一处限制所述空隙3。所述空隙3可以容易地延伸到两个封闭体22的里面。

所述阀1有利地配备了驱动器件23，所述驱动器件能够有控制地将驱动力施加到所述阀芯8上，用于能够引起所述转换运动16。优选这些驱动器件23由至少一个能够用电来操纵的预控制阀机构23a、23b所构成，所述预控制阀机构尤其包括磁阀或者其它类型的、能够用电来操纵的阀。在这里，通过电的激活可以沿着一个轴向方向和/或另一个轴向方向引起对于所述阀芯8的流体加载，用于使其在所述空隙3中在轴向上移动。驱动流体尤其是压缩空气。

不过，所述阀1比如也可以直接能够用电来操纵地实施，其中，所述驱动器件23是机电的、电磁的和/或电动力的类型的驱动器件，使得其在通电时将由于原理而产生的驱动力施加到所述阀芯8上。

所述实施例的阀1被设计为5/2-换向阀，其中，它具有五条阀通道5，这些阀通道能够通过所述阀芯8的两个不同的工作位置不同地彼此相联结。一条阀通道5在此是能够与外部的压力源相连接的馈给通道5a，而两条另外的阀通道5则构造为能够与负载相连接的工作通道5b、5c，并且还有两条另外的阀通道5则作为卸荷通道5d、5e起作用，所述卸荷通道与降压部（Drucksenke）并且尤其是与大气相连接。在两个转换位置中的每个转换位置中，所述馈给通道5a与同时与所述卸荷通道分开的工作通道5b或者5c相连接，而另一条工作通道5c或者5b在与馈给通道5a分开的情况下与所述卸荷通道5d或者5e之一相连接。

不过，所述按本发明的设计方案也可以用在具有其它的功能的阀中，比如用在2/2换向阀中或者用3/2换向阀中，此外，所述按本发明的原理不仅适合于开关阀而且适合于比例阀。

安装在所述阀1中的密封圈1的数目尤其取决于配属的阀类型。因此，比如2/2换向阀可以配备仅仅一个密封圈7。

所述阀1的密封圈7彼此间相同地构成，从而详细说明可以依据所述密封圈7之一。在所述实施例中，所述阀1可以配备按照图2的密封圈7，但是作为替代方案也可以容易地配备按照图3的密封圈7。原则上同样可以考虑密封圈7的两种类型的混合。

所述密封圈7拥有纵轴线24，该纵轴线在被安装在所述空隙3中的状态中与所述空隙3的纵轴线4重合。

所述密封圈7拥有与所述纵轴线24同轴的、环状的密封壳体25，该密封壳体优选拥有刚性的结构并且该密封壳体拥有至少基本上为U形的横截面。这种横截面在通过所述纵轴线24和与其垂直的径向轴线26撑开的剖切平面中产生。这种横截面可以在图1到3中看出来。所述密封壳体25比如可以由塑料材料或者由金属或者由复合材料来构成。

如此布置所述密封圈7，使得其横截面的U形开口在径向上指向里面并且朝向所述纵轴线24。相应地，所述密封壳体25拥有在径向上处于所述U形开口的外部的、环状的底部区段27和两条沿着所述密封圈7的轴向的方向以间距相互对置的壳体支臂28，所述壳体支臂相应地围绕所述纵轴线24来延伸并且从所述底部区段27出发在径向上向里伸展。所述两条壳体支臂28与在径向上处于外面的区域中将所述两条壳体支臂28连接起来的底部区段27一起限定了一个被称为接纳室32的环形室，该环形室以一个由所述U形开口所限定的、缝隙状的壳体开口33在径向上向里朝所述纵轴线24的方向敞开。所述壳体开口33环状地围绕着所述纵轴线24延伸。

所述两条壳体支臂28有利地分别拥有孔板（Lochscheibe）的外形。所述环状的底部区段27有利地拥有套筒状的结构。

已经提及的环状的密封元件17与所述密封壳体25同轴地布置在所述接纳室32中。它有利地由一种具有橡胶弹性的特性的材料构成，并且在此尤其是由弹性体材料构成。就此而言，它能够弹性地、可逆地变形。

所述密封元件17在径向上处于里面的环状的区段形成已经提到的动态的密封区段18。它具有在径向上向里定向的密封面，所述密封面被称为动态的密封面34并且所述密封面沿着所述纵轴线12的周边方向在四周以密封接触抵靠在所述阀芯8当前被密封圈7包围的控制区段13的外周面14处。如果所述阀芯8执行转换运动16，那么所述外周面14就沿着所述动态的密封面34滑动直至最后连接区段15到达所述密封圈7的内部的区域中，并且由此取消所述动态的密封区段18与所述阀芯8之间的任何密封接触。

所述环状的密封元件17拥有另一个密封区段，该密封区段被称为静态的密封区段35，因为它在所述接纳室32的内部引起相对于所述密封壳体25的静态的密封。在这种静态的密封的范围内，它密封地抵靠在所述密封壳体25将接纳室32围住的内部面36处。

如果所述密封圈7被控制区段13穿过，那就存在着闭锁状态，在所述闭锁状态中所述空隙3处于密封圈7的彼此相反的侧面上的区域流体密封地彼此隔开。这从在所述动态的密封区段18与所述阀芯8之间的密封接触中产生，并且此外从同时的在所述静态的密封区段35与所述密封壳体25之间的密封接触中产生。所述环状的密封元件17本身在总体上构造为不让流体通过。另外，所述密封壳体25也在密封的情况下被固定在所述阀套2处，从而在所述密封壳体25与所述阀套2之间不会有流体通过。这种得到密封的固定结构优选通过以下方式来产生：所述密封壳体25被压入到所述空隙3中，使得其在径向上从外面通过所述空隙3的内周面37来加载并且力配合地得到固定。压力大到产生静态的密封接触，所述静态的密封接触防止流体通过。

可以理解的是，为了在所述密封壳体25与所述阀套2之间进行密封，在需要时也还可以再设置额外的密封器件或者可以在总体上实现另一种密封原理。

如果所述环状的底部区段27拥有柱筒状的、在装入到所述空隙3中之前相对于所述空隙3的横截面拥有较小的过盈量的外周面38，尤其产生可靠的、同时进行密封的压配合，从而在压入到所述空隙3中时产生牢固的压配合，并且所述密封圈7在没有额外的保持器件的情况下仅仅通过所述压配合被固定在所期望的位置处。

两条仅本身看来相应地环状地构造的壳体支臂28中的一个可以被设计为导引元件，所述导引元件引起对由其包围的阀芯8在其径向的方向上的横向支撑，使得所述阀芯8为了执行所述转换运动16而以能够沿着其纵轴线12的轴线方向线性移动的方式被导引。由于这种导引特性，相关的壳体支臂28被称为导引支臂28a。如果所述阀芯8以控制区段13的外周面14穿过所述导引支臂28a，总是产生所述横向支撑。

所述阀1的所有密封圈7有利地彼此相同地构成，使得每个密封圈7都有助于对所述阀芯8相对于所述阀套2进行横向支撑和线性导引。不过可能的是，仅仅给所述多个密封圈7中的一些密封圈配备导引支臂28a。应该如此进行所述布置，使得所述阀芯8在每个轴向位置中以其外周面14被至少两个密封圈7的导引支臂28a所包围。由此保证了所述阀芯8相对于所述阀套2的准确的定向。

作为导引支臂28a的功能从以下情况中产生：所述相关的壳体支臂28、28a拥有至少一个并且优选拥有刚好一个在径向上指向里面的导引面42，所述导引面围绕着所述密封圈7的纵轴线24来延伸并且因此也沿着周边方向围绕着所述阀芯8来延伸。这个导引面42如此构成，使得其可以通过与所述阀芯8的外周面14的直接的接触并且尤其在不取决于配属的密封元件17的情况下引起对于所述阀芯8的所提到的横向支撑。

所述阀芯8有利地相对于所述阀套2仅仅通过所述密封圈7的存在的导引支臂28a能够移动地得到导引。其它的导引器件成为多余并且因此优选不存在。

所述导引面42可以是连续地围绕着所述阀芯8延伸的环形面。但是，被视为有利的是在所述实施例中所实现的实施方式，在该实施方式中所述导引面42由多个相对于彼此以间距围绕着所述阀芯8分布地布置的、独立的导引面区段42a所组成。这些在径向上朝向所述阀芯8的导引面区段42a中的每个导引面区段都优选弯曲成圆弧状，其中，其曲率半径优选稍许大于所述阀芯8的外周面14的半径。在所述导引面区段42a与所述阀芯8之间的可能的接触尤其表现为线接触。

所述导引面区段42a有利地由在径向上向里伸出的导引凸起43的、在径向上向里指向所述密封圈7的纵轴线14的边缘面所构成，所述导引凸起43是所述导引支臂28a的单件式组成部分并且所述导引凸起有利地构造为板状。在所述导引支臂28a的周边方向（所述周边方向是围绕着所述纵轴线24的方向）上，在彼此先后相随的导引凸起43之间分别存在所述导引支臂28a在径向上向外回置的区域，该区域任何时候都不会与所述阀芯8相接触。

所述导引面区段42a有利地均匀地围绕着所述阀芯8来分布。所述导引面区段42a沿着所述导引支臂28a的周边方向的周向延伸有利地小于处于其之间的、在径向上向外回置的区域。

所述导引面42或者所述导引面区段42a的总体围住被所述阀芯8穿过的横截面，该横截面如此与所述阀芯8的外周面14的横截面相协调，使得所述阀芯8一方面可以容易通过地穿过所述导引支臂28a进行滑动，但是另一方面为了使其位置横向稳定而在径向上得到支撑。这一点有利地通过以下方式得到实现：所提到的横截面根据间隙配合的类型来彼此协调，从而在理想地进行同心的定向时在所述阀芯8与所述导引面42之间存在最小的、优选最大处于十分之一毫米范围内的运转游隙。通过这种方式可以可靠地防止所述阀芯8在所述导引支臂28a中被卡住。

所述两条壳体支臂28中的仅仅一条壳体支臂有利地构造为导引支臂28a，而另一条壳体支臂28则围住了大于由所述导引面42围住的导引横截面的横截面，使得所述另一条壳体支臂28无论什么时候都不会直接与所述阀芯8相接触。通过这种方式可以避免在其它情况下可能出现的静态的过限定（Überbestimmung），因为所述两条壳体支臂28在轴向上彼此靠得很近。仍然完全可以在相应的制造精度中在所描述的意义上将所述两条壳体支臂28构造为导引支臂28a。

尤其结合至少一条壳体支臂28的、所描述的导引功能而有利的是，所述环状的密封元件17以能够相对于所述配属的密封壳体25在垂直于所述密封圈7的纵轴线24的径向平面26a中浮动地运动的方式布置在所述接纳室32中。这种在附图中在44处通过双箭头来表明的、在径向上浮动的可动性优选适用于所述整个密封元件17、但是至少适用于在阀1的运行中与所述阀芯8的外周面14直接接触的动态的密封区段18。

用所述密封元件17的这种浮动的、也就是在径向上可活动的支承尤其实现：在所述阀芯由于在所述外周面14与所述导引面42之间可能存在的最小的运转游隙而应该改变其相对于所述密封壳体25的径向位置时，没有提高在所述动态的密封面34与所述阀芯8之间的面压力。通过这种方式，所述阀芯8的容易通过性不受与公差相关地在所述径向平面26a中可能出现的最小的位置变化损害。

如果如此构造所述密封元件17使得其拥有足够强大的、内部的、弹性的、能够对所述阀芯8可能的横向运动进行补偿的变形能力，而没有相关地提高压向所述外周面14的压紧力，这种效应也可以在没有所述密封元件17的浮动的支承的情况下得到保证。

所述密封壳体25和所述环状的密封元件17有利地在其径向的尺寸方面如此彼此协调，使得在所述密封元件17在径向上指向外面的外周面45与所述密封壳体25在径向上指向里面的内周面46之间在所述接纳室32的内部构造了自由的环形缝隙47、也就是气隙。该自由的环形缝隙47同心地在径向上在所述密封元件17与所述密封壳体25之间延伸。所提到的内周面46有利地是所述内部面36的、在径向上在里面在所述底部区段27处构成的面区段。所提到的外周面45有利地是在径向上处于外面的静态的密封区段35的密封元件17的外周面。

尤其所述自由的环形缝隙47在径向上关于所述纵轴线24测得的缝隙高度如此定尺寸，使得保证了所述密封元件17的、所提到的在径向上浮动的支承。

所述密封元件17的、在径向上关于所述纵轴线14测得的尺寸有利地小于所述接纳室32从所述内周面46直至所述导引面42所测得的、在径向上测得的深度。

优选所述密封元件17在其两个彼此在轴向上相反的侧面48a、48b处分别拥有在轴向上伸出的止动凸起49a、49b。这些止动凸起49a、49b中的每个止动凸起都有利地相对于所述纵轴线24环状地并且同轴地布置。

此外，所述密封壳体25在所述接纳室32的内部在所述内部面36的两个在轴向上朝向彼此的侧向的内部面区段52a、52b处分别拥有与处于相同的一侧上的止动凸起49a、49b配属的、轴向的止动凹处53a、53b。两个轴向的止动凹部53a、53b中的每个止动凹部也相对于所述纵轴线24环状地并且同轴地布置。

通过这种方式，所述止动凸起49a、49b和止动凹处53a、53b成对地关联，其中，止动凸起49a、49b分别在轴向上放入到与其配属的轴向的止动凹处53a、53b中。

通过这种方式，每个止动凸起49a、49b都沿着轴向的方向后面卡住在径向上指向外面的、由配属的轴向的止动凹处53a、53b的侧面形成的止动面54。

在一种未示出的实施例中，仅仅在所述密封元件17的轴向侧上布置了止动凸起和配属的止动凹处。此外一种实施方式可行，在该实施方式中所述嵌合到彼此中的止动凸起和止动凹处相应地围绕着所述纵轴线24仅仅延伸了一段。

所述彼此协作的止动凸起49a、49b和止动凹处53a、53b限定了一种止动装置，该止动装置防止不受欢迎地径向地将所述密封元件17从所述接纳室32中拉出。这样的拉出在其他情况下可能会通过在打开或者关闭过程中在所述动态的密封区段18处产生的吸力作用而引起。

通过所述止动措施，引起所述密封元件17近似形状配合地固定在所述密封壳体25中。不过，所述嵌合到彼此中的止动组件、也就是所述止动凸起49a、49b和止动凹处53a、53b的径向的尺寸彼此如此协调，使得存在着径向的活动间隙，所述活动间隙没有损害对按照箭头44的、浮动的可动性。

所述止动凸起49a、49b可以布置在所述密封元件17处不同的区域中。图2的实施例示出了一种变型方案，在该变型方案中所述止动凸起49a、49b相对于所述静态的密封区段35以径向的间距与此相关地更靠近所述纵轴线24布置。所述止动凸起49a、49b在这里尤其处于所述密封元件17将所述静态的密封区段35与所述动态的密封区段18单件地连接起来的过渡区段55中。

在一种作为替代方案的、示范性地在图3中示出的实施方式中，所述止动凸起49a、49b直接由所述静态的密封区段35所构成或者是这个静态的密封区段35的组成部分。在这里，所述轴向的止动凸起49a、49b有利地如此位于所述密封元件17处径向上外面，使得其有助于形成所述外周面45。

所述至少一个止动凸起49a、49b作为所述静态的密封区段35的组成部分来实现，这样具有特别容易地制造所述密封元件17的优点。

所述密封壳体25优选拥有使所述密封元件17的装入过程得到简化的、多件的构造。在此，两条壳体支臂28有利地构造为相对于所述底部区段27分开的体或者构件，其相应地以合适的方式被固定在所述底部区段27处。所述密封壳体25优选包括三个彼此固定的、以两条壳体支臂28和所述环状的底部区段27来构成的、分开的体。

每条壳体支臂28有利地在不取决于相应另一条壳体支臂28的情况下在自身的接合区域56中被固定在所述底部区段27处。通过这种方式产生刚性的、具有U形的横截面轮廓的密封壳体25。

不仅所述两条壳体支臂28而且所述底部区段27都有利地有助于形成所述接纳室32的内部面36。

优选所述环状的底部区段27在其两个轴向的外部面57处分别设有同心地布置的、环状的接合槽58，配属的、在轴向上安置的、环状的壳体支臂28以其在径向上处于外面的、外部的边缘区域62嵌合到所述接合槽58中，并且借助于这个外部的边缘区域62来固定。具体来讲，优选通过所述底部区段27的、对接合槽58进行限定的区域的、局部的塑性变形来固定所述壳体支臂28，从而产生在径向上向里伸展的、塑性变形的保持区段63，所述保持区段在轴向上在外面在径向上搭接配属的壳体支臂28并且沿着轴向的方向将配属的壳体支臂28与所述底部区段27夹紧。这是一项有效的并且能够容易地实施的固定措施。

同样可以考虑使用其它的、用于将所述壳体盖28固定在所述底部区段27处的方式。比如每条壳体盖28可以咬合或卡锁到一个接合槽58中。此外例如焊接连接或者粘合连接是可行的。这种列举不应该被理解为终结的列举。

所述静态的密封区段35可以有利地如此与所述密封壳体25的内部面36密封地共同作用，从而在上面所提到的闭锁状态中在所述阀1的运行期间即使一个接合区域56和/或另一个接合区域56让流体通过也不可能在所述密封元件17的两个轴向侧之间进行流体转移。这具有以下优点：在将所述壳体支臂28固定在所述底部区段27处时不必特别关注流体密封的连接，这降低了制造成本。在所述实施例中，所述接合区域在实际上没有流体密封地被封闭。

优选所述特别的静态的密封功能从设计为具有在径向上指向里面的槽开口的环形槽的密封槽64中产生，所述密封槽64在所述接纳槽32的内部构造在所述环状的底部区段27的、在径向上向里定向的内周面46中，并且所述密封元件17以其在径向上布置在外面的、静态的密封区段35放入到所述密封槽64中。在此所述静态的密封区段35如此构成，使得其可以相应地在密封的情况下抵靠在所述密封槽64两个朝向彼此并且以轴向的间距彼此对置的槽侧面65处。因为每个在所述底部区段27与壳体盖28之间存在的接合区域56都处于所述密封槽64之外，所以在所述静态的密封区段35与至少一个槽侧面65之间的静态的密封接触形成有效的、流体密封的闭锁机构，该闭锁机构阻止在所述密封元件17的两个轴向侧之间的流体转移。

所述环状的底部区段27有利地至少在对密封槽64进行限定的区域中并且优选在其总体上单件地构造。

所述密封槽64限定了所述接纳室32在径向上处于外面的边缘区域。

如果所述壳体支臂28中的仅仅一条壳体支臂是相对于所述环状的底部区段27分开的体并且另一条壳体支臂28与所述环状的底部区段27单件地构成，所描述的静态的密封功能也是有利的。甚至在所述密封壳体25的完全单件式结构形式中，所提到的静态的密封结构以有利的方式防止流体在所述接纳室32的内部围绕密封元件17流动。

如果在所述静态的密封区段35彼此在轴向上相反的侧面处分别构造了至少一个能够压紧到配属的槽侧面65处的突出的密封区域66，由于特别显著的面压力而可以获得最佳的静态的密封。这个突出的密封区域66不中断地同心地围绕着所述密封元件17的纵轴线来延伸。

所述突出的密封区域66比如可以相应于在图2中所示出的实施例来构造为凸缘状并且构成密封凸缘，该密封凸缘相对于所述静态的密封区段35在径向上相邻的面区段在轴向上伸出。这样的密封凸缘有利地轮廓经过倒圆。

图3示出了所述突出的密封区域66的另一种优选的实现方式。在这里所述突出的密封区域66拥有密封棱边的形状，所述密封棱边在所述径向的外周面45与所述静态的密封区段35的每个轴向的侧面之间的过渡区域中构成，尤其是通过以下方式来构成：所述静态的密封区段35的轴向的侧面相对于所述径向平面26a倾斜并且在径向上向外分出。

所述静态的密封区段35可以如此构成，使得其始终在密封的情况下同时抵靠在所述密封槽64的两个槽侧面65处。但是，一种实施方式被视为特别有利，在该实施方式中所述静态的密封区段35拥有比所述密封槽64更小的宽度，并且其中，所述环状的密封元件17在总体上带有轴向的间隙并且因此能够轴向运动地被接纳在所述密封壳体25中，使得所述静态的密封区段35作为替代方案可以密封地抵靠到所述密封槽64的两个槽侧面65中的一个槽侧面处或者密封地抵靠到另一个槽侧面处。

将所述静态的密封区段35压紧到所述两个槽侧面65中的哪个槽侧面上取决于在轴向上加载所述密封元件17的流体压力情况。根据在轴向上作用于所述密封元件17的压差，将所述密封元件17在所述接纳室32的内部朝一个轴向的方向移动或者朝另一个轴向的方向移动并且将其压紧到配属的一个槽侧面65处，其中，所述密封元件被从另一个槽侧面65上提取出。

在图2和3中，在所述密封圈7的被框住的截取部分中示出了一种运行状态，在该运行状态中由于向右起作用的压差所述密封元件17按照箭头67相对于所述密封壳体25被移动并且在静态的密封的情况下被压紧到与移动方向相反地定向的槽侧面65处。

所述密封元件17通过所描述的设计方案有利地以在轴向上浮动或者能够受限地运动的方式布置在所述接纳室32的内部，这使得其能够在转换运动16的一开始与所述阀芯8一起运动，并且在所述阀芯8已经具有一定的动能使得支持在所述动态的密封面34与所述阀芯8的外周面14之间的、轻微附着的接触松开时，所述密封元件17才碰到沿着运动方向布置在前面的槽侧面65并且停止。

如果所述密封圈7配备了上面所提到的轴向的止动凹处53a、53b中的至少一个止动凹处，那么有利的是，所述静态的密封区段35如此成形使得其同时形成每个止动凸起49a、49b。这适用于图3的实施例。在此，而后相应的止动凹处的至少一个区段有利地由所述密封槽64构成。

按照图3，所述两个轴向的止动凹处53a、53b分别由两个区段所组成，在这两个区段中的一个区段构造在所述底部区段27中并且另一个区段构造在配属的壳体支臂28中。所述止动凹处53a、53b在底部区段27中构造的区段同时是所述密封槽64的区段。每个径向的止动面64在这里都构造在所述壳体支臂28中的一个处。

尤其如此选择所述密封槽64的径向的深度，使得所述静态的密封区段35可以在不取决于所述密封元件17的、当前相对于所述密封壳体25所占据的径向位置的情况下以密封接触抵靠在所述槽侧面65处。如果在所述密封元件17与所述密封壳体25之间的同轴的定向在进行所述阀芯8的转换运动16时应该最小地变化，由于所述密封元件的、优选的在径向上浮动的支承，所述静态的密封区段35甚至能够在保持密封接触的情况下在径向上沿着其当前所抵靠的槽侧面65滑动。

Claims (15)

1.阀，具有阀套（2）和活塞状的阀芯（8），所述阀芯在执行线性的转换运动（16）的情况下能够在不同的工作位置之间轴向移动地布置在所述阀套（2）的、具有中心的纵轴线（12）的空隙（3）中，并且所述阀此外具有至少一个同轴地包围在所述空隙（3）中的阀芯（8）的密封圈（7），所述密封圈拥有一环状的密封壳体（25），该密封壳体（25）具有U形的横截面和两条彼此对置的壳体支臂（28）并且该密封壳体（25）相对于所述阀套（2）位置固定地得到固定，所述密封壳体围成接纳室（32），该接纳室在径向上在里面具有在侧向上被两条壳体支臂（28）围住的、缝隙状的壳体开口（33），并且在所述接纳室中同轴地布置了环状的密封元件（17），所述密封元件一方面构造用于静态地密封地与所述密封壳体（25）的内部面（36）共同作用并且另一方面构造用于动态地密封地与所述阀芯（8）的外周面（14）共同作用，其中，所述密封元件为了进行动态的密封而具有布置在所述缝隙状的壳体开口（33）的区域中的、动态的密封区段（18），所述动态的密封区段在其工作位置中的至少一个工作位置中以密封接触同轴地包围所述阀芯（8），其特征在于，所述密封壳体（25）的壳体支臂（28）中的至少一条壳体支臂构造为导引支臂（28a），所述导引支臂拥有至少一个在径向上指向里面的导引面（42），所述导引面通过与所述阀芯（8）的外周面（14）的直接的接触在不取决于配属的密封元件（17）的情况下引起对于所述阀芯（8）的横向支撑和线性的移动导引。

2.按权利要求1所述的阀，其特征在于，通过使由另一条壳体支臂（28）围住的横截面大于由所述导引支臂（28a）的导引面（42）围住的横截面，所述密封壳体（25）的两条壳体支臂（28）中的仅仅一条壳体支臂构造为导引支臂（28a）。

3.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，所述导引面（42）由多个相对于彼此以间距围绕所述阀芯（8）分布地布置的导引面区段（42a）组成。

4.按权利要求3所述的阀，其特征在于，所述导引面区段（42a）在相对于所述导引支臂（28a）的相应相邻的区域在径向上向里伸出的导引凸起（43）处构造，所述导引凸起有利地构造为板状。

5.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，至少所述密封元件（17）的动态的密封区段（18）在垂直于所述密封圈（7）的纵轴线（24）的径向平面（26a）中相对于所述密封壳体（25）能够浮动地运动地构造。

6.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，整个密封元件（17）在垂直于所述密封圈（7）的纵轴线（24）的径向平面（26a）中相对于所述密封壳体（25）能够浮动地运动地构造。

7.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，在所述密封元件（17）在径向上指向外面的外周面（45）与所述密封壳体（25）在径向上指向里面的内周面（46）之间构造了自由的环形缝隙（47），该环形缝隙能够实现所述密封元件（17）相对于所述密封壳体（25）的径向的可动性。

8.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，在所述阀套（2）的空隙（3）中相对于彼此以轴向间距布置了多个包围所述阀芯（8）的密封圈（7）。

9.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，所述密封元件（17）具有至少一个在轴向上伸出的止动凸起（49a、49b），所述止动凸起嵌合到在侧向上在所述密封壳体（25）的内部面（36）处构造的、轴向的止动凹处（53a、53b）中，从而防止所述密封元件（17）在径向上从所述密封壳体（25）的接纳室（32）中拉出。

10.按权利要求9所述的阀，其特征在于，所述密封元件（17）在其在轴向上彼此相反的侧面（48a、48b）处分别具有止动凸起（49a、49b），所述止动凸起嵌合到所述密封壳体（25）的内部面（36）的、两个彼此对置的轴向的止动凹处（53a、53b）之一中。

11.按权利要求9所述的阀，其特征在于，所述至少一个止动凸起（49a、49b）和所述至少一个止动凹处（53a、53b）构造为环状。

12.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，所述密封壳体（25）多件地构造并且拥有布置在所述两条壳体支臂（28）之间的、在径向上处于外面的、环状的底部区段（27），其中，所述两条壳体支臂（28）中的至少一条壳体支臂构造为相对于所述底部区段（27）分开的、在接合区域（56）中固定在所述底部区段（27）处的体，其中，在所述密封壳体（25）的接纳室（32）的内部、在所述底部区段（27）在径向上指向里面的内周面（46）中构造了在径向上朝里面敞开的、设计为环形槽的密封槽（64），所述密封元件（17）以其在径向上布置在外面的、静态的密封区段（35）放入到所述密封槽（64）中，所述静态的密封区段构造用于静态地密封地在轴向上与所述密封槽（64）的两个在所述底部区段（27）中相互对置的槽侧面（65）共同作用。

13.按权利要求12所述的阀，其特征在于，每条壳体支臂（28）都构造为相对于所述底部区段（27）分开的、在自身的接合区域（56）中固定在所述底部区段（27）处的体，其中，所述密封槽（64）处于两个接合区域（56）之间。

14.按权利要求12所述的阀，其特征在于，所述密封圈（7）在其静态的密封区段（35）的彼此在轴向上相反的侧面处分别具有至少一个设计为密封棱边或者密封凸缘的突出的密封区域（66），该密封区域能够静态地密封地抵靠在所述密封槽（64）的相邻的槽侧面（65）处。

15.按权利要求12所述的阀，其特征在于，所述静态的密封区段（35）具有比所述密封槽（64）更小的宽度，其中，所述环状的密封元件（17）能够轴向运动地布置在所述密封壳体（25）中，使得所述密封元件通过在运行中在轴向上加载于其的流体压力能够密封地在轴向上压紧到所述密封槽（64）的槽侧面（65）中的相应一个槽侧面处。