CN105819088B - 用于瓶罩器的阀体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于瓶罩器的阀体装置，瓶罩器具有用于吸取和排出液体的柱体‑活塞‑装置、阀体装置、必要时容纳阀体装置的外壳、和用于紧固外壳和/或阀体装置在储存瓶或者类似机构上的紧固装置，阀体装置带有阀体、吸取阀芯和/或排出阀芯，阀体具有配属于相应的阀芯的阀容纳部，阀芯具有止挡区段、与其不同的紧固区段和与二者不同的密封区段，所属的阀容纳部具有与阀芯的区段匹配的止挡、紧固和密封区段并且在符合功能地装入阀芯时，紧固区段如下传递力地相互接合，使得不仅止挡区段而且密封区段平面地彼此贴靠。

Description

用于瓶罩器的阀体装置
技术领域
本发明涉及一种用于处理液体所用的瓶罩器(Flaschenaufsatzgerät)的阀体装置(Ventilblockanordnung)以及用于处理液体的瓶罩器。
背景技术
在用于处理液体的瓶罩器中涉及精确测量和运送储存瓶(Vorratsflasche)或者其它储存容器(Vorratsbehältnis)中的液体，其中，精确的测量在从储存瓶或者类似机构中吸收部分体积的液体到该瓶罩器中时和/或在从该瓶罩器朝外发出部分体积的液体到容器中时进行。
提及的类型的瓶罩器尤其是瓶罩分配器(Flaschenaufsatzdispenser)和量管(Bürette)。这样的瓶罩器在化学、生物和药学中在实验室中和在生产中大范围应用。
概念“液体”在当前而言优选地表示在化学、生物和药学等中在实验室中和在生产中应用的液体。优选地在此涉及带有相对粘度至大约300的液体(粘度参考水的粘度，在标准条件下测得)。在口语中，即该液体优选地是在从很稀液状的(dünnflüssig)至稍微厚液状的(dickflüssig)的范围中的那些液体。
对于提及的类型的瓶罩器，对液体吸收和/或液体发出的体积精确性以及对操作者可靠性有较高要求。通常来说，瓶罩器通过手来操作或者还通过执行器(Aktuator)来驱动。
以瓶罩分配器的形式的瓶罩器的典型的示例由EP 0 542 241 A2已知。本发明从该现有技术出发。对于以瓶罩分配器的形式的瓶罩器，在全部的范围中参考EP 0 542 241A2的公开内容。
以量管的形式的瓶罩器例如由EP 2 799 141 A2已知。以量管的形式的瓶罩器与以瓶罩分配器的形式的瓶罩器具有许多结构上的共同的细节。此外，就此而言在全部范围中还参考EP 2 799 141 A2的公开内容。
在此和接下来使瓶罩器始终在其运行状态中来说明，即在其紧固在储存瓶和类似机构上的状态中且大致竖直地取向。相应地，还说明一种用于这样的瓶罩器的阀体装置(也就是说同样在其运行状态中)、即装在处于其运行状态的瓶罩器中。
提及的类型的瓶罩器的重要的组成件是柱体-活塞-装置(Zylinder-Kolben-Anordnung)，在其辅助下能吸取且又排出液体。该装置具有限定纵向方向的柱体和在柱体中密封地可纵向移动地引导的活塞。在活塞中的柱体的向上运动中通过在柱体中形成负压吸收液体。在向下运动中又从柱体中排出在柱体中的液体。液体的流动一方面在吸取时另一方面在排出时通过阀体装置的阀转向。柱体-活塞-装置密封地与阀体装置和位于其中的管路连接。阀体装置本身又借助于紧固装置安装储存瓶或者类似机构上。
在阀体装置的阀体中存在吸取阀，其允许借助于吸取管从储存瓶中吸取液体。吸取管(大多以插上的软管的形式)较深地朝下延伸到储存瓶中。排出管路大约水平地从阀体开始延伸。在排出管路中或者在阀体中，排出阀处于排出管路的开始处。排出管路有时还有附加的转换阀(Umschaltventil)，经由该转换阀能够打开或关闭回到储存瓶中的回流管路。排出管路在连通口(液体在其处排出)处可具有塞子。
因为排出管路大约水平地从阀体突出且此外常常还承载之前阐释的转换阀，这是这样的侧，即从该侧出发操作员利用瓶罩器工作。这样的侧可称为瓶罩器的“前侧”。对置的侧是瓶罩器的“背侧”。在瓶罩器的电子的设计方案中带有相应的操作元件的显示器、优选地存在于瓶罩器的前侧处。
用于紧固瓶罩器的外壳和/或阀体装置在储存瓶或者类似机构上的紧固装置常常是螺纹装置、类似于外加螺母(Überwurfmutter)或者是在阀体本身中已加上的内螺纹，其用于拧紧在储存瓶的瓶颈上的外螺纹上(见开头所述的现有技术)。但基本上其它的紧固装置、如卡口系统或者短行程夹头(Kurzhub-Spannfutter)能够如根据在实验室中常见的锥形磨口连接(Kegel-Schliffverbindung)的形式的系统同样地使用。
当前涉及用于提及的类型的瓶罩器的阀体装置，且尤其涉及在阀体装置的阀体中的吸取阀和/或排出阀的装置。
在现有技术(本发明从其出发)中且在许多其它瓶罩器(EP 0 542 241 A2、EP 2799 141 A2、DE 32 08 436 A1)中吸取阀和排出阀相应地实施为独有的芯、即实施为吸取阀芯或排出阀芯。阀体对于每个阀芯具有配属的阀容纳部，在其中密封地且可更换地置入阀芯。
在现有技术中给出瓶罩器的阀体装置的阀体的设计(Konstruktion)，在其中吸取阀芯和排出阀芯以同样的方式来设计且插入阀体中。但还给出设计，在其中对于吸取阀芯选择确定的设计上的解决方案，而对于排出阀或排出阀芯实现其它设计上的解决方案。
发明内容
本发明的教导涉及瓶罩器和用于这样的瓶罩器的阀体装置(就此而言与这两个阀中的至少一个相关)，其中，该教导优选地确定用于两个阀的设计方案且适合于其。
在可更换的阀芯中的相关的阀的装置，具有明显的处理技术上和维修技术上的优点。在现有技术(本发明从其出发)中不仅阀芯而且阀容纳部设计成柱状且阀芯紧紧地插入阀容纳部直至阀容纳部的底部。阀容纳部的底部和柱形阀芯的端侧形成关联的止挡区段(Anschlagabschnitt)。止挡区段横向于由阀芯与从属的阀容纳部限定的纵轴线延伸。
阀芯和阀容纳部的彼此贴靠的止挡区段同时形成用于阀芯的环形的、平面的密封面。如果一方面阀体的材料且另一方面阀芯的材料相对硬和/或如果密封面稍不平，那么此处有时还插入附加的环形的密封部。
阀芯和阀容纳部的柱形的外壳面一方面形成紧固区段(Befestigungsabschnitte)，但另一方面还形成环绕的密封面。
在提及的类型的瓶罩器的其它实施形式中，此外柱形的阀芯在此外柱形的阀容纳部中松动地插入且借助于螺纹连接拧紧。
在提及的类型的瓶罩器的阀体装置中通常不仅阀体本身而且阀芯由适合于高压处理(Autoklavieren)的合成材料组成。详细地，对于在此典型地待使用的合成材料(其常常须满足在其相对化学物质的耐久性方面的特别的要求)一方面参考上述的现有技术(EP2 799 141 A2)，另一方面参考有关的专业文献且参考申请人的一般目录(BRAND总目录900(2013年6月)，第334-341页)。
重要的是，在提及的类型的瓶罩器的阀体装置中不仅阀体而且阀芯由合适于高压处理的合成材料组成。在高压处理中将实验设备按照DIN EN 285在高压处理中利用水蒸气在温度121°C时消毒。
在高压处理中，在此典型地待使用的合成材料(只要其处于压力载荷下)塑性地(即耐久地)变形。其仅留下剩余的弹性。如果想要避免在高压处理之后瓶罩器会在这或在那或多或少不密封，须在高压处理之前使阀芯从阀容纳部中移除或者在其中至少松动。
如果在高压处理中疏忽了前述措施，由此提及的类型的阀体装置最迟在多次高压处理之后不能使用。
该教导基于该问题，说明一种用于用来处理液体的瓶罩器的阀体装置，其具有以阀芯改善的密封。
之前指出的问题情况在带有如下特征的用于处理液体所用的瓶罩器的阀体装置中：
-瓶罩器具有用于吸取和排出液体的柱体-活塞-装置、阀体装置和用于紧固所述阀体装置在储存瓶上的紧固装置，
-所述阀体装置带有阀体和阀芯，
-所述阀体具有配属于阀芯的阀容纳部，
-所述阀芯能更换地且密封地置于所述阀容纳部中并且
-不仅所述阀体而且所述阀芯由合适于高压处理的合成材料组成，
通过如下特征来解决：
-所述阀芯具有止挡区段、与其不同的紧固区段和与二者不同的密封区段，
-所述阀容纳部具有与所述阀芯的区段匹配的止挡、紧固和密封区段并且
-在符合功能地装入阀芯时，所述阀芯的紧固区段与所述阀容纳部的紧固区段如下传递力地相互接合，使得不仅所述阀芯的止挡区段和所述阀容纳部的止挡区段而且所述阀芯的密封区段和所述阀容纳部的密封区段平面地彼此贴靠。
特别地，可以在不操作一个或多个阀芯的情况下高压处理，从而随后不损害阀体装置的功能优异性。
接着本发明的教导根据带有阀体的阀体装置结合在阀容纳部中的阀芯、优选地在吸取阀容纳部中的吸取阀芯来阐释。但该阐释此外尤其还适用于不仅对于吸取阀芯而且对于排出阀芯实现了根据本发明的设计的阀体装置。
首先根据本发明有意义(就此而言还如在现有技术中那样)的是，阀芯具有止挡区段且阀容纳部同样具有与其匹配的止挡区段。同样如在现有技术中那样设置，阀芯具有与止挡区段不同的紧固区段且阀容纳部具有与其匹配的紧固区段。在现有技术中在阀芯处的紧固区段在阀芯插入压座(Presssitz)中的情况下是阀芯的柱形的外壳面或者是布置在柱壳(Zylindermantel)处的外螺纹(其与在阀容纳部的内壁处的内螺纹接合)。
然而根据本发明，现在相对止挡区段和紧固区段，在阀芯处和在阀容纳部处产生与这两者不同的密封区段。不同于在现有技术中端侧的止挡区段，实现阀芯在阀容纳部中的密封效应，在根据本发明的阀体装置中密封效应主要借助于独立的密封区段达到。
在符合功能地装入阀芯时，阀芯和阀容纳部的紧固区段这样传递力地相互接合，使得不仅止挡区段而且密封区段平面地彼此贴靠。
根据本发明，通过止挡区段结合密封区段使用最小的静态的协调。当密封区段彼此贴靠时，他们这样长地且因此仅最小地变形直至止挡区段也彼此贴靠。
止挡区段通常大致垂直于由阀芯和所属的阀容纳部限定的纵向轴线延伸。但止挡区段还能够稍微不同于相对纵向轴线的垂直的角度延伸。就此而言，优选地不应超过相对垂直的角度的10°的偏差。
根据本发明，在止挡区段处没有附加的密封元件，止挡区段平面地彼此贴靠。止挡区段彼此的接触规定在插入阀芯到阀容纳部中时的固定点。如此确定阀芯与阀容纳部的尺寸，使得在该情况下密封区段还平面地彼此贴靠。由此产生在纵向轴线的方向上的大的密封面。
根据本发明的阀体装置确保在较小的由紧固区段有待施加的挤压力情况下有可靠的密封功能，其中，能够省去附加的密封部。尤其在根据本发明的设计中无需在高压处理之前拆卸或松开阀芯。将功能分布到不同的区段上引起必要的自由程度，以用于能够考虑到合成材料在高压处理时的变形的。
在根据本发明的阀体装置中的优选的设计看上去如下：在阀芯处的止挡区段布置在阀芯的前面的、位于阀容纳部中的端部处；密封区段在阀芯的对置的后面的端部的方向上连接着止挡区段进行布置并且紧固区段在阀芯的后面的端部的方向上连接着密封区段进行布置。
作为备选，也可将在阀芯处的止挡区段放在在密封区段与紧固区段之间，或者甚至朝前还放在紧固区段前。而之前所述的变体优点在于，平面地彼此贴靠的止挡区段还已经实现密封功能。
对于该陈述，即一区段“连接着”另外的区段地布置，优选地可意味着直接的连接。但该陈述不限于这样的理解。原则上还可能在区段之间存在一定的距离、即在一定程度上“中间区段”，其对于根据本发明的阀体装置的功能在本发明的范围中不是重要的。
之前已经为定向止挡区段进行陈述。对于密封区段的布置同样有优选的布置，其优选地又具有由阀芯和所属的阀容纳部限定的纵向轴线作为参考。就此而言推荐，使密封区段以相对纵向轴线的锐角、也就是说优选地以在1°与20°之间的角度、特别优选地以在2°与10°之间的角度取向。密封区段由此不平行于纵向轴线延伸使得对于密封效应相关的挤压力能够仅径向指向，而密封区段稍微与纵向轴线倾斜地延伸。由此能够在密封区段处通过在纵向轴线方向上起作用的分力实现足够的径向力作用。以此方式密封区段获得其最优的密封效应，而止挡区段通过其止挡作用限制合成材料物料在密封区段中的径向压力。
如果从优选的、带有关于纵向轴线回转对称的阀芯的变体出发，那么密封区段在之前阐释的方案中构造成截锥形。
但原则上还可非回转对称地实施阀芯和所属的阀容纳部，那么产生密封区段的棱柱的设计。
根据另外的优选的结构上的变体可设置，在阀容纳部处的密封区段相对纵向轴线的角度比在阀芯处的密封区段相对纵向轴线的角度大直到2.5°。以此方式在阀芯处的密封区段首先仅以线接触碰到在阀容纳部处的密封区段上。如果通过紧固区段在纵向轴线方向上施加力，则线接触通过密封区段的变形转换成面接触。随着时间流逝，通过如在高压处理时的高温特别加速地逐渐发生完全面接触和因此在密封区段上可靠的密封。
概念“平面地彼此贴靠”在这里不意味着密封区段已经立刻全平面地彼此贴靠。密封区段的彼此贴靠的面的尺寸相反能够在压力和温度的影响下增大直至最终产生密封区段彼此全平面的贴靠。
在本发明另一本身独立的教导中，具有特有的意义的是，之前所示的问题通过以下来方法解决：阀芯具有紧固区段和与其区别的密封区段；所属的阀容纳部具有与阀芯的区段匹配的紧固和密封区段；在符合功能地装入阀芯时紧固区段这样地传递力地相互接合使得密封区段平面地彼此贴靠；阀芯和所属的阀容纳部限定纵向轴线并且密封区段以相对纵向轴线的锐角、优选地相对纵向轴线在1°与20°之间的角度、尤其在2°与10°之间取向。在此省去止挡区段。在任何情况下阀体装置的相应的设计方案不用于止挡目的。彼此共同作用的、以锐角相对纵向轴线取向的密封区段适宜地借助于在紧固区段上相应地受限制的力施加本身还引起阀芯到阀容纳部中的运动路径的限制。
优选地还适用于该设计的是，密封区段构造成截锥形(当从回转对称的阀芯出发时)，或者设计成棱柱形(当从非回转对称地实施的阀芯出发时)。
其它优选的设计方案和改进方案涉及阀体和阀芯在密封区段的区域中的壁的结构上的设计。
对于阀体和阀芯的制造涉及的内容，推荐以合成材料注塑方法(Kunststoff-Spritzgussverfahren)制造。例如可对于阀体和阀芯使用含氟聚合物。
当选择且协调彼此共同作用的构件的合成材料以确保相互共同作用的构件在彼此贴靠的面处有针对性的变形时，根据本发明的阀体装置的设计是特别有意义的。就此而言表明适宜的是，不仅阀体的合成材料而且阀芯的合成材料具有在120°C时大于12Mpa的抗拉强度(EN ISO 12086)。在此特别优选的是，阀体的合成材料具有相比阀芯的合成材料超过40%至100%的抗拉强度(EN ISO 12086，在23°C时测得)。对此的示例在说明书(附图说明)的专门的部分示出。
到现在在本发明的教导方面还未进一步关于紧固区段的设计进行阐释。推荐的是，如此设计紧固区段，使得能够达到限定的力作用。在此特别优选，紧固区段设计为彼此接合的螺栓螺纹区段。还可考虑卡口连接(Bajonettverbindung)、短行程夹紧连接(Kurzhub-Spannverbindung)或栓塞连接(Stopfenverbindung)。但紧固区段作为螺栓连接的设计允许特别灵敏地将阀芯置入到阀容纳部中直至在拧入时止挡区段的彼此明显可觉察的止挡或者达到或超过至确定的极限力。后者可利用转矩工具(利用其将阀芯拧入或旋入阀容纳部中)来实现。
根据本发明，在吸取阀的阀芯处可布置且优选地在那单件地成形用于软管或其它的吸取管路(其够到储存瓶中)的插接管(Aufsteckstutzen)。
本发明的主题不仅是之前说明的用于处理液体所用的瓶罩器的阀体装置，而且是尤其用于处理液体的瓶罩器，其阀体装置以之前讨论的方式根据本发明地设计。
附图说明
接下来本发明现在根据仅示出优选的实施例的附图详细阐释。其中：
图1以透视性视图显示了用于处理液体的以瓶罩分配器的形式的瓶罩器；
图2以透视性视图显示了图1中的瓶罩器，而在排出管路中无转换阀；
图3以在阀体装置的区域中的剖面显示了图1中的瓶罩器；
图4a在吸取阀芯的范围中局部地显示了图3中的瓶罩器的阀体装置；
图4b以相应于图4a的示图局部地显示了另一实施例的阀体装置以及
图4c以相应于图4a的示图局部地显示了另一实施例的阀体装置。
具体实施方式
图1或图2各显示一个用于处理液体的根据本发明的瓶罩器1的优选的实施例，此处以瓶罩分配器的形式。
一般地，对于用于处理液体的瓶罩器、所谓的“液体处理器（Liquid Handling）”-设备可参考申请人的一般目录(BRAND 总目录900 (2013年6月))。在该文献中在结构和应用中全面地来阐释提及的类型的瓶罩器。此外，对于提及的类型的瓶罩器还可参考现有技术中的开头引用的来源。
对于在此以优选的实施例说明的瓶罩器，适用在开头在说明书中已陈述的上和下以及前和后的定义。瓶罩器1始终在图1中示出的在储存瓶2上的位置中作为存储容器的优选的示例来阐释，即使其在各个示图中不会示出在该位置中。
在图1或图2中示出的瓶罩器1在运行中安装在储存瓶2上。更精确地说，瓶罩器1借助于紧固装置3安装在储存瓶2的瓶颈上。如果储存瓶2的瓶颈有外螺纹，则紧固装置3例如可以是一种带有内螺纹的外加帽(Überwurfkappe)，其在下方安装在瓶罩器1处。但紧固装置3还可构造为塞状的插塞装置(Steckanordnung)的形式或者采用其它形状。重要的仅仅是，瓶罩器1能够借助于紧固装置3可靠地紧固在储存瓶2或其它匹配的储存容器上。
在图1或图2中在瓶罩器1处上方可见其柱体-活塞-装置5。当前，瓶罩器1具有柱体-活塞-装置5，其带有外部的包含柱体的柱体筒5'。在柱体-活塞-装置处存在机械的、可调的行程路径止挡件(Hubweganschlag)。
阀体装置4承载柱体-活塞-装置5，但本身在此(根据优选的教导)位于瓶罩器1的外壳6中，即在图1中不能直接看出。紧固装置3本身位于阀体装置4处，或者如在此处位于外壳6处。
排出管路7从瓶罩器1的外壳6朝前伸出，该排出管路7在示出的实施例中在支架状的、设计成角状的保持部8中进行布置和引导。排出管路7在尖部9中结束。在保持部8处紧固有保持板(Haltelasche)10，保持板保持密封帽(Verschlusskappe)11，利用其能够封闭在尖部9处的连通口9'且尖部9受到保护使液体免于滴出。
用于液体的吸取管路12从隐藏在外壳6中的阀体装置4朝下延伸到储存瓶2中。除了吸取管路12，在图1中可见回流管路13，通过其能够使液体在需要时替代地通过排出管路7导回到储存瓶2中。
适合于液体回流到储存瓶2中的转换阀14(其可借助于在保持部8的上侧处的扣件(Knebel)15操纵)在此位于阀体装置4和外壳6的外部并且在示出的且优选的在图1中示出的实施例中位于用于排出管路7的保持部8内部。
图2显示了以瓶罩分配器的形式的瓶罩器1，无转换阀14，即无“回配(Rückdosierung)”的功能，其在现有技术中详细阐释(EP 0 542 241 A2)。那么当然还省去回流管路13。
图3现在以剖面显示了图1中的瓶罩器1。对于本发明的目的，特别的意义适用于阀体装置4，此处在外壳6中可看出该阀体装置。阀体装置4通常由合成材料、尤其化学稳定的合成材料组成。阀体装置4具有许多通道和装入件，为此可详细参考开头阐释的现有技术。
当前，阀体装置4显示出阀体20、吸取阀芯21a和排出阀芯21b。此处所选的参考标记分类以此用于接下来在阐释实施例时仅示范性探讨阀芯21。但该阀芯21优选地是吸取阀芯，但还可以是排出阀芯。优选地，不仅吸取阀芯21a而且排出阀芯21b在接下来以详细说明的方式来设计和布置。
阀体20具有附属于阀芯21的阀容纳部22。即在图3的示图中有吸取阀容纳部22a和排出阀容纳部22b，因为就此而言示出的和优选的实施例显示出用于两个阀的相应的阀芯(而不应理解成对保护范围限制)。
在阀体20中指向下的吸取阀容纳部22a中存在吸取阀芯21a，该吸取阀芯朝下到储存瓶2中连接有吸取管路12。朝上到阀体20中的吸取阀容纳部22a处连接有吸取通道23，该吸取通道引导到柱体-活塞-装置5的柱体。在阀体20中从吸取通道23分支有在图3中指向右的排出通道24，该排出通道引导到排出阀容纳部22b中，排出阀芯21b位于其中。
在示出且优选的实施例中，转换阀14在液体的流动方向上位于排出阀芯21b之后。从图3可较好地看出。但还存在结构上的解决方案，在其中颠倒该顺序，也就是说转换阀在流动方向上位于排出阀之前。
对于根据本发明的阀体装置4的细节，现在参考图4a中放大的、局部的示图，该示图根据吸取阀的示例(但不应理解成由其限制)能详细示出根据本发明的阀体装置的结构。图4b和图4c显示了阀体装置4的修改过的实施形式，其接下来还更精确地阐释。
图4a显示了阀芯21可更换且密封地置入阀容纳部22中。在阀芯21中可见用于在此实施为阀球(Ventilkugel)的阀主体(Ventilkörper)21''的阀座21'。在此处示出的实施例中且在将阀芯21作为吸取阀芯的图示中，阀球(其形成阀主体21'')在自己的重力下放在阀座21'上且由此关闭吸取管路12。此处因此不设置阀弹簧，如在排出阀芯的情况下有利地设置那样，阀弹簧将阀主体21''压到阀座21'上。
在阀芯21中布置有阀壳(Ventilkäfig)21'''，其限制阀主体21''在朝上的路径段上的可运动性。阀壳21'''优选地置于阀芯21中且借助于卡钩结构(Schnapphakenstruktur)紧固。阀壳21'''朝着柱体那里具有止挡结构且侧向上具有多个用于阀主体21''的小腿件(Beinchen)。小腿件用作侧向上阀主体21''的引导件。在小腿件之间和在阀主体21''与阀芯21之间的空间用作通道，以用于能够以此方式被液体(在当前情况下在活塞的吸取冲程(Saughub)期间在柱体-活塞-装置5的柱体中)流经或环流。
不仅阀体20而且阀芯21分别由适合于在121°C时高压处理的合成材料组成。至于有关其参数方面不同的合成材料的说明，参考相关的专业文献以及如上已述还参考申请人的一般目录。
阀芯21具有止挡区段30、与此不同的紧固区段31和与这两个都不同的密封区段32。阀容纳部22具有与之匹配的止挡区段30、紧固区段31和密封区段32。
如从图4a中可见，根据本发明地这样进行设计，即在符合功能地装入阀芯21时紧固区段31这样传递力地相互接合使得不仅止挡区段30而且密封区段32平面上彼此贴靠。由此在密封区段32的区域中产生大的宽的密封面，其还由被彼此贴靠的止挡区段30添附的密封面补充。
在示出且优选的实施例中，阀芯21和配属的阀容纳部22限定纵向轴线且止挡区段30垂直于该纵向轴线延伸。以此止挡区段30具有最优的止挡作用。在纵向轴线的方向上进行的阀芯21的插入运动在与止挡区段30相互贴靠时突然结束。
一般在说明书的部分中已经提示过，止挡区段30还能够稍微倾斜于纵向轴线取向，最大的倾斜角度就此而言优选地相对纵向轴线的垂线大约10°。
不同于现有技术，阀芯21在阀容纳部22中的密封功能在任何情况下主要设置在密封区段32处。此外，密封区段32应在符合功能地装入阀芯21时平面地彼此贴靠。
对于阀芯21的设计，示出的且优选的实施例显示了，在阀芯21处的止挡区段布置在阀芯21的前面的、阀容纳部22所位于的端部处，在对置的阀芯21的后面的端部的方向上紧邻止挡区段30布置密封区段32并且在阀芯21的后面的端部的方向上紧邻密封区段32布置紧固区段31。
一般在说明的部分中已经提示出，原则上还可选择变型方案，在其中止挡区段30能够布置在紧固区段21与密封区段32之间或者还在前面的端部处甚至完全在紧固区段31之前。而在图4a中示出的设计中得出还在现有技术中已经存在的止挡区段30的密封效应，通过其辅助主要负责用于密封的密封区段32的密封效应。
示出的且优选的实施例此外显示了特别适宜的以密封区段32的取向的形式的设计。密封作用通过以下方式优化，即密封区段32相对于纵向轴线(优选地以在1°与20°之间、尤其在2°与10°之间的角度相对于纵向轴线)以锐角取向。止挡区段30在示出且优选的实施例中精确地垂直于阀芯21的纵向轴线取向，而密封区段32不是精确地平行于纵向轴线取向，而是以锐角取向。
如果从阀芯21和阀容纳部22的回转对称的实施方案(这相应于优选的设计)中出发，由此意味着之前说明的设计、即密封区段32几何上理想地构造成截锥形。与此不同的密封区段(例如具有在给出的角度中倾斜的且球体的面)在类似的压力情况下密封。密封区段的不同的表面的组合(例如一方面带有平的面且另一方面带有突出的环结构)提升密封作用。
彼此紧邻的构件在高压处理时在密封区段32处弹性地且塑性地变形(典型地变形小于1mm、例如约0.4mm)。存在静态的协调，其根据本发明地有针对性地使用，以用于在高压处理时的多次工序之后还确保阀芯21在阀容纳部22中最优的密封。
示出的且优选的实施例在图4a中由于尺寸不能看出：根据本发明优选的教导，密封区段32在阀容纳部22处相对于纵向轴线的角度能够比密封区段32在阀芯21处相对于纵向轴线大直到2.5°。以此方式在阀芯21处的密封区段32首先仅以线接触碰到在阀容纳部22处的密封区段32上。如果通过紧固区段31在纵向轴线的方向上施加力，由此线接触通过密封区段32的变形转变成面接触。随着时间流逝，通过如在高压处理时的高温特别加速地逐渐发生完全化面接触和因此在密封区段32上可靠的密封。
图4b显示了图4a中的阀体装置4的变形方案，在其中设置，密封区段32大致平行于纵向轴线布置在阀芯21的外部面上。相应地，在阀容纳部22处的密封区段32也实施成大致柱形。如此选择阀芯21在密封区段32的区域中的尺寸，使得在插入到阀容纳部22中时优选地产生压配合。通过紧固区段31(其如所述的那样优选地实施为彼此接合的螺栓螺纹区段)的作用，将阀芯21插入阀容纳部22中且由此将密封区段32陷入彼此平面贴靠。止挡区段30限制这样的插入运动。
在图4c中示出的再次修改过的根据本发明的阀体装置4的实施例仅具有紧固区段31和与此不同的、在阀芯21处和在阀容纳部22处的密封区段32。如图4c所示，密封区段32在此相对阀芯21的纵向轴线(优选地以在1°与20°之间、尤其在2°与10°之间的角度相对纵向轴线)处于锐角。所示的实施例显示了约4°的角度。
因为在示出的实施例中紧固区段31显示为螺栓螺纹区段，密封区段32必须构造成截锥形。在此还可指示此外在上描述的有关密封区段32的设计的备选方案的考虑。
在图4c中所示的设计中止挡区段不是功能上必要的。而是在阀芯21的尖部与阀容纳部22的底部之间可见明显的空隙。
图4a显示了示出的、优选的阀体装置4的实施例的另一结构上的特别之处。在此也同样规定，在阀容纳部22处的密封区段32构造在此处且优选地在阀体20中自由伸出的(freistehend)壁35处。为了实现此，在此在阀体20中在壁35之后存在空腔。在示出且优选的实施例中壁35有均匀的壁厚、优选地1mm至4mm的壁厚，尤其（如此示出）是2mm。在壁35的背侧上不存在连接件，壁35在背侧上自由伸出的。这保证了一方面几何上相同形式的密封区段32且另一方面产生最优相同形式的稳定性，以实现壁35和以此在壁35处的密封区段32的协调的变形。
在其它部位处、尤其在排出阀芯21b处，自由伸出的壁35还能够在外部布置在阀体20处。
以如在阀体20处的相应的方式，根据优选的教导还在阀芯21处设置有目的的设计。为此根据优选的教导规定，在阀芯21处的密封区段32构造在此处的且优选地阀芯21的自由伸出的壁36处。示出的且优选的实施例显示了阀芯21的壁36分层级，也就是说临近止挡区段30比临近紧固区段31稍微狭小。但总的来说注意，在密封区段32的区域中阀芯21的壁36的厚度不大于阀体20的壁35的厚度。
还如在现有技术中已经实践的那样，此外根据本发明还特别优选地规定，不仅阀体20而且阀芯21是以合成材料-注塑方法制造而成的构件。在此除了能够应用聚烯烃(例如：聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）)，合成材料的典型的示例是含氟聚合物(Fluorpolymere)，如聚四氟乙烯（PTFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、高氟化物（PFA）、四氟乙烯共聚物（ETFE）、全氟共聚物（FEP）或聚偏氟乙烯（PVDF）。
如已经多次示出的那样，本发明的教导是构件在密封区段32处有针对性地协调的、尽可能小的变形。这还应即使在高压处理之后或者在多次高压处理之后仍然有效，从而不损害阀芯21在阀容纳部22中的密封。
对于优化根据本发明地期望的结果，推荐另一优选的设计方案，其特征在于，不仅阀体20的合成材料而且阀芯的合成材料21具有在120°C时大于12Mpa的抗拉强度(EN ISO12086)。在120°C时抗拉强度的极限应确保，在多次高压处理之后还剩下充分的剩余的弹性。因此，结合密封区段32的呈现出的布置以特别有利地方式实现根据本发明的结果。
此外还能实现对于彼此贴靠的构件的合成材料的协调的材料配对。为此推荐，阀体20的合成材料具有比阀芯21的合成材料大40%至100%的抗拉强度(EN ISO 12086，在23°C时测得)。在满足这些结构上的规定的优选的实施例中，阀体20由含氟聚合物组成，其具有在23°C时500-1100Mpa的弹性模量(EN ISO 12086)。那么为此这样的含氟聚合物匹配于阀芯21，其有在23°C时约400-700Mpa的弹性模量(EN ISO 12086)。
根据本发明实现，阀体装置4在高压处理时无须彼此拆卸。能够如阀体装置现有的那样高压处理阀体装置，而无须担心在阀芯21处的不密封。
在图4a,b,c中示出的实施例显示了紧固区段31实施为彼此接合的螺栓螺纹区段。这是优选的设计方案，其能够使阀芯21特别灵敏地置入阀容纳部22中。备选方案例还如是卡口连接或者短行程夹头。但二者在到密封区段32上的力施加中不如螺纹连接那样精确。
在阀芯21处应存在力接合元件(Kraftangriffselement)，在其处能够以起匹配作用的工具接合，以用于实施紧固区段31的旋拧运动。为此进一步在下面更多地关于图4c的实施例。
在图4a中示出的实施例还显示了阀芯21的特别的设计，该阀芯在此是吸取阀芯21a。为了安装吸取管路12而规定，在吸取阀芯21a的后面的端部处布置用于软管或者类似机构的插接管40。相应于另一优选的特别适宜的设计规定，临近吸取阀芯21a的插接管40由吸取阀芯21a的经由环绕的空隙41间隔的支撑凸缘(Stützkragen)42围绕。优选地，支撑凸缘42与插接管40同样地在阀芯21处成形为单件。
从图4a中可获悉，环绕的空隙41至其底部逐渐变细。相反地，插接管40的壁更厚。这是有利的，因为吸取管路12在储存瓶2中应伸至底部且朝外弯曲。为了吸收这样的弯曲力，插接管40至到阀芯21中的过度部的壁的厚度增加。
从图4a中此外可获悉，插到插接管40上的软管(其形成到储存瓶2中的吸取管路12)利用其最前的区段能够压到空隙41中，在那里软管接着由支撑凸缘42结合插接管40可靠地密封地固定夹住。
根据本发明另一优选的教导，在阀芯21处除了止挡区段30，与其不同的紧固区段31以及与二者都不同的密封区段32之外还设置另一区段，该区段能够用于借助于手工工具施加转矩。那么阀芯21就此而言即具有总共四个不同的区段。
在图4c中示出的经修改的根据本发明的阀体装置4的实施例中，将阀芯21的支撑凸缘42用作另外的区段用于借助于手工工具施加转矩。在支撑凸缘42的下方连接紧固区段31的外轮廓处模制有适合于手工工具的力接合元件43，经由其能够传递转矩到阀芯21和彼此处于接合中的紧固区段31上。在图4b中示出这些力接合元件43作为径向模制的齿，齿能够容易地在合成材料注塑件中制造。
另一用于施加转矩的区段能够在前述实施例中的每个中存在于阀芯21处。尤其阀芯21的支撑凸缘42能够作为用于施加转矩的另外的区段应用于任意前述实施例中的中。
从在前面的实施中的整个示图中得出，本发明的教导不仅涉及作为更换件的用于瓶罩器1的阀体装置4，而且本发明的教导全部特别涉及瓶罩器1，在其中根据本发明置入阀体装置4。就此而言可参考前面的实施方案。
附图标记清单
1 瓶罩器
2 储存瓶
3 紧固装置
4 阀体装置
5 柱体-活塞-装置
5' 柱体筒
6 外壳
7 排出管路
8 保持部
9 尖部
9' 连通口
10 保持板
11 密封帽
12 吸取管路
13 回流管路
14 转换阀
15 扣件
20 阀体
21 阀芯
21a 吸取阀芯
21b 排出阀芯
21' 阀座
21'' 阀主体
21''' 阀壳
22 阀容纳部
23 在阀体中的吸取通道
24 在阀体中的排出通道
30 在21或22处的止挡区段
31 在21或22处的紧固区段
32 在21或22处的密封区段
35 在20中的壁
36 在21中的壁
40 插接管
41 空隙
42 支撑凸缘
43 力接合元件

Claims (21)

1.用于处理液体所用的瓶罩器(1)的阀体装置，
其中，所述瓶罩器(1)具有用于吸取和排出液体的柱体-活塞-装置(5)、阀体装置(4)和用于紧固所述阀体装置(4)在储存瓶(2)上的紧固装置(3)，
所述阀体装置带有阀体(20)和阀芯(21)，
其中，所述阀体(20)具有配属于阀芯(21)的阀容纳部(22)，
其中，所述阀芯(21)能更换地且密封地置于所述阀容纳部(22)中并且
其中，不仅所述阀体(20)而且所述阀芯(21)由合适于高压处理的合成材料组成，
其特征在于，
所述阀芯(21)具有止挡区段(30)、与其不同的紧固区段(31)和与二者不同的密封区段(32)，
所述阀容纳部(22)具有与所述阀芯(21)的区段匹配的止挡、紧固和密封区段并且
在符合功能地装入阀芯(21)时，所述阀芯(21)的紧固区段(31)与所述阀容纳部(22)的紧固区段如下传递力地相互接合，使得不仅所述阀芯(21)的止挡区段(30)和所述阀容纳部(22)的止挡区段而且所述阀芯(21)的密封区段(32)和所述阀容纳部(22)的密封区段平面地彼此贴靠。
2.根据权利要求1所述的阀体装置，其特征在于，
在所述阀芯(21)处的止挡区段(30)布置在所述阀芯(21)的前面的、位于所述阀容纳部(22)中的端部处，
所述密封区段(32)在所述阀芯(21)的后面的端部方向上连接所述止挡区段(30)进行布置并且
所述紧固区段(31)在所述阀芯(21)的后面的端部方向上连接所述密封区段(32)进行布置。
3.根据权利要求1或2所述的阀体装置，其特征在于，
所述阀芯(21)和所述阀容纳部(22)限定纵向轴线并且所述阀芯(21)的密封区段(32)和所述阀容纳部(22)的密封区段以相对所述纵向轴线锐角取向。
4.根据权利要求3所述的阀体装置，其特征在于，
所述阀芯(21)的密封区段(32)和所述阀容纳部(22)的密封区段构造成截锥形。
5.根据权利要求3所述的阀体装置，其特征在于，
在所述阀容纳部(22)处的密封区段相对所述纵向轴线的角度比在所述阀芯(21)处的密封区段(32)相对所述纵向轴线的角度大直到2.5°。
6.根据权利要求3所述的阀体装置，其特征在于，
所述阀芯(21)的密封区段(32)和所述阀容纳部(22)的密封区段以在1°与20°之间的角度相对所述纵向轴线取向。
7.根据权利要求1所述的阀体装置，其特征在于，
所述阀芯(21)实施为吸取阀芯(21a)和/或排出阀芯(21b)。
8.用于处理液体所用的瓶罩器(1)的阀体装置，
其中，所述瓶罩器(1)具有用于吸取和排出液体的柱体-活塞-装置(5)、阀体装置(4)和用于紧固所述阀体装置(4)在储存瓶(2)上的紧固装置(3)，
所述阀体装置带有阀体(20)和阀芯(21)，
其中，所述阀体(20)具有配属于阀芯(21)的阀容纳部(22)，
其中，所述阀芯(21)能更换地且密封地置于所述阀容纳部(22)中并且
其中，不仅所述阀体(20)而且所述阀芯(21)由合适于高压处理的合成材料组成，
其特征在于，
所述阀芯(21)具有紧固区段(31)和与其不同的密封区段(32)，
所述阀容纳部(22)具有匹配于所述阀芯(21)的区段的紧固和密封区段并且
在符合功能地装入阀芯(21)时，所述阀芯(21)的紧固区段(31)与所述阀容纳部(22)的紧固区段如下传递力地相互接合，使得所述阀芯(21)的密封区段(32)和所述阀容纳部(22)的密封区段平面地彼此贴靠，
所述阀芯(21)和所述阀容纳部(22)限定纵向轴线并且所述阀芯(21)的密封区段(32)和所述阀容纳部(22)的密封区段以相对所述纵向轴线的锐角取向。
9.根据权利要求8所述的阀体装置，其特征在于，
所述阀芯(21)的密封区段(32)和所述阀容纳部(22)的密封区段构造成截锥形。
10.根据权利要求8所述的阀体装置，其特征在于，
在所述阀容纳部(22)处的密封区段相对所述纵向轴线的角度比在所述阀芯(21)处的密封区段(32)相对所述纵向轴线的角度大直到2.5°。
11.根据权利要求8所述的阀体装置，其特征在于，
所述阀芯(21)的密封区段(32)和所述阀容纳部(22)的密封区段以在1°与20°之间的角度相对所述纵向轴线取向。
12.根据权利要求8所述的阀体装置，其特征在于，
所述阀芯(21)实施为吸取阀芯(21a)和/或排出阀芯(21b)。
13.根据权利要求1或8所述的阀体装置，其特征在于，
在所述阀容纳部(22)处的密封区段构造在所述阀体(20)中自由伸出的壁(35)处。
14.根据权利要求13所述的阀体装置，其特征在于，
所述阀体(20)的壁(35)具有1mm至4mm的均匀的壁厚。
15.根据权利要求13所述的阀体装置，其特征在于，
在所述阀芯(21)处的密封区段(32)构造在所述阀芯(21)的自由伸出的壁(36)处。
16.根据权利要求15所述的阀体装置，其特征在于，
所述阀芯(21)的壁(36)具有1mm至4mm的均匀的壁厚。
17.根据权利要求1或8所述的阀体装置，其特征在于，
不仅所述阀体(20)而且所述阀芯(21)是以合成材料注塑方法制造而成的构件。
18.根据权利要求1或8所述的阀体装置，其特征在于，
不仅所述阀体(20)的合成材料而且所述阀芯的合成材料(21)具有在120°C时大于12Mpa的抗拉强度，
其中，所述阀体的合成材料(20)比所述阀芯的合成材料(21)大40%至100%的抗拉强度。
19.根据权利要求1或8所述的阀体装置，其特征在于，
所述阀芯(21)的紧固区段(31)与所述阀容纳部(22)的紧固区段实施为彼此接合的螺栓螺纹区段。
20.根据权利要求1或8所述的阀体装置，其特征在于，
所述阀芯(21)实施为吸取阀芯(21a)并且在所述吸取阀芯(21a)的后面的端部处布置了用于吸取管路(12)的插接管(40)，
其中，所述插接管(40)在所述吸取阀芯(21a)附近由所述吸取阀芯(21a)的经由环绕的空隙(41)间隔的支撑凸缘(42)围绕，
其中，所述插接管(40)在所述吸取阀芯(21a)处单件地模制。
21.用于处理液体的瓶罩器，
带有用于吸取和排出液体的柱体-活塞-装置(5)、阀体装置(4)和用于紧固所述阀体装置(4)在储存瓶(2)上的紧固装置(3)
其特征在于，
所述阀体装置(4)根据权利要求1至20中任一项进行实施。
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