CN105829784B - 阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀，包括阀壳体(12)，过程介质可以流过阀壳体，并且在阀壳体中设置有包围通流孔口(16)的阀座(17)，设置在阀杆(19)上的阀构件(18)与该阀座关联的方式使得阀构件(18)可借助于阀杆(19)的行程在闭合位置和开放位置之间移动，在闭合位置阀构件(18)以不透压力介质的方式紧密地位于阀座(17)上，在开放位置阀构件(18)被从阀座(17)提起，其中阀壳体(12)中容纳有密封装置(65)，阀杆(19)到达穿过密封装置并且密封装置密封阀杆通道；以及包括阀驱动器(28)，其具有驱动器壳体(29)和可移动地布置在驱动器壳体(29)中并且能经受流体压力作用而产生阀杆(19)的行程的工作壁(34)，并且其中在阀壳体(12)上设置有阀壳体接口(49)并且在驱动器壳体(29)上设置有驱动器壳体接口(50)，阀壳体接口和驱动器壳体接口被提供用于联接阀壳体(12)和驱动器壳体(29)。驱动器壳体(29)具有设置在工作壁(34)的前侧并界定工作壁(34)的作业空间(35)的壳体基座(32)，在所述壳体基座上定位有驱动器壳体接口(50)。

Description

阀
技术领域
本发明涉及一种阀，其具有阀壳体，过程介质可以流过阀壳体，并且在阀壳体中定位了包围通流孔口的阀座且分配了阀构件，阀构件安装在阀杆上的方式使得阀构件可借助于阀杆的行程在闭合位置和开放位置之间移动，在闭合位置阀构件以不透过程介质的密封的方式配合在阀座上；在开放位置阀构件被从阀座提起，其中阀壳体中容纳密封装置，所述密封装置被阀杆穿过其中并且密封阀杆通道；以及具有阀驱动器，所述阀驱动器具有驱动器壳体和可移动地布置在驱动器壳体中的工作壁，所述工作壁可以经受流体压力并且产生阀杆的行程，并且其中在阀壳体上提供有阀壳体接口并且在驱动器壳体上提供有驱动器壳体接口，以用于连接阀壳体和驱动器壳体。
背景技术
例如在EP 0 897 076 B1中描述了这种类型的阀。所述专利中公开的阀被设计为隔膜阀并且具有呈膜的形式的阀构件，所述阀构件通过压力件连接到阀杆。所述阀杆进而连接到呈活塞形式的驱动器构件。活塞在驱动器壳体内被可移动地引导。为此目的，驱动器壳体具有螺纹连接到为阀壳体的一部分的中间件的壳体顶部。阀杆穿过所述中间件并且进而通过螺钉固定到阀壳体的基座零件。所述膜夹在中间件与阀壳体的基座零件之间。活塞的可能受到压力作用的活塞腔室因此由中间件的内壁以及壳体顶部的内壁的界定。
在驱动器的拆卸过程中，壳体顶部从中间件拧下来。此外，有必要断开阀杆与活塞之间的连接。另一个选项是将中间件和壳体顶部一起从阀壳体的其余部分去除。这涉及旋松阀壳体的基座零件与中间件之间的螺钉。然而，这也会使膜的夹持变松，以至于剩余的阀壳体基座部现在已不具有膜，并且因此不再有可能闭合阀的通流孔口。
发明内容
本发明的问题是产生一种上文提及的类型的阀，所述阀可以简单的方式组装和/或拆卸，并且特征在于比从现有技术已知的阀更大的功能性。
这个问题通过具有下述特征的阀来解决：
所述阀具有阀壳体，过程介质能流过阀壳体，并且在阀壳体中定位有包围通流孔口的阀座且分配有阀构件，所述阀构件安装在阀杆上的方式使得所述阀构件能借助于所述阀杆的行程在闭合位置和开放位置之间移动，在闭合位置所述阀构件以不透过程介质的密封的方式配合在所述阀座上；在开放位置所述阀构件被从所述阀座提起，其中所述阀壳体中容纳有所述阀杆穿过其中并且密封阀杆通道的密封装置；以及具有阀驱动器，所述阀驱动器具有驱动器壳体和可移动地布置在所述驱动器壳体中的工作壁，所述工作壁能经受流体压力并且产生所述阀杆的行程，并且其中在所述阀壳体上提供有阀壳体接口并且在所述驱动器壳体上提供有驱动器壳体接口，以用于连接阀壳体和驱动器壳体，其特征在于，所述驱动器壳体在所述工作壁的前侧具有界定用于所述工作壁的作业空间的壳体基座，在所述壳体基座上提供有所述驱动器壳体接口，
其中，所述壳体基座具有底部基础零件，所述底部基础零件压力密封地连接到所述驱动器壳体的其余部分并且具有界定所述作业空间的内壁；以及驱动器侧接口零件，所述驱动器侧接口零件具有所述驱动器壳体接口并且连接到所述底部基础零件，
其中，所述驱动器侧接口零件被设计为与所述底部基础零件分开的部件，并且附接到所述底部基础零件，
其中，所述阀壳体具有阀壳体基座部，以及流体侧接口零件，所述流体侧接口零件具有所述阀壳体接口并且连接到所述阀壳体基座部，
其中，所述流体侧接口零件被设计为与所述阀壳体基座部分开的部件，并且能够附接到所述阀壳体。
根据本发明的阀的区别事实在于：驱动器壳体在工作壁的前侧具有界定用于工作壁的作业空间的壳体基座，驱动器壳体接口提供在所述壳体基座上。
根据本发明的阀被分成若干功能模块，每个功能模块独自可完全起作用。因此，例如，驱动器壳体可以简单的方式通过释放驱动器壳体与阀壳体之间的接口处的接口连接松开。容纳在阀壳体中的密封装置确保阀壳体甚至是在驱动器被去除的情况下都能形成可以单独使用的闭合单元。具体而言，这使得有可能在不存在驱动器的情况下将阀壳体或阀配件安装在过程介质管线上。在不存在驱动器的情况下，这将比存在驱动器的情况下更容易装配，这是因为不仅重量较轻，而且更小的总尺寸。另外，有可能在驱动器壳体被去除的情况下对阀壳体执行压力试验，这因此意味着所有流体侧工作步骤可以在附接阀驱动器之前完成。容纳在阀壳体中的密封装置因此严密地密封过程介质，而不管阀驱动器是否连接。
原则上来说，阀由阀壳体和阀配件组成。对于阀驱动器，有可能使用流体式、电气式、磁性和手动式(例如，借助于手轮来工作)阀驱动器。可能的阀配件是角座阀、直座阀或隔膜阀配件。阀因此可能具有阀驱动器部件和阀壳体部件，它们各自可以是呈预组装模块的形式，所述预组装模块可以轻松且迅速地组装在一起或彼此分开。
在本发明的改进中，连接到工作壁的工作杆穿过壳体基座，并且用于密封工作杆的通道的密封器件被容纳在壳体基座中。
在一种特别优选的方式中，壳体基座具有底部基础零件，所述底部基础零件压力密封地连接到驱动器壳体的其余部分并且与界定作业空间的内壁连接；以及驱动器侧接口零件，所述驱动器侧接口零件具有驱动器壳体接口并且连接到底部基础零件。
驱动器侧接口零件可能是与底部基础零件分开的部件，并且附接到底部基础零件。
在本发明的改进中，阀壳体具有阀壳体基座部，以及流体侧接口零件，所述流体侧接口零件具有阀壳体接口并且连接到阀壳体基座部。因此，在一种优选的方式中，阀壳体接口形成在流体侧接口零件上，而对应的驱动器壳体接口位于驱动器侧接口零件上。
优选地，流体侧接口零件是与阀壳体基座部分开的部件，并且可以尤其是可释放地附接到阀壳体。流体侧接口零件优选地是中空圆柱形形式。由于这种可释放的紧固到阀壳体基座部，因此可以根据需要轻松且迅速地更换流体侧接口零件。总之，这产生了增强的模块化。适合于与阀壳体基座部的可释放连接的是例如螺纹连接。可替代地，流体侧接口零件和阀壳体基座部可以制造为单一工件。
在本发明的发展中，密封装置被容纳在流体侧接口零件中。
特别适合于这一目的的是将密封装置提供在与阀壳体分开的密封圆筒中，所述密封圆筒被设计为备用式预组装模块并且附接到阀壳体。
阀壳体、密封圆筒和连接的阀驱动器因此是彼此分开制造的单元，它们可以轻松且迅速地进行组装在一起或拆卸。这使得有可能快速且成本有效地更换容易磨损的密封件。
有利的是，密封圆筒具有圆筒壳体，其中容纳了包括密封器件的密封组件，所述密封组件通过弹簧器件来偏置靠在圆筒壳体上并且以密封的方式配合在阀杆上。
在本发明的发展中，工作杆和阀杆在另外的内接口上被或可以彼此连接。有利的是，这一另外的内接口在阀壳体接口和驱动器壳体接口彼此连接的情况下定位在与环境封闭隔离的腔室中。这将防止污物进入到内接口的区域中。
在本发明的改进中，工作壁是呈可以向其施加流体压力的工作活塞的形式。工作活塞有利地是流体式线性驱动器的一部分。可以经受流体压力的膜还可被设想为可以向其施加流体压力的工作活塞的替代物。
作业空间可以是呈可以经受流体压力的作业腔室的形式。可替代地，虽然还将设想作业空间仅可用于容纳用于工作壁加压的弹簧器件，但也将提供可以经受流体压力的另外的作业腔室。
在一种特别优选的方式中，所述阀包括附接零件，所述附接零件可以取代驱动器壳体在阀壳体接口处与阀壳体连接，并且以附接状态将阀杆压入到其闭合位置中。通过这种方式，所述阀因此可以利用其处于闭合位置的阀构件而安装在过程介质管线上。
附图说明
附图中示出了本发明的优选实施方案并且在下文进行详细解释。在附图以下列图示示出，其中：
图1 是穿过根据本发明的具有与阀壳体分开的阀驱动器的阀的第一实施方案的纵向截面；以及
图2 是穿过根据本发明的不具有阀驱动器的阀的第二实施方案的纵向截面。
具体实施方式
图1示出根据本发明的阀11的第一实施方案。阀11适合用作加工工业中的过程阀。根据本发明以及根据第一实施方案的阀11在下文将通过举例借助于所谓的角座阀来进行解释。然而，本发明还可以适用于直座阀。
如图1中具体所示，阀11具有阀壳体12，在阀壳体12中通流通道15在入口13与出口14之间延伸。
在食品加工行业中使用的情况下，阀壳体12有利地由不锈钢制成。如果腐蚀性物质例如酸用作过程介质，那么阀壳体12有利地由对这类物质具有更大的耐化学性的塑料材料制成。
在入口13与出口14之间的通流通道15中的是由环形阀座17包围的通流孔口16。有利的是，阀座17是圆形形状。然而，理论上来说，将还可设想椭圆形形状的阀座17。阀座17配有阀构件18，所述阀构件18进而安装在阀杆19上。
阀构件18仅通过举例示出为多部分部件，并且在这种情况下使板20设置有通孔，阀杆的端部22可以插入穿过所述通孔。板20例如焊接到阀杆19。阀构件18还包括设置有盲孔型定位孔口的配合件23，所述盲孔型定位孔口设置有内螺纹。与内螺纹互补的是，在阀杆19的端部22上提供外螺纹，借此配合件23可以螺纹连接到阀杆19的端部22上。夹在配合件23与板20之间的是环形密封环27，所述环形密封环27有利地由塑料例如PTFE制成。
阀构件18可以借助于阀杆19的行程在闭合位置和开放位置之间移动，在闭合位置阀构件18利用其密封环27不透流体地配合在阀座17上；在开放位置阀构件18被从阀座17提起。阀杆19的行程通过其阀驱动器28来产生。
图1中借助于呈气动活塞驱动器形式的流体式线性驱动器以举例的方式示出了阀驱动器28。阀驱动器28具有驱动器壳体29。驱动器壳体29是可以预组装的自含式单元，其中中空圆柱形壳体本体30通过顶部处的壳体盖件31和底部处的壳体基座32而给出不透流体的密封。壳体本体30可以由铝例如像铝挤压的零件制成。如果必要，铝30还可以外覆不锈钢套筒。然而，可替代地，将还可设想将壳体本体30作为不锈钢零件来产生。
壳体盖件31、壳体基座32和壳体本体30界定内部33，在其中可移动地引导呈工作活塞形式的工作壁34 (其可能经受流体压力)并且所述工作壁34将内部33分成两个作业空间35、36或作业腔室。在示例性情况下，示出了单作用式活塞驱动器，其中两个作业空间中的一个作业空间35可以通过压缩空气来加压，而在另一个作业空间36中安装至少一个(在示例性情况下为两个)复位弹簧37a、37b。此处，所述布置被选择来使得复位弹簧37a、37b将工作活塞向下挤压到第一作业空间35，从而导致对连接的阀杆19以及阀构件18和连接至其的阀座17产生压力。这种设计也被描述为常闭式设计。如果第一作业空间35供应有压缩空气，那么向上挤压工作活塞克服复位弹簧37a、37b的恢复力，以使得阀构件18最终得以从阀座17提起。
工作活塞是板状的并且永久地连接到呈活塞杆形式的工作杆38，所述工作杆38此处通过直通开口39延伸穿过工作活塞。工作活塞在示例性情况下分成若干环形气缸部分41a-41c，所述环形气缸部分41a-41c在延伸穿过活塞杆和阀杆19的纵向轴线40的轴向方向上一个挨着一个堆叠，并且它们的相应的外径彼此不同。第一气缸部分41a具有最大外径并且使其外周表面与壳体本体30的内壁相接触。形成在第一气缸部分41a的外周表面中的是环形密封沟槽42，其中保持了尤其是由塑料材料制成的密封环43。密封环43确保工作活塞的第一气缸部分41a的外周表面与壳体本体30的内表面之间的动态密封。支撑在第一气缸部分41a中背离第一作业空间35的端面上的是第一复位弹簧37a，所述第一复位弹簧37a在另一端抵靠在壳体盖件31上。
邻接工作活塞的第一气缸部分41a的是第二气缸部分41b，所述第二气缸部分41b具有较小的外径。抵靠在背离作业空间35的端面上的是第二复位弹簧37b，所述第二复位弹簧37b在另一端也抵靠在壳体盖件31上。最后，在轴向方向上邻接第二气缸部分41b的是第三气缸部分41c，其中形成了活塞杆的直通开口。
活塞杆的第一活塞杆部分44a延伸到第二作业空间36中，而第二活塞杆部分44b通过第一作业空间35并且通过壳体基座32中形成的圆柱形直通通道45而被引导离开驱动器壳体29。壳体基座32具有底部基础零件46，所述底部基础零件46与壳体本体30形成不透流体的连接并且例如焊接到后者。在这一侧上邻接壳体基座32的底部基础零件46的是延伸到第一作业空间35中的第一延伸部47，而在底部基础零件46的另一侧上形成了从驱动器壳体29向下延伸的第二圆柱形延伸部48。在阀壳体12上提供了阀壳体接口49，同时在驱动器壳体29上提供了驱动器壳体接口50以用于连接阀壳体12和驱动器壳体29。
驱动器壳体接口50提供在驱动器侧接口零件51上，所述驱动器侧接口零件51被制造为与驱动器壳体29的其余部分分开的部件。驱动器侧接口零件51是套筒状的，并且装配到壳体基座32的第二圆柱形延伸部48上，其中所述驱动器侧接口零件51尤其借助于弹簧圈连接而可旋转地连接到第二圆柱形延伸部48。驱动器侧接口零件51与流体侧接口零件52形成接合。为此目的，驱动器侧接口零件51具有中空圆柱形安装部53，在所述中空圆柱形安装部53的外周表面上形成有外螺纹54。可替代地，可以在安装部53上形成内螺纹。在轴向方向上邻接安装部53的是具有更大直径的基座部55。
流体侧接口零件52是中空圆柱形形式并且具有若干功能部。这些功能部之一是圆柱形固定部，在所述圆柱形固定部的外周表面上形成有外螺纹57。与该外螺纹57对应的是在阀壳体12的定位喷嘴58上形成的内螺纹60，借此，接口零件52可以螺纹拧入到阀壳体12中。定位喷嘴58是阀壳体基座部59的一体式部件。流体侧接口零件52可以因上文描述的螺纹连接而容易地从阀壳体基座部59去除。在更小的标称宽度的情况下，接口零件52和阀壳体12可以制造为由例如铸造材料制成的一体式部件。
流体侧接口零件52还具有分配给驱动器侧接口零件51上的安装部53的安装区域61，其中内螺纹62形成在所述安装区域61的内壁上。作为一个替代方案，可以将外螺纹形成在安装区域上。安装区域61的端面形成配合停止面63，所述配合停止面63被分配给驱动器侧接口零件51上的停止面56。
驱动器侧接口零件51和其整个驱动器壳体29因此可以螺纹拧入到流体侧接口零件52中，借此驱动器壳体29和阀壳体12连接到彼此。
在螺纹拧入驱动器侧接口零件51时，将抵达由彼此对应的停止面56和配合停止面63的停止件界定的末端位置。
还提供了另外的内接口64，其用于将阀杆连接到活塞杆。
也属于阀11的是密封装置65，所述密封装置65中有阀杆19穿过并且具有包括密封器件的密封组件66，所述密封组件66通过弹簧器件偏置并且以密封的方式配合在阀杆19上。密封装置65被容纳在密封圆筒67中，所述密封圆筒67呈与阀壳体12分开的备用式预组装模块的形式。密封圆筒具有圆筒壳体68，所述圆筒壳体68被或可以被紧固到阀壳体12并且其中容纳了用于使密封组件偏置的弹簧器件。
圆筒壳体68具有若干功能部，包括用于保持密封组件66和弹簧器件的定位部。定位部是杯状的，并且具有封装密封组件66和弹簧器件的封装区域70，以及设置有中心通孔71的底部区域72。
密封组件通过举例被示出呈V形套筒的形式，其中在轴向方向上一个挨着一个堆叠的若干环状V形套筒73被提供为单个密封元件。
图2示出根据本发明的阀11的第二实施方案。与上文描述的第一实施方案相对比，第二实施方案的阀11整体被设计为隔膜阀。此处也提供了阀壳体12，所述阀壳体12具有入口13和出口14，以及通流通道15，所述通流通道15将入口13和出口14彼此连接。同样提供了通流孔口16，所述通流孔口16与通流通道15的直径的其余部分相比较明显成锥形。通流孔口16在一端由隆起74的界定，在所述隆起74上提供了用于阀构件18的阀座17。阀构件18是呈膜的形式，所述膜经由连接器件连接到阀杆19上。如图2所示，定位喷嘴58具有外部螺纹，所述外部螺纹可以与流体侧接口零件52以及其上提供的内螺纹62螺纹连接在一起。环形密封件76还插入在定位喷嘴58的外螺纹与流体侧接口零件52的内螺纹之间。
引导阀杆19通过其中的直通开口77穿过流体侧接口零件52。阀杆通道由环形密封件78来密封。这种隔膜阀因此也类似于第一实施方案中描述的利用断开的驱动器进行不透流体的密封的角座阀。隔膜阀可以图2中所示的状态安装在过程介质管线上(即，所述隔膜阀可以在不具有驱动器的情况下进行装配)。

Claims (10)

1.一种阀，其具有阀壳体(12)，过程介质能流过阀壳体(12)，并且在阀壳体中定位有包围通流孔口(16)的阀座(17)且分配有阀构件(18)，所述阀构件(18)安装在阀杆(19)上的方式使得所述阀构件(18)能借助于所述阀杆(19)的行程在闭合位置和开放位置之间移动，在闭合位置所述阀构件(18)以不透过程介质的密封的方式配合在所述阀座(17)上；在开放位置所述阀构件(18)被从所述阀座(17)提起，其中所述阀壳体(12)中容纳有所述阀杆(19)穿过其中并且密封阀杆通道的密封装置(65)；以及具有阀驱动器(28)，所述阀驱动器(28)具有驱动器壳体(29)和可移动地布置在所述驱动器壳体(29)中的工作壁(34)，所述工作壁(34)能经受流体压力并且产生所述阀杆(19)的行程，并且其中在所述阀壳体(12)上提供有阀壳体接口(49)并且在所述驱动器壳体(29)上提供有驱动器壳体接口(50)，以用于连接阀壳体(12)和驱动器壳体(29)，其特征在于，所述驱动器壳体(29)在所述工作壁(34)的前侧具有界定用于所述工作壁(34)的作业空间(35)的壳体基座(32)，在所述壳体基座(32)上提供有所述驱动器壳体接口(50)，
其中，所述壳体基座(32)具有底部基础零件(46)，所述底部基础零件(46)压力密封地连接到所述驱动器壳体(29)的其余部分并且具有界定所述作业空间(35)的内壁；以及驱动器侧接口零件(51)，所述驱动器侧接口零件(51)具有所述驱动器壳体接口(50)并且连接到所述底部基础零件(46)，
其中，所述驱动器侧接口零件(51)被设计为与所述底部基础零件(46)分开的部件，并且附接到所述底部基础零件(46)，
其中，所述阀壳体(12)具有阀壳体基座部(59)，以及流体侧接口零件(52)，所述流体侧接口零件(52)具有所述阀壳体接口(49)并且连接到所述阀壳体基座部(59)，
其中，所述流体侧接口零件(52)被设计为与所述阀壳体基座部(59)分开的部件，并且能够附接到所述阀壳体(12)。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于连接到所述工作壁(34)的工作杆(38)穿过所述壳体基座(32)，并且用于密封所述工作杆(38)的密封器件被容纳在所述壳体基座(32)中。
3.根据权利要求1所述的阀，其特征在于所述密封装置(65)被容纳在所述流体侧接口零件(52)中。
4.如前述权利要求中任一项所述的阀，其特征在于所述密封装置(65)被容纳在与所述阀壳体(12)分开的密封圆筒(67)中，所述密封圆筒(67)被设计为备用式预组装模块并且附接到所述阀壳体(12)。
5.根据权利要求4所述的阀，其特征在于所述密封圆筒(67)具有圆筒壳体(68)，其中容纳了包括密封器件的密封组件(66)，所述密封组件(66)通过弹簧器件来偏置靠在所述圆筒壳体(68)上并且以密封的方式配合在所述阀杆(19)上。
6.根据权利要求2所述的阀，其特征在于所述工作杆(38)和所述阀杆(19)在另外的内接口(64)上进行彼此连接。
7.根据前述权利要求1-3中任一项所述的阀，其特征在于所述工作壁(34)是呈能向其施加流体压力的工作活塞的形式。
8.根据前述权利要求1-3中任一项所述的阀，其特征在于所述作业空间(35)是呈能经受流体压力的作业腔室的形式。
9.根据前述权利要求1-3中任一项所述的阀，其特征在于附接零件，所述附接零件能够取代所述驱动器壳体(29)在所述阀壳体接口(49)处与所述阀壳体(12)连接，并且以附接状态将所述阀构件(18)压入到其闭合位置中。
10.根据权利要求1所述的阀，其特征在于所述流体侧接口零件(52)能够可释放地附接到所述阀壳体(12)。
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