CN106029997B - 限制阀和阀组件 - Google Patents

Abstract

一种流体流动的限制阀(1)包括支撑主体(2)和环形调节构件(6)，该环形调节构件至少部分地容纳在所述主体(2)中并且与之一起界定用于流体穿过的一个或多个内腔(8)，其中，在流体的作用下，所述环形调节构件(6)可弹性变形，以使所述内腔(8)变窄，从而调节位于阀(1)下游的流体的流动。阀还包括至少第一限制元件(12)和第二限制元件(14)，环形调节构件(6)机械地作用在这些限制元件上，以根据流体的流速确定所述构件(6)的第一极限变形和第二极限变形。本发明还包括一种具有所述阀(1)的组件。

Description

限制阀和阀组件

技术领域

本发明涉及一种用于流体流动(例如，水)的限制阀以及包括这种阀的组件。

背景技术

使用流动限制阀是众所周知的，其主要用于使相对于流体的运送方向位于阀本身的下游的流体流动稳定。

特定的阀类型包括柔性材料的O形环，在达到规定的流速时，流体使该O形环变形，从而部分地阻塞连接位于阀的上游的管道部分和位于阀的下游的管道部分的通道：速度越大，则O形环的变形就越大，所述通道的阻塞就越大。

例如，从文档DE102011120008A1中已知这种类型的阀。

然而，现有技术的限制阀具有的缺点在于，所使用的O形环仅仅在流速的非常窄的范围内起作用。实际上，制造限制阀的材料允许有限的变形，不能在流速的较大的范围内随意调节这些变形。这主要是因为所使用的材料的柔性固有的物理限制。

发明内容

本发明落在上下文中，其提出了提供一种限制阀，该限制阀能够覆盖比传统阀更宽范围的流速，并且尤其被设计成在流体的流速逐渐增大时，允许获得两个或更多个限制拦截阶段。

这种目标由下文描述的限制阀以及阀组件实现。下文还描述优选的实施方式变型。

附图说明

现将借助于附图更详细地描述本发明的目标，附图中：

图1和图6分别以组合的部件和分离的部件示出了根据可能变型的本发明的限制阀目标的立体图；

图2和图5示出了图1的阀的两个平面图，一个是正面平面图，一个是反面平面图；

图3和图4示出了沿着在图2示出的平面III-III和IV-IV的截面；

图10、图7以及图9分别示出了根据一个实施方式的本发明的组件的从相对侧看的两个立体图以及分解图；

图8示出了沿着图10中的组件的平面VIII-VIII的截面，其中，这个图的左半部分示出了止回阀的拦截配置，而右半部分示出了其运送配置。

具体实施方式

参考以上表格，参考标号1总体上表示穿过这种阀的流体流动的限制阀。

这种限制阀1包括支撑主体2，该支撑主体在与管道4中的流体的运送方向X横向(优选地正交)的流动平面P中延伸。

虽然在图7的实施方式示出了插入流体管道4(流体管道仅在截面中简化示出)中的阀组件10(在后文中讨论)，但在本文中描述的限制阀可以单独使用，即，与止回阀分开使用。

因此，在限制阀1的未示出的实施方式中，可以提供密封装置，该密封装置作用在支撑主体2与流体管道4之间，以便通过阀1传送流体(例如，水)，而不是在所述主体2的外表面50与管道4的内表面之间界定的空间中传送流体。

例如，支撑主体2可以在外部界定凹入座部，以用于部分地容纳所述密封装置，尤其是垫圈或O形环。根据一变型，支撑主体2的所述座部可以与在图9示出的中空主体38的密封座部52类似的方式成形，因此具有与密封装置、垫圈68或O形环的外表面66总体上互补的形状。

根据有利的实施方式，外表面50的至少一部分56可以具有在流体的运送方向X上成锥形的略微截头锥形。

根据所示出的实施方式，支撑主体2包括基本上管状壁部28，其包围主体室30。优选地，所述壁部28的自由边缘区域界定略微截头锥形部分56。

根据另一变型，支撑主体2包括底壁22，该底壁一方面包围支撑主体，并且优选地通过多个不连续的连接部分48(例如，具有轮辐的形状)连接至管状壁部28。

根据再另一变型，在底壁22中形成一个或多个流体运送孔24。

优选地，底壁22至少部分地以径向模式成形。根据另一变型，至少一对轮辐界定流体运送孔24。

限制阀1还包括环形调节构件6，该环形调节构件至少部分地容纳在支撑主体2中并且与其一起界定用于流体穿过的一个或多个内腔8。

具体地，环形调节构件6至少部分地容纳在主体室30中，使得管状壁部28至少径向地界定所述构件6。

在本说明书中，除非另有规定，否则术语“上游”、“下游”、“径向”和/或“轴向”表示流体的运送方向。具体地，这些术语表示在流体管道4内的流体的内部分上的运送方向，基本上与这种管道的主要延展轴一致。

所述内腔8的宽度优选地可变并且取决于穿过所述阀1的流速。实际上，在流体的作用下，环形调节构件6可弹性变形以使所述内腔8变窄，以便调节位于阀1的下游(更准确地说，位于环形调节构件的下游)的流体流动。

换言之，由于第一流速对应于调节构件6的某种程度的变形，并由此对应于用于流体运送的规定内腔，所以更高的速度将对应于构件的更大变形或压缩，并且对应于用于流体运送的因此更小的内腔宽度。

优选地，环形调节构件6是或者包括垫圈或O形环。有利地，这种钩件基本上是环形，例如，具有圆形或椭圆形/卵形的截面。

为了将环形调节构件6保持在支撑主体2中，支撑主体包括保持销26，例如，构件6以基本上同轴的方式安装在该保持销上。

例如，在图4示出的实施方式中，保持销26至少部分地容纳在主体室30内，因此，其至少部分地由基本上管状壁部28封闭。

优选地，保持销26在轴向上(即，沿着运送方向X)从底壁22延伸。

根据另一变型，保持销26的自由端部分26'分支成多个大致钩形的附件36。

更准确地，附件36径向向外延伸，以便防止环形调节构件6轴向分离。

实际上，多个附件36的横向尺寸超过由环形调节构件6包围的构件室58。结果，根据这种变型，只要弹性拉动制成调节构件6的材料，构件6就可以配合在保持销26上，从而首先在径向方向上且然后在轴向方向上抓住所述附件36。

限制阀还包括至少第一限制元件12和第二限制元件14，环形调节构件6机械地起作用在该限制元件上，以根据流体的流速来确定所述构件6的第一极限变形和第二极限变形。

换言之，创新性地，本发明的限制阀允许在比传统阀更宽的流速范围中起作用，这是因为该限制阀使用调节元件的变形的两种不同的限制器类型，其优选地在不同的时间作用。

实际上，根据优选的实施方式，直至第一流速，环形调节构件6的一16仅作用在第一限制元件12上，并且在第一速度以上，相同构件的不同部分18作用在第二限制元件14上。例如，首先起作用的部分16是构件6的下表面，而另一个部分18是这种构件的外侧表面。

结果，对于低流速值而言，第二限制器依然是被动的，而在超过第一速度时，这两个限制元件共同作用。

根据实施方式变型，第一限制元件12和第二限制元件14或者多个限制元件至少在径向方向上交错，以在逐渐拦截变形中的环形调节构件6。

优选地，第一限制元件12包括由支撑主体2界定(优选地，由底壁22界定)的一个或多个容纳表面20，其中，至少部分容纳环形调节构件6。

例如，容纳表面20是一致的或者该容纳表面具有一深度，使得在搁置有环形调节构件时(即，在没有流体作用于其上时)，该环形调节构件的厚度的不到50％由容纳表面20包围。

有利地，限制阀1包括总体上截头锥形或凹形的单个容纳表面20。优选地，在提供时，表面20围绕保持销26环形地延展。

根据另一变型，容纳表面20在支撑主体2的底壁22处延伸，在底壁中，至少一个流体运送孔24被制造成以流体的方式与所述内腔8连通。

因此，根据该变型，从支撑主体2的主体入口62进入到限制阀1中的流体穿过内腔8，并且通过流体运送孔24或多个流体运送孔从内腔中穿出。

例如，内腔8在支撑主体内环形地延伸。

根据再另一变型，至少一个流体运送孔24径向地设置在保持销26外面(尤其在容纳表面20的外面)，并且径向地设置在基本上管状壁部28的内部。

根据有利的实施方式，第二限制元件14包括至少一个径向突出部32(优选地，多个这种突出部)，该径向突出部从管状壁部28在内部延伸，以组织环形调节构件6的变形。

在图5的实施方式中，径向突出部具有与运送方向平行地设置的肋部的形状。优选地，设置有多个径向突出部32，其沿着管状壁部28例如以恒定节距成角度地交错。

根据特别有利的实施方式，容纳表面20借助于自由空间34与至少一个径向突出部32分开，在该空间内部，变形的环形调节构件6径向超过第一限制元件12，但依然处于与第二限制元件14相距一距离。

因此，所述自由空间34的存在允许逐渐拦截环形调节构件。

本发明还涉及一种阀组件10，其包括：止回阀40，包括容纳移动闭塞器42的中空主体38；以及根据任何前述实施方式的限制阀1，至少部分地容纳在中空主体38内。

优选地，例如，如由图7中的箭头示意性所示，相对于流体的运送方向X，限制阀1设置在止回阀40的上游。

甚至更优选地，中空主体38在内部界定用于移动闭塞器42的环形邻接圈44，使用该环形邻接圈优选地形成密封件，其中，该环形邻接圈还界定用于限制阀1的支撑主体2的止动表面46。

因此，这种环形邻接圈执行与用于中空主体38中的限制阀1最大接合以及用于移动闭塞器42(当移动闭塞器42处于其拦截配置中时)这两者的邻接的双重功能。

尤其参考在图8的截面，根据流体的流动速度，移动闭塞器可以在使闭塞器42与环形邻接圈44形成密封(具体地，借助于插入的密封件64)的拦截配置(左边)与使所述闭塞器42远离所述环形邻接圈的运送配置(右边)之间转换。

有利地，组件10包括弹性装置60，该弹性装置作用在中空主体38与移动闭塞器42之间，以使移动闭塞器处于拦截配置中：然后，当在闭塞器上的流动速度的力足够高到克服弹性装置60的力时，移动闭塞器将设置在运送配置中。相反，当弹性装置60的力比在闭塞器上的流动的力更强时，止回阀将设置在拦截配置中，由此防止在与运送方向X相反的方向上流动。

有利地，本发明的阀目标构造简单，因此，适于以低成本的方式生产。

有利地，本发明的阀目标允许与可变部分产生间隙以用于流体流动穿过，并且被设计成防止完全关闭相同的阀。

有利地，本发明的阀目标被配置成沿着所述构件以均匀的方式分布流体的力，从而减少所述构件定期经受的机械应力的影响。

有利地，本发明的组件目标构造简单，这是因为移动闭塞器阀直接作用在中空主体上，中空主体也用作限制阀的外壳。

有利地，本发明的组件目标被设计成防止调节构件可能泄漏。而且，这种构件在支撑主体内也具有高度局限性。

本领域的技术人员可以对元件做出一些改变或者使用与以上阀和组件的实施方式在功能上等效的元件来代替元件，以便满足具体需要。

而且，这种变型被包括在由所附权利要求界定的保护范围内。

而且，描述为属于可能的实施方式的每个变型可以独立于所描述的其他变型而实现。

Claims (13)

1.一种流体流动的限制阀(1)，包括：

-支撑主体(2)，所述支撑主体在与流体管道(4)中的流体的运送方向(X)横向的流动平面(P)中延伸；

-环形调节构件(6)，所述环形调节构件至少部分地容纳在所述支撑主体(2)中并且与所述支撑主体一起界定用于流体穿过的一个或多个内腔(8)；

其中，在流体的作用下，所述环形调节构件(6)能弹性变形，以使所述内腔(8)变窄，从而调节位于所述限制阀(1)下游的流体的流动；以及

-至少第一限制元件(12)和第二限制元件(14)，所述环形调节构件(6)机械地作用在所述第一限制元件和所述第二限制元件上，以根据流体的流速确定所述环形调节构件(6)的第一极限变形和第二极限变形；

所述第一限制元件(12)包括由所述支撑主体(2)界定的一个或多个容纳表面(20)，所述环形调节构件(6)至少部分地容纳在所述容纳表面内，所述容纳表面(20)是一致的或所述容纳表面具有一深度，使得在搁置所述环形调节构件、在没有流体作用于所述环形调节构件上时，该环形调节构件的厚度的不到50％由所述容纳表面(20)包围。

2.根据权利要求1所述的限制阀，其中，直至第一流速，所述环形调节构件(6)的一部分(16)仅作用在所述第一限制元件(12)上，并且其中，在所述第一流速以上时，所述环形调节构件的不同部分(18)作用在所述第二限制元件(14)上。

3.根据权利要求1或2所述的限制阀，其中，所述第一限制元件(12)和所述第二限制元件(14)或者多个限制元件至少在径向方向上交错，以逐渐拦截变形中的所述环形调节构件(6)。

4.根据权利要求1所述的限制阀，包括截头锥形或凹形的单个容纳表面(20)。

5.根据权利要求1所述的限制阀，其中，所述容纳表面(20)在所述支撑主体(2)的底壁(22)处延伸，在所述底壁中，至少一个流体运送孔(24)被制造成以流体的方式与所述内腔(8)连通。

6.根据权利要求1所述的限制阀，其中，所述容纳表面(20)围绕所述环形调节构件(6)的保持销(26)环形地延伸。

7.根据权利要求1所述的限制阀，其中，所述支撑主体(2)包括管状壁部(28)，所述管状壁部包围主体室(30)，所述环形调节构件(6)至少部分地容纳在所述主体室中，并且其中，所述第二限制元件(14)包括至少一个径向突出部(32)，所述至少一个径向突出部从所述管状壁部(28)在内部延伸，以阻止所述环形调节构件(6)的变形。

8.根据权利要求7所述的限制阀，包括多个径向突出部(32)，所述多个径向突出部沿着所述管状壁部(28)以恒定节距成角度地交错。

9.根据权利要求7或8所述的限制阀，其中，所述容纳表面(20)借助于自由空间(34)与所述至少一个径向突出部(32)分开，在所述自由空间内部，变形的所述环形调节构件(6)径向地超过所述第一限制元件(12)，但处于与所述第二限制元件(14)相距一距离。

10.根据权利要求1或2所述的限制阀，其中，所述支撑主体(2)包括所述环形调节构件(6)的保持销(26)，所述环形调节构件同轴地安装在所述保持销上，所述保持销包括分支成多个大致钩形附件(36)的自由端部分(26')。

11.一种阀组件(10)，包括：

-止回阀(40)，所述止回阀包括容纳移动闭塞器(42)的中空主体(38)；以及

-根据权利要求1所述的限制阀(1)，至少部分地容纳在所述中空主体(38)中。

12.根据权利要求11所述的阀组件，其中，相对于所述流体的运送方向(X)，所述限制阀(1)定位在所述止回阀(40)的上游。

13.根据权利要求11或12所述的阀组件，其中，所述中空主体(38)在内部限定用于所述移动闭塞器(42)的环形邻接圈(44)，其中，所述环形邻接圈界定用于所述限制阀(1)的所述支撑主体(2)的止动表面(46)。