CN106051265A - 阀与阀组件 - Google Patents

Abstract

阀(10)包括具有至少一个流体端口(20，22，24)的阀壳体(12)。在阀壳体(12)中形成有阀室(50)，其中设有可通过阀驱动件(14)轴向移动的闭合元件(40)，此闭合元件与设置在阀壳体(12)中的至少一个阀座(42，44)配合。阀壳体(12)具有阀驱动件(14)可以联接的第一端面(16)，以及与第一端面(16)相对的阀壳体(12)的第二端面(18)中的至少一个致动开口(28)。致动开口(28)延伸通过阀壳体(12)直到闭合元件(40)并且偏心地布置在第二端面(18)中。

Description

阀与阀组件

技术领域

本发明涉及阀，尤其是插装阀，以及阀组件。

背景技术

通常来说，阀用于控制或调节流动通过阀的流体。根据阀的使用领域以及在阀上提出的要求，使用特别设计的阀。典型设计是插装阀，此插装阀的特征在于多部分结构及其紧凑结构。

通常来说，插装阀是定向座阀或者定向门阀，其包括直接地相互联接的阀驱动件与阀壳体。在阀壳体中形成有阀室，该阀室与至少两个流体端口流动连接，其中该至少两个流体端口是入口与出口。经由流体端口，待控制或调节的流体可以供给到阀。在再次流出阀以前，可以通过布置在阀室中的可调节闭合元件设定此流速。在插装阀中，闭合元件通常地与阀驱动件单独地形成并且插入到阀壳体中。在阀的装配过程中，当阀驱动件与阀壳体联接时，闭合元件经由内部止动件、表面以及驱动阀对准。

然而，人们发现，在装配过程中对准闭合元件容易产生故障。此外，由于插装阀的紧凑构造，当他期望在闭合元件处手动地进行设定时，插装阀的适配器或操作器可以利用的可用空间很小。

发明内容

本发明的目的是提供阀，尤其是插装阀，通过其能够以简单方式手动致动。

根据本发明，通过阀解决了此目的，此阀包括具有至少一个流体端口的阀壳体，其中在阀壳体中形成有阀室，其中至少部分地设置有可通过阀驱动件轴向移动的闭合元件，其与设置在阀壳体中的至少一个阀座配合，并且其中阀壳体包括阀驱动件可以联接的第一端面，以及在与第一端面相对的阀壳体的第二端面中的至少一个致动开口，其延伸通过阀壳体直到闭合元件并且偏心地布置在第二端面中。

本发明的潜在构思是在紧凑阀壳体处提供致动开口，经由致动开口，适配器可以在安装时使阀在接收本体中对准并且此外操作者后来可以从外部操作阀。为此目的，致动开口布置在阀壳体的与阀驱动件相对的侧面上，使得对于操作者来说即使阀已经被装配好，进入致动开口也是容易的。经由致动开口，适配器可以相对于具有用于阀的流入与流出通道以及用于阀的接收开口的接收本体从外部沿周向方向容易地对准阀。在装配以后，经由致动开口引入销钉状操作元件，其延伸直到闭合元件并且可以手动地移动它。由此，致动开口不仅表示致动，而且还表示对准开口，经由它阀在接收本体(例如安装块)的接收开口中直立，沿着旋转方向，由此在致动开口的偏心位置，在中心纵轴周围。因此，致动开口同时提供了至少两个不同的功能。致动开口的居中布置仅可能导致操作者可能轴向地移动闭合元件的事实。

由于致动开口与阀室流动连接以便提供对闭合元件的触及，因此经由至少一个致动开口，设置在阀室中的流体可以选择性地流出。在此情形中，致动开口由此还表示流体端口并且其特征在于这样的事实，其可以另外地用于手动地致动或用于手动地对准闭合元件。如果期望的话，此至少一个致动开口可以被密封。

根据一个方面，流体端口居中地布置在第二端面上，其在闭合情形通过闭合元件闭合。相应地，在还可以是阀的底面的阀壳体的第二端面上设有至少两个开口，其中一个开口是致动开口，另一个开口是与阀室流动连接的流体端口。

特别地，阀壳体包括平行于闭合元件的移动方向延伸的至少一个第一流动通道和/或垂直于闭合元件的移动方向延伸的至少一个第二流动通道。通过流动通道的此布置可以实现对于插装阀来说典型的阀壳体的紧凑构造。此外，流体端口由此可以布置在阀壳体的不同表面上，尤其在阀壳体的端面与外壳表面上。

根据一个实施方式，阀壳体包括插入元件与阀本体,阀本体具有插入元件插入其中并且尤其部分地限定阀室的容孔。根据此实施方式，阀壳体具有至少两部分构造，使得不同的插入元件可以用于不同目的。由于阀本体的容孔至少部分地形成阀室，当插入元件被容纳时，可以通过插入元件的尺寸确定阀室的体积。此插入元件相应地至少部分地限定阀室。将要联接到阀壳体的阀驱动件联接到阀本体。

特别地，该至少一个第一流动通道形成在插入元件中和/或该至少一个第二流动通道形成在阀本体中。相应地，形成在第二端面上的流体端口同样地布置在插入元件中，使得其与第一流动通道对准。经由第一流动通道，设置在第二端面上的流体端口与阀室流动连接，使得流体可以通过其流入到阀室或者可以流出阀室。通过构造插入元件，可以实现不同的定向阀，例如3/2向阀、3/3向阀、或2/2向阀。

另一个方面提供了至少一个致动开口在插入元件中设置并且延伸直到阀室。致动开口延伸通过整个插入元件，其通过与阀驱动件相关的其表面部分地限定阀室。对于不同的应用来说，相应地可以尤其根据横截面或数量设置具有不同致动开口的插入元件。

此外，闭合元件可以包括第一部分与第二部分，其中第一部分居中地并且对称地形成并且可以与阀座接触。闭合元件的第一部分可以用于控制与调节流体。在至少一个第一流动通道的相对端处，设有至少一个阀座，此阀座在闭合位置处通过闭合元件尤其通过第一部分闭合。闭合元件的第一部分至少延伸一直到与阀座相关的闭合元件的表面。闭合元件的第一部分由此将阀座密封在闭合位置中。第二部分至少像护套一样包围第一部分。

另一个方面提供了第一部分由第一材料形成并且第二部分由第二材料形成，其中此材料尤其具有不同的弹性。由此可以在一个闭合元件上实现多种特性。与流体相互作用的第一部分通常地具有较高弹性，从而其是柔顺的。例如，第一部分可以由通常地用于阀密封的密封材料形成。由此可以实现良好的密封效果。至少部分地围绕第一部分的第二部分可以由刚性材料形成。这是有利的因为第二部分由此为整个闭合元件提供刚性并且至少部分地与致动开口对准，使得操作者可以经由操作设备与致动开口接触第二部分，以便致动阀壳体中的闭合元件。

此外，闭合元件可以包括与阀驱动件配合的至少一个联接元件，以便移动闭合元件。特别地，设有几个联接元件，此联接元件对称地分布在闭合元件的与阀驱动件相关的表面上并且从此表面竖直地突出。由于紧凑构造，闭合元件布置在阀壳体中，那里可以设有联接元件，经由联接元件，闭合元件通过待联接到那里的阀驱动件致动。通过多个对称分布的联接元件确保了通过阀驱动件施加的力同时地传送到闭合元件，使得闭合元件在移动时不倾斜。

另选地，至少一个联接元件可以形成在阀驱动件上并且直接地作用在闭合元件上。

根据一个实施方式，阀壳体包括两个阀座，闭合元件在此两个阀座之间布置为可轴向地移动。一个闭合元件由此可以与两个不同阀座配合，从而提供两个闭合位置。两个阀座尤其可以彼此直接相对地布置。在一个方面，由于当其从第一阀座移动到第二阀座时，闭合元件在第一闭合位置、打开位置与第二闭合位置之间移动，由此可以形成具有极其快速切换次数的阀。在另一个方面，通过此阀可以在阀室中混合或处理两种不同的流体。通常来说，阀由此可以采用两个切换位置。

一个方面提供了闭合元件通过弹簧元件预张紧到开始位置中，尤其使得推动闭合元件抵靠阀驱动件。由此确保阀驱动件与闭合元件联接在一起。此外，其中闭合元件可以具有故障安全位置，在此位置中尤其当存在例如电源故障的问题时闭合元件由于机械预张紧返回。

根据本发明的阀包括阀驱动件。

特别地，阀驱动件可以是电磁驱动件，其包括线圈以及与闭合元件配合的可移动铁芯。电磁驱动件具有高效率。此外，可以通过电磁驱动器实现快速切换次数。

根据另一个方面阀具有2mm与15mm之间尤其是9mm的直径，以及5mm与30mm尤其是19.7mm的长度。这些尺寸显示了通常用于插装阀的阀的紧凑形状。

本发明此外涉及阀组件，其包括根据本发明的阀以及接收本体，接收本体包括用于阀的接收开口以及阀流体端口。接收本体具有结合的对准与致动开口，其在阀在接收开口内的对准情形中与阀的致动开口对准。

附图说明

通过下面的描述及其参照的附图可以获得本发明的其它优点与特性。在附图中：

图1示出了根据本发明的阀的第一立体图；

图2示出了根据本发明的阀的第二立体图；

图3示出了如图1和图2中所示的根据本发明的阀的剖面图；

图4示出了如图1和图2中所示的在另一个剖面平面中的根据本发明的阀的剖面图；

图5示出了在阀组件内的如图3中所示的根据本发明的阀，其中插入致动元件以致动闭合元件；

图6示出了使用的闭合元件的立体图；以及

图7示出了图6的闭合元件的另一个立体图。

具体实施方式

图1和图2以两个不同的立体图示出了阀10。在示出的实施方式中，阀10包括基本上圆柱形的阀壳体12与同样是圆柱体的单独地形成的阀驱动件14。

阀壳体12包括第一端面16，阀驱动件14经由该第一端面16与阀壳体12联接。此外，阀壳体12包括与第一端面16相对的第二端面18。

在示出的实施方式中，如仍将在下面说明的，阀壳体12具有可以彼此流动连接的三个流体端口20、22、24(参见图2)。

第一流体端口20居中地形成在阀壳体12的第二端面18中，并且可以用作用于第一流体的入口。两个其它流体端口22、24形成在阀壳体12的外壳表面26中，其中第二流体端口22同样可以用作用于第二流体的入口。另一个方面，第三流体端口24可以是出口。另选地，相同的流体可以经由两个流体端口20、22供给到阀10。此外，第三流体端口24可以用作入口并且两个其它流体端口20、22可以用作出口。这取决于相应的安装与应用情形。

在阀壳体12的第二端面18中，还设有两个致动开口28，其中每个都偏心地并且对称地围绕第二端面18的中心布置。图1进一步示出在阀驱动件14中形成对准开口29，此对准开口形成在阀驱动件14的背向阀壳体12的侧面上。下面将参照图3至图5的剖面描述说明致动开口28与对准开口29的功能。

在图3和图4中以剖面描述示出了阀10，其中这两个附图的剖面平面彼此不同，因为阀10旋转了大约90°。

阀驱动件14是电磁驱动件，其包括线圈30与当线圈30通电时可以轴向地移动的可移动铁芯32。为此目的，在阀驱动件14处设有电触头33，经由此电触头线圈30被供给以电流。

此外，阀驱动件14包括壳体34，此壳体围绕线圈30以及与固定铁芯36联接的可移动铁芯32。固定铁芯36由可磁化材料制成，使得经由其闭合通过线圈30产生的磁场。

在固定铁芯36与可移动铁芯32之间设有在两个铁芯32、36之间形成机械联接的回位弹簧37。回位弹簧37将可移动铁芯32推入到其开始位置中，在该开始位置中可移动铁芯32与固定铁芯36隔开。

阀驱动件14此外具有极环38，阀驱动件14经由极环38抵靠阀壳体12放置。极环38形成为环状并且围绕可移动铁芯32。极环38也由可磁化材料制成并且同样地用于闭合阀驱动件14中的磁通量。

如将要在下面进一步说明的，阀驱动件14经由可移动铁芯32与设置在阀壳体12中的闭合元件40配合，以便在阀壳体12内轴向地移动它。闭合元件40优选地形成为旋转地对称(参见图6和图7)。

在示出的实施方式中，阀壳体12包括两个阀座42、44，闭合元件40在对应的闭合位置中(参见图4)在其上放置。两个阀座42、44每个都与形成在阀壳体12中的第一流动通道46和第二流动通道48相关。第一流动通道46平行于闭合元件40的移动延伸，然而第二流动通道48垂直于此移动延伸。通过此种方式可以实现阀壳体12与阀10的紧凑构造。

第一流动通道46通向第一流体端口20中，然而第二流动通道48通向第二流体端口22中。经由两个流体端口20、22以及与其流动连接的流动通道46、48，流体可以各自被供给到阀10。

由于两个流动通道46、48的布置与对准，流动端口20至24可以布置在阀壳体12的不同表面上，例如在第二端面18与壳体表面26上。

阀10还包括阀室50(图4)，闭合元件40轴向可移动地布置在其中。在此示出的实施方式中，阀室50形成在阀壳体12中。两个阀座42、44与阀室50相关并且在阀室50与两个第一流体端口20、22之间形成流动连接。

第三流体端口24同样与阀室50流动连接，其中没有阀座与第三流体端口24相关。第三流体端口24可以用作出口，使得流体可以经由第三流体端口24流动到阀室50的外部。

另选地，第三流体端口24可以是用于流体的入口，并且第一流体端口20与第二流体端口22每个都可以是出口。经由闭合元件40以及两个示出的闭合位置，经由第三流体端口24流入到阀室50中的流体可以对应地被引导到第一流动通道46或第二流动通道48中。

在示出的实施方式中，阀壳体12以两个部分形成并且包括罐状阀本体52以及插入在阀本体52的容孔56中的插入元件54，以便闭合“罐”与阀室50。例如可以拧入、插入或压入插入元件54。为此目的，插入元件54可以特别地形成为插塞。

当将插入元件54插入到阀本体52的容孔56中时，阀室50闭合。插入元件54由此部分地限定阀室50，其中通过阀本体52进一步限定阀室50。

在示出的实施方式中，插入元件54包括第一流体端口20与邻接的第一流体通道46。另选地，可以在没有此流体端口与流动通道的情况下形成插入元件54。

进一步设有弹簧元件58，其布置在闭合元件40与插入元件54之间，并且沿着阀驱动件14的方向轴向地预张紧闭合元件40。弹簧元件58为此目的容纳在阀室50中并且一端支撑在插入元件54的朝向阀室50指向的表面上。弹簧元件58通过另一端支撑在闭合元件40上，尤其在设置在用于其的对接表面上。闭合元件40经由弹簧元件58被推动抵靠可移动铁芯32。这确保了闭合元件40跟随可移动铁芯32的移动。对于在故障安全位置中阀座42闭合的前提是弹簧37比沿着相反方向作用的弹簧58施加更大的力。

图3还显示了两个致动开口28形成在插入元件54中并且延伸通过整个插入元件54直到阀室50(参见图3)。由此可能的是阀10的操作者具有从外部接近布置在阀壳体12中的闭合元件40的通道。

图5示出了阀组件，此阀组件包括先前示出与描述的阀10以及接收本体60。如果必要的话，接收本体60不仅可以包括一个阀10，而且可以是多个阀。为了容纳一个或多个阀，设有一个或多个接收开口80，一个或多个阀10简单地插入或者此外拧入其中。

在接收本体60中可以设有过渡到上述流体端口20至24和46中的流体端口。在接收本体60中进一步设有结合的对准与致动开口82，其在相对于阀10的中心轴A与阀10正确旋转对准的情形中与致动开口28中的一个对准，并且相对于与接收开口80的中心轴重合的中心轴A偏心地定位。

在将阀10从上面插入到接收开口80中以前，对准销钉通过对准与致动开口82被从下面引入，销钉延伸到接收开口80中并且突出到内部。对准销钉具有与对准与致动开口82的内径以及具有相同直径的致动开口28精确地对应的外径。当插入阀10时，阀沿着周向方向对准使得致动开口28容纳对准销钉。当阀10然后完全地插入到接收开口80中时，确保阀10沿着围绕轴线A旋转的方向相对于接收本体60精确地对准。因此，例如相对于轴线A离心突出的全部连接部分，诸如电触头33，同样精确地对准。这还适用于流体端口。

在此安装以后，销钉状操作元件61替代对准销钉被通过对准与致动开口82以及致动开口28放置。操作元件61具有略微锥形端部，此略微锥形端部具有略微小于对准与致动开口82与致动开口28的直径的直径。

操作元件61延伸直到闭合元件40，使得操作元件61与闭合元件40接触(参见图5)。接收本体60优选地形成为使得其密封至少一个致动开口28。通常来说，由此可能的是，在阀10的装配情形中，可以致动(即，手动地切换)闭合元件40。

由于两个离心布置的致动开口28，阀10可以在接收本体60中容易地对准。两个致动开口28尤其可以相对于第二端面18的中心对称分布地布置(参见图2)。

另选地或另外地，阀10可以经由形成在阀驱动件14中的对准开口29对准。为此目的，阀驱动件14相对于阀壳体12与布置在其中的闭合元件40可旋转地对准。

如所述的，当电触头33相对于致动开口28(操作元件61)应具有特定定向时，旋转对准尤其重要。

在图6和图7中以两个不同的立体视图描述示出了闭合元件40。闭合元件40包括第一部分62，其居中且对称地形成，尤其形成为圆形圆柱体。

在示出的实施方式中，第一部分62延伸直到闭合元件40的两个相对表面。此外，第一部分62由第二部分64环形地围绕，第二部分64像护套一样包围第一部分62。

如此外尤其可以从图3至图5中的剖面描述获得的，两个部分62、64由不同材料形成。在阀10的装配情形中，延伸到相对表面的第一部分62与两个阀座42、44配合。因此，第一部分62由具有较高弹性的材料形成。例如，第一部分62可以由密封材料制成。由此确保当处于对应的闭合位置中时闭合元件40紧密地闭合相应的阀座42、44。

另一方面，第二部分64由具有较低弹性并且由此较高刚性的材料例如，金属、塑料制成。整个闭合元件40由此提供有刚性，使得当施加力时它不弯曲。这尤其方便了闭合元件40在接收本体60上方的对准。

根据示出的实施方式，闭合元件40还包括与第二部分64一体形成的两个突出联接元件66。联接元件66在闭合元件40的与阀驱动件14相关的表面上偏心且对称地绕中心轴线A布置。联接元件66从此表面竖直地突出并且沿着与它们自由端接触的阀驱动件14的方向延伸。

阀驱动件14的可移动铁芯32与联接元件66配合，以将由阀驱动件14施加的力传递到闭合元件40，使得闭合元件40可以抵抗弹簧元件58的压力轴向地移动。为此目的，在移动过程中可移动铁芯32抵靠闭合元件40放置。罐状阀本体52的底部具有联接元件66延伸通过那里的对应形状的开口。仅在第二阀座44的闭合位置中，当可移动铁芯32抵靠固定铁芯36放置时，可移动铁芯32不抵靠闭合元件40放置。在此闭合位置中，仅经由弹簧元件58推动闭合元件40抵靠第二阀座44。

联接元件66偏心地布置在闭合元件40上使得它们从第二阀座44沿着阀驱动件14的方向侧向地延伸经过第二阀座44。

在这里未示出的另选实施方式中，联接元件66可以一体地形成在可移动铁芯32上，使得联接元件66在闭合元件40的平坦表面上施加力。此外，可移动铁芯32可以直接地作用在闭合元件40的基本上平坦表面上以便轴向地移动它。

通过此种方式制造的插装阀10具有2mm到15mm，尤其是9mm的直径，以及5mm到30mm，尤其是19.7mm的长度。此外，阀驱动件14具有2mm到20mm，尤其是11mm的长度。闭合元件40具有2mm到15mm，尤其是6mm的直径，然而第一部分62具有0.5mm到5mm尤其是1.5mm的直径。

阀10以及其中使用的部件尤其旋转对称地形成。

Claims (20)

1.一种阀，其包括具有至少一个流体端口(20，22，24)的阀壳体(12)，其中在所述阀壳体(12)中形成有阀室(50)，在所述阀室(50)中设置有通过阀驱动件(14)轴向可移动的闭合元件(40)，其中所述闭合元件(40)与设置在所述阀壳体(12)中的至少一个阀座(42，44)配合，并且其中所述阀壳体(12)包括能够联接所述阀驱动件(14)的第一端面(16)，以及与所述第一端面(16)相对的所述阀壳体(12)的第二端面(18)中的至少一个致动开口(28)，所述至少一个致动开口延伸通过所述阀壳体(12)直到所述闭合元件(40)并且偏心地布置在所述第二端面(18)中。

2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述流体端口(20)居中地布置在所述第二端面(18)上，其在闭合情形通过所述闭合元件(40)闭合。

3.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀壳体(12)包括平行于所述闭合元件(40)的移动方向延伸的至少一个第一流动通道(46)。

4.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀壳体(12)包括垂直于所述闭合元件(40)的移动方向延伸的至少一个第二流动通道(48)。

5.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀壳体(12)包括插入元件(54)与阀本体(52)，所述阀本体具有所述插入元件(54)插入其中的容孔(56)。

6.根据权利要求3与5所述的阀，其特征在于，所述至少一个第一流动通道(46)形成在所述插入元件(54)中。

7.根据权利要求4所述的阀，其特征在于，所述至少一个第二流动通道(48)形成在所述阀本体(52)中。

8.根据权利要求5所述的阀，其特征在于，所述至少一个致动开口(28)设置在所述插入元件(54)中并且延伸直到所述阀室(50)。

9.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述闭合元件(40)包括第一部分(62)与第二部分(64)，其中所述第一部分(62)居中地并且对称地形成并且能够与所述阀座(42，44)接触。

10.根据权利要求9所述的阀，其特征在于，所述第一部分(62)由第一材料形成，并且所述第二部分(64)由第二材料形成。

11.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述闭合元件(40)包括至少一个联接元件(66)，经由所述至少一个联接元件所述阀驱动件(14)能够驱动所述闭合元件(40)，以便移动所述闭合元件(40)。

12.根据权利要求11所述的阀，其特征在于，设有多个联接元件，所述多个联接元件对称分布地布置在所述闭合元件(40)的面向所述阀驱动件(14)的表面上并且从所述表面竖直地突出。

13.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，设有两个阀座(42，44)，所述闭合元件(40)轴向可移动地布置在所述两个阀座之间。

14.根据权利要求13所述的阀，其特征在于，所述阀座(42，44)彼此相对地布置在所述阀室(50)中。

15.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述闭合元件(40)经由弹簧元件(58)预张紧到开始位置中。

16.根据权利要求15所述的阀，其特征在于，所述闭合元件(14)被推动抵靠阀驱动件(14)。

17.根据权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，阀驱动件(14)与所述闭合元件(40)联接。

18.根据权利要求17所述的阀(10)，其特征在于，所述阀驱动件(14)是电磁驱动件，其包括线圈(30)以及与所述闭合元件(40)配合的可移动铁芯(32)。

19.根据权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，所述阀(10)具有2mm与15mm之间的直径。

20.一种阀组件，其包括根据权利要求1的阀(10)以及接收本体(60)，所述接收本体包括用于所述阀(10)的接收开口(80)以及阀流体端口，其中所述接收本体(60)具有结合的对准与致动开口，其在所述阀(10)在所述接收开口(80)内的对准情形中与所述阀(10)的致动开口(28)对准。