CN1088670A - 单杆混合阀部件 - Google Patents

Abstract

单杆混合阀部件包括一个壳体(1)，一个内套 (2)，一笼形元件(3)，一个支承在内套中可在外部进 行操作的心轴(4)，及相互叠放并带通孔的盘片。盘 片中的一片被用作入口盘(5)，装在壳体上，另一片被 用作温控盘(6)，它固定在笼形元件上，还有一个盘被 设置在入口盘和温控盘之间，被用作流量盘(7)，它可 与笼形元件一起相对入口盘作径向移动，温控盘可与 笼形元件一起相对流量盘转动，并与流量盘一起可相 对入口盘径向移动。

Description

本发明涉及一种单杆混合阀部件，它有一个固定不动的壳体，一个装在壳体中的内套，一个可相对壳体转动并在径向可移动的笼形元件，一个支承在内套中可横向摆动、并嵌接到笼形元件中、可在外部进行操作的心轴，以及以平面相互叠放的、带有通孔的盘片，其中一件作为入口盘，它装在壳体上，另一件构成控制盘，它被固定在笼形元件上，还有一件作为中间盘，它位于入口盘与控制盘之间。

上述类型的单杆混合阀部件是大家所熟悉的，（DE2827236A1;DE2929199A1），在已知的部件中，中间盘是与内套一起相对入口盘而转动，控制盘可相对中间盘而径向移动，冷水和热水混合为混合水是在入口盘和中间盘之间进行，阀的开通和关闭是在中间盘与控制盘之间进行。在已知的部件中存在被称作窜流的危险：即当混合水的开取量很小时，则中间盘与控制盘之间的通道依然是关闭着，在此不可能在同一盘片内具有分离流入通道，若混合水的温度这样选择时，即入口盘与中间盘之间的通孔继续开通，则可能导致混合水向压力低的进水管回流。通过在进水管上安装逆止阀的方法可对付窜流，但这是一笔不值得的支出。

本发明的目的在于消除此弊端，提供一个单杆混合阀部件，使之不存在窜流。根据本发明的解决办法是，将中间盘作为流量盘，它与笼形元件一起可相对入口盘作径向移动，将控制盘作为温控盘，它与笼形元件一起可相对流量盘转动，并可与流量盘一起相对入口盘转动和径向移动。

在本发明中，内套是固定安装在壳体内的，心轴相对内套转动及摆动，笼形元件相对内套作旋转和平移运动，盘片分离的流入通道阻止了窜流，而不必在进水管上安装逆止阀。控制盘/中间盘和入口盘之间的最大转角是可调的，这就可能对温度限值进行选择。同时也可以在相同流量下将阀做成更细长的结构形式，这使安装此部件的壳体的设计更有利，同时也节省了材料。

本发明的布置及其它结构在下述的权利要求中说明。

本发明的实施例在附图中作了表示，并在下面作详细介绍，图示约为实物的两倍大。

图1：组装状态的单杆混合阀部件纵剖图;

图2：壳体的两个相交90度的纵剖图、位于A-B及C-D的横剖图，以及底视图;

图3：该部件内套的前视图及左向侧视图，图中都在轴线半剖，以及一底视图;

图4：部件心轴的前视图、底视图及俯视图;

图5：装在壳体内心轴侧的结构件，通常由塑料制成，侧视图在中轴心一边半剖，及一俯视图;

图6及图7：可插在心轴上的限温件的侧视图半剖图，以及底视图;

图8：装于壳体的笼形元件纵剖图及左侧视半剖图，及底视图;

图9：装于笼形元件上的滑动罩纵剖图及俯视图;

图10：部件入口盘的底视图及俯视图，以及在A-B和C-D线纵剖图;

图11：部件温控盘的俯视图及在A-B线的纵剖图;

图12：部件流量盘的侧视图，在A-B线局部剖面图，以及俯视图、底视图及局部视图;

图13：部件密封件的侧视半剖图及底视图。

作为实施例选出的单杆混合阀部件具有固定的壳体1，壳体1内装着内套2，笼形元件3可相对内套2转动和径向移动，它被装在壳体1中内套2的下方。心轴4被可转动并可摆动地支承在内套2中，心轴4嵌接到笼形元件3中，并可由外部操作。为了对由流入的冷热水混合而成的混合水的流量及温度进行控制，该部件装有一些盘，它们平叠放置并带有通孔。它们中的一件为入口盘5，它固定安装在壳体1上，另一件为温控盘6，它固定安装在笼形元件3上，在入口盘5和温控盘6之间是流量盘7，流量盘7可与笼形元件3一起相对入口盘5作径向及平移运动。温控盘6可相对流量盘7转动，即旋转移动，并可与流量盘7一起相对入口盘5作径向平移运动。部件的入口侧由安装在壳体1内的弹性密封垫8构成。

在部件的心轴侧端是螺环10，它被拧入壳体1内，螺环10将塑料件20固定住，塑料件靠在内套2心轴侧的端面。内套2在朝塑料件20那侧有一内环槽，槽内装着卡紧环91，卡紧环91将锁环92及塑料滑环93固定住，它们沿内套2的轴向相互贴靠，并贴靠在内套的凸肩上。内套2通过O形圈94、95相对壳体和心轴构成密封，壳体1及其整个部件通过O形圈97相对于图中未示出的安装此部件的阀构成密封。在心轴4的外端插上限温件40，它与塑料件20共同作用，以限制心轴4的转角，并由此限制在温控盘6中热水出口的开口横截面，在笼形元件3上与内套2相邻侧并与其贴靠处插装着滑动罩30。

参见图1及图10，入口盘5的外形实际上是由局部圆而构成，也就是由两个在径向对置直径较大的局部圆51，以及两个位于直径较大的局部圆51之间的直径较小的局部圆52所组成，局部圆51、51由直线53相互连接，入口盘5具有两个对其纵向中轴对称布置的通孔54，两个通孔中的一个与冷水进管相连，另一个与热水进管相连，通孔54在入口盘的下侧面是圆形的，在其上侧面是带圆角的长方形。通孔54在上侧面相对下侧面朝纵向中轴方向偏移设置，由此产生斜通孔54，它的一个横截面是梯形的，见图10中A-B截面，另一横截面是平行四边形，见C-D剖面，入口盘5以其边缘在壳体1中形成准确的位置配合，通孔54由位于它们之间的隔离段55相互分开。

参见图1及图12，当作流量盘7的中间盘基本上是圆形的，流量盘7的上侧面75是圆形面，其下侧面76是直径较大些的圆形面，但是在相对两侧以割线77的形式截断，因而在下侧面76出现两个互相平行的台阶，流量盘7可以用通沿着壳体1对应的平面上滑动，在从圆形面向割线77的过渡处，下侧面76突出到上侧面75之外，形成四个伸出的凸耳78，流量盘7具有两个镜面对称于纵轴由隔离段相互分隔开的通孔71。每个通孔71底视都具有带圆角的长方形，俯视图中为梯形，其底侧与纵轴相垂直，在较长的底边上是齿72，齿72防止水冲击和噪音，并可取得小水量。通孔71在齿72一侧设有向温控盘6斜开口的壁面73，另一侧是与盘端平面相垂直的壁面74，对流量盘7周边的设计，使之不可能翻面安装。

图1和图11中，温控盘6是圆形结构，它有两个镜面对称布置的扇形通孔61，两个通孔中的一个与冷水进口连接，另一个与热水进口连接。温控盘6在扇形通孔61之间上表面的边缘有下陷的台阶62，温控盘以台阶62装到笼形元件3的凸肩31上，台阶62相互之间及其与通孔61都是隔离的。扇形通孔61的壁面64与底面是垂直的，为了使温控盘6在壳体1内安装位置正确，台阶62可以相对其在直径方向位置向同一侧偏置。在图中，在台阶62连线靠一个台阶附近设置了一个冲子状的凹穴63，以使安装位置正确。

参见图1和图13，构成部件入口侧的密封垫8靠在入口盘5上，并由壳体1固定。密封垫8具有与入口盘5相同的外形，它具有两个对称布置的圆形孔81，密封垫8的圆形孔81是与入口盘5在贴靠面的圆形通孔54相重迭的。在该侧密封垫8是平面，密封垫8在与入口盘5相反的一侧通孔81周围有凸台84，密封垫8用这围绕的凸台84一方面使冷热水入口隔开，另一方面在面对入口盘5一侧，两个连在较小直径圆上的台阶82防止了尚未装入阀中的部件的另件脱落。

从图1和图2可见，外壳体1在心轴一侧有内螺纹11，用以安装螺环10，接下来，壳体1设有内六边形12，使内套2及塑料件20不可转动地固定。靠着安装内套2的圆柱形配合面13的是开口14。开口14是这样构成的，即外壳体1在该处的壁面只是由径向对置的连接块15构成，开口14使混合水可由侧面流出部件。在壳体1安装盘片的端面有一个与中心轴线平行的孔16，用以插入一销钉，从而将壳体1安装在阀内。壳体1在这一侧内部有轮廓17，它与入口盘5及密封垫8的外形轮廓相同，用以将它们固定。与其相接是内凸肩18，它具有一朝心轴4侧的用作流量盘7支承面的面，并有向内的用来流量盘的导向的导向面。

在图1与图3中，内套2在朝心轴4一端的外部具有六边形21，它与壳体1的内六边形12相配合。内套在其六边形21的高度的内部具有安装卡紧环91的环槽22，与其相邻的是凸肩23，锁环92及塑料滑环93安装在其上。内套2在此相反端外部有安装O形圈94的环槽25。在该端内部有内凸缘26，O形圈95位于其上。

见图1和图5，在内套2朝心轴4的端面贴装着塑料件20。在安装部位，即内套2外部有六边形21的区域塑料件20也有六边形24，以此并借助于壳体1内部的内六边形12将塑料件20不可转动地装入壳体内。六边形24以凸缘的形式从塑料件20的外壁27凸出，由此它能够被螺环10固定住。在塑料件20之内是一长形空隙28，用以心轴4的导向。空隙28在其端部29是锥形向内收缩的。

在图1和图8中，笼形元件3是筒形结构的，在其向盘片一端设有与温控盘6的台阶62相配合的突出部31，笼形元件3在此端面附近还有混合水流出开口32，此开口32也是在两个径向对置、在轴向延伸的连接块33之间形成的。与突出部31相对的端面由上盖板34封闭，在上盖板34上有开口35。此开口是以内八边形构成的。开口35内安装着心轴4的内端头，上盖板34搭接在笼形元件3的其它部分，形如冠状螺母上，形成一环绕的凸肩36。

见图1和图9，上盖板34由滑动帽30罩住，滑动帽30有一圆筒37，其一端是敞开的，其另一端有底板38，底板上有一个为使心轴4穿过而留的开口39，滑动帽30以其底板38安置在笼形元件3的上盖板34上。

见图1和图4，心轴4借助于塑料滑环93而支承在内套2中，在其插入笼形元件3的内八边形开口35中的部分，为一八边形的接头42。在心轴4旋转时，八边形的连接（35、42）使笼形元件3产生无间隙的旋转运动，并由此调节温度。八边形接头42可以容易地在自动车床上制造。在心轴4摆动时八边形接头42通过开口35推动笼形元件3进行平移运动，此平移运动由设在塑料件20中的斜端部29加以限制，心轴4上的限温件40在终点位置时碰靠到斜端面上。通过在塑料件20中的定位凸轮可以调整流量限值。心轴在八边形接头42和圆柱部43之间部分是球体44，心轴4以此球体44贴靠在内套2的内壁及塑料滑环93上，以此方式保证了心轴4摆动运动的传递。在心轴4的外端是多棱边45，在此之上既可插上未作说明的混合装置的操纵杆，也可插上限温件40。

见图1、图6和图7，限温件40由两个套组成，每个套都带有纵向的内齿圈46，它们与心轴4的多棱边45一致。在相互靠装的端部有在直径相对侧向外以带顶尖凸缘状伸出的突出部，当处在旋转运动时，限温件40以此突出部47碰靠到在平移运动时给心轴4作导向的塑料元件20的侧壁。如果在多棱边45上使一条纵槽的宽度为两齿距，另一方面在限温件40的齿圈46上使某处为两齿宽，则可准确无误地确定限温件40在心轴4上的位置，并由此无误地确定心轴的转角。双齿宽的齿布置在两突出部的连线位置。由此构成及安装的限温件40保证了完全冷水供给及全部关闭热水。对限温件40采用两个元件则可将两个元件的突出部47之间选择一个夹角，使心轴4的转动进一步受到限制。在一个终点位置流出的全是冷水，在另一个终点位置流出的全都是热水，在此中间则选择一个角度，使它只可能有部分热水流出，由此可限制混合水温度的上限值。这种带限温件40的结构方案相对采用径向铣切的横销轴止挡是廉价的解决方案。

在入口、温控和流量盘5、6和7的通孔54、61和71的开通和覆盖取决于由心轴4所确定的笼形元件3相对壳体1的位置，在关闭或静止位置，同温控盘一样，与笼形元件3相连的流量盘7将入口盘5中的通孔54关闭，部件中不会进水。取决于心轴4在垂直方向摆动运动的角度，产生了笼形元件3相对壳体1的平移运动，并由此产生了流量盘7相对入口盘5的平移，通孔54和71或多或少地重迭，部件则可通过所要求流量的混合水，并通过侧开口32和14流出。依赖于心轴4在水平方向的转动，产生笼形元件3相对壳体1的旋转运动，并由此产生温控盘6相对入口盘5的转动。根据心轴的位置，温控盘6的热水通孔61与流量盘7中相应的通孔71在完全关闭到完全开通之间重叠;相反，冷水通孔61与相应的通孔71在完全开通和完全关闭之间重叠。所要求温度下的混合水被混合出来并通过通孔。所述平移运动和旋转运动两者是叠加的。

Claims (23)

1、用于单杆混合阀的部件，它有一个固定壳体(1)，一个装在壳体(1)中的内套(2)，一个可相对壳体(1)转动和径向移动的笼形元件(3)，一个支承在内套(2)中可横向摆动、并伸到笼形元件(3)中相连接、同时可在外部进行操作的心轴(4)，并有平面间相互叠放的、带通孔的盘片，其中之一作为入口盘(5)，装在壳体(1)中，另一个作为控制盘，固定在笼形元件(3)中，还有一个位于入口盘(5)和控制盘之间的中间盘，其特征是，中间盘被用作流量盘(7)，它与笼形元件(3)一起可相对入口盘(5)作径向移动，控制盘被用作温控盘(6)，它可与笼形元件(3)一起相对流量盘(7)转动，并可与流量盘(7)一起相对入口盘(15)径向移动。

2、根据权利要求1的部件，其特征是，基本上是圆形的流量盘（7），其上侧面（75）是圆形的，其下侧面（76）由直径较大的圆形构成，其中下侧面（76）在相对位置上以割线（77）的形式截断，并在下侧面（76）带有两个相互平行的台阶，流量盘（7）以此沿着壳体（1）中相应的平面滑动。

3、根据权利要求2的部件，其特征是，下侧面（76）在圆形面与割线（77）过渡处突出到上侧面（75）之外，并具有四个伸出的凸耳（78）。

4、根据权利要求2或3的部件，其特征是，流量盘（7）相对纵向中轴对称分布有两个由隔离段相互分隔开的通孔（71），它们每个从底视是带圆角的长方形，俯视为梯形，其底侧与纵中轴垂直。

5、根据权利要求2至4中之一的部件，其特征是，流量盘（7）在较长的底侧范围有齿（72），通孔（71）在该侧有向温控盘（6）开口的斜壁面（73），在其余部分是与盘片平面相垂直的壁面（74）。

6、根据权利要求1至5中之一的部件，其特征是，温控盘（6）是圆形的，并带有两个轴对称布置扇形通孔（61），其中一个与冷水进管，另一个与热水进管相连。

7、根据权利要求6的部件，其特征是，温控盘（6）在扇形通孔（61）之间边缘的上侧有下陷的台阶（62），盘以此靠装在笼形元件（3）中的内凸肩（31）上。

8、根据权利要求6或7的部件，其特征是，台阶（62）相互间以及它们与通孔（61）都是隔离的，孔壁面（64）与底平面垂直。

9、根据权利要求1至8中之一的部件，其特征是，入口盘（5）的外形由两个直径较大的径向相对布置的局部圆（51）以及两个位于直径较大的局部圆（51）之间的直径较小的局部圆（52）而构成，它们以直线（53）相互连接。

10、根据权利要求9的部件，其特征是，入口盘（5）有两个相对纵向中轴对称布置的通孔（54），它们中一个与冷水、另一个与热水进管相连，孔在入口盘（5）下表面是圆形的，在上表面是带圆角的长方形，通孔（54）在上表面相对下表面朝纵向中轴偏移布置，其在一个横截面是梯形，在另一个是平行四边形。

11、根据权利要求1至10中之一的部件，其特征是，构成部件入口侧的密封垫（8）靠装在入口盘（5）旁，并由壳体（1）固定，它与入口盘（5）外形相同。

12、根据权利要求11的部件，其特征是，密封垫（8）有两个轴对称布置的圆孔（81），它与入口盘（5）的圆形通孔（54）在贴靠面叠合。

13、根据权利要求10或11的部件，其特征是，密封垫（8）在入口盘（5）相反一侧的通孔（81）周边有凸台（84），并在向入口盘一侧有两个与较小直径的圆相连的台阶（82）。

14、根据权利要求1至13中之一的部件，其特征是，壳体（1）在心轴一端设有安装螺环（10）的内螺纹（11），螺环将一结构固定，此件靠装在内套（2）心轴侧的端面。

15、根据权利要求14的部件，其特征是，壳体（1）紧靠内螺纹（11）后是内六边形（12），它与内套（2）的外六边形（21）以及塑料件（20）的外六边形（24）吻合。

16、根据权利要求14或15的部件，其特征是，作心轴（4）导向用的塑料件（20）有一个长形的空隙（28），其端部（29）以锥形向内收缩。

17、根据权利要求1至16中之一的部件，其特征是，笼形元件（3）以圆筒形构成，并在心轴一侧由上盖板（34）封闭，盖板上有开口（35），它是内八边形的，心轴（4）以八边形接头（42）构成的端部装在开口中。

18、根据权利要求17的部件，其特征是，笼形元件（3）的上盖板（34）由滑动帽（30）罩住，它有圆筒（37）形状，筒的一端是敞开的，它的另一端有底板（38），底板上有心轴（4）通过的开口（39）。

19、根据权利要求1至18中之一的部件，其特征是，心轴（4）中部制成球体（44），心轴以此一方面贴靠在安装于内套（2）中的塑料滑环（93）上，另一方面靠在同样由内套（2）固定的O形圈（95）上，并处在内套（2）中这两者之间。

20、根据权利要求1至19中之一的部件，其特征是，在心轴（4）外端上插着限温件（40）。

21、根据权利要求20的部件，其特征是，限温件（40）至少有一个套筒，它在纵向带有内齿圈（46），它与心轴（4）的多棱边（45）相同。

22、根据权利要求20或21的部件，其特征是，在其中一端的套筒在径向相对侧向外有带顶尖凸缘状伸出的突出部（47），在心轴（4）转动运动的终点，限温件（40）以该突出部碰靠到塑料件（20）的侧壁。

23、根据权利要求20至22中之一的部件，其特征是，限温件（40）中至少有一个套筒上带有两倍宽的齿（48），它与多棱边（45）的一个相同宽度的槽配合。

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