CN111164340A - 用于止回阀组件的止回阀元件以及相应的止回阀组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于止回阀组件的止回阀元件，该止回阀元件包括具有密封面的且弹簧弹性地支承的阀体(11)，该阀体通过弹簧臂(12)与在至少一个位置中包围阀体(11)的保持环(13)这样弹簧弹性地连接，使得阀体(11)能沿轴向方向平行地移动。在此规定，保持环(13)与卡锁体(14)一体地且材料一致地形成，以用于将止回阀元件(3)以卡锁的方式固定在止回阀组件的引导流体的装置中，该卡锁体沿轴向方向在背离阀体(11)的方向上延伸并且至少具有一能沿径向方向弹簧弹性地移动的卡锁突出部(16)。本发明还涉及一种止回阀组件。

Description

用于止回阀组件的止回阀元件以及相应的止回阀组件
技术领域
本发明涉及一种用于止回阀组件的止回阀元件，该止回阀元件包括弹簧弹性地支承的且具有密封面的阀体，该阀体通过弹簧臂与在至少一个位置中包围阀体的保持环这样弹簧弹性地连接，使得阀体能沿轴向方向平行地移动。本发明还涉及一种止回阀组件。
背景技术
由现有技术例如已知了文献WO 2005/108835 A1。该文献涉及一种阀装置，其具有阀体，该阀体形成为板簧的一部分并且具有弹簧弹性地支承的密封面，并且该阀体能在关闭位置与打开位置之间运动，在关闭位置中，密封体密封地贴靠在阀开口的入口上，在打开位置中，阀体开启阀开口。在此规定，阀体借助于至少两个围绕阀体的周部分布地布置的保持臂支承，其中，保持臂能弹性变形，从而使得阀体可基本上平面平行地且垂直于阀开口地运动。
发明内容
本发明的目的是，提出一种用于止回阀组件的止回阀元件，该止回阀元件相对于已知的止回阀元件具有优点、特别是可以成本有利地制造并且可简单装配，并且相对于其它解决方案的优异之处在于更少的部件数量。
根据本发明，所述目的通过具有权利要求1的特征的止回阀元件来实现。在此规定，保持环与卡锁体一体地且材料一致地形成，以用于将止回阀元件以卡锁的方式固定在止回阀组件的引导流体的装置中，该卡锁体沿轴向方向在背离阀体的方向上延伸并且具有至少一个能沿径向方向弹簧弹性地移动的卡锁突出部。
止回阀元件优选是止回阀组件的组成部分。它代表止回阀的部件。为此，止回阀元件具有阀体，该阀体被可移动地支承并且为了实现止回阀可以与阀座共同作用。阀座优选同样是止回阀组件的组成部分。例如，阀座沿周向至少部分地、特别优选完全地包围形成在止回阀组件中的流体通道。
根据阀体相对于阀座的相对位置，通过止回阀或流体通道形成不同的通流截面。换句话说，在阀体相对于阀座的第一位置中存在通过止回阀的第一通流横剖面，并且在与第一位置不同的第二位置中存在与第一通流截面不同的第二通流截面。
止回阀可以这样设计，即，该止回阀在阀体的一个位置中完全关闭，即实现的流通截面积为零。然而也可以规定，止回阀被设计成，使得在阀体的所有可能的位置上出现的最小流通截面积不为零，从而即使在关闭方向上也始终能实现止回阀的通流。
与阀座共同作用的阀体是止回阀元件的组成部分。该阀体具有密封面，该密封面在阀体的至少一个位置中与阀座密封地共同作用或者说密封地贴靠在该阀座上。阀体被弹簧弹性地支承，即，阀体在从其静止位置偏移时被加载弹簧力，该弹簧力将阀体朝向静止位置的方向挤压或者说挤压到该静止位置中。优选地，阀体在此也被朝向阀座的方向挤压或者说挤压到阀座上。
为了实现弹簧力，阀体通过多个弹簧臂与保持环连接，在剖面中观察，该保持环在至少一个位置中、例如在静止位置中包围阀体。阀体在以其纵向中轴线或者说其移动方向为基准的径向方向上与保持环间隔开地布置。弹簧臂沿径向方向位于阀体与保持环之间，这些弹簧臂将阀体与保持环弹簧弹性地连接。保持环优选沿周向连续地形成。另选地，保持环当然也可以沿周向存在中断部。
借助于弹簧臂，阀体能相对于保持环沿移动方向移位，即沿轴向方向平行地移动。轴向方向在此优选地位于阀体的纵向中轴线和/或保持环的纵向中轴线的方向上。平行可移动性应理解为这样的可移动性，即，在第一位置中的阀体——优选完全地——平行于在第二位置中的阀体，即位于两个彼此平行的假想平面中的两个不同的位置中。当然，平行可移动性也包括轻微的倾斜，这种倾斜在止回阀组件运行期间例如可能由于流体流过止回阀而出现。就此而言，只要阀体或其密封面在不同位置中仅基本上平行于其自身就足够了。
借助于卡锁体或至少一个卡锁突出部实现止回阀元件——特别是在止回阀组件的阀接纳部中——的固定，流体通道通入阀接纳部中。卡锁体在此与保持环一体地且材料一致地形成，即与保持环共同地作为一个单一的构件存在。该构件例如形成为冲压构件和/或深拉构件。例如，首先在第一加工步骤中通过冲压形成弹簧臂并且随后通过深拉形成卡锁体。当然，也能以其它方式制造或形成该构件。
卡锁体用于将止回阀元件以卡锁的方式固定在阀接纳部中或引导流体的装置中，流体接纳部形成在该引导流体的装置中。卡锁体沿轴向方向从阀体上延伸出来，即，优选地在背离通入阀接纳部中的流体通道的方向上延伸。换言之，卡锁体从保持环起远离阀座延伸。卡锁体具有卡锁突出部，该卡锁突出部最终用于通过接合到卡锁接纳部中而以卡锁的方式固定止回阀元件，该卡锁接纳部形成在引导流体的装置上或中。例如，卡锁接纳部作为沿周向连续的、优选圆形的卡锁槽存在。
特别优选地，卡锁突出部和卡锁接纳部这样设计，即，能容易地将卡锁突出部沿至少一个方向、即沿止回阀元件的装配方向引入卡锁接纳部中，然而在卡锁突出部接合到卡锁接纳部中之后可靠地阻止沿相反方向的移动。换言之，在装配时要施加到止回阀元件上的力小于用于松开止回阀元件所需的力。
例如为此使卡锁突出部在其静止位置中和/或在卡锁突出部接合到卡锁接纳部中的情况下以大于0°而小于90°的角度布置。静止位置在此理解为卡锁突出部的下述布置：只要止回阀元件布置在引导流体的装置之外并且因此布置在阀接纳部之外，就存在这种布置。优选地，该角度为至少10°、至少20°或至少30°，并且附加地或另选地为最高45°。
本发明的一个改进方案规定，卡锁体至少局部地形成为柱形的、特别是圆柱形的。卡锁体从保持环开始沿轴向方向、即以柱形形状延伸。优选地，卡锁体在此沿周向至少局部地形成为连续的。特别是，卡锁体的直接与保持环邻接的区域沿周向连续地形成，而与保持环间隔开地布置的区域被至少一个缺口中断，以便弹簧弹性地形成卡锁突出部。卡锁体的柱形的设计具有可简单制造的优点并且还具有简单装配的优点。
本发明的另一个优选实施方式规定，卡锁突出部布置在卡锁体的背离保持环的侧上。换言之，卡锁突出部沿轴向方向观察与保持环间隔开。通过这种方式和方法，可靠地避免了保持环的变形，该变形可能影响阀体并且由此影响止回阀的阀作用。
在本发明的另一个实施方式的范围内可以规定，卡锁突出部设置为卡锁体的沿径向方向向外弯曲的区域。卡锁体的向外弯曲的区域这样布置，使得该弯曲的区域在将止回阀插入阀接纳部中时以卡锁的方式接合到卡锁接纳部中。例如，卡锁体的向外弯曲的区域沿轴向方向位于卡锁体的自由端部上，即位于止回阀元件的背离保持环的边缘上。以这种方式和方法，卡锁体的实现方式能实现止回阀元件的特别成本低廉的制造。
本发明的另一个优选的设计方案提出，除了所述卡锁突出部之外还设置至少一个另外的卡锁突出部，所述至少一个另外的卡锁突出部同样能沿径向方向弹簧弹性地移动，其中，卡锁突出部和另外的卡锁突出部彼此沿周向被形成在卡锁体中的缺口分开。为了确保止回阀元件可靠地固定在引导流体的装置或阀接纳部中，除了卡锁突出部之外，在卡锁体上还形成有另外的卡锁突出部。理想地，卡锁突出部和另外的卡锁突出部彼此类似地设计，使得针对卡锁突出部的实施方案也能够适用于另外的卡锁突出部。
这两种卡锁突出部、即卡锁突出部和另外的卡锁突出部沿周向彼此间隔开。优选地，它们彼此在直径上相对。这两种卡锁突出部沿周向彼此分开，即被形成在卡锁体中的缺口分开。例如，缺口沿轴向方向的延伸长度是止回阀沿轴向方向的延伸长度的至少10％、至少20％、至少25％、至少30％、至少40％或至少50％。附加地或另选地，缺口沿轴向方向的延伸长度相对于止回阀元件沿同一方向的延伸长度的比例可以为最高50％、最高40％、最高30％或最高25％。
本发明的另一个优选实施方式规定，缺口形成为朝向背离保持环的方向边缘开放/边缘敞开(randoffen)。换句话说，缺口穿通止回阀元件的背离保持环的边缘，在纵剖面中观察该边缘由止回阀元件的自由端部形成。通过缺口的边缘开放的设计方案实现了卡锁突出部的特别好的弹性作用或者说卡锁突出部的高柔韧性。
本发明的一个优选的改进方案规定，卡锁体的弯曲的区域沿轴向方向观察与卡锁体的柱形区域邻接。上面已经指出了这一点。卡锁体的弯曲的区域——特别是沿轴向方向观察——位于柱形区域的背离保持环的侧上。借助于卡锁体的位于保持环与弯曲区域之间的柱形区域，确保止回阀元件在阀接纳部中或在引导流体的装置中的良好的位置稳定性。特别是，柱形的区域可靠地防止止回阀元件在阀接纳部中倾斜。这例如通过以下方式实现，即，柱形的区域以其外周面在装配在引导流体的装置中之后——优选沿周向连续地——贴靠在阀接纳部的内周面上。
本发明的另一个优选实施方式规定，卡锁体通过弯曲的过渡区域过渡到保持环中。卡锁体和保持环与过渡区域一体地且材料一致地形成。借助于过渡区域确保，可靠地避免了由于止回阀元件在其制造期间的变形引起的材料削弱和/或材料损坏。为此，相应地选择过渡区域的弯曲部的半径。优选地，弯曲部的半径相当于止回阀元件沿轴向方向的延伸长度的至少10％、至少15％、至少20％或至少25％。
在本发明的另一实施方式的范围内可以规定，弹簧臂形成为弧形或螺旋形。弹簧臂沿径向方向从阀体起延伸直至保持环。弹簧臂与阀体和保持环一体地且材料一致地形成。优选地，弹簧臂在阀体与保持环之间不仅仅沿径向方向延伸(当然也可以这样设置)，而是优选地，弹簧臂除了径向部件外还具有周向部件，即沿周向延伸。例如，沿周向观察，弹簧臂中的每个以至少45°、至少90°、至少135°、至少190°、至少225°、至少270°或更大的角度环绕阀体。利用弹簧臂的这种设计方案实现了突出的弹簧作用。
本发明还涉及一种止回阀组件，其具有止回阀元件、特别是根据在本说明书的范围内的实施方案的止回阀元件，该止回阀元件包括弹簧弹性地支承的且具有密封面的阀体，该阀体通过弹簧臂与在至少一个位置中包围阀体的保持环这样弹簧弹性地连接，使得阀体能沿轴向方向平行地移动。在此规定，保持环与卡锁体一体地且材料一致地形成，以用于将止回阀元件以卡锁的方式固定在止回阀组件的引导流体的装置中，该卡锁体沿轴向方向在背离阀体的方向上延伸并且具有至少一个能沿径向方向弹簧弹性地移动的卡锁突出部。
已经说明了止回阀组件或止回阀元件的这种设计方案的优点。不仅止回阀组件而且止回阀元件都可以按照在本说明书的范围内的实施方案改进，从而就此而言参考这些实施方案。
附图说明
下面根据在附图中示出的实施例详细说明本发明，但本发明不局限于此。图中示出：
图1示出止回阀组件的示意性剖面图，该止回阀组件具有引导流体的装置以及止回阀元件，以及
图2示出止回阀元件的示意图。
具体实施方式
图1示出止回阀组件2的示意性剖面图，该止回阀组件具有引导流体的装置2和止回阀元件3。在引导流体的装置2中形成有流体通道4，该流体通道通入阀接纳部5中，该阀接纳部同样存在于引导流体的通入口2中。相对于阀接纳部5的纵向中轴线6，阀接纳部5沿径向方向具有比流体通道4大的尺寸。在这里所示的实施例中，阀接纳部5的纵向中轴线6和流体通道4的纵向中轴线重合，使得流体通道4相对于纵向中轴线6居中地通入阀接纳部5中。
布置在阀接纳部5中的止回阀元件3与由引导流体的装置2形成的阀座7一起形成止回阀8。阀座7形成在引导流体的装置2的壁10上，该壁包围流体通道4通入阀接纳部5中的入口9。阀座7沿周向优选连续地且完全地包围流体通道4或其入口9。
止回阀元件3具有阀体11，该阀体在这里所示的实施例中形成为阀盘。阀体11与阀座7共同作用以形成止回阀8。在阀体11的一个位置中，该阀体密封地贴靠在阀座7上，从而中断了在流体通道4与阀接纳部5之间的流动连接。换言之，阀体11在该位置中封闭流体通道4的入口9。
阀体11通过多个弹簧臂12弹性地并且可沿以纵向中轴线6为基准的轴向方向移动地被支承，即支承在保持环13上，该保持环在阀体11的至少一个位置中包围阀体11。在此可以规定，阀体11和保持环13在阀体11的至少一个位置中彼此对齐/齐平，即布置在共同的假想平面中。保持环13与止回阀元件3的卡锁体14连接，即通过弯曲的过渡区域15连接。保持环13、过渡区域15和卡锁体14彼此材料一致地且一体地形成。例如，保持环、过渡区域和卡锁体或者说由它们共同形成的部件、即止回阀元件3由金属、特别是金属板、例如钢板制成。
卡锁体14用于将止回阀元件3以卡锁的方式固定在引导流体的装置2中或阀接纳部5中。为此，卡锁体14沿轴向方向在背离阀体11的方向上延伸并且具有可沿径向方向弹簧弹性地移动的卡锁突出部16。在这里所示的实施例中示出多个卡锁突出部16，其中，这些卡锁突出部16中的每两个卡锁突出部被缺口17彼此分开，即沿周向彼此分开。在本说明书的范围内如果仅涉及所述一个卡锁突出部16或所述一个缺口17，则相应的实施方案优选总是涉及所有卡锁突出部16或所有缺口17。
为了固定止回阀元件3，一个卡锁突出部16或多个卡锁突出部16接合到卡锁接纳部18中，该卡锁接纳部形成在引导流体的装置2中，即朝向阀接纳部5的方向边缘开放地形成。在将止回阀元件3插入阀接纳部5中时，卡锁突出部16沿径向方向弹性地向内偏转。一旦卡锁突出部到达卡锁接纳部18，卡锁突出部就通过其弹簧作用沿径向方向向外朝向其初始位置的方向松弛，从而接着止回阀元件3可靠保持地接合到卡锁接纳部18中。
卡锁体14优选具有柱形的、特别是圆柱形的区域。该区域沿轴向方向观察位于卡锁突出部16或者说缺口17与阀体11和/或过渡区域15之间。优选地，柱形的区域至少局部地以外周面贴靠在引导流体的装置2的内周面上，其中，内周面沿径向方向向外部界定阀接纳部5。
可以清楚地看出，卡锁突出部16被设置为卡锁体14的沿径向方向向外弯曲的区域。换句话说，止回阀元件3的背离阀体11的边缘19沿径向方向向外弯曲。为了获得卡锁突出部16的突出的弹性作用，缺口17边缘开放地形成，即沿轴向方向穿透止回阀元件3的边缘19。
图2示出止回阀元件3的示意图。明显可看出，弹簧臂12一方面与阀体11并且另一方面与保持环13材料一致地并且一体地形成。此外，弹簧臂在阀体11与保持环13之间螺旋形地延伸，即其延伸部除了径向部分之外还具有周向分量。例如，在以纵向中轴线6为基准的周向上观察，弹簧臂12以至少45°、至少90°、至少135°、至少180°或更大角度围绕阀体11，该纵向中轴线在此处示出的实施例中也与止回阀元件3的纵向中轴线重合。
止回阀元件3或止回阀组件1的在此所描述的设计方案一方面通过将止回阀元件3卡锁到引导流体的装置2或阀接纳部5中而实现了极其简单的装配。另一方面，止回阀元件3由于部件数量少而能非常成本有利地制造。

Claims (7)

1.一种用于止回阀组件(1)的、由金属板制成的止回阀元件(3)，所述止回阀元件包括弹簧弹性地被支承的且具有密封面的阀体(11)，该阀体通过螺旋形的弹簧臂(12)与在至少一个位置中包围阀体(11)的保持环(13)这样弹簧弹性地连接，使得阀体(11)能沿轴向方向平行地移动，其中，弹簧臂(12)与阀体(11)和保持环(13)一体地且材料一致地形成，其中，保持环(13)与卡锁体(14)一体地且材料一致地形成，以用于将止回阀元件(3)以卡锁的方式固定在止回阀组件(1)的引导流体的装置(2)中，该卡锁体经由弯曲的过渡区域(15)过渡到保持环(13)中，卡锁体沿轴向方向在背离阀体(11)的方向上延伸，卡锁体具有至少一个能沿径向方向弹簧弹性地移动的卡锁突出部(16)以及至少一个同样能沿径向方向弹簧弹性地移动的另外的卡锁突出部(16)，其中，所述卡锁突出部(16)和所述另外的卡锁突出部(16)沿周向被形成在卡锁体(14)中的缺口(17)分开，所述缺口在背离保持环(13)的方向上边缘开放。
2.根据权利要求1所述的止回阀元件，其特征在于，卡锁体(14)至少局部地形成为柱形的、特别是圆柱形的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的止回阀元件，其特征在于，卡锁突出部(16)布置在卡锁体(14)的背离保持环(13)的侧上。
4.根据前述权利要求中任一项所述的止回阀元件，其特征在于，卡锁突出部(16)被设置为卡锁体(14)的沿径向方向向外弯曲的区域。
5.根据权利要求2和4所述的止回阀元件，其特征在于，沿轴向方向观察，卡锁体(14)的弯曲区域与卡锁体(14)的柱形区域邻接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的止回阀元件，其特征在于，弹簧臂(12)通过冲压形成，卡锁体(14)通过深拉形成。
7.一种止回阀组件(1)，其具有由金属板制成的止回阀元件(3)，所述止回阀元件包括弹簧弹性地被支承的且具有密封面的阀体(11)，该阀体通过螺旋形的弹簧臂(12)与在至少一个位置中包围阀体(11)的保持环(13)这样弹簧弹性地连接，使得阀体(11)能沿轴向方向平行地移动，其中，弹簧臂(12)与阀体(11)和保持环(13)一体地且材料一致地形成，其中，保持环(13)与卡锁体(14)一体地且材料一致地形成，以用于将止回阀元件(3)以卡锁的方式固定在止回阀组件(1)的引导流体的装置(2)中，该卡锁体经由弯曲的过渡区域(15)过渡到保持环(13)中，卡锁体沿轴向方向在背离阀体(11)的方向上延伸，卡锁体具有至少一个能沿径向方向弹簧弹性地移动的卡锁突出部(16)以及至少一个同样能沿径向方向弹簧弹性地移动的另外的卡锁突出部(16)，其中，所述卡锁突出部(16)和所述另外的卡锁突出部(16)沿周向被形成在卡锁体(14)中缺口(17)分开，所述缺口在背离保持环(13)的方向上边缘开放。
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