CN112469933B - 提升阀和密封件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提升阀，所述提升阀具有：第一接头；第二接头；将第一接头与第二接头连接的通路，所述通路由阀座(6)包围；关闭元件(7)，所述关闭元件能够与阀座发生密封的接触；用于实现所述密封接触的调节驱动装置。为了实现一种经济且卫生的阀而提出，所述关闭元件(7)具有密封装置，所述密封装置具有第一部分(14)和能松开地与第一部分连接的第二部分(15)；在第一部分中构成的第一槽(16)；第二槽(17)；以及夹紧间隙(18)，所述第二槽和夹紧间隙在第一部分和第二部分之间形成，具有第一侧腿(21)、第二侧腿(22)和第三侧腿(23)的密封件(13)容纳在所述密封装置中，并且第一槽、第二槽和夹紧间隙以尽可能高的填充度被填充，第一侧腿容纳在第一槽中，第二侧腿容纳在第二槽中，而第三侧腿容纳在夹紧间隙中。本发明还涉及一种用于所述提升阀的密封件。

Description

提升阀和密封件

技术领域

本发明涉及一种提升阀和一种密封件。

背景技术

阀、尤其是提升阀具有关闭元件，所述关闭元件能够与阀座发生密封的接触，以便在关闭位置中实现闭锁作用。这通常借助于密封件来辅助这种密封作用，所述密封件设置在关闭元件上并且在关闭位置中与阀座配合作用。

这种类型的提升阀广泛用于饮料和食品的流控制以及用于制药和生物技术的产品前体和产品的流控制。

已知的是，所述密封件设计成密封环，所述密封环的横截面不同于简单的圆截面环。这样，例如采用近似于梯形形状的横截面或者使用V形的横截面。

在DE 10 2010 030 300 A1中介绍了一种具有基本上C形的横截面的密封件。为了使这种密封件实现其功能，附加地设有形状稳定的支撑环，所述支撑环至少部分地容纳在所述C形中。

发明内容

现在，本发明的目的是，实现一种提升阀和一种密封件，所述提升阀和密封件较为经济并且能满足对提升阀提出的卫生要求。

所述目的通过具有有利特征的提升阀和具有有利特征的密封件来实现。

提升阀具有：第一接头；第二接头；将第一接头与第二接头连接的通路，所述通路由阀座包围；关闭元件，所述关闭元件能够与阀座发生密封的接触；用于实现所述密封接触的调节驱动装置。这里设定，所述关闭元件具有：密封装置，所述密封装置具有第一部分和能松开地与第一部分连接的第二部分；在第一部分中构成的第一槽；第二槽；以及夹紧间隙。此外设定，所述第二槽和夹紧间隙在第一部分和第二部分之间形成，具有第一侧腿、第二侧腿和第三侧腿的密封件容纳在所述密封装置中，并且第一槽、第二槽和夹紧间隙以尽可能高的填充度被填充，第一侧腿容纳在第一槽中，第二侧腿容纳在第二槽中，而第三侧腿容纳在夹紧间隙中。这种提升阀的优点特别是在于，密封装置具有简单的几何结构，这种密封装置能够以少数几个加工步骤、例如车削经济地制造，并且所述提升阀具有非常好的卫生特性，这种特性是由于所述高填充度和夹紧间隙中的高度密封实现的。由于所述密封件从关闭元件中伸出并与阀座建立接触，实现了对提升阀特别好的密封作用。

所述卫生特性相对于现有技术通过支撑作用改进，所述支撑作用是所述槽和夹紧间隙组成的布置系统的作用，因为这种布置形式防止密封件被压入槽中。

当第一槽、第二槽和夹紧间隙的填充度大于95％时，密封件的支撑和变形地到改进，并且由此使得卫生特性得到改进。

通过第一槽、第二槽和夹紧间隙的大于98％的填充度来实现进一步的改进。

通过使第一槽和第二槽相互成90°的角度，使得发生后续变形的密封件内部的力传递流得到改进并由此实现了更好的密封作用。

当夹紧间隙与第二槽成135°的角度时，实现了对前面所述的优点的进一步改进。

在一个改进方案中，为了能松开地连接第一部分和第二部分，第一部分具有连接在一个伸长部段的一个端部上的螺纹部段，所述螺纹部段容纳在设置在第二部分上的孔中，由此实现了第一和第二部分的经济的、易于完成且运行可靠的连接。

所述关闭元件设计成在阀的关闭状态下引导力传递流在所述螺纹部段和孔旁边经过，由此进一步提高了前面所述连接的运行可靠性。

阀座的内部尺寸与第一部分的外部尺寸至少是相同大小的，由此进一步改善了这个改进方案。由此，防止关闭力作用到螺纹连接上。

根据另一个改进方案提出，在所述通路中设有突起，所述突起实现了具有内部尺寸的狭窄部位，所述内部尺寸小于所述第一部分的外部尺寸。这防止了第一部分可能穿过所述通路。

还提出了一种用于前面所述类型的提升阀的密封件，所述密封件包括环体，所述环体具有带有芯部、第一侧腿、第二侧腿和第三侧腿的横截面，各所述侧腿从芯部分支出来并且所述第一侧腿指向环体的中心并与第二侧腿构成一对，而第三侧腿设置在芯部的与所述(侧腿)对相对置的侧面上，所述第三侧腿具有比第一侧腿和第二侧腿小的厚度。这种密封件实现了高密封作用和非常好的防污染的耐久性。这种密封件能经济地制造和简单地安装。

在另一个改进方案中，第一和第二侧腿中的至少一个侧腿具有收缩部，以所述收缩部，所述侧腿的宽度从芯部朝自由端减小，由此，实现了对密封装置非常好的填充，同时改进了密封作用和防污染的耐久性。

在另一个改进方案中，所述第一侧腿和第二侧腿相互成90°的角度，由此强化了所述优点。

根据一个改进方案，所述第三侧腿与第二侧腿成135°的角度，由此实现了进一步强化所述优点。

另一个改进方案设定，所述第一侧腿基本上位于由所述芯部限定的平面中。这简化了制造，改进了便于安装性并且在阀关闭状态下改进了力传递流。

附图说明

参考实施例及其改进方案来详细说明本发明并且附图深化说明了所述作用和优点。

其中：

图1示出示意性示出的提升阀的部分剖视图；

图2示出阀盘、阀座的一部分和密封装置的剖视图；

图3示出密封件的剖视图；

图4示出一个改进方案中具有阀盘和阀座的区域的剖视图。

具体实施方式

在图1中示意性地并且用部分剖视图示出阀1。所述阀1具有阀壳体2，在所述阀壳体上设有第一接头3和第二接头4。在阀壳体2中是指通路5，所述通路在第一接头3和第二接头4之间建立流体连通。通路5由阀座6限定。在所述阀壳体2的内部能沿行程轴线H运动地设置关闭元件7。所述关闭元件7能够与阀座6密封地接触，以便形成阀1的关闭位置，在所述关闭位置中，通过阀座6与关闭元件7的共同作用中断第一接头3与第二接头4之间的流体连通。

设有调节驱动装置8，利用所述调节驱动装置能实现关闭元件7的运动。驱动杆9将调节驱动装置8与关闭元件7连接。所述调节驱动装置8可以设计成气动的并且包括活塞10，借助于压力介质使所述活塞克服弹簧11的力移动并且所述活塞由此实现了冲程，所述冲程通过驱动杆9传递到关闭元件7上。

可以设有阀控制装置12，所述阀控制装置操控所述调节驱动装置8，例如其方式是，所述阀控制装置设置压力介质进入调节驱动装置8的供应流，以便调节活塞10。所述阀控制装置12可以设置成，与设备控制器直接或间接地配合作用，例如通过反馈阀状态以及接收和实施开关指令来进行配合作用。

在关闭元件7上设有密封件13，所述密封件在阀1的关闭位置中与所述阀座6密封地接触。

在图2中用剖视图示出设置在关闭元件7上的密封装置，密封件13容纳在所述密封装置中。

所述密封装置包括第一部分14和第二部分15，所述第一部分和第二部分能松开地相互连接，例如通过两个部分14和15上的相互接合的螺纹来连接。

可以通过第一部分14、第二部分15和密封件13相对于阀1的内腔完全界定关闭元件7。

在第一部分14中形成第一槽16，所述第一槽为了实现简单的制造和获得成本上的优势基本上垂直于行程轴线H定向。这个槽16可以具有矩形的横截面。

第一部分14和第二部分15这样成型，使得在组装状态下在第一部分和第二部分之间形成第二槽17，所述第二槽设计成绕行程轴线H基本上是圆柱形的并且可以具有矩形的横截面。

第一槽16和第二槽17相互成角度W1，这个角度在制造技术上有利地可以例如约为90度。这两个槽16和17相互连接。从连接部位分支出一个夹紧间隙18，所述夹紧间隙在第一部分14和第二部分15之间构成。所述夹紧间隙18与第二槽17成角度W2，这个角度优选可以约为135度。

在第一槽16和第二槽17之间，在关闭元件7上，例如在第一部分14上与第一部分一体地形成支撑体19，所述支撑体基本上与夹紧间隙18一起位于一条线上，所述线优选垂直于阀座6。当密封件13与阀座6处于接触中时，在阀1的关闭位置中的载荷下，所述支撑体19改进了密封件13内部的力传递流。所述支撑体19特别是防止了，密封件13被完全压入夹紧间隙18中，并且防止出现流体进入夹紧间隙18的情况。此外，支撑体19还确保密封件13在密封装置中的精确定向。

密封件13容纳在第一槽16、第二槽17和夹紧间隙18中并优选以技术上可能的程度完全填充所述第一槽、第二槽和夹紧间隙。希望实现的填充度相比于95％更接近100％。这使得所述密封装置是特别卫生的，因为不会容纳污物。密封件13朝阀座6的方向从夹紧间隙18伸出。

在图3中示出密封件13的横向剖视图。

密封件13具有芯部20，所述芯部环形地绕中轴线延伸，所述中轴线在安装状态下基本上与行程轴线H重合。在横截面中观察，从所述芯部20分支出第一侧腿21、第二侧腿22和第三侧腿23。

第一侧腿21基本上位于通过芯部20限定的平面内并且朝芯部20的中心的方向伸出。这个侧腿在密封装置中由第一槽16容纳并且基本上填满第一槽。

第二侧腿22大致与第一侧腿21形成直角，并且当密封件13安装到密封装置中时，第二侧腿由第二槽17容纳。第二侧腿22此时基本上填满第二槽17。

第一侧腿21和第二侧腿22由于中间角度形成一(侧腿)对。第三侧腿23设置在芯部20的与这对侧腿相对置的侧面上，所述第三侧腿能够容纳在夹紧间隙18中。

在一个有利的改进方案中，第一侧腿21可以具有第一收缩部24，芯部20的第一宽度S1以所述收缩部朝第一侧腿21的自由端减小。第一宽度S1在最大处大于第一槽16的自由尺寸。第二侧腿22可以具有第二收缩部25，第二宽度S2以所述第二收缩部朝自由端减小。第二侧腿的第二宽度S2略大于第二槽17的尺寸。通过这个措施可以时间槽16和17非常高的填充度。

第三侧腿23的宽度S3小于第一和第二侧腿21和22的每个宽度S1和S2。所述宽度S3大于夹紧间隙18的宽度。利用这些尺寸设定实现了，在阀1的任意运行状态下，第三侧腿28和夹紧间隙18的壁部之间都存在可靠的接触，由此防止流体在这个区域内发生积存。

第三侧腿23在其与阀座6发生接触的表面上具有倒圆部26。由此实现了密封件14尽可能线式的密封效果。

图4示出一个改进方案中在具有阀盘和阀座的区域内的剖视图。

第二部分15'在背向第一部分14'的侧面上具有一个部段27，在这个部段中构成空腔28。第一部分14'的伸长部段29容纳在所述空腔28中。在设计成能弹性伸长的伸长部段上，在背向阀座的侧面上连接螺纹部段30，所述螺纹部段与设有螺纹的孔31相接合。通过这种接合建立了第一部分14'和第二部分15'的螺纹连接。伸长部段29在这个螺纹连接中起补偿螺栓的作用。由此实现了第一部分14'与第二部分15'的可靠的螺纹连接，这种螺纹连接使得可以省去用于防止各部分相对于彼此发生转动的结构，可以简单地安装，并且在阀使用期间可以可靠地防止发生自行松动。

将关闭元件设计成，在阀的关闭状态下引导关闭力的传递流在螺纹连接结构旁边经过(绕过)，由此可以进一步使螺纹连接结构卸荷并由此实现了对前面所述优点的强化。

在一个有利的实施形式中实现了这一点，其方式是，使得阀座6的内部尺寸D1与第一部分14'的外部尺寸D2至少是相同大小的。由此，只有密封件13、最多与第二部分15'一起支承在阀座6上，而第一部分14'根本不能发生支承。通过调节驱动这种8导入的关闭力在关闭元件上仅作用于第二部分15'和密封件13上，这里绕过了孔31以及带有伸长部段29和螺纹部段30的第二部分14'。由此，第一和第二部分14'和15'的连接部不会受到关闭力的加载。

这个实施形式可以有利地与在通路5'中构成的突起32相结合。这个突起32实现了具有内部尺寸D3的狭窄部位，所述内部尺寸小于第一部分14'的外部尺寸D2。这防止了，第一部分14'可能会穿过通路5'，例如在第一部分14'和第二部分15'的连接失效的情况下。突起32仅在通路5'的周边的一部分上延伸。可以在所述周边上设置多个突起。有利地设有至少一个排出口(Ablauf)33，所述排出口与通路5'的壁部平齐。排出口33具有这样的设计，这种设计确保阀能够进行无残余的空转。

为了特别是利用伸长部段29实现的可靠的螺纹连接，有利的是，在第一部分14'和第二部分15'上提供接触面，利用所述接触面第一部分14'和第二部分15'相互支撑并且相对于彼此夹紧。特别有利的是，在第一部分14'上提供凸台34，所述凸台在第一部分14'朝向第二部分15'的侧面上环绕地设置。第一部分14'和第二部分15'的接触限制在一个环形的面上。这简化了制造，因为这种凸台能够简单且同时高精度地制作。凸台34实现了第二槽17和夹紧间隙18的精确造型，这使得密封件13能精确地卡接(Fassung)和变形。

附图标记列表

1 阀

2 阀壳体

3 第一接头

4 第二接头

5、5' 通路

6 阀座

7 关闭元件

8 调节驱动装置

9 驱动杆

10 活塞

11 弹簧

12 阀控制装置

13 密封件

14、14' 第一部分

15、15' 第二部分

16 第一槽

17 第二槽

18 夹紧间隙

19 支撑体

20 芯部

21 第一侧腿

22 第二侧腿

23 第三侧腿

24 第一收缩部

25 第二收缩部

26 倒圆部

27 部段

28 空腔

29 伸长部段

30 螺纹部段

31 孔

32 突起

33 排出口

34 凸台

H 行程轴线

W1 第一角度

W2 第二角度

S1 第一厚度

S2 第二厚度

S3 第三厚度

D1 阀座的内部尺寸

D2 部分14的外部尺寸

D3 狭窄部位的尺寸

Claims (12)

1.提升阀(1)，具有：第一接头(3)；第二接头(4)；将第一接头与第二接头连接的通路(5；5')，所述通路由阀座(6)包围；关闭元件(7)，所述关闭元件能够与阀座(6)发生密封的接触；用于实现所述密封接触的调节驱动装置(8)，其中，所述关闭元件(7)具有：密封装置，所述密封装置具有第一部分(14；14')和能松开地与第一部分(14；14')连接的第二部分(15；15')；在第一部分(14；14')中构成的第一槽(16)；第二槽(17)；以及夹紧间隙(18)，所述第二槽(17)和夹紧间隙(18)在第一部分和第二部分(15；15')之间形成，且在所述密封装置中容纳密封件(13)，其特征在于，所述密封件包括环体，所述环体具有带有芯部(20)、第一侧腿(21)、第二侧腿(22)和第三侧腿(23)的横截面，所述第一侧腿(21)、第二侧腿(22)和第三侧腿(23)从芯部(20)分支出来并且所述第一侧腿(21)指向环体的中心并与第二侧腿(22)构成一对，所述第一侧腿(21)和第二侧腿(22)相互成90°的角度，并且第三侧腿(23)设置在芯部(20)的与所述对相对置的侧面上，第三侧腿(23)具有比第一侧腿(21)和第二侧腿(22)小的厚度，其中，第一侧腿(21)容纳在第一槽(16)中，第二侧腿(22)容纳在第二槽(17)中，而第三侧腿(23)容纳在夹紧间隙(18)中，并且第一槽(16)、第二槽(17)和夹紧间隙(18)以尽可能高的填充度被填充，且所述第一槽(16)、第二槽(17)和夹紧间隙(18)的填充度大于95％。

2.根据权利要求1所述的提升阀，其特征在于，所述第一槽(16)、第二槽(17)和夹紧间隙(18)的填充度大于98％。

3.根据权利要求1所述的提升阀，其特征在于，所述第一槽(16)和第二槽(17)相互成90°的角度。

4.根据权利要求1至3之一所述的提升阀，其特征在于，所述夹紧间隙(18)与第二槽(17)成135°的角度。

5.根据权利要求1至3之一所述的提升阀，其特征在于，为了将第一部分(14；14')与第二部分(15；15')能松开地连接，所述第一部分(14；14')具有连接在伸长部段(19)的端部上的螺纹部段(30)，所述螺纹部段容纳在设置在第二部分上的孔(31)中。

6.根据权利要求5所述的提升阀，其特征在于，所述关闭元件(7)设计成，在所述阀(1)的关闭状态下引导力传递流在所述螺纹部段(30)和所述孔(31)旁经过。

7.根据权利要求6所述的提升阀，其特征在于，所述阀座(6)的内部尺寸与所述第一部分(14；14')的外部尺寸至少是相同大小的。

8.根据权利要求1至3之一所述的提升阀，其特征在于，在所述通路中设有突起(32)，所述突起实现了具有内部尺寸的狭窄部位，所述狭窄部位的内部尺寸小于第一部分的外部尺寸。

9.密封件(13)，所述密封件用于根据权利要求1至8之一所述的提升阀(1)。

10.根据权利要求9所述的密封件，其特征在于，第一和第二侧腿中的至少一个侧腿具有收缩部(24、25)，所述侧腿的宽度以所述收缩部从芯部(20)朝自由端减小。

11.根据权利要求9或10所述的密封件，其特征在于，所述第三侧腿(23)与第二侧腿(22)成135°的角度。

12.根据权利要求9或10所述的密封件，其特征在于，所述第一侧腿(21)基本上位于由芯部(20)限定的平面中。

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