CN112628455A - 用于动力阀的膜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀布置(101)。所述阀布置(101)用于控制加热的或冷却的流体的流量，所述阀布置(101)包括：壳体(102)，所述壳体(102)具有入口(3)和出口(4)；压力调节阀(111)，布置在所述入口(3)和所述出口(4)之间，并且具有调节阀元件(112)，所述调节阀元件(112)连接到膜(115)，所述膜(115)包括至少一个密封凸缘(118、119)。在这种阀布置中，膜的位置不总是被很好地限定，从而导致不希望的震动和噪声。为保证膜(115)的正确地定位，第一密封凸缘(118)包括至少两个台阶(126、129)。

Description

用于动力阀的膜

本申请是申请日为2014年06月11日、申请号为201410258014.3、发明名称为“用于动力阀的膜”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及阀布置，用于控制加热或冷却的流体的流量，所述阀布置包括：壳体，所述壳体具有入口和出口；压力调节阀，布置在所述入口和所述出口之间，并且具有调节阀元件，所述调节阀元件连接至膜，所述膜包括至少一个密封凸缘。

背景技术

这种阀布置例如是从EP 2 482 160 A1已知的。压力调节阀用于在正常操作期间保持流量控制阀上的压差恒定，以保证通过流量控制阀的流量直接依赖于流量控制阀的开度。此外，提供支撑膜的结构，以防止在作用于膜上的压强超过预定值的情况下损坏膜。膜包括两个密封凸缘以及布置在两个密封凸缘之间的柔性部分。

这种阀布置的问题是在某些条件下可能发生震动和不想要的噪声。这些问题与在已知的阀布置中的膜的位置不总是相对于调节阀元件的位置被很好地限定的事实相关。特别地，当安装了压力调节阀时，径向外部密封凸缘可能会卡住在太高或太低的位置。因此，在阀布置的操作期间，这可能会导致膜的柔性部分比设计预期的被更加大地拉伸或更松动。在大的压力正作用于膜的情况下，这又可能会导致震动和噪声的发展。

发明内容

根据本发明的目的是提供一种具有膜的阀布置，且所述膜具有相对于调节阀元件被很好地限定的位置，并且具有减小的产生不希望的震动或噪声的风险。

所述目的通过第一密封凸缘包括至少两个台阶来解决。

通过使用具有至少两个台阶的密封凸缘，较容易地控制所述密封凸缘相对于压力调节阀的安装位置。在现有技术中，所使用的密封凸缘具有大致圆形或半圆形的横截面。因此，确保不了在安装期间，特别是径向外部密封凸缘将很好地滑到在壳体和压力调节阀之间的预期位置上。现在根据本发明，因为至少两个台阶允许正确地限定第一密封凸缘的驻立位置(resting position)，所以可以更精确地控制第一密封凸缘的位置。因此，当安装时，第一密封凸缘更可能与调节阀元件一致地移动，从而导致膜的很好地限定的位置。

在优选的实施例中，膜是大致O形环状的，并且第一密封凸缘布置在膜的径向外部端部处。这样，第一密封凸缘将布置成接触壳体。因此，在安装期间，膜相对于壳体和压力调节阀的移动将比使用在现有技术已知的解决方案更加可预测。

在另外的优选实施例中，壳体包括至少一个台肩，所述台肩大致与第一密封凸缘的至少一个台阶的形状匹配。将台肩布置在壳体中(所述台肩与至少一个台阶的形状匹配)将允许在安装之后第一密封凸缘具有很好的限定的驻立位置。

在优选的实施例中，压力调节阀包括至少一个台肩，所述台肩大致与第一密封凸缘的至少一个台阶的形状匹配。将台肩布置在调节阀元件中将允许当安装压力调节阀时，压力调节阀有效地沿着它的移动方向拉动第一密封凸缘。

在另一个优选的实施例中，膜包括至少两个密封凸缘和布置在至少两个密封凸缘之间的至少一个柔性部分。这样，至少两个密封凸缘可以在一方面用于密封膜，并且在另一方面限定膜表面的边缘。第二密封凸缘可以用于将膜连接到调节阀元件，其中第二密封凸缘可以有圆形的或半圆形的横截面，或具有匹配第一密封凸缘横截面的横截面。

在还一优选的实施例中，压力调节阀包括容纳第一密封凸缘的凹槽。在这种情况下，第一密封凸缘可以用它的径向内侧驻立在凹槽中，从而允许很好地控制第一密封凸缘的位置。例如，凹槽可以布置在压力调节阀的支撑结构中，并且可以布置成直接邻近台肩。在这种情况下，压力调节阀可以至少部分地从三个侧面包封第一密封凸缘。

在优选的实施例中，第一密封凸缘布置在阀布置中且处于预张力下。例如，第一密封凸缘的径向范围可以选择成比在第一密封凸缘的预想位置处压力调节阀和壳体之间的径向距离更大。这样，第一密封凸缘将在组装期间弹性形变，并且因此将布置在阀布置中且处于预张力下，从而确保紧密密封。

在另外的优选实施例中，第一密封凸缘包括至少一个沟槽。特别地，沟槽可以布置在密封凸缘的两个径向突起之间。可选择地或另外地，沟槽可以布置在第一密封凸缘背对柔性部分的一侧。在后者的情况中，可以邻近凹槽形成两个突起。这样，在出现高压强的情况下，沟槽增加的表面将导致额外的力，该额外的力将两个突起推动分开，因此甚至进一步地改进第一密封凸缘的紧密性。

在另一个优选实施例中，第一密封凸缘包括至少一个突起。至少一个突起可以布置在第一密封凸缘的径向外侧，因而驻靠壳体。可选择地或另外地，至少一个突起可以布置在第一密封凸缘的背对柔性部分的端部处。在后者的情况中，至少一个突起仍然可以驻靠壳体，以保证膜的紧密密封。

在另外的优选实施例中，至少一个突起具有大致矩形的横截面。这样，可以保证第一密封凸缘仍然可以以相对大的表面与壳体接触。

在还一优选实施例中，至少一个突起具有锥形的横截面。因此，接触壳体和/或压力调节阀的第一密封凸缘的表面可以通过使用具有锥形横截面的这样的突起限制。特别地，如果具有锥形横截面的这种突起定位在第一密封凸缘的径向外侧，则将保证直接接触壳体的第一密封凸缘的表面可以相对地小，从而防止第一密封凸缘在不希望的位置处卡住。

在另一个优选实施例中，第一密封凸缘具有大致矩形主体。因此，可以容易保证第一密封凸缘包括至少两个台阶。在本实施例中，第一密封凸缘仍然可以包括至少一个突起和/或至少一个沟槽。因此，可以控制第一密封凸缘与壳体和/或压力调节阀的接触表面，以及引导第一密封凸缘的弹性变形。

在还一优选的实施例中，至少一个沟槽布置在第一密封凸缘的径向外侧。这样，第一密封凸缘将优选地在面对壳体的一侧处弹性变形。此外，可以限制第一密封凸缘与壳体的接触表面，以保证当安装时第一密封凸缘将与压力调节阀一致地移动。

在还一优选的实施例中，至少一个沟槽布置在第一密封凸缘背对柔性部分的端部处。因此，可以邻近所述沟槽形成两个突起。这样，在出现高的压强的情况下，沟槽的增加的表面将导致额外的力，所述额外的力将两个突起推动分开，因此甚至进一步改进第一密封凸缘的紧密性。

附图说明

现在将参照附图对本发明的优选实施例进行更详细地描述，其中:

图1是根据现有技术的阀布置的截面图，

图2是图1的A的放大细节，

图3是根据本发明的阀布置的截面图，

图4是图3的B的放大细节，

图5-10示出与根据图3和4的阀布置一起使用的膜的可替代的实施例。

具体实施方式

因此，图1和2显示根据现有技术的阀布置1，包括壳体2以及入口3和出口4。这里，出口4连接到出口管5。

阀布置还包括控制阀，该控制阀具有布置在入口3和出口4之间的控制阀元件6和控制阀座7。控制阀元件6连接到心轴8，所述心轴8在开口位置被控制阀弹簧9加载。心轴8连接到杆10，所述杆10可以连接到例如温度调节装置(thermostatic)致动器(未示出)。然而，用于致动心轴8的任何其他合适的装置当然也是可能的，例如保护舱、轮子或电动马达。

通过在向控制阀阀座7的方向上移动控制阀元件6，可以对从入口到出口的流量节流。当在远离控制阀阀座7的方向上移动控制阀元件6时，控制阀的流阻被减小。

压力调节阀11布置在入口3和流量控制阀6、7之间。压力调节阀11包括调节阀元件12以及调节阀座13。在图1中，因为调节阀元件12驻靠调节阀座13，压力调节阀11是关闭的。

调节阀元件12在开口方向上通过弹簧14(见图2)进行加载，即在这种情况下在远离调节阀阀座13的向上的方向上。

调节阀元件12通过固定元件16连接到膜15。此外，膜15具有柔性部分17，其中当调节阀元件12移动时，膜15可以变形。

膜15还包括两个密封凸缘18、19。膜15在这种情况下大致是O形环状的，其中第一密封凸缘18布置在膜15的径向外端处，第二密封凸缘19布置在膜15的径向内端处。

第一密封凸缘18布置在压力调节阀11和壳体2之间。如可以从图2所见，第一密封凸缘18在压力调节阀12和壳体2之间弹性变形，由此确保在膜上的紧密密封。第一密封凸缘18在这里布置在密封腔20中。调节阀座13是支撑结构21的一部分。

第二密封凸缘19通过固定元件16固定到调节阀元件12。因此，当调节阀元件12移动时，膜的径向内部部分将被拉动或拉长，因而使膜15的柔性部分17弹性变形。

这种设计中的问题是，当装配阀布置1时，不能足够好地控制第一密封凸缘18的位置。因此，第一密封凸缘18可以达到驻立在密封腔20的上端或下端上。因此，膜的弹性变形所能够实现的柔性部分17的长度可以比预期更长或更短。这意味着，柔性部分17在调节阀元件12的关闭位置可能太长，或在调节阀元件12的打开位置中可能太短。特别地如果高的压强正作用于膜15，从而导致了产生不希望的噪声，这可以又导致膜的不希望的震动。

在图3和4中，示出根据本发明的阀布置101。相对应的部件被用与图1和2中的相同的参考标记标识。

这里，压力调节阀111包括调节阀元件112以及调节阀座113。调节阀座113再次是支撑结构121的一部分。新型的膜115抵靠调节阀元件112用固定元件116固定。图3和4显示膜115的具体实施例。膜115的可替代实施例将在图5到10中示出。膜115包括柔性部分117、第一密封凸缘118以及第二密封凸缘119。第一密封凸缘118布置在大致O形环状的膜115的径向外端处。第一密封凸缘118定位在密封腔120中。密封腔120布置在支撑结构121和壳体102之间。

第一密封凸缘118包括径向内侧122和径向外侧123。径向内侧122容纳在支撑结构121的凹槽124中。在本实施例中径向内侧122过渡到突起125中，该突起布置在背对柔性部分117的端部处。在面向柔性部分117的端部上，径向内侧122过渡到台阶126。径向内侧122将优选地比凹槽124更大，使得第一密封凸缘118在凹槽124中保持在预张力下。因此，第一密封凸缘118不必形面配合地(positively)连接到支撑结构121，但是如果第一密封凸缘118直接接触在突起125处的支撑结构121和台阶126，则其已经是足够的。支撑结构121还包括台肩127，使得第一密封凸缘可以在台阶126处驻靠台肩127。此外，台肩127另外确保第一密封凸缘118在安装之后具有很好地限定的位置。如图2中清楚地所见的，第一密封凸缘18没有很好地限定的驻立位置，因此本发明的优势在这一点上已经变得清楚。

另外，第一密封凸缘118包括径向外侧123。在本实施例中的径向外侧123也过渡到第二突起128，所述第二突起128再次布置在背对柔性部分117的第一密封凸缘的端部处。径向外侧123驻靠密封腔120的径向外壁，特别是驻靠壳体102。这里，第一密封凸缘118的最大径向范围比密封腔120的径向宽度大。因此，第一密封凸缘118驻靠密封腔120的径向壁且处于预张力下，因而确保紧密密封。

在面向柔性部分117的径向外侧123的末端处，布置台阶129。台阶129驻靠壳体102的台肩130。这确保第一密封凸缘118的驻立位置也相对于壳体102被很好地限定。

在突起125、128之间，第一密封凸缘118包括沟槽131。该沟槽131确保，在大压强正作用到膜115上的情况下，突起125、128将被推动分开，因此改进第一密封凸缘118的密封。在该实施例中，第一密封凸缘118因此具有大致V形横截面。

图5到10示出与根据本发明的阀布置101一起使用的膜115的可替代的实施例。为简便起见，仅在图5到10中示出膜115，以突出在不同的实施例中第一密封凸缘118中的差异。相对应的部分被用相同的参考标记标识。

尽管在图3和4中第一密封凸缘118具有大致V形横截面，但是根据图5第一密封凸缘118包括矩形主体134。第一密封凸缘118再次包括两个台阶126、129，以保证第一密封凸缘在阀布置101中具有很好地限定的驻立位置。

在这种情况下，径向内侧122和径向外侧123布置成大致彼此平行。在第一密封凸缘118的径向外侧123中布置突起225。在这种情况下，突起225是圆形的，并且具有大致半圆形形状。第一密封凸缘118因此将在突起225处驻靠密封腔120的径向外壁。优选地，在径向内侧122和突起225之间的第一密封凸缘118的径向范围将比密封腔120的径向范围更大。因此，第一密封凸缘118将在突起225处弹性变形，因而确保膜115的紧密密封。

图6显示膜115的第三实施例。在这种情况下，第一密封凸缘118再次包括大致矩形主体134和两个台阶126、129。

如在第二实施例的情况中，第一密封凸缘118这里包括布置在第一密封凸缘118的径向外侧123上的突起325。突起325具有锥形的横截面，因而确保直接接触壳体102的第一密封凸缘118的表面将比在第二实施例的情况中甚至更小。

在图7中，示出膜115的第四实施例。这里第一密封凸缘118再次包括大致矩形主体134。如在第二和第三实施例的情况下，径向内侧122大致是平坦的。相对于以前的实施例，三个突起425、428、432布置在第一密封凸缘118的径向外侧123上。在突起425、428之间，布置第一沟槽431。在突起428、432之间，定位第二沟槽433。在这种情况下，沟槽431、433二者具有大致矩形横截面。

所有的三个突起425、428、432这里还具有大致矩形横截面。因此，接触壳体122的第一密封凸缘118的表面将相对地大，而仍然比接触压力调节阀的表面小。

图8显示膜115的第五实施例。第一密封凸缘118再次包括大致矩形主体134。在第一密封凸缘118的径向外侧123上，布置一个突起525。突起525具有大致矩形横截面。在本实施例中，确保第一密封凸缘118的至少一些延伸的表面接触壳体102，而所述表面仍然比在第四实施例的情况下小。

图9示出根据本发明的膜115的第六实施例。这里，类似于第三实施例，第一密封凸缘118包括布置在第一密封凸缘118的径向外侧123上的锥形突起628。另外，另一个锥形的突起625布置在径向内侧122上。突起625、628优选地在径向方向上布置成彼此相对。因此，可以增加第一密封凸缘118的径向范围。因此，第一密封凸缘可以布置在密封腔120中且处于大的径向预张力下。

图10示出用于根据本发明的阀布置101中的膜115的第七实施例。这里，第一密封凸缘118包括具有在径向内侧122中的锥形横截面的突起725。在这种情况下，突起725直接地过渡到第一密封凸缘118背对柔性部分117的端部。在径向外侧123上，定位另一个突起728和沟槽731。沟槽731这里具有圆形横截面，而突起728具有大致矩形横截面。

Claims (15)

1.一种阀布置(101)，所述阀布置(101)用于控制加热的或冷却的流体的流量，所述阀布置(101)包括：

壳体(102)，所述壳体(102)具有入口(3)和出口(4)；

压力调节阀(111)，布置在所述入口(3)和所述出口(4)之间，并且具有调节阀元件(112)，所述调节阀元件(112)连接到膜(115)，所述膜(115)包括至少一个密封凸缘(118、119)，

其特征在于，第一密封凸缘(118)包括至少两个台阶(126、129)。

2.根据权利要求1所述的阀布置，其特征在于，膜(115)是大致O形环状的，并且第一密封凸缘(118)布置在膜(115)的径向外端处。

3.根据权利要求1或2所述的阀布置，其特征在于，壳体(102)包括至少一个台肩(130)，所述台肩大致与第一密封凸缘(118)的至少一个台阶(129)的形状匹配。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的阀布置，其特征在于，压力调节阀(111)包括至少一个台肩(127)，所述台肩大致与第一密封凸缘(118)的至少一个台阶(126)的形状匹配。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的阀布置，其特征在于，膜(115)包括至少两个密封凸缘(118、119)和至少一个柔性部分(117)，所述至少一个柔性部分布置在至少两个密封凸缘(118、119)之间。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的阀布置，其特征在于，压力调节阀(111)包括凹槽(124)，以容纳第一密封凸缘(118)。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的阀布置，其特征在于，第一密封凸缘(118)布置在阀布置(101)中且处于预张力下。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的阀布置，其特征在于，第一密封凸缘(118)包括至少一个沟槽(131、431、433、731)。

9.根据权利要求1到7中任一项所述的阀布置，其特征在于，第一密封凸缘(118)包括至少一个突起(125、128、225、325、425、428、432、525、625、628、725、728)。

10.根据权利要求9所述的阀布置，其特征在于，至少一个突起(425、428、432、525、728)具有大致矩形横截面。

11.根据权利要求9或10所述的阀布置，其特征在于，至少一个突起(125、128、325、625、628、725)具有锥形横截面。

12.根据权利要求1到11中任一项所述的阀布置，其特征在于，第一密封凸缘具有大致矩形主体(134)。

13.根据权利要求8到12中任一项所述的阀布置，其特征在于，至少一个沟槽(431、433、731)布置在第一密封凸缘(118)的径向外侧(123)。

14.根据权利要求8到13中任一项所述的阀布置，其特征在于，至少一个沟槽(131)布置在第一密封凸缘(118)的背对柔性部分(117)的端部处。

15.一种膜，特别是用于压力调节阀，包括至少一个密封凸缘(118、119)，其特征在于，第一密封凸缘(118)包括至少两个台阶(126、129)。

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