CN1644268A - 阀和阀的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀和一种用于制造一特别是用于制冷剂循环回路的阀的方法，其中制造一用于一阀体(3)的一阀座元件(1)的阀座(2)，其中可避免现有技术的缺点。根据本发明这是这样来实现的，即借助一冲压元件通过对一个冲压面的冲压形成一个密封元件(1)的密封面(8)。

Description

阀和阀的制造方法
技术领域
本发明涉及根据权利要求1和13的前序部分所述一种阀和一种阀的制造方法。
背景技术
目前可在市场上获得不同的阀。例如就存在电磁式的，特别是双稳态阀，所述阀用于各种各样的应用场合，例如在家用设备如冰箱的流体循环回路中，或用于饮料机例如咖啡机的蒸汽膨胀(Dampfentspannung)，但也可以用于其它领域，如用于分析学或测量技术领域。
在包括如家用设备的应用场合的多数应用场合中，这里优选采用具有紧凑的结构形式并且此外还可以用尽可能低的费用制造和安装的阀。为了有利于实现这个目的，已知各种设计开发方案(参见DE19914972A1或WO03/071176A1)。
已知的阀首先具有一个阀座，所述阀座由阀体密封以保证阀的功能。因此例如对于球阀必须使用一球形阀座。可例如使用一弹性体密封件等来密封阀座。
此外在特定应用场合中也可以使用金属密封件。采用相应的金属的球形的密封座要求对阀进行非常精确的和无污染的制造或安装。通常相应的阀座特别是在具有衔铁(Anker)的阀中在车削后硬化，此时会产生一定的硬化变形。在特定的阀中有时包括阀座的极靴通常在硬化后用铜等进行衬覆，从而可有利地实现接下来的极靴的钎焊。即使设有铜层也可能出现阀座形状上的不精确性，该不精确性会导致阀在运行不密封。
此外在制造阀座和安装阀时都可能有污物颗粒污染阀座，这在运行中也会导致阀座不密封。
发明内容
本发明的目的是，提供一种阀以及一种阀的制造方法，其中可降低或避免上述现有技术的缺点。
由开头所述类型的一种方法和一种阀出发，通过权利要求1和13的特征来实现所述目的。
通过从属权利要求中所述的措施可实现本发明有利的实施形式和改进方案。
因此一根据本发明的制造方法的特征在于，一个密封元件的至少一个密封面借助于一个冲压件通过对一个冲压表面进行冲压/压印而形成，或所述阀具有一个至少部分地冲压制成的用于阀体的密封面。
借助于一个相应地有利的冲压元件可以以非常高的精度制成一几乎可以是任意形状的特别是三维成形的密封面。相应高的精度保证了由阀体特别密封地闭合阀座，这大大提高了阀的运行可靠性。
此外冲压是一种无屑加工的成形方法，这种方法与现有技术相比大大降低了在制造中污染阀座的危险。此外可通过在冲压中出现的冷变形使密封面区域内的材料发生一定的强化，这对阀的使用寿命起积极的作用。此外，借助于冲压过程可补偿或消除前面的制造步骤—例如车削—的尺寸不精确性。
最好采用一具有至少部分地与阀体的形状相对应的形状的冲压件。由此对密封面的精整可基本上不再是必要的。例如，冲压件冲压阀座的区段可以对应于阀座希望的形状设计成锥形的或者说圆锥形的和/或球形的。特别是相应地三维成形的阀座可通过根据本发明的冲压方法以高件数特别经济地制造。
在一特别有利的实施形式中，采用一个相对于具有阀座的结构元件—下面称为阀座元件—单独的密封元件以密封阀座，所述密封元件包括冲压面—即待冲压的面或由冲压形成的密封面。在一些情况下所述(密封)元件可借助于一相应的凹陷部作为套筒等装入所述阀座元件中。
但所述密封面最好至少部分地直接地一体形成在阀座元件中。由此相对于前面所述的变型方案可实现所使用的结构元件的数量的减少，由此可降低制造费用。
在冲压前有利地设置一个包括冲压面的突起部。这里所述突起部可以是一个单独的元件或者是一个阀座元件的一个突起的部分。所述突起部由于冲压过程通常至少部分地发生这样的变形，即所述突起部的分布范围减少或基本上被消除。
在冲压过程之前有利地特别是在阀座元件中制成至少一个包括冲压面的凹陷部。在本发明的一个改进方案中所述凹陷部设计成阀座元件的一个通过车削法形成的凹陷部。根据本发明所述阀座的一个相应地制成的凹陷部可在经济性上特别有利地制造。这时特别可使所述凹陷部具有一较低的尺寸精确性，因为最终形状是接下来通过根据本发明的具有高尺寸精确性的冲压来形成的。
对于球形的阀座，所述凹陷部有利地至少局部地具有一略大于阀体的半径的半径。利用所述半径差，可对凹陷部制造的尺寸不精确性进行适配或充分考虑所述尺寸不精确性。
在本发明的一个有利的变型方案中，所述凹陷部至少部分地设计成阀体的形状。由此当待变形的冲压体积—即由于冲压而变形的材料体积—较小时，可制成一较大的密封面。一个相应地较大的密封面导致通过阀体对阀座进行特别好的密封，这会提高阀的运行可靠性。此外根据本发明的该变型方案所述凹陷部在阀的运行中承担对阀体的一定的引导功能。
在制造所述凹陷部时有利地形成阀座元件的至少一个待冲压的凸起部。例如所述凹陷部的外部形状具有一个相对于阀体的形状的体积差，主要由该体积差来形成所述凸起部。当所述体积差大致对应于所述凸起部时，通过冲压过程所述体积差被消除，此时有利地形成根据本发明的密封面。
所述凸起部有利地设计成环形板部。一相应的环形板部可例如借助切削法例如车削等特别简单地制出。
如上所述，所述凹陷部和/或所述凸起部最好至少部分地利用成形和/或切削法制造。所述的车削法主要对于圆形的阀座是特别有利的。
最好使用至少一个具有至少一个用于挡靠在密封件上的止挡的冲压规部(Prgelehre)。所述冲压件在冲压时有利地设置在冲压规部以及密封件和/或阀座元件之间。借助于一个相应的冲压件，主要是在批量生产中可有利地实现特别高的尺寸精度。此外，通过可借助于所述冲压元件实现密封面或阀座的高位置精度，特别是沿阀体行程的方向或阀轴线的方向观察，可在运行中实现包括阀体行程长度在内的特别高的精度。阀体行程的高精度对于阀的运行可靠性具有特别重要的意义。
此外，可通过所述冲压元件以特别高的精度调整一磁体特别是永磁体的止挡相对于密封面或阀座的位置或距离。主要是对于阀体在阀座上的引力这个尺寸有很大的相关性。
有利地设有一个用于挡限一冲压规部、一永磁体和/或一间隔元件的止挡面以调整所述阀体的行程，其中在该实施形式的一个特别有利的改进方案中，为实现多个或全部所述功能可只设有一个止挡面。根据本发明，在最后所述的止挡面的多功能变型方案中降低了阀的结构费用，这又使得可以成本特别低廉地进行制造。
在本发明的一个有利的实施形式中，所述阀座元件包括一个阀腔的一个壁部。所述阀座元件最好设计成极靴。这种措施使得可以特别简单地和以构造上特别少的花费实现根据本发明的阀，这可进一步降低制造成本。
在阀体和密封元件之间有利地设置一个单独的密封件，所述密封件由柔性或弹性材料制成，例如是一塑料密封件，特别是一弹性体密封件、特氟隆密封件等。为此例如所述阀座元件可设有至少一个用于接纳所述密封件的槽。通过这种措施可附加地提高阀座的密封性，这有助于改善阀的运行可靠性。
附图说明
在附图中示出了本发明的一个实施例，下面借助于附图对该实施例进行详细说明。
其中：
图1示出一个根据本发明的待冲压阀座的示意性剖视图，和
图2示出一个根据本发明的冲压制成的阀座的示意性剖视图。
具体实施方式
图1中示意性地示出一个带一个阀座2和一个冲压元件16的极靴1的局部。这里示出的是直接在冲压过程之前或在冲压过程之中阀座2的状态。在冲压之前优选地通过车削法制成一个极靴1或者说阀座1的凹陷部4，此时形成一个包括一个冲压面17的凸起部或者说环形板部5。
在图2中示意性地示出冲压过程后的阀座2。通过所述冲压由所述凸起部或环形板部5产生极靴1的一变形部6。由图示可见，变形部6使一阀孔7变窄或内隆。
此外通过对所述阀座2的冲压形成一密封面8。所述密封面8形成阀体3和极靴1之间的接触面。同所述冲压制成一个球形的环形作为密封面8，所述密封面相对于阀体3的球形的具有高的精度。由此凹陷部4有利地与阀体3的形状相匹配，从而形成对于阀体3的密封性特别好的阀座2。
此外，图2中示出一个可以可选地设置的极靴1的凹槽9，所述凹槽设计成用于接纳一个密封件，例如弹性体密封件、特氟隆密封件等。还示出一个同样可以可选地设置的特氟隆或弹性体密封件10。在特殊的条件下可设置所述弹性体密封件10以及未详细示出可装入和/或注射到凹槽9中的密封件用于附加地密封阀座2。
此外从图2中还可以看到一个磁体11，特别是环形磁体11。所述磁体11在极靴1上借助于一个止挡12定位。通过精确地确定磁体11以及密封面8的位置，可确定由所述磁体和密封面产生对阀体3的引力。这保证了阀可靠的工作方式。
此外如图1所示，所述止挡12附加地设计成用于一冲压规部14或者该规部的止挡13的止挡12。在冲压过程中，借助于冲压规部14可高精度地确定密封面8在阀的轴向15上或在阀体3的阀行程方向上的位置。
通常在根据本发明的制造方法中特别有利的是，所述凹陷部4可由包括车削法的方式以较低的精度制造。在冲压时特别是由于冲压规部14有可利地降低或消除此时存在的凹陷部的形状上以及在极靴1或止挡12等的外部尺寸上的车削的不精确性。冲压规部14和/或冲压元件16例如是硬化元件，从而特别是在相应阀座2的批量制造中可在制造成本较低的情况下实现大量根据本发明的阀的高精度。
例如在根据本发明的阀中在两个极靴1之间采用一个根据本申请人的国际专利申请示出的现有技术的间隔件。借助于该间隔件特别是与根据本发明的冲压阀座2相结合可以简单的方式经济地制造一高精度的并由此密封性好的阀，从而根据应用场合甚至可以不对各单个制造步骤的公差和/或最终安装的阀进行最终检测或测量。因此用于根据本发明的相应的阀的制造和安装的费用降低。
原则上可通过对止挡12的加工特别是研磨、抛光等以非常高的精度制造冲压规部14。这同样适用于上述极靴1之间的间隔件。
参考标号表
1       极靴
2       阀座
3       阀体
4       凹陷部
5       形板部
6       变形部
7       孔
8       密封面
9       槽
10      弹性体
11      磁体
12      止挡
13      止挡
14      规部
15      轴线
16      冲压元件
17      冲压面

Claims (20)

1.用于制造一特别是用于制冷剂循环回路的阀的方法，其中制造一用于一阀体(3)的一阀座元件(1)的阀座(2)，其特征在于，借助一冲压元件(16)通过对一个冲压面(17)的冲压形成一个密封元件(1)的至少一个密封面(8)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，使用一个形状至少部分地相应于所述阀体(3)的形状的冲压元件(16)。
3.根据上述权利要求中任一项的方法，其特征在于，形成一至少部分地为球形的密封面(8)。
4.根据上述权利要求中任一项的方法，其特征在于，将所述密封面(8)至少部分地形成在所述阀座元件(2)中。
5.根据上述权利要求中任一项的方法，其特征在于，在冲压过程之前制造至少一个包括所述冲压面(17)的凹陷部(4)。
6.根据上述权利要求中任一项的方法，其特征在于，所述凹陷部(4)设计成一个阀座元件(1)的通过车削法制成的凹陷部(4)。
7.根据上述权利要求中任一项的方法，其特征在于，所述凹陷部(4)设计成至少部分地相应于所述阀体(3)的形状。
8.根据上述权利要求中任一项的方法，其特征在于，形成至少一个所述阀座元件(1)的待冲压的凸起部(5)。
9.根据上述权利要求中任一项的方法，其特征在于，所述凸起部(5)设计成环形板部(5)。
10.根据上述权利要求中任一项的方法，其特征在于，所述凹陷部(4)和/或所述凸起部(5)至少部分地用成形和/或切削法制成。
11.根据上述权利要求中任一项的方法，其特征在于，采用一个带有至少一个用于挡靠在密封元件(1)和/或阀座元件(1)上的止挡(13)的冲压规部(14)。
12.根据上述权利要求中任一项的方法，其特征在于，在冲压时所述冲压元件(16)设置在所述冲压规部(14)以及密封元件(1)和/或阀座元件(1)之间。
13.特别是用于制冷剂循环回路的阀，其中设有至少一个用于一阀体(3)的一阀座元件(1)的阀座(2)，其特征在于，设有一个用于所述阀体(3)的至少部分地冲压而成的密封面(8)。
14.根据权利要求13的阀，其特征在于，所述阀体(3)设计成球形(3)。
15.根据权利要求13或14的阀，其特征在于，在阀座元件(1)中设有一个至少包括所述阀座(2)的凹陷部(4)。
16.根据权利要求13至15中任一项的阀，其特征在于，设有一个用于挡限一个冲压规部(14)和/或一个永磁体(11)和/或一个间隔件的止挡面(12)，以调整所述阀体(3)的行程。
17.根据权利要求13至16中任一项的阀，其特征在于，所述阀座元件(1)包括一阀腔的一壁部。
18.根据权利要求13至17中任一项的阀，其特征在于，所述阀座元件(1)设计成极靴(1)。
19.根据权利要求13至18中任一项的阀，其特征在于，在所述阀体(3)和密封元件(1)之间附加地设置一个密封件(10)。
20.根据权利要求13至19中任一项的阀，其特征在于，所述阀座元件(1)包括至少一个用于接纳所述密封件(10)的槽(9)。
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