专利名称：阀门的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1前序所述特征的具有浮动支承的且尤其是成锥塞状的转动体的阀门。
从欧洲专利EP0353521B1中知道了这样的成直通旋塞式阀门，在阀门外壳中，一个成锥塞状的转动体浮动支承在一个衬套中。被压入外壳中的且尤其是由PTFE制成的衬套起到了阀塞座的作用并防止了阀塞硬碰硬地接触外壳以及阀塞卡死。阀塞或转动体具有一个流通口，流道可以对应于绕塞轴线的阀塞瞬时角位地至少部分地被接通或关闭。转动体的内密封支承是借助较软的衬套实现的，所述衬套尤其是被制成PTFE衬套。由于借助衬套而消除了外壳内尺寸的公差，所以在这样的浮动支承的转动体或阀塞中，塞轴线通常不与外壳轴线重合。为了让转动体转动，一个独立的杆与之相连，所述杆通过一个与外壳相连的盖子而可转动地被安装到位。通过分体设计杆与转动体，可以消除由结构和/或加工决定的其轴线错位。但由此一来，产生了不是不明显的额外加工安装成本。借助盖子，保证了阀塞在外壳中的轴向位置并且还将所需的密封力传递给副密封件如金属成型膜。盖子也浮动地压在密封件上并且在外壳中对中，其中密封件位于动力主线路中。密封件基本上完全贴靠着盖子，盖子的位置规定了密封件沿径向对准杆。尤其是由于衬套由较软材料构成并且具有加工公差，外壳、阀塞以及盖子的轴线不重合。
为了让阀塞或转动体转动，这样的直通旋塞或阀门通常配备了传动装置，它们通常借助支架被固定在上述盖子上并且尤其是依靠对中轴环相对盖子对中。由于转动体和盖子和/或支架和/或传动装置之间有轴线错位，所以能够产生横向力，所述力作用在转动体上并且导致软密封件或衬套和/或副密封件的泄漏位置和提前磨损。此外，由于盖子、副密封件与外壳之间存在形状配合和传力配合连接，所以不排除要传递的驱动力不利地影响副密封件的密封力并且至少局部增大了密封力，结果出现了不允许的外泄漏位置。
此外，从德国公开文献2250168中知道了一种成旋塞状的阀门，其转动体可转动地设置外壳的塑料衬套中。塑料衬套不仅起到了塞座的作用，而且起到了密封转动体的作用。转动体与一个杆成一体，所述杆穿过外壳盖子。外壳盖子借助一个平坦环面直接与外壳凸缘相连。在盖子与杆之间，没有副密封件。主要通过杆而直接作用在与之一体的转动体上的横向力可能导致塑料衬套快速磨损，结果，出现了不允许的外泄漏位置，尤其是因为没有给杆配备副密封件。
基于此，本发明的任务是在简单结构情况下避免上述缺陷。各副配件尤其是如衬套、副密封件、盖子和传动装置应该确保发挥功能地如此安装，即它们可以相对浮动支承的转动体轴线对中地且没有横向力地进行安装和/或布置。此外，可靠地避免了不希望有的传动装置的力对密封效果和衬套和/或副密封件的使用寿命的不利影响。
根据权利要求1的特征，实现了上述任务的解决方案。
在简单且仍旧功能适当的结构情况下，本发明的阀门在避免了横向力作用其上的情况下确保了各附件相对浮动支承的转动体绝对同轴或对中布置。尤其是成锥塞状的转动体与杆成一体，从而可靠地保证了盖子相对塞轴线的对中，确切地说，这与塞轴线如何相对外壳轴线定位是无关的。由此一来，还自动确保了传动装置相对塞轴线的对中以及最终保证避免了不希望有的横向力。在因盖子只是与外壳力连接而产生的动力旁路中的密封件基本上是不相干的，这是很有意义的。盖子包括一个配属于副密封件的对中体，它可以相对杆对齐。因此，在安装阀门时，确保了贴靠杆的密封件的对中，从而避免了上述密封件逐点和/或在外周上不均匀地磨损并且确保了功能可靠的密封件具有长使用寿命。对中体最好设置在盖子的一个凹腔中，其中借助一个弹性件和/或另一个压环且尤其是成O形圈形状的压环确保了对中体径向支承在上述盖子凹腔中。在对中体与盖子且最好是其圆柱形内壁之间有一条环缝，从而没有将对中体直接支承在盖子上。确切地说，借助上述弹性件和/或密封圈消除了环缝，其中对中体间接支撑在盖子中。本发明提出的对中体如此包括一个支承面，即至少在径向上确保了副密封件的支承。对中体最好成环形并且它还起到了用于转动体的压紧环的作用，因而，它沿轴向被压入具有预定轴向预紧力的外壳衬套中。因此，同时成压紧环状并起到对中体作用的环具有双重功能，一方面，它在材料消耗和空间要求最小时确保了将浮动支承的转动体压入衬套中，另一方面，它确保了副密封件的对中。
流动介质可以流经其外壳的本发明阀门尤其可以被设计成具有一个尤其是成塞或锥形的转动体的直通旋塞、多通阀、调节旋塞形式，或者成伺服活门或调节阀的形式，其转动体成浮动支承于外壳中的阀盘形状。借助转动体，可以影响且尤其是可以关闭、截止或调节流动介质的流动。省略了将杆支承在盖子中的特殊支承结构并降低了加工安装成本。在盖子与外壳之间，如此形成了连接，即整个密封部分适当地位于动力旁路中并且可以为了安装而使盖子且尤其是密封件相对转动体径向自由移动并被校准，其中有利的是，盖子硬碰硬地贴靠到相应的外壳支承面上。整个密封件且尤其是主密封件和副密封件位于动力旁路中并且驱动力没有任何影响。盖子对中最好借助在安装时穿过盖孔的杆且尤其是通过采用安装套筒或最好设置在盖子中的对中环来进行，从而杆轴线完全与转动体的转动轴线或塞轴线重合。通过与外壳牢固连接的盖子，实现了动力主路。
盖子和外壳都没有彼此对应的对中机构如环形轴环、对中面、槽等。盖子在支承区或外壳的对应支承面上成平面状，从而当闭塞机构的转动轴线没有精确地对准外壳轴线时，也可以马上进行相对转动轴线或塞轴线的对中校准，其中上述外壳轴线由用于闭塞机构的外壳容纳孔的几何形状来确定。闭塞机构支承在由比外壳材料软的材料制成的上述衬套中并且构成了塞轴线或转动轴线，所述轴线不一定在结构和加工方面与上述外壳轴线完全相等。借助塞杆，适当地实现了附件且尤其是盖子、副密封件、三角形圈、成型膜和钢箔以及配属于塞杆的塞套部的对中。盖子和上述成型膜和钢箔可以适当地在所属外壳支承面上移动以便相对转动轴线或塞轴线进行同轴校准，其中杆轴线准确地与上述轴线同轴或与之相同，密封件最好在动力旁路中。
在从属权利要求以及以后的说明中给出了本发明的具体设计方案和改进方式。
以下，结合附图所示的特定实施例来非限定地详细描述本发明。
图1是沿轴向截面的直通旋塞式阀门的局剖图。
图2是沿图1所示观察方向II的直通旋塞的俯视图。
图3、4是具有安全塞套的直通旋塞第二实施例的局剖图和俯视图。
图5、6是具有安全塞套和查漏件的另一个实施例的局剖图和俯视图。
图7是在安装时的图1所示直通旋塞的局剖图。
图1局部地画出了成直通旋塞状的阀门的外壳2及成锥塞状的转动体4，转动体包括一个流通孔6。在转动体4的所示转动位置上，流动介质流过流通孔6以及壳体2的内腔8。在这里要明确指出的是，本发明的阀门可以代替阀塞或转动体而包括一个球形转动体、节流体或闸盘并根据使用领域而被设计成直通旋塞、多通阀、调节旋塞、球阀或活门等。只是为了简单起见，以下将转动体4称为闭塞机构或塞。在闭塞机构4绕其转动轴线10转动90度后，流动介质的流动路线被堵住了。一个杆12与闭塞机构4连成一体，它通过盖子10伸出到外壳2外。杆轴线与转动轴线或塞轴线10一致。在为闭塞机构4而设的外壳凹腔16中，设置了一个衬套18以便支承和密封可转动的闭塞机构。衬套18尤其是由PTFE或类似材料构成的，它与由最好是金属的外壳2相比更软和/或确保了浮动支承闭塞机构4。借助上述衬套18防止了可能适当地也由金属构成的闭塞机构硬碰硬地接触外壳2。在这里要说明的是，闭塞机构4或塞的转动轴线10不一定非要对准外壳开口的轴线，具体说，尤其是在存在加工公差的情况下。由于综合考虑了以下要详细说明的且尤其是盖子14以及其它附件的布局和结构地一体设计了闭塞机构4与杆12，从而避免了不希望有的横向力。
外壳2包括一个属于盖子14的支承面20，盖子14通过一个平坦环面22直接力连接支承在该支承面上。在这里，盖子尤其是在安装时可以沿外壳2径向自由移动并且可以与闭塞机构4的转动轴线10同轴地对齐是很重要的。借助图2所示的盖子螺栓24，实现了硬碰硬地直接压在外壳2支承面20上的盖子14只是力连接地与外壳2牢固连接。为了相对地校准或对中盖子14和外壳2，有利的是既不在外壳20上，也不在盖子14上设置环形轴肩、对中轴环等。
此外，在外壳2与盖子14之间设置了一个盖子密封件26，它径向朝内地与支撑面20相邻地适当设置在外壳2的一条环槽28内。此外，为了密封闭塞机构4以及杆12，还设置了第一副密封件30，它最好被制成也由PTFE构成的成型膜形状。此外，设置了一片钢箔31，它位于盖子14与成型膜31之间。这个局部通过唇部贴靠着尤其是成圆柱形的杆12外表面的成型膜30最好可以沿杆12的径向进行校准。这尤其是在安装盖子时进行的，随后拧紧上述盖子螺栓24。由于成型膜30且尤其是钢箔31相对杆12并进而相对与之一体相连的闭塞机构4可径向调节，所以，很适当地避免了与闭塞机构4有关的轴向错位和此外由此引起的横向力及其不利后果。成型膜30借助三角形圈32径向靠内地支承在与杆12同轴的唇区内，所述三角形圈在所示例子中又支承在闭塞机构4的上环形轴肩上。
此外，在盖子14内，在一个成环形腔形状的凹腔33内设置了一个设计成环34的对中体，它如图所示地在上方贴靠着成型膜30的内部。在环形腔33的内壁与对中体34之间有一条环缝35。对中体34最好成环形并且同时起到了压紧环的作用。在另一个侧面上(如图所示地是上面)，给对中体和压紧环34配备了至少一个尤其是成螺栓形式的调节件36，它被固定在盖子14中并且可以从外侧操作。在外周面上最好设置了多个这样的调节件36或螺栓，以便可以根据需要而通过压紧环34进行闭塞机构4的轴向重调。对中体和/或压紧环34通过一个设置在环缝35中的密封圈37弹性地径向支承在最好成圆柱形的盖子14内壁上。利用其径向靠外的边缘被夹紧在外壳2与盖子14之间的密封件30起到了对外附加密封外壳凹腔16的作用，在这里，径向靠内的钩形密封唇贴在杆12上。抛开径向靠外的夹紧不谈，副密封件30没有直接支承在盖子13上，而是至少在径向上支承在对中体和/或压紧环34上。如图所示，对中体对应于钩形密封唇地具有一个相对纵轴线10倾斜的支承面39，此外，它确保了径向起作用的密封件30支承。由于这样设计了通过对中体34将密封件30间接径向支承在盖子14内，所以，确保了与纵轴线10同轴地对齐了密封件30且尤其是贴靠在杆12上的密封唇。
此外，盖子14在其背对外壳2的那一侧具有一个对中卷边38以及一个用于未示出的传动装置支架的支承面40，所述传动装置通过至少一个且尤其是成平面状的轴向平行的卡接面42与杆12相连。
图3、4画出了具有第二副密封件44的直通旋塞的实施例，第二副密封件成塞套形状。属于杆12的第二副密封件44与压紧环34一样地设置在盖子14内的环腔46中，它按照如上所述的方式只是力连接地外壳2相连。给副密封件或塞套44配备了另一个压紧环48，借助该压紧环可以调节或重调副密封件44。为此，尤其是在盖子14中设置了至少一个螺栓50。如与图4有关地所示的那样，在外周面上设置了多个最好是三个调节螺栓50，它们可以从外侧操作并且因而可以根据需要而通过压紧环34来轴向重调闭塞机构4和第一副密封件即成型膜30，或者说，在没有影响第二副密封件44的情况下进行这种调节。因此，对外密封地存在三个密封系统，可以彼此无关地重调其中两个密封系统。这个特殊实施形式被视为至少与具有后置安全塞套的膜盒是等同的并因而满足安全要求且尤其是根据德国的故障情况规定或TA-LUFT或12.BlmSchV的安全要求。本发明的阀门作为外壳2与闭塞机构4之间的主密封件地包括衬套18，其中可以通过螺纹销36进行重调。作为第一副密封件地设置了上述成型膜30，其重调也通过螺纹销36来进行。最后，作为第二副密封件地设置了塞套44，为了重调第二副密封件而设置了调节螺栓50。在安装过程中，在借助盖子螺栓24将盖子14拧紧在外壳2上之前，还自动地实现了第二副密封件44相对闭塞机构4转动轴线10的对中。此外，其余构件和功能关系参见上面的实施例。
图5、6画出了另一个实施例，这个实施例基本上等同于上述实施例，但是它还可以进行泄漏检查。在最好设计成塞套形状的第二副密封件44区域内，设置了一个泄流圈52，它尤其是可以使可能有的泄漏流体经过第一压紧环34中的孔54流出并将其送往一个用于查漏接管的接头孔56。借助压紧环34外表面与盖子14内表面之间的密封圈58，适当阻止了泄漏流体外流。如虚线59所示的那样，或者上述密封圈可以径向靠外地设置在对中体或第一压紧环34与另一个压紧环48之间的区域内。在这个替换设计方案中，为了容纳密封圈59，对应于密封圈59的球形轮廓地形成了彼此相对的对中体或压紧环34以及另一个压紧体48的外角。
图7画出了安装时的直通旋塞。根据本发明，设置了一个用于相对闭塞体4转动轴线10对中盖子14的安装装置。安装装置包括一个安装套筒60，其内表面62无间隙地贴靠着杆12的外表面。此外，设置了用于相对杆12进而相对转动体4的转动轴线10对中或准确地同轴对齐盖子14的对中机构。对中机构64尤其是设计成安装套筒的环形轴肩66以及对应于上述环形轴肩66的盖子14的对中轴环38。因而，对中轴环38最好具有双重功能，它一方面被设置用于相对转动轴线10对中盖子14，另一方面，它用于对中传动装置的上述支架。在盖子14对中后，通过拧紧上述盖子螺栓，形成了与外壳2的牢固力连接。
在一个替换实施例中，盖子14包括一个对中环68，它贴靠着杆12的外表面。在安装时，确切地说是在拧紧上述盖子螺栓前，借助对中环68实现了盖子14的对中。要明确指出的是，在形成盖子14的牢固连接后，对中环68根本没有支承杆12的支承功能。
附图标记一览表2-外壳；4-转动体/阀塞；6-4中的流通孔；8-2的内腔；10-4的转动轴线；12-杆；13-盖子；16-外壳凹腔；18-衬套；20-支承面；22-环面；24-盖子螺栓；26-盖子密封件；28-环槽；30-第一副密封件/成型膜；31-钢箔；32-三角形圈；34-对中体/环腔；35-径向环隙；36-调节件/螺纹销；37-密封圈；38-对中轴环；39-支承面；40-支承面；42-卡接面；44-第二副密封件/塞套；46-环腔；48-其它密封圈；50-调节螺栓；52-泄流圈；54-34中的孔；56-14中的接头孔；58-密封圈；59-虚线/密封圈；60-安装套筒；62-60的内面；64-对中机构；66-环形轴肩；68-对中环；
权利要求
1.一种阀门，它包括一个外壳(2)，和在外壳中的一个尤其设计成锥塞状的转动体(4)，以及一个设置在外壳(2)中的、用于浮动支承并密封可借助一个杆(12)而绕一个轴线(10)转动的转动体(4)的衬套(18)，和一个与外壳(2)相连的且杆(12)穿过其向外伸出的盖子(14)，其中设置了一个配属于杆(12)的密封件(30，44)，其特征在于，杆(12)与转动体(4)成一体，盖子(14)可以相对转动体(4)的转动轴线(10)对中并且直接与外壳(2)力连接，盖子(14)包括一个配属于密封件(30，44)的且可相对杆(12)径向对齐方向的对中体(34)。
2.如权利要求1所述的阀门，其特征在于，盖子(14)在与外壳(2)相连之前自动地相对转动体(4)的转动轴线(10)对中和/或为盖子(14)设置了对中机构或一个对中环(68)。
3.如权利要求1或2所述的阀门，其特征在于，在盖子(14)的一个环腔(33，46)中设置了一个环(34)，它设计成对中体和/或压紧环，在环(34)与盖子(14)之间设置了一条径向环缝(35)，和/或密封件(30，44)设置在动力旁路中。
4.如权利要求1-3之一所述的阀门，其特征在于，在环(34)与盖子(14)之间设置了一个弹性件和/或一个密封圈(37)。
5.如权利要求1-4之一所述的阀门，其特征在于，盖子(14)通过一个平坦环面(22)直接贴靠着也是平坦的外壳(2)支承面(20)上，其中在外壳(2)方面没有设置用于盖子(14)的对中机构，和/或面对外壳(2)的盖子(14)下环面被设计成是连续平坦的。
6.如权利要求1-5之一所述的阀门，其特征在于，外壳(2)在其面对盖子(14)的上表面内具有一个用于一盖子密封件(26)的环槽(28)，所述盖子密封件密封地贴在盖子(14)的下环面(22)上，和/或环槽(28)通过盖子密封件(26)径向靠内地与用于盖子(14)的支承面(20)相连。
7.如权利要求1-6之一所述的阀门，其特征在于，一个成型膜(30)作为副密封件地紧密贴靠在与转动体(4)连成一体的杆(12)上，所述成型膜被固定在盖子(14)与外壳(2)之间和/或所述密封件可以在盖子(14)与外壳(2)牢固连接之前通过杆(12)而相对转动体(4)的转动轴线(10)被对中。
8.如权利要求1-7之一所述的阀门，其特征在于，密封件(30，44)一方面局部径向支承在环(34)的一个支承面(39)上，另一方面，它贴靠着杆(12)和/或支承面(39)相对转动体(4)的转动轴线(10)倾斜设置。
9.如权利要求1-8之一所述的阀门，其特征在于，在盖子(14)的环腔(33，46)内，设置了第二副密封件(37，44)且尤其是塞套，和/或所述密封件(44)可以借助另一个设置在环腔(46)中的压紧环(48)进行调节。
10.如权利要求1-9之一所述的阀门，其特征在于，尤其是给第二副密封件(44)配备了一个泄流圈(52)，其中最好可以通过一个在压紧环(34)中的径向孔(54)以及在盖子(14)中的接头孔(56)对外形成连接。
全文摘要
一种阀门,包括一个外壳(2)和一个在外壳的且尤其是成锥塞状的转动体(4)以及一个设置在外壳(2)中的、用于浮动支承并密封转动体(4)的衬套(18)。此外,设置了一个与外壳(2)相连的且与转动体(4)相连的杆(12)穿过其向外伸出的盖子(14)。如此改进阀门,即衬套(18)和/或密封件(30,44)和/或盖子(14)被布置和安装成相对浮动支承的转动体(4)的轴线(10)位于中心并没有横向力。为此规定了,杆(12)与转动体(4)成一体,盖子(14)可以相对转动体(4)的转动轴线(10)对中并且直接与外壳(2)传力连接,盖子(14)包括一个配属于密封件(30,44)的且可相对杆(12)径向调节方向的对中体(34)。
文档编号F16K5/16GK1341200SQ00804265
公开日2002年3月20日 申请日期2000年2月11日 优先权日1999年2月25日
发明者W·贡斯奥尔 申请人:埃克索莫克斯国际股份有限公司