阀体和具有阀体的组件及用于制造阀体的方法
【专利摘要】本发明涉及阀体和组件及用于制造阀体的方法。在具有由预加工的管形成的外部管区段（14）和具有内部管区段（16）的阀体（10）上在外部管区段（14）的周围壁上设置穿通部（40），所述外部管区段（14）具有用于阀传动装置（24）的连接端（20），所述内部管区段（16）具有表示在外部与内部管区段（14,16）之间的流体技术连接的阀座（28）。内部管区段（16）至少逐区段地以阀座（28）从外部管区段（14）的外部突出到外部管区段（14）中，其中阀体（10）在穿通部（40）的区域中流体密封。
【专利说明】阀体和具有阀体的组件及用于制造阀体的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有由被预加工的管形成的外部管区段和具有内部管区段的阀体，所述外部管区段具有用于阀传动装置(Ventilantrieb)的连接端，所述内部管区段具有表示在外部管区段与内部管区段之间的流体技术(stroemungstechnisch)连接的阀座。本发明此外还涉及一种具有这种阀体和阀传动装置的组件以及一种用于制造阀体的方法。
【背景技术】
[0002]用于管系统的阀组件具有带有至少两个管区段的阀体以及布置在这些管区段之间的阀座，管道系统分别可被连接到所述至少两个管区段，阀元件可相对所述阀座运动，以便选择性地中断管区段之间的流体路径。阀组件此外还具有阀传动装置，所述阀传动装置可被装配在阀体的连接端上并且所述阀传动装置使阀元件相对阀座运动。阀传动装置是使阀元件以直线运动相对阀座移位的线性传动装置。阀座因此必须被构造或被对准来使得阀元件可以直线运动相对阀座运动。
[0003]利用铸造方法来制造这种壳体花费高，因为或者对于通道需要具有挡板的形状或者必须在铸造阀体之后对通道进行钻孔或者铣削。此外，在铸造方法的情况下由于构造缺少均匀性而不期望地发生气孔形成。另外的缺点是切削制造方式中的高材料消耗。
[0004]出于该原因制造这种由管区段构成的阀体，所述管区段被组合成阀体。由DElO2010 023 855A1例如公知一种阀体，该阀体由管区段制造，其中在管区段的一侧上形成阀传动装置可在其上装配的凹部。管区段的与该凹部对置的侧为了形成阀座而向内被变形成隔离物(Steg)，该隔离物与凹部近似位于一个平面中。通过附在凹部上并且可由阀传动装置被压向隔离物的薄膜可将管区段流体密封地彼此分开。利用公知的方法方式能制造其中将阀座构造为隔离物的阀体。诸如具有圆形的密封轮廓的其他阀座几何形状不可利用该方法制成，其中阀座被环形室包围。
[0005]另外的阀体由EPl 561 982A1公知。在这种阀体的情况下，分别具有彼此成直角或者成锐角地走向的管区段的两个管在连接区域中被并合，并且通过凹部以流体技术彼此连接。在这种阀体的情况下，凹部形成阀座，由此阀座的位置并且因此阀传动装置的位置和调整方向(Stellrichtung)不能任意被改变。在这种方法中不利的是，壳体部分必须直接被焊接在阀座上。由此，阀座可以被损坏，由此会发生阀中的泄露。
【发明内容】
[0006]本发明的任务是提供一种阀体，该阀体要更简单地和更廉价地被制造并且可灵活地适配安装条件。
[0007]为了解决该任务，在具有由管形成的外部管区段和具有带有阀座的内部管区段的阀体中，在外部管区段的圆周壁上设置穿通部(Durchbruch)，所述外部管区段具有用于阀传动装置的连接端，所述阀座表示在外部管区段与内部管区段之间的流体技术连接。内部管区段至少逐区段地以阀座从外部管区段的外部突出到内部管区段中，其中阀体在穿通部的区域中流体密封。
[0008]根据本发明，阀体具有两个分别由预加工的、也就是已经制成的管构成的管区段，所述管区段部分地被交错插入。在内部管区段上设置阀座。在外部管区段上设置用于阀传动装置的连接端。通过管区段相对应地被变形，阀座和连接端可任意被定位在相应的管区段上。外部管区段上的连接端必须仅仅被构造为使得阀传动装置这样被装配在外部管区段上，并且阀元件可在外部管区段之内相对阀座运动。由两个管组合的阀体要简单地被制造，因为两个分别通过管构成的管区段彼此分开地被制造，并且紧接着可被装配在彼此上，例如通过焊接或者钎焊使穿通部密封，其中管区段可材料配合地彼此连接。
[0009]内部管段的位于外部管段中的平面有利地相对于外部管段的内侧伸出。
[0010]阀座优选地通过内部管段本身来构成。替换于此地，可在内部管段的端部上固定环，以便产生阀座。
[0011 ] 在本发明中，与现有技术相反在内部管段与外部管段之间形成环形通道。环形通道在外部围绕环形阀座走向。流体通过环形通道从外部环形段中流到内部环形段中，或者反之亦然。因此，无须执行变形成隔离物，如这在DElO 2010023 855A1中被公开的那样。
[0012]按照本发明的壳体优选地由金属管段、尤其是由不锈钢构成。
[0013]内部管区段的阀座可例如通过内部管区段的突出到外部管区段中的管端部的边缘或者在所述边缘上构成。在该实施形式中，在内部管区段上无须布置用于阀座的附加凹部，使得阀体的制造和装配被简化。内部管区段可以在装配在外部管区段之前被变形，使得阀座相对应地被对准。通过直地、尤其是垂直于其中轴线地切下该管端部，此外还可以以简单的方式创建用于阀座的平坦的支承面，使得阀座的密封被简化。
[0014]用于阀传动装置的连接端可通过外部管区段的自由的管端部的边缘来形成，使得对于阀传动装置的连接端同样不需要在外部管区段上的附加凹部或者穿通部，并且此外不需要针对自由的管端部的密封。类似于内部管区段，外部管区段的自由端部具有平坦的、尤其是垂直于其中轴线地布置的连接面。
[0015]优选地，阀座被布置在平行于布置有用于阀传动装置的连接端的平面的平面中，使得阀传动装置可使阀元件相对阀座垂直地移位。尤其是，阀座和连接端(垂直于通过其限定的平面来观察地)彼此同心地被布置，因此具有共同的中轴线，使得集中地布置在连接端中的阀传动装置可以使阀元件在中心地相对阀座运动。
[0016]阀座和用于阀传动装置的连接端也可位于共同的平面中、尤其是彼此同心地位于共同的平面中。
[0017]穿通部例如通过焊接或者钎焊流体密封地被封闭，由此外部管区段和内部管区段材料配合地、可替换地或者附加地也形状配合地彼此连接，使得内部管区段的位置被固定在外部管区段中。
[0018]在内部管区段的位于外部管区段中的部分与外部管区段之间也可设置定中心元件(Zentrierelement),该定中心元件确定阀座对于外部管区段的位置。定中心元件可以在装配期间、即在流体密封地封闭穿通部之前固定内部管区段的位置和/或在装配之后使外部管区段中的内部管区段稳定。
[0019]为了可靠地在外部管区段中确定阀座的位置，使得阀传动装置的无干扰运行是可能的，定中心元件优选地被设置在阀座上。[0020]定中心元件可以例如通过具有流量开口(Durchflussoeffnung)的环,所述环在圆周方向围住内部管区段并且所述环附在外部管区段的内面上。由此，内部管区段或阀座可以以简单的方式在中心地被定中心在外部管区段中，而不影响流体在阀的打开状态下的流过。
[0021]管区段可以直线走向，并且例如彼此成角度地被布置，以便从外部管区段中引出内部管区段。优选地，但是至少一个管区段变形或弯曲，使得内部管区段在尽可能短的路段之后从外部管区段中被引出，并且阀体可尽可能紧凑地被实施。尤其是，至少一个管区段机械变形，例如通过内高压变形方法或者其他适当的变形方法来变形。此外，还可通过变形使阀座和用于阀传动装置的连接端彼此对准。
[0022]在内部管区段与外部管区段之间可以在其外侧上也设置加固元件、尤其是加固板，该加固元件确定管区段的位置以及阀座和用于阀传动装置的连接端的相互的位置并且附加地使阀体稳定。
[0023]外部和内部管区段的与阀传动装置和阀座相反的端部可根据阀体被用于其中的管道的期望的走向而任意适配、尤其是变形。外部和内部管区段各自的与阀传动装置和阀座相反的端部例如彼此相反地被指向，其中平行平面中的端部的边缘和端部尤其是可以彼此同心地被布置。由此，阀体可以在笔直走向的管道中被采用。
[0024]外部和/或内部管区段的中轴线可以例如也弧形地、尤其是超过90度弧形地走向。在该实施形式中，阀传动装置或阀座以及连接端垂直于管的走向被布置，使得连接端和阀传动装置能简单地被实现。
[0025]外部管区段中的穿通部可例如被设置在外部管区段的弯曲部的区域中。
[0026]但是，阀体也可以是直通阀体，其中外部管区段具有V形、即彼此成锐角走向的管弯管以及在该弯管(Schenkel)的过渡区域中的穿通部，其中该穿通部同轴地被对准到弯管
之一 O
[0027]为了解决该任务，此外还设置了一种具有根据本发明的阀体和阀传动装置的组件，其中阀座和/或连接端的平面垂直于阀的操纵方向地被布置。
[0028]根据本发明的用于制造所表明的阀体的方法设置下列步骤:
[0029]两个不同直径的管被切断并且被变形用于形成管段，
[0030]在较大的管段中引入穿通部，
[0031]较小的管以一端部穿过穿通部被插入到较大的管中，以便部分地突出到外部管中，并且被固定在穿通部的边缘上。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]其他优点和特征在下文的描述中结合所附的附图被找到。在这些附图中:
[0033]图1示出了通过根据本发明的阀体的第一实施形式的剖面图，
[0034]图2示出了图1中的阀体的透视图，
[0035]图3示出了用于在图1中的阀体中使用的定中心元件，
[0036]图4示出了根据本发明的具有图1中的阀体的阀组件，
[0037]图5示出了图4中的阀组件的透视图，
[0038]图6示出了根据本发明的阀体的第二实施形式的剖面图，[0039]图7示出了图6中的阀体的透视图，
[0040]图8示出了通过根据本发明的阀体的第三实施形式的剖面图，
[0041]图9示出了通过根据本发明的阀体的第四实施形式的剖面图，以及
[0042]图10示出了通过根据本发明的阀体的第五实施形式的剖面图。
【具体实施方式】
[0043]在图1和2中示出了用于在图4和5中所示出的阀组件12的阀体10。
[0044]组件12可在线性管道中被采用，并且调整流体通过该管道的流量。
[0045]组件12为此此外还具有例如电磁的阀传动装置24 (参见图4)，该阀传动装置24可以使与电枢耦合的阀元件25 (也称为阀本体)线性地在阀体10中运动，并且所述阀传动装置24 (如以下所示出的那样)被装配在阀体10上。
[0046]阀体10具有(如尤其是要在图1中看到的那样)外部管区段14以及内部管区段16，所述外部管区段14以及内部管区段16分别由预加工的管的部分来制造。
[0047]外部管区段14的第一管端部18被构造为用于阀传动装置24的连接端20 (也参见图4和5)，并且具有用于阀传动装置24的保持装置、例如通过凸出部(Absatz)形成的保持装置。外部管区段14的第二管端部22形成管道系统的管连接端。
[0048]内部管区段16的第一内部管端部26形成阀座28，阀元件25 (参见图4)可相对该阀座28运动，以便使外部管区段14相对于内部管区段16密封。内部管区段16的第二外部管端部32同样形成管道系统的管连接端。
[0049]外部管区段14通过弯曲的管区段形成，其中外部管区段的中轴线Ml超过90度弧形地走向(参见图1)。第一管端部18的边缘34以及第二管端部22的边缘36分别在平面E1、E2中走向，其中这些平面E1、E2在此处示出的实施形式中夹有约90度的角度。
[0050]外部管区段14的第一管端部18有利地在连接端20上具有比在管端部22上更大的直径。直径放大可作为通过内高压变形扩宽管区段来进行。
[0051]在弧的外部弯曲部的区域38中，穿通部40被设置在外部管区段14中，内部管区段16通过所述穿通部40从外部突出到外部管区段14中。
[0052]内部管区段16同样是弯的，使得内部管区段16的中轴线M2超过约90度弧形地走向并且管端部26、32的边缘42、44的平面E3、E4彼此成直角。
[0053]内部管区段16以第一管端部26或阀座28通过穿通部40从外部延伸到外部管区段14中。
[0054]在此处示出的实施形式中，内部管区段16的边缘42和外部管区段14的边缘34的平面E2、E4彼此平行地走向，其中这些平面也可不同地被对准。穿通部40朝向内部管区段16流体密封。
[0055]外部管区段14以及内部管区段16可以通过任何变形方法来适配，例如通过内高压变形和/或其他机械变形方法来适配。
[0056]在外部管区段14中此外还设置在图3中详细示出的定中心元件30，该定中心元件30将内部管区段16的阀座28固定在外部管区段14中或与阀传动装置24的连接端20同轴地对所述阀座28定中心。
[0057]定中心元件30通过外部环50利用凸出部50和内部环52来形成，所述凸出部50和内部环52通过多个隔离物54连接。在外部环50与内部环52之间形成流体可通过其流动的多个流量开口 56。
[0058]阀传动装置24利用壳体55被固定在连接端20上和连接端20中，使得阀传动装置的调整方向S垂直于该边缘34的平面E4或垂直于阀座28走向。
[0059]阀元件25可相对阀座28运动。该阀元件25与环形薄膜57耦合，所述环形薄膜57以外部边缘58 (例如通过保持部分61、63)固定地与壳体55环绕地耦合。薄膜57利用内边缘60环绕地被固定在阀元件25上，使得薄膜57通过阀元件25的运动可飞离阀座28或者被压向阀座28。
[0060]在组件12的打开状态下，内边缘60没有附在阀座28上，使得流体可从外部管区段14侧向地通过阀座28流入到内部管区段16中。
[0061]为了使阀组件12闭合，阀传动装置24在调整方向S上运动，使得阀元件25的内边缘60被压向阀座28并且阀元件25环绕地附在阀座28上。由此，内部管区段16以流体技术与外部管区段14分开，使得流体不能从外部管区段14流入到内部管区段16中。
[0062]由于阀座28以及连接端20的平面E2、E4彼此平行地走向并且阀座28以及连接端20彼此同心地被布置，所以阀元件25可通过阀传动装置24的在调整方向S上的简单的线性运动而相对阀座28运动。
[0063]根据本发明的阀体10因此由形成两个管区段14、16并且在此处所示的实施形式中直角地弯曲的管组成，其中在外部管区段14中设置用于内部管区段16的穿通部，该穿通部部分地突出到外部管区段14中，使得阀座28位于外部管区段14之内。因此，针对壳体优选地仅需交错插入的两个管。
[0064]这种阀体10的制造非常简单和廉价，因为管区段14、16可通过管的切断和变形单独地被预加工。管区段14和16必须紧紧交错插入，并且紧接着穿通部40朝向内部管区段16被密封。这可例如通过材料配合的方法(如焊接、钎焊或者粘合)和/或通过形状配合的方法来进行，由此进行管区段14、16彼此的固定。
[0065]定中心元件30在装配阀座28期间和在装配阀座28之后集中地朝向阀传动装置24的连接端20固定，使得该装配在推入内部管区段16期间和在推入内部管区段16之后被保持。
[0066]由于外部管区段14的自由端部形成阀传动装置24的连接端20而内部管区段16的自由管端部26形成阀座28，所以这些端部无须附加地被密封，使得阀体10的结构或其制
造进一步被简化。
[0067]替换于此地，但是也会可能的是，将接着形成阀座28的环插入到内部管区段16的自由端部上。
[0068]阀座28也不必通过内部管区段16的自由管端部26、也就是其端侧形成。阀座28也会被构造在内部管区段16的位于外部管区段之内的壁上。同样，阀传动装置的连接端20不必通过外部管区段14的自由管端部18来形成。
[0069]优选地，阀座28和连接端20的平面彼此平行地被对准并且尤其是彼此同心地被布置，使得阀元件、例如薄膜可通过阀传动装置24相对阀座的直线运动来运动。代替薄膜，但是也可将冲杆压向阀座，以便使内部管区段的自由端部闭合。
[0070]尤其是可考虑的是，阀座28和连接端20相对彼此在一个平面中走向。阀座28和连接端20但是也可根据调整方向S或阀传动装置24任意地彼此被对准。仅仅要确保的是，阀传动装置24可以在相对阀座28的方向上使阀元件25运动。
[0071]根据本发明的阀体10的第二实施形式在图6和7中示出。该阀体的结构基本上对应于在图1和2中示出的阀体。对该在图1和2中示出的阀体补充地，但是设置附加的加固板62，通过该加固板62将内部管区段16在外侧附加地固定在外部管区段14上，使得管区段14、16相对彼此的移位被排除。加固板62此外还可被用于固定阀体10。
[0072]自由的管端部22、32可任意地被对准，例如根据要接上阀体10的管道系统的敷设被对准。
[0073]在图1和2或图6和7中所示的实施形式中，自由的管端部22、32被布置为使得所述自由的管端部22、32相反地被指向并且彼此平行地走向，使得阀体10可被用于直的管中。
[0074]根据本发明的阀体10的第三实施形式在图8中示出。在该实施形式中仅仅外部管区段14直角地弯曲，而内部管区段16直线地走向，也即不变形。管端部22、32的平面E1、E3因此彼此成直角，使得管连接端彼此成直角地被布置。
[0075]在图9和10中所示的实施形式中，管端部22、32分别彼此对置地被布置。与前面所示的实施形式相反，阀体10此处是直通阀体，并且外部管区段14具有两个彼此成V形走向的管弯管64、66，所述管弯管64、66彼此夹成锐角。
[0076]穿通部40在所述实施形式中被布置在管弯管64、66之间的过渡区域68中。穿通部40或内部管区段16被构造为使得阀座28的平面垂直于第一管弯管64的中线M3走向，在该第一管弯管64上设置用于阀传动装置的连接端20，使得阀传动装置的调整方向S垂直于阀座28的平面走向。
[0077]一般而言，这不限于任何实施形式，至少在穿通部40的区域中，内部管区段16可以与位于内部的平面略微成锥形的形状收尾。由此确保，管区段在固定之前与穿通部40的容差无关地已在穿通部40上被夹紧。
[0078]在根据本发明的壳体的情况下，内部管段的位于外部管段中的端部有利地相对于外部管段的内侧伸出(图9例外)。
[0079]在本发明中，这不限于任何实施形式，与现有技术相反地，环形通道被形成在内部管段与外部管段之间。该环形通道在外部围绕环形阀座走向。流体通过该环形通道从外部环段流入到内部，或者反之亦然。
[0080]用于制造所表明的阀体的方法设置下列步骤:
[0081]两个不同直径的管被切断并且被变形用于形成管段，
[0082]穿通部被引入到较大的管段中，
[0083]没有管以一端部通过穿通部被插入到较大的管中，以便部分地突出到外部管中，并且固定在穿通部的边缘上。
【权利要求】
1.一种阀体(10), 具有由预加工的管形成的外部管区段(14)，所述外部管区段(14)具有用于阀传动装置(24)的连接端(20)，以及 具有带有阀座(28)的内部管区段(16)，所述阀座(28)表示在外部管区段(14)与内部管区段(16)之间的流体技术连接，其特征在于， 在外部管区段(14)的周围壁上设置穿通部(40)，并且内部管区段(16)至少逐区段地以阀座(28)从外部管区段(14)的外部突出到外部管区段(14)中，其中阀体(10)在穿通部(40)的区域中流体密封。
2.根据权利要求1所述的阀体，其特征在于，阀座(28)通过内部管区段(16)的突出到外部管区段(14)中的自由管端部的边缘(26)或者在所述边缘(26)上被形成。
3.根据权利要求1或2所述的阀体，其特征在于，用于阀传动装置(24)的连接端(20)存在于外部管区段(14)的自由管端部(18)的边缘(36)上。
4.根据权利要求3所述的阀体，其特征在于，在外部管区段(14)的自由管端部(18)的边缘(36)上设置用于阀传动装置(24)的保持装置。
5.根据上述权利要求之一所述的阀体，其特征在于，阀座(28)被布置在平行于其中布置有用于阀传动装置(24 )的连接端(20 )的平面的平面中，尤其是其中阀座(28 )和连接端(20 )垂直于通过其限定的平面来观察地彼此同心地被布置。
6.根据上述权利要求之一所述的阀体，其特征在于，阀座(28)和用于阀传动装置(24)的连接端(20 )位于平面中并且尤其是彼此同心。
7.根据上述权利要求之一所述的阀体，其特征在于，在内部管区段(16)的位于外部管区段(14)中的部分与外部管区段(14)设置定中心元件(30)，所述定中心元件(30)确定阀座(28)对于外部管区段(14)的位置。
8.根据权利要求7所述的阀体，其特征在于，定中心元件(30)被设置在阀座(28)上。
9.根据权利要求7或8所述的阀体，其特征在于，定中心元件(30)通过具有流量开口(56)的环(48)形成，其在圆周方向上包围内部管区段(16)并且附在外部管区段(14)的内面上。
10.根据上述权利要求之一所述的阀体，其特征在于，至少一个管区段(14，16)变形、尤其是机械变形。
11.根据上述权利要求之一所述的阀体，其特征在于，在管的外侧在内部管区段(16)与外部管区段(14)之间设置加固元件、尤其是加固板(62)。
12.根据上述权利要求之一所述的阀体，其特征在于，外部管区段和内部管区段(14，16)的与阀传动装置(24)相反的管端部(22，32)相反地被指向。
13.根据上述权利要求之一所述的阀体，其特征在于，外部和/或内部管区段(14，16)的中轴线(Ml，M2)弧形地、尤其是超过90°弧形地走向。
14.根据权利要求13所述的阀体，其特征在于，穿通部(40)被设置在弧的弯曲部的外部区域(38)中。
15.根据上述权利要求之一所述的阀体，其特征在于，所述阀体(10)是直通阀体，其中外部管区段(14)具有彼此成V形地走向的管弯管(64，66)以及在管弯管(64，66)的过渡区域(68)中具有穿通部(40)，其中穿通部(40)与管弯管(64，66)之一平行地、尤其是同轴地被对准。
16.一种组件(12)，其具有根据前述权利要求之一所述的阀体(10)和具有阀传动装置(24)，其中阀座(28)和/或用于阀传动装置(24)的连接端(20)的平面垂直于阀的操纵方向(B)地被布置。
17.一种用于制造根据权利要求1至15之一所述的阀体的方法，其特征在于下列步骤: 两个不同直径的管被切断并且被变形用于形成管段， 开口被引入到较大的管段中， 较小的管以一端部通过开口被插入到较大的管中，以便部分地突出到外部管中，并且被固定在开口的边缘上。
【文档编号】F16K27/10GK103511701SQ201310254316
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月24日 优先权日:2012年6月22日
【发明者】克劳斯·京特·贝克, 米夏埃尔·阿德尔曼 申请人:比尔克特韦尔克有限公司