具有可靠闭合功能的双座阀的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有可靠闭合功能的双座阀。具体而言，在双座阀(12)中，提供了两个优选为同样相同的阀闭合部件(18,20)(所述部件同样刚性地连接到另一个上)和两个优选为同样相同的阀座(19,21)。第一阀闭合部件(18)布置在第一阀座(19)的下游。第二阀闭合部件(20)布置在阀座(21)的上游。在这种情况下，径向的内部密封带(37)变得在第一阀闭合部件(18)上起作用。与此相反，径向的外部密封带(38)变得在第二阀闭合部件(20)上起作用。由于由密封带(37,38)外接的不同尺寸的表面，故在两个阀闭合部件(18,20)上生成不同的轴向力，所述轴向力相叠加以产生总的闭合力。尽管使用了统一的构件用于两个阀(16,17)，但在两个阀(16,17)上产生了合成的闭+合力。
【专利说明】具有可靠闭合功能的双座阀
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及双座阀，尤其是用于气体的双座阀。
【背景技术】
[0002]具有至少两个阀座和与其相关联的两个阀闭合部件的双座阀已经是已知的。关于这方面，公开案DE 195 25 384 C2公开了具有用于两个阀闭合部件的公共驱动件的双座阀，其中分别由阀座和阀盘构成的两个同轴地布置的阀相对于流布置成串联的。在这种情况下，两个阀闭合部件或阀盘布置在分别相关联的阀座的上游。因此，将施加到输入侧上的压力施加到推动阀座的阀盘上，且有助于产生密封。为了从阀座释放阀盘，阀驱动件必须使用由阀盘的区域和存在于阀上的压力差引起的力。
[0003]公开案DE 10 2004 004 708 B3还公开了使用磁性促动的双座阀。第一阀包括在阀盘上延伸的钟形阀闭合部件。钟形阀闭合部件和阀盘分配了共同的阀座。
[0004]也在这种情况下，阀驱动件必须提供最终由阀座的直径和作用于阀的气体压力引起的力。
[0005]如果需要用于开启阀的力将减小，则第一阀和第二阀可布置成平行的，然而，所述阀布置成以便具有相反的流动方向且由相同的驱动件促动。在此情况下，将确保的是，如果与彼此连通的两个阀由输入压力沿闭合方向偏压，则两个闭合部件或阀盘必须具有不同的直径。从设计和组装的观点，这代表为花费大量的时间和精力。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，实施以独立闭合效果为特征的具有较小的设计和组装花费的双座阀。
[0007]该目的以根据权利要求1所述的双座阀实现:
根据本发明的双座阀包括第一和第二阀，各个阀均包括阀座和阀闭合部件。两个阀布置成相对于流与彼此平行。两个阀闭合部件设计成以便为同样地构造的。在闭合状态下，两个阀闭合部件中的每一个都与其分别相关联的阀座邻接。由于第一阀布置在其阀座的下游，且第二阀闭合部件布置在其阀座的上游，故在两个阀闭合部件上都产生了沿相反方向作用的气体压力。此外，在两个阀上产生不同的密封情况。然而，气体压力(沿开启方向作用的)作用于阀闭合部件的内部边缘上的第一阀上，气体压力(沿闭合方向作用的)作用于第二阀的外部边缘上。在这种情况下，两个阀闭合部件限定不同的垫圈邻接表面，各个表面都抑制了气体的通过。两个不同的垫圈邻接表面外接较大的不同尺寸的作用表面，其结果在于，源于气体压力的力以在两个阀闭合部件上的不同值为特征。以开启方式作用的力分量(所述力源于下游的阀闭合部件)小于以闭合方式作用的力分量(所述力源于上游的第二阀闭合部件)。因此，施加到输入侧上的气体压力支持双座阀的闭合动作。
[0008]两个阀闭合部件可具有同样的构造。两个垫圈邻接表面的不同尺寸的直径可通过第一阀座和第二阀座的适当的不同设计来实现。然而，优选的是，两个阀座具有同样的构造。此外，优选的是，不但第一阀座和第二阀座为同样的，而且第一阀闭合部件和第二阀闭合部件也具有相同的构造。在这种情况下，第一阀和第二阀具有相同的设计。然而，实现了环形垫圈邻接表面的不同直径，尤其是限定了第一阀和第二阀的流动方向，以便于彼此相反。
[0009]作为优选，以刚性的方式将第一阀闭合部件和第二阀闭合部件连接到彼此上，例如，由阀轴、促动杆等连接。在这种情况下，阀闭合部件与彼此的距离对应于阀座与彼此的距离。因此，实现了第一阀和第二阀的同时开启和闭合。
[0010]作为优选，两个阀的两个阀闭合部件具有匹配的垫圈。作为优选，各个垫圈均具有外部垫圈结构和内部垫圈结构，例如，以环形肋的形式。肋可具有三角形截面、圆形截面、四角形截面、唇型结构或另一种适合的截面。作为优选，这些沿轴向方向突出且布置成以便于彼此同心。
[0011]第一阀座优选为由平面的表面形成。与其相独立的第二阀座优选为平面的表面。如果所提到的垫圈具有两个(或以上)同心的垫圈结构(例如，环形肋)，则当第一阀以及第二阀处于闭合状态时，两个肋分别优选为沿其整个圆周坐落在阀座上。在这种情况下，垫圈邻接表面由环形的肋限定，该环形肋面临较高的气体压力，即，上游的阀侧。
[0012]此外，将指出的是，阀座还可具有不同的构造。例如，阀座可设有简单的环形轴向突出的肋或具有两个同心的轴向突出的肋。因此，阀闭合部件的垫圈可为平面的表面，或其还可以以肋结构为特征。附加的组合和变型，特别是上述特征的组合是可能的。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]附图示出了本发明的示例性实施例。附图中示出了:
图1为包括两个双座阀的阀布置的纵截面的示意图；
图2和图3详述了图1，各个图示意性地表现为垂直截面；
图4和图5为根据图2和图3的如图1中那样的双座阀布置的改变的实施例；
图6为具有不同阀座的双座阀的与图2对应的图示；以及 图7为双座阀的另一个改变的实施例的与对应于图2的图示。
[0014]参考符号清单 10双座阀布置
11壳体
12，13双座阀
14，15驱动件
16第一阀
17第二阀
18第一阀闭合部件
19第一阀座
20第二阀闭合部件
21第二阀座
22流入室
23中心室 24入口接头 25流出室 26出口接头 27阀轴 28磁衔铁 29磁铁轴 30复位弹簧
31第一阀闭合部件18的垫圈 32第二阀闭合部件20的垫圈 33垫圈31的内部密封肋 34垫圈31的外部密封肋 35垫圈32的内部密封肋 36垫圈32的外部密封肋 37密封带 38密封带
39阀座19的突出部 40阀座21的突出部。
【具体实施方式】
[0015]图1示出了双座阀布置10，其包括例如容纳在壳体11中的至少一个，然而，优选为两个双座阀12，13。两个双座阀12，13可为同样地构造的。因此，将下文的双座阀12的描述对应地应用到双座阀13中。双座阀12，13沿流动方向布置成串联的，且因此形成可靠阀布置。例如，它们与以拉动型电磁驱动件的形式的单独驱动件14，15相关联，或还与其它驱动布置相关联。
[0016]双座阀12包括第一阀16和第二阀17，两个阀都由共同的驱动件14驱动。第一阀16包括第一阀闭合部件18和第一阀座19。第二阀17包括第二阀闭合部件20和第二阀座
21。两个阀16，17相对于中心室23界定流入室22。该流入室22布置成与输入接头24流动连通。第二双座阀13相对于流出室25界定中心室23，所述室与出口接头26连通。输入压力Pe作用于双座阀布置20的入口接头24。明显较低的输出压力Pa作用于出口接头26。压力Pm作用于中心室23，其中该压力对应于输入压力P6或对应于输出压力Pa或可在这些之间。
[0017]第一阀闭合部件18和第二阀闭合部件20优选为经由与驱动件14连通的阀轴27刚性地连接到彼此上。在这种情况下，所述阀轴可连接到磁衔铁28上，磁衔铁28可由磁铁线圈29沿轴向方向移动。通常提供了磁流引导件、轭等，然而，图1中未明确地绘出。
[0018]复位弹簧30可提供成与阀轴27同心，例如，所述弹簧为压力弹簧，且沿闭合方向作用于两个阀16，17。在这种情况下，两个阀闭合部件18，29优选为布置成以便与彼此同心，且为同样地构造的。换言之:有可能的是，使用标准化的阀盘用于阀16，17。图2更详细地示出了阀16，17。阀闭合部件18基本上为盘形或板形。其还可具有钟、漏斗的形式，或另一个优选为旋转对称的形式。环形垫圈31布置在所述部件的外部边缘附近。垫圈32布置在阀闭合部件20上的相同位置中。作为优选，垫圈31，32与第一阀闭合部件18和第二阀闭合部件20匹配。
[0019]作为优选，垫圈31具有两个轴向地突出的圆形密封肋33，34，所述肋优选为在轴向方向上具有相同的高度。垫圈31 (包括其密封肋33，34)优选为由不漏流体的材料构成，如，天然橡胶、橡胶、弹性体等。密封肋33，34可布置成以便相对于彼此同心。
[0020]作为优选，密封肋32具有与密封肋31相同的构造。同样，存在内部密封肋35和外部密封肋36。除此之外，垫圈31的描述相应地适用于垫圈32。
[0021]目前描述的双座阀12的操作如下:
在闭合状态下，输入压力匕施加到流入室22。该压力至少如中心压力Pm—样大，然而，优选为大于所述中心压力。以压力匕施加的气体冲击密封带37上(径向的内部)的第一阀16，在密封带37中，内部肋33优选为邻接平面阀座19。关于第二阀17，气体以输入压力Pe冲击形成于外部密封肋36与阀座21之间的环形密封带38 (径向的外部)。明显的是，密封带37具有比第二密封带38小的半径或直径。输入压力Pe以一种方式作用于由密封带37外接的表面上，以便开启第一阀闭合部件18。相同的输入压力PJ乍用于由外部密封肋外接的较大密封表面38上的第二阀闭合部件20。由于两个阀闭合部件18，20刚性地连接到彼此上，故保留了全部的有差别的力，所述力以闭合方式作用于包括两个阀闭合部件18，20的单元上。即使两个阀闭合部件18，20和两个阀座19，21具有相同的设计，这还是会发生。
[0022]图3示出了存在于第二双座阀13上的情况。出于简明的原因，再一次使用结合双座阀12引入的参考符号。在第一阀16中，密封带38形成于外部肋34与阀座19之间。中心压力Pm大于输出压力Pa。因此，经受压力Pm的气体首先冲击阀16中的外部密封肋34。在第二阀17中，受到压力Pm的气体首先冲击形成于内部肋35与阀座21之间的密封带37。现在，开启力作用于阀闭合部件20，由于密封带37直径较小，故所述力小于作用于阀闭合部件18的力。后一个力由密封带38的较大直径限定。产生的有差别的力又为闭合力。
[0023]分别由气体压力匕和P1JQ成的静止的力(所述力具有闭合效果)由于阀16，17的相应压力施加和不同的流动方向的结果而出现在两个阀座布置12，13中。以平行流动的方式起作用的穿过两个阀17，18的不同的流是由第一阀16的阀闭合部件18布置在阀座19的下游，而第二阀17的阀闭合部件20布置在阀座21的上游的事实引起的。在第二双座阀13中，情况是类似的。在此情况下，从中心室23进行观察，第一阀闭合部件18布置在上游，而第二阀闭合部件20布置在下游。此外，这产生具有闭合效果的有差别的力。
[0024]如由图4和图5所示，双座阀12，13中的阀闭合部件18，20可设有不同地构造的垫圈31，32。例如，肋33，34，35，36的形式可具有任何适合的垫圈截面。然而，根据图2和图3的密封肋33至36可具有圆形轮廓，且因此限定基本上线性的密封带37，38，根据图4和图5的密封肋33至36也可为平面，以便限定条形的密封带37，38。
[0025]作为备选，如由图6所示，垫圈31，32也可为统一的平面。在这种情况下，不同的密封带37，38可构造为阀座19，21上的环形的、肋状的突出部39，40，例如，这些突出部可能具有三角形截面。如所期望的那样，突出部39，40可具有不同的直径，以便向密封带37，38提供不同的直径。
[0026]还可能的是，向突出部提供另一种截面，例如，矩形截面。然后，结果是阶梯阀座。在与根据图1至图4中的一者的阀闭合部件18，20相互作用的情况下，所实现的是，仅密封肋33，34和35，36中的一者分别与阀座邻接。如果仅可获得极小的开启力，且因此弹簧闭合力必须相应地减小，则这可为有利的。再次，相同的构件可用于两个阀盘中(上和下)。
[0027]如由图7所示，还可能的是，以两个阀座19，21中的每一者都设有两个突出部39，40的统一方式来构造阀座19，21。在这种情况下，如已经结合图2和图3解释的那样，密封带37，38的不同直径又由两个阀闭合部件18，20关于相应的阀座19，21 (上游或下游)的不同布置来获得，且因此随阻挡气体压力的垫圈31，32(内部或外部)的位置变化。
[0028]在双座阀12中，提供了两个优选为同样相同的阀闭合部件18，20(所述部件同样地刚性地连接到彼此上)和两个优选为同样相同的阀座19，21。第一阀闭合部件18布置在第一阀座19的下游。第二阀闭合部件20布置在阀座21的上游。在此情况下，径向的内部密封带37变为在第一阀闭合部件18上起作用。与此相反，径向外部密封带38变为在第二阀闭合部件20上起作用。由于由密封带37，38外接的不同尺寸的表面，故在两个阀闭合部件18，20上生成不同的轴向力，所述轴向力相叠加以产生总的闭合力。尽管使用了统一的构件用于两个阀16，17，但在两个阀16，17上都产生了合成的闭合力。
【权利要求】
1.一种双座阀(12)，包括: 第一阀(16),所述第一阀(16)包括第一阀座(19)和布置在所述第一阀座下游的第一阀闭合部件(18)，所述阀闭合部件与所述第一阀座(19) 一起限定第一环形垫圈邻接表面(37)， 第二阀(17)，所述第二阀(17)包括第二阀座(21)和布置在所述阀座上游的第二阀闭合部件(20)，所述阀闭合部件与所述第二阀座(21) —起限定第二环形垫圈邻接表面(38)， 其中所述第一阀闭合部件(18)和所述第二阀闭合部件(20)同样地连接到彼此上，以及其中所述第一垫圈邻接表面(37)外接的表面小于由所述第二垫圈邻接表面(38)外接的所述表面， 其中所述第一阀闭合部件(18)和所述第二阀闭合部件(20)为同样地构造的。
2.根据权利要求1所述的双座阀，其特征在于，所述第一阀(16)和所述第二阀(17)设计成以便为同样地构造的。
3.根据前述权利要求中的一项所述的双座阀，其特征在于，所述第一阀闭合部件(18)和所述第二阀闭合部件(20)经由阀轴(27)与彼此连通。
4.根据前述权利要求中的一项所述的双座阀，其特征在于，所述第一阀闭合部件(18)和所述第二阀闭合部件(20)同样地沿轴向刚性地连接到彼此上。
5.根据前述权利要求中的一项所述的双座阀，其特征在于，匹配的垫圈(31，32)布置在所述阀闭合部件(18，20)上。
6.根据权利要求5所述的双座阀，其特征在于，各个垫圈(31，32)均具有内部密封结构(33，35)和外部密封结构(34，36)。
7.根据权利要求6所述的双座阀，其特征在于，所述密封结构(33，34，35，36)由环形的沿轴向突出的肋构成。
8.根据前述权利要求中的一项所述的双座阀，其特征在于，所述第一阀座(19)和所述第二阀座(21)由环形的表面形成。
9.根据前述权利要求中的一项所述的双座阀，其特征在于，所述第一阀座(19)和所述第二阀座(21)由环形平面表面形成。
10.根据前述权利要求中的一项所述的双座阀，其特征在于，所述第一阀座(19)和所述第二阀座(21)为同样地构造的。
【文档编号】F16K1/44GK103629377SQ201310371706
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2012年8月24日
【发明者】S.贝格尔, T.阿曼, M.朗 申请人:卡尔·邓格斯有限责任两合公司