用于控制流体、特别是研磨性高粘度材料的阀机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于控制流体的阀机构（1；1'），包括：具有流体导管（3）的壳体（2；2'），还包括安装在壳体（2）上以在阀体允许流体（F）流过流体导管（3）的开启位置和阀体液密地密封流体导管的闭合位置之间可调节的阀体（5），并包括隔膜状密封元件（13），该密封元件在第一端部（14）固定到壳体（2）上，并在第二端部固定到阀体（5）上。在阀体（5）开启状态下，密封元件（13）远离流体导管（3）的一侧抵靠在两个端部（14,15）之间的壁部分（17）上。
【专利说明】
用于控制流体、特别是研磨性高粘度材料的阀机构
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于控制流体、特别是研磨性高粘度材料的阀机构。
【背景技术】
[0002]阀机构是设置或调节流体流的组件。根据功能，通过调节阀机构流体导管中的阀体进行设置或调节。在阀体关闭位置，设置在流体导管中的阀门开口完全关闭，在开启位置则完全打开。阀机构在此以这样的方式进行构造，使得阀体完全打开的阀门开口流动横截面用关闭位置和开启位置之间的阀体调节位置进行线性校准。在这种情况下，阀机构不仅适用于完全防止，而且适用于可变设置从外部预定的流体流。这种阀机构用作能够高精度控制流体流的控制机构的中心部分。
[0003]相对于所述的阀机构，具有高流动性的流体以及被称为高粘度材料的材料都适合作为流体。下文的术语“高粘度材料”涵盖所有液体和固体成分的混合物。不同的高粘度材料在其物理性质或化学性质方面是有差异的，例如与其他材料相比其比重、其干材料含量或者其机械性质和化学性质。“研磨性高粘度材料”对它们接触的材料具有研磨作用，该研磨作用能够整体上归因于高粘度材料固体组分的粗晶粒化。
[0004]同时，这种研磨性高粘度材料在上述阀机构中的使用是有问题的，因为它们能够因其研磨作用相当严重地损坏阀机构中使用的组件。这里特别有风险的是阀机构的可移动组件，以及同样安装在阀机构中的密封元件，其磨损可通过高粘度材料的研磨作用显著加速。特定程度上的的事实是，如果在高压下所述高粘度材料流过阀机构，例如现有技术中公开的阀机构，其与现代高压栗相互作用，允许在400巴或更高的流体压力下进行绝缘材料或涂料的压力调节传送，这导致高粘度材料研磨作用的增加。
【发明内容】
[0005]因此本发明涉及的问题是针对阀机构明确一个改进的实施方式，其区别特别在于改进的耐磨性。
[0006]该目的通过独立权利要求的主题来实现。优选的实施方式是从属权利要求的主题。
[0007]因此，本发明的基本概念是通过隔膜型密封元件保护阀机构的特别处于磨损风险下的组件(这包括阀体，其可在阀机构的流体导管内调节)，使其免于同流过流体导管的流体的促进磨损的接触。
[0008]然后，为了防止隔膜状设计的密封元件因高粘度材料的输送过程中一直产生的极高流体压力一所述流体压力可以具有400巴或更高的数值，而引起其部分或完全的破坏，因此建议在阀机构的流体导管内设置密封元件，以这种方式所述密封元件可支撑抵靠在流体导管中设置的壁部分上。所述壁部分可以是阀机构壳体的一部分，或(在一实施方式中证明在特定程度上是非常好的)也可以是相对于壳体可移动的环形活塞的一部分，这将在下文进行更详细的描述。这里提出的解决方案的关键优点是:用作密封元件的隔膜不仅由其在壳体和阀机构阀体之间的两个端部夹住，更重要的是，除了所述在壳体和阀体之间夹紧外，隔膜状密封元件允许几乎全部且平坦地支撑抵靠在阀机构的壁部分上，使得即便在流体导管的加压状态下，也可以防止对隔膜的损害(例如开裂或其它材料失效的形式)直到完全破坏。
[0009]相对于密封环或类似物形式的常规密封元件，这里介绍的密封元件在阀体移动期间不会经受任何滑动摩擦，在与研磨性的高粘度材料结合时无论怎么这都将导致磨损引起的密封性能的降低。通过合适的结构措施，在理想情况下可以通过本领域的技术人员来保证隔膜可支撑抵靠在阀机构合适的机械组件上，不仅在上述壁部分的区域中，而且尽可能地在其两个端部之间的整个区域内。根据功能，然后密封元件确保了设置在远离流体导管的密封元件侧上的组件的有效保护，使其免于高粘度材料的损坏。可调节地安装在阀壳体上，因此特别容易受到磨损且可以在打开状态(其中所述阀体打开流体导管用于流体的通流)和关闭状态(其中所述阀体以流体密封方式关闭流体导管)之间移动的阀机构的阀体，可特别容易地得到保护以免受损害。在根据本发明的情况中，密封元件恰恰在阀体和阀壳体相互移动的接触表面区域中部署它的保护效果，因为不期望的研磨性的高粘度材料渗透进所述两个表面之间的空间将由于滑动摩擦导致其表面的磨损。
[0010]在一个优选实施方式中，在流体导管中设置了与阀座相接的阀开口。阀体具有至少两部分设计，并且具有闭合元件，其通过在闭合位置位于阀座上使得阀开口流体密封地闭合。为了移动所述闭合元件离开阀座以打开阀开口，设置了促动部件，其相对于阀体完成了闭合元件。在这里提出的方案中，旨在将闭合元件放置在阀开口上游的流体导管中，使得所述闭合元件或者无外部作用力通过流经流体导管的流体，或者通过弹簧弹力预压在阀座上，并且因此关闭阀开口。以有利的方式，相应适当的是将促动元件设置在流体导管中闭合元件的下游。为了打开阀开口，然后将促动元件压靠在闭合元件上，因此将后者压离阀座。为此，促动部件在驱动方面可连接到外部致动器上，例如本领域的相关技术人员所知的电动机形式。一旦通过促动部件施加在闭合元件上的接触压力在数量上提高到由流体产生的并且相对于所述接触压力在相对方向上作用的预应力之上，闭合元件就移离阀座，因此打开阀开口。
[0011]特别方便地建议将所述促动元件设计为提升活塞，其在流体导管中可沿提升方向移动。可以通过合适的阀壳体结构配置确保流体导管中的提升活塞的低摩擦引导，提升活塞安装在阀壳体上。提升活塞具有外周面，隔膜状密封元件可以通过它的第二端部紧固到外周面上。这里适合的是，例如将密封元件夹紧到设置在外周面上的凹部中。在这种情况下，密封元件可以具有以套筒方式设计的支撑部分，并且在支撑部分的区域内，密封元件支撑在提升活塞的外周面上，即除了抵靠壁部分的支撑。
[0012]通过结构上特别精巧的实施方式能够获得特别长寿命的密封元件，其中，所述壁部分在相对提升方向限定的侧面内具有内凹的表面轮廓。这样，要考虑的事实是密封元件具有弯曲的表面几何形状，在所述的侧面内，在两个端部之间区域中，在阀体的开启和关闭状态下，其可具有例如圆弧等的形状。所述的壁部分的内凹表面轮廓能够依次使密封元件无边缘且完全抵靠在内凹的壁部分的表面上，以获得本发明预期的支撑效果。
[0013]在制造方面特别简单实现的一实施方式中，壁部分是阀机构壳体的一部分。用于支撑密封元件的壁部分能够一体地形成在壳体上。然而，当然阀壳体也可以制造成多个部分再组装。在通过本领域的相关技术人员已知的方法安装阀机构的过程中，不同的壳体部分可彼此固定，比较容易想到的是焊接壳体的各个部分。
[0014]在上述实施方式的优选改进中，弹簧弹性设计的密封元件能够使提升活塞在其开启位置和关闭位置有特别大的调整范围。这种弹簧弹性密封元件在提升活塞从关闭状态到开启状态的移动以及固定其上的密封元件的第二端部因此的移动中能够膨胀，因此对于每次可能的调整位置，都能保证密封元件抵靠在壁部分上需要的支撑。密封部件的弹性膨胀特别容易在基本上是上述支撑部分的区域内发生，在该区域内，密封部件沿其外圆周表面包围提升活塞。
[0015]在上述改进的替代实施方式中，密封元件支撑抵靠的所述壁部分并不是阀壳体的一部分，而是沿着其圆周方向形成在提升活塞上以及因此沿着提升方向与其一起移动的环形活塞的一部分。在这种情况下，流体腔设置在阀机构的壳体内，流体导管反向于提升活塞的提升方向并入到该流体腔中，因此，提升活塞部分在流体导管内延伸，部分在流体腔内延伸。流体腔和流体导管通过与环形活塞以及本发明的密封元件彼此流体的分离，密封元件支撑抵靠在环形活塞的第一端侧上。由于环形活塞可与提升活塞一起沿着提升方向移动，因此在流体导管内压力累积的情况下，通过流过流体导管的流体，所述环形活塞将与提升活塞一起推离流体腔的方向。由于所述密封元件固定到壳体上，密封元件能够随这种环形活塞仅仅移动一有限程度，所述密封元件将必然与环形活塞脱开，因此在密封元件和环形活塞之间形成中间空间。然而在这种情况下，将不再提供密封元件抵靠环形活塞的支撑，但为了防止隔膜状密封元件的损坏必然需要该支撑。为了应对这种情况，实现了流体腔通过相同手段与流体导管的压力耦合，这样作用在面向流体导管的第一端侧上的流体压力在任何时候都通过作用在面对流体腔的环形活塞第二端侧上的直径上相反的反压力补偿。为此，流体腔内充满了不可压缩的液体。换句话说，环形活塞沿着提升方向设置在不可压缩液体和密封元件之间，因此所述环形活塞的第二端侧通过不可压缩的液体加压，而第一端侧通过流过流体导管的流体加压。在这种情况下，术语“不可压缩的液体”涵盖即使在压力改变的情况下也不改变其密度的所有液体，并因此适用于流体导管和环形活塞之间的压力耦合。不言而喻的是，这里本身不可压缩的液体不可避免地在这里存在的400巴或以上的流体压力下具有轻微的压缩性。然而，这种液体显然也被这里使用的术语“不可压缩的液体”的字面含义所涵盖。
[0016]例如由金属制成的、设置在流体腔和流体导管之间的通道开口中的分离隔膜允许压力耦合所需要的流体导管中占优的流体压力向流体腔的不可压缩液体传送，而不可压缩的液体不会与流过流体导管的流体混合。
[0017]因为环形活塞用于空间上隔离流体腔和流体导管，流体腔和流体导管的空间体积因环形活塞在提升方向上的移动性而在预定的体积范围内可变。环形活塞相对流体导管的移动例如导致流体腔空间体积的增加。因为设置在流体腔内的不可压缩液体结果可分布到增大的空间体积，将不再能保证流体导管与环形活塞经由液体的最佳压力耦合。为了应对这种情况，目前可在流体腔的区域内沿着提升方向将一径向台阶设置在提升活塞的外部圆周表面上，使得提升活塞的直径相反于提升方向、即远离流体导管而增大。所述径向台阶在提升活塞上的设置及尺寸以这样的方式进行，使得提升活塞以及环形活塞的移动期间发生的流体腔体积增加通过提升活塞所额外占据的空间体积再次进行补偿。换句话说，通过环形活塞朝流体导管的移动，移动活塞在流体腔内的体积位移，与流体腔空间体积增加的程度一样，流体腔内的空间体积也减少相同的体积，因此，流体腔有效的总空间体积保持相同。
[0018]在上述实施方式以及使用环形活塞的情况下，密封元件可设计为不必须具有弹性的滚动膜片。这是因为密封元件的机械膨胀未必一定必须与提升活塞和环形活塞的移动以及与固定到提升活塞上的密封元件涉及的移动相关。然而，在所有上述的情况下，推荐选择一种具有弹性的弹性体作为密封元件的密封材料。
[0019]在结构上特别简单实现的实施方式中，闭合元件设计成旋转安装在球容纳件内的闭合球体。促动元件包括促动销，与闭合球体相互作用并通过抵靠在闭合球体的轴端部分从闭合位置压开以移动闭合球体。
[0020]为了将在闭合球体中发生的任何磨损保持得尽可能小，促动销可进行设计，使得一接触闭合球体，所述促动销以预定量旋转后者，施加力矩，因此促动元件与闭合球体之间的接触表面在促动销的每次促动期间改变。
[0021]在技术上简单实现的实施方式中，所述力矩可通过在面向闭合球体的促动销的一个端侧上设置的凹部来产生，所述凹部相对所述促动销的纵向中心轴离心设置，通过凹部作用在闭合球体上的力矩通过促动销接触所述闭合球体产生。
[0022]具有独特发明特征的上述驱动销的设计，效果在于施加力矩在闭合球体上，该力矩导致闭合球体旋转并因此改变在促动元件两个连续促动的情况下促动销和闭合球体之间的接触表面。
[0023]根据从属权利要求、附图和参照附图的相关【附图说明】，可明白本发明的其他重要特征和优势。
[0024]不言而喻的是，在不脱离本发明的保护范围下，上述的且下文还将阐明的那些特征不仅用于各个陈述的组合中，而且用在不同组合中或其可单独使用。
[0025]本发明优选的示例性实施方式在附图中阐明，并在下面的说明书中进行更详细的说明，其中相同的附图标记指代相同的或相似的或功能相同的部件。
【附图说明】
[0026]在图中，在不同情况下示例性地:
[0027]图1a示出了根据本发明的阀机构第一实施例在关闭位置的粗略示意图；
[0028]图1b示出了在开启位置的图1的阀机构；
[0029]图2a示出了根据本发明的阀机构第二实施例在关闭位置的粗略示意图；
[0030 ]图2c示出了在开启位置的图3的阀机构；
[0031 ]图3示出了促动销和闭合球体的详细例示。
【具体实施方式】
[0032]图1粗略示意并沿纵向剖面示出了根据本发明的用于控制研磨性高粘度材料的阀机构I的第一实施例。研磨性高粘度材料下文应被理解为意指任何具有研磨作用的液体和固体组分的混合物，例如涂料或绝缘材料。阀机构I具有足够尺寸的壳体2，，其中设置了供研磨性高粘度材料流过的流体导管3。为了将高粘度材料引入到流体导管3中，阀机构I具有设置在壳体2上的入口开口 4。壳体2容纳具有提升活塞6形式的促动元件20的阀体5，该提升活塞设置在壳体2上，以便在关闭状态和开启状态之间沿提升方向H可调节，关闭状态在图1a中示出且其中所述提升活塞打开流体导管供高粘度材料流动通过，开启状态在图1b中示出且其中所述提升活塞以液密方式关闭流体导管3。
[0033]流体导管3具有阀开口7，其在远离提升活塞6的一侧上与阀座8连接。所述阀开口可通过闭合元件9以液密方式关闭，该闭合元件完成相对于阀体5的促动部件并具有闭合球9的形式。闭合球9转动设置在球保持件31中，其相应可移动地设置在流体导管3中。在阀机构I的关闭状态下，如图1a所示，闭合球10部分支撑在阀座8上。在图1a中，高粘度材料通过流体导管的流动方向由具有附图标记F的箭头指示。由于闭合元件9相对于流体导管中的阀开口 7的流动方向F位于上游，通过高粘度材料沿流动方向F在闭合元件9上施加的压力确保了闭合元件9无需外力作用就压靠在阀座8上，并因此关闭阀开口 7。然后为了将阀机构切换到开启状态，促动销11形成在提升活塞6的端侧上，通过沿提升方向H移动提升活塞6，所述促动销能够压靠在闭合元件9上，并且(包括球保持件31)能够反向于高粘度材料产生的流体压力离开阀座8，这导致阀开口 7打开。提升活塞6在驱动方面可与本领域相关技术人员所熟悉的外部促动器(未示出)连接，用于沿提升方向H的调节。对于所述提升方向H，出口开口12可侧向设置在壳体2上，通过该出口开口，引入到流体导管3的高粘度材料可再次从壳体2逸出。入口开口 4和出口开口 12都可以设计为例如连接支路(未示出)的形式，连接支路使得阀机构I的入口或出口侧进一步与更多功能部件连接，例如与相应流体线路、高压栗等连接。
[0034]设计为隔膜形式并具有弹簧弹性材料性质的密封元件13设置在流体导管3中。密封元件13可能选择的材料是基于橡胶的适当弹性体，例如乙稀-丙稀-二稀橡胶(EPDM)或氟生橡胶(FKM)，它们都具有期望的弹性和隔膜意义上所需的材料分离性能。然而，还可以想到使用其它合适的弹性体。如在图1a所示，密封元件13通过第一端部14固定到壳体2上，并通过第二端部15固定到提升活塞6的外周表面18上。在两个端部14，15之间的区域中，密封元件13通过远离流体导管3的侧面16在两个端部14，15之间的区域内分段支撑在壁部分17上，该壁部分是图1a和Ib的实施例中壳体2的整体部分。
[0035]在如图1a所示的阀机构I的关闭状态下，流体导管3基本上不在阀开口7的下游加压。如上所述，如果阀开口7现在通过沿提升方向H移动提升活塞6而开启，高粘度材料也能进入阀开口 7下游的流体导管3区域，因此隔膜状密封元件13暴露于高粘度材料的流体压力-其通常可为400巴或更大。在图1b中所示的阀机构I的所述开启状态中，密封元件13在两个端部14，15之间的区域压靠到壁部分17上。
[0036]在图1中观察壁部分17的图示，可以看出，所述壁部分在相对提升方向H限定的侧面中具有凹面轮廓。由于密封元件13在两个端部14，15之间的区域中抵靠所述壁部分17支撑，因此它具有相对壁部分17的凹面轮廓互补的曲面轮廓。由于密封元件13能够支撑抵靠在作为壳体2—部分的壁部分17上，因此避免了隔膜状密封元件13中流体压力诱导的开裂(尽可能远离其完全破坏)。根据功能，此处的密封元件可以确保有效保护布置在远离流体导管3的密封元件13那一侧上的阀机构I的部件免于损害或甚至破坏，这些特别包括作为部件可移动设置在壳体2上的提升活塞6，由于高粘度材料的磨蚀作用，该提升活塞在特定程度上暴露于损害风险中。
[0037]在提升方向H上提升活塞6的运动期间，密封元件13在以套筒方式设计的支撑部分19的区域中沿提升方向H弹性膨胀。
[0038]在图1A和IB的实施例的情况中，密封元件13是弹簧弹性的，为此，密封元件13可由弹性体制成的密封材料形成。图1a中所示的阀机构I的关闭状态现在可分配一个密封元件的初始状态，图2中所示的阀机构开启状态可相应地分配一个相对密封元件13的初始状态膨胀的状态。换句话说，弹簧弹性密封元件13在提升活塞6在支撑部分19的区域中沿着提升方向H从其关闭位置移动到开启位置期间发生膨胀。提升活塞6沿相反方向移动期间，即反向于提升方向H，密封元件13因其弹簧弹性性能相应地发生收缩。
[0039]图2示出了根据本发明的阀机构I’的第二实施例，其与图1中所示的阀机构I的不同之处在于密封元件13 ’的支撑不是抵靠壳体2’，而是抵靠形成于提升活塞6 ’上并在下文说明操作原理的环形活塞24’上。为此，参见图2a和2b的例示，图2a示出了闭合状态的类似于图1的阀机构，图2b示出了其开启状态，显然，流体导管3’沿着提升方向H结合到流体腔室23 ’中，流体腔通过密封元件13 ’与流体导管3 ’流体分离。此外，流体导管3 ’和流体室腔23 ’的流体分离通过环形活塞24 ’完成，环形活塞形成在提升活塞6上并从其径向向外伸出，沿其圆周方向延伸。所述环形活塞可以成型为与提升活塞6’分离的部件或(作为其替代)可在提升活塞6 ’上一体形成。在设置在流体腔室23 ’内的不可压缩的液体22 ’与密封元件13 ’之间沿提升方向H设置环形活塞24’。
[0040]因为环形活塞24’可与提升活塞6 ’ 一起沿着提升方向H ’移动，所述环形活塞在流体导管3 ’累积压力期间通过流过流体导管3 ’的流体与提升活塞6 ’ 一起反向于提升方向H’挤压向流体腔室23’。由于密封元件13’其相应端侧固定到壳体2’上，其仅在有限程度内可以跟随环形活塞24’的这种运动，所以所述密封元件将不可避免地在端部14’，15 ’之间的区域与环形活塞24 ’分离，因此，在密封元件13 ’和环形活塞24 ’之间形成不期望的中间空间。
[0041]为了防止这种情况，流体腔室23’到流体导管3’的压力耦合在图2的实施例中得以实现，这样使得作用在环形活塞24’第一端侧26’(其面向流体导管3’)的流体压力总是通过作用在环形活塞24’的第二端侧27’(该端侧面向流体腔室23’)直径相对的反压力补偿。为此，流体腔填充有不可压缩液体22’。环形活塞24’沿提升方向H’布置在流体腔室23’和密封元件13’之间，使得所述环形活塞的第二端侧27’通过不可压缩液体22’加压，而第一端侧26’通过流过流体导管3’中的流体来加压。两个压力是相对方式的相同数量级，即相互抵消，因此，提升活塞6’在流体导管3’中沿提升方向H’几乎“自由”地移动。在图2的情况下，提升活塞6’因此以类似于图1情况的方式移动。
[0042]提升活塞6’沿提升方向H’部分布置在流体导管3 ’和部分布置在流体腔室23 ’中。在图2a和2b中实施例的情况下，壁部分17 ’因此通过环形活塞24 ’的第一端侧26 ’形成，根据本发明密封元件13’抵靠壁部分17’支撑。由于在图2的实施例中，壁部分17’作为环形活塞24’的一部分与移动活塞6’在其调节期间于开启和关闭位置之间一起运动，在后者未必明显弹性膨胀时发生密封元件13’的移动。在图2实施例的情况下，密封元件13’并不一定必须是弹簧弹性的设计，与此相反，仅仅作为滚动隔膜的实施例完全足够。
[0043]另外，在流体腔室23’和流体导管3’之间设置通道开口25’。例如由金属制成的分离隔膜29’布置在所述通道开口中，所述分离隔膜隔开流体导管3’与流体腔室23’，但同时确保经由不可压缩地布置在流体腔室23 ’中的液体22 ’，将流体导管3 ’中的流体F ’与环形活塞24’压力耦合。
[0044]因为环形活塞24’导致流体腔室23’和流体导管3’之间空间分离，流体腔室23’和流体导管3’的空间体积因环形活塞24’沿提升方向H’的可移动性而在预定体积范围内变化。环形活塞24沿提升方向H’的运动因此导致流体腔室23’空间容积的增大。由于流体腔室23’内设置的不可压缩液体22’可因此在放大的空间体积中分布，由于相关的压降，经由流体22’并不能保证流体导管3’到环形活塞24’的最佳压力耦合。为了避免这种情况，现在沿提升方向H’，在流体腔室3’区域中的提升活塞的外周表面上设置径向台阶28’，因此提升活塞6’的直径D’反向于提升方向H’、即远离流体导管3’增加。提升活塞6’上所述径向台阶28’的布置和尺寸以这样的方式进行，即使得在提升活塞6 ’以及环形活塞24 ’的移动期间导致的流体腔室23’中体积的增加，因其放大的活塞直径D’而再次通过提升活塞6’补偿。这意味着，在流体腔室23’的空间体积通过环形活塞24’朝向流体导管3’移动而增大的相同程度上，通过流体腔室内的提升活塞6 ’的体积位移，流体腔室23 ’的空间体积减小了相同体积，因此流体腔室23 ’的有效总空间体积保持相同。
[0045]在实施例的情况下，已经说明的闭合元件9，9’设计为闭合球10，10’的形式，闭合球可旋转地安装在球保持件31，31 ’中。这里的促动元件20，20’包括促动销11，11’，其与闭合球相互作用并通过轴向端部挤压抵靠在闭合球上，使闭合球移动离开关闭位置。
[0046]为了尽可能避免闭合球10，10’中磨损效应的发生，促动销11，11 ’可以进行设计，使得所述促动销一旦与闭合球10，10’接触，就用施加的力矩使后者旋转一预定量，因此，促动元件11，11和闭合球1，1 ’的接触表面在各个促动销11，11’与闭合球1，1 ’重新接触期间发生改变。
[0047]在技术上待实现的实施方式中，所述力矩可以在面向闭合球10，10’的促动销11，11’的端侧上通过凹部30，30’生成，凹部相对于所述促动销的纵向中心轴偏心地布置，通过凹部，作用于闭合球10，10’的力矩通过促动销11，11’与其接触来产生。在一变型中，也可以设想，促动销11，11’具有同心凹部并相对于闭合球10，10’偏心地布置整个促动销11，11’。
【主权项】
1.用于控制流体，特别是研磨性高粘度材料的阀机构(I;I’)， 具有带流体导管(3;3’)的壳体(2;2’)， 具有安装在壳体(2;2’)上以便在开启状态和关闭状态之间调节的阀体(5;5’)，在开启状态下，所述阀体开启用于流体(F，F’)流动的流体导管(3;3’)，在关闭状态下，所述阀体以液密方式关闭流体导管(3;3’)， 具有密封元件(13; 13’)，其以隔膜方式设计，并通过第一端部(14; 14’)固定到壳体(2;2’)上，通过第二端部固定到阀体(5;5’)上， 其中至少在阀体(5; 5 ’)开启状态下，密封元件(13; 13 ’)通过远离流体导管(3; 3 ’)一侧支撑抵靠在两个端部(14，15;14’，15’)之间区域内的壁部分(17，17’)上。2.根据权利要求1所述的阀机构(I;I’)，其特征在于 在流体导管(3; 3 ’)上设置的与阀座相接的阀开口(7; 7 ’)， 阀体(5;5’)包括闭合元件(9;9’)，在阀体(5;5’)关闭状态下，闭合元件在闭合位置抵靠在阀座上并以液密方式关闭阀开口( 7; 7 ’)， 阀体(5; 5 ’)包括促动元件(20 ; 20 ’)，促动元件与闭合元件(9; 9 ’)相互作用且通过促动元件，闭合元件(9;9’)可在闭合位置和分配给开启状态的开启位置之间调节，其中所述闭合元件打开阀开口以使流体(F; F ’)流过。3.根据权利要求1或2所述的阀机构(I;I’)，其特征在于 促动元件(20;20’)设计为提升活塞(6;6’)，在流体导管(3;3’)中可沿提升方向(H;H’)移动； 密封元件(13; 13’)通过第二端部(15; 15’)固定到提升活塞(6 ;6’)外周表面(18; 18’)上， 密封元件(13; 13’)具有套筒方式设计的支撑部分(19; 19’)，且在该区域中，密封元件(13;13’)支撑在提升活塞(6;6’)外周面上。4.根据权利要求1到3之一所述的阀机构(I;I’)，其特征在于 壁部分(17; 17’)在相对于提升方向(H;H’)限定的侧面中具有凹面轮廓， 在抵靠壁部分(17 ; 17 ’)支撑的状态下，密封元件(13 ; 13 ’)在两个端部(14，15 ; 14 ’，15’)之间的区域内至少分段地具有相对壁部分(17; 17’)的凹面轮廓互补的曲面轮廓。5.根据前述权利要求之一所述的阀机构(I;I’)，其特征在于 壁部分(17)是壳体(2)的一部分。6.根据前述权利要求之一所述的阀机构(I)，其特征在于 密封元件(13)具有弹簧弹性设计， 密封元件(13)在阀体(5)关闭状态下处于起始状态，且在阀体(5)开启状态下处于相对起始状态延伸的状态， 密封元件(13)的弹性膨胀基本发生在支撑部分(19)的区域。7.根据权利要求1到4之一所述的阀机构(I;I’)，其特征在于 流体导管(3’)沿提升方向(H’)结合到流体腔室(23’)，流体腔室通过密封元件(13’)与流体导管(3’)流体隔开并填充有不可压缩的液体(22’)，因此提升活塞(6’)沿提升方向(H ’)部分设置在流体导管(3 ’)内和部分设置在流体腔室(23 ’)内， 形成在提升活塞上的环形活塞(24’)，其径向向外伸出并沿提升活塞(6’)的圆周方向延伸， 壁部分(17’)由环形活塞(24’)的第一端侧(26’)形成， 通道开口(25’)设置在流体腔室(23’)和流体导管(3’)之间，其中布置分离隔膜(29’)，通过分离隔膜，流体导管(3’)与环形活塞(24’)压力耦合或可压力耦合。8.根据权利要求7所述的阀机构(I;I’)，其特征在于 环形活塞(24’)在不可压缩液体(22’)和密封元件(13’)之间沿提升方向(H’)布置，使得位于第一端侧(26’)相对位置的环形活塞(24’)的第二端侧(27’)暴露于不可压缩的液体(22，)。9.根据前述权利要求之一所述的阀机构(I;I’)，其特征在于 在流体腔室(23’)区域内，在提升活塞(6’)外周表面(18’)上沿提升方向(H’)设置有径向台阶(28’)。10.根据权利要求7到9之一所述的阀机构(I;I’)，其特征在于 密封元件(13’)设计为滚动隔膜。11.根据前述权利要求之一所述的阀机构(I;I ’)，其特征在于 密封元件(13; 13 ’)包括由弹性体制成的密封材料。12.根据前述权利要求之一所述的阀机构(I;I’)，其特征在于 闭合元件(9;9’)设计为闭合球(10; 10’)的方式，闭合球可转动地容纳在球保持器(31;31，)中， 促动元件(20;20’)包括与闭合球(10; 10’)相互作用的驱动销(11; 11’)，其利用轴向端部按压抵靠在闭合球(9;9’)上，以移动闭合球(10;10’)远离闭合位置。13.根据权利要求12所述的阀机构(I;I’)，其特征在于 促动销(11; 11’)的设计使得一接触闭合球，所述促动销用施加力矩转动后者一预定量，并因此促动元件(11 ;11’)和闭合球(10;10’)之间的接触面在促动销(11; 11’)两个连续致动的情况下变化。14.根据权利要求13所述的阀机构(I;I’)，其特征在于 在面向闭合球(9;9’)的促动销(11; 11’)的端侧上，设置有相对于所述促动销的纵向中心轴偏心布置的凹部(30;30’)，通过凹部，作用于闭合球(9;9’)上的力矩通过促动销(11;11’)与其接触而产生。
【文档编号】F16K31/126GK105940253SQ201580004092
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年1月8日
【发明人】罗伯特·冰得
【申请人】冰得有限公司