液体阀的制作方法
【专利摘要】一种液体阀（1)包括由金属合金制成的壳体(3)和转动体（17)。壳体（3)限定具有沿着周向腔壁（14)的至少两个阀端口（12、13)的圆柱形阀腔（4)。转动体（17)能旋转地位于阀腔（4)内部，并包括能够密封接触周向腔壁（14)并能够一次完全阻挡所述阀端口（12、13)之一的外围弧形部分（21)，其中所述转动体（17)以所述弧形部分(21)被永久偏压为邻接抵靠周向腔壁（14)的方式位于阀腔（4)内部。所述弧形部分（21)包括至少使所述壳体（2)和所述转动体（17)的微观结构上相似的区域的接触最小化的机构。
【专利说明】液体阀
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种液体阀，该液体阀包括壳体和转动体，壳体限定具有沿着周向腔壁的至少两个阀端口的圆柱形阀腔，转动体能旋转地位于所述阀腔的内部并包括能够密封接触周向腔壁且一次完全阻挡所述阀端口之一的外围弧形部分，其中转动体以所述弧形部分被永久偏压为邻接抵靠周向腔壁的方式位于所述阀腔内部。
【背景技术】
[0002]在已公布的文献W001/86179A1中描述了根据前序部分的液体阀。更具体而言，在所述文献中披露的液体阀为用于调节管路系统中的液体流动的混合阀。根据该文献，对转动体的偏压通过转动体上离心布置的O形环座与壳体内部的居中布置的O形环座的协作来实现。当然，也可借助其它方法来引起所述偏压。不管怎样，所述偏压改善了混合阀的密封性，这在所述阀端口之一将被完全阻挡的场合是非常有用的。
[0003]实际上，已经显示，如果一段时间不被旋转，则已知混合阀的转动体往往会卡住。对此而言，所认为的附带原因是所述偏压往往挤压由混合阀控制并因此填充其内部并稍微润滑其壁的所有的液体远离壁弧形界面。因此，解决该问题的已知方法是根据不顾及实际需要的维护计划不时地旋转混合阀的转动体，以改变阀装配本身。在手动操作的阀中，这明显不是非常可行的，而在自动操作的阀中，频繁的操作涉及将增加的应力施加到所使用的控制设备以及混合阀。
实用新型内容
[0004]在这种背景下，本实用新型的目的是改善根据前序部分的液体阀，以允许延长固定操作循环而没有液体阀的转动体卡住并由此液体阀出故障的风险。
[0005]根据本实用新型，在根据前序部分的液体阀中，该目的由于以下原因而被实现:所述壳体由金属合金制成，所述转动体由金属合金制成，并且所述弧形部分包括至少使所述壳体和所述转动体的微观结构上相似的区域的接触最小的机构。
[0006]由 申请人:所做的试验显示，根据前序部分的阀的壳体和转动体中相似金属合金之间的接触为阀故障的主要原因。 申请人:认为，这是由壳体和转动体的金属合金之间的一些微观结构上的相互作用引起的，并且对基于该假设的解决方案的进一步的试验已证明，使所述壳体和所述转动体的微观结构上相似的区域之间的接触最小化的发明构思的确减轻了该问题。
[0007]根据优选实施例，所述机构包括由与所述壳体不同的金属合金制成的转动体。冶金学上不同的金属合金具有不同的微观结构， 申请人:认为该不同的微观结构使得相接触的表面不太可能相互作用，由此转动体不太可能会卡在壳体内部。
[0008]优选地，所述转动体的金属合金比所述壳体的金属合金硬。出于可行的原因，这是最方便的选择，由于壳体通常首先被铸造，而转动体经常从具有更致密微观结构的拉制金属棒开始加工，即使由相同的金属合金制成。
[0009]根据优选实施例，转动体的金属合金为第一黄铜合金，而壳体的金属合金为第二金属合金，所述第一黄铜合金比所述第二黄铜合金硬。使用有这种关系的合金是有利的。
[0010]根据另一实施例，所述转动体的金属合金为不锈钢合金，而所述壳体的金属合金为黄铜合金。由于根据前序部分的混合阀中的转动体以偏压的方式位于壳体内部，所以使用这种极其不同的金属合金是可能的，这意味着必须具有一定的承受间隙。
[0011]根据另一实施例，所述机构包括由硬质涂层覆盖的转动体。本领域技术人员具有关于若干可应用的硬质涂层的知识，诸如Nedox' Nedox^*层包括化学镀镍以及金属表面的氟塑料涂层，并导致具有低摩擦力的硬的耐用表面。
[0012]根据又一实施例，所述机构包括镀有硬质金属的转动体。而且，本领域技术人员具有关于若干可应用的硬质金属的知识，诸如铬或钛。
[0013]根据接下来的解决问题的不同的方法，所述机构包括具有弧形部分的转动体，该弧形部分在中心凹入。通过仅使弧形部分的中心部分凹入，对着壳体的密封功能能够通过弧形部分的边缘部分来保持，所述边缘部分与壳体具有的接触面积明显小于不具有这种凹部的整个弧形部分与壳体会具有的接触面积。
[0014]优选地，在后一实施例中，所述弧形部分在中心以弧形方式凹入。这是优选的，因为通过在车床上加工转动体易于实现这种凹部，其中转动体被夹持为稍微偏心，从而凹入的弧形形状被形成为相对于弧形部分本身为离心的。
[0015]可替代地，在所述后一实施例中，所述弧形部分在中心以平面方式凹入。这是有利的，因为这种凹部容易制造，这次借助用于将所述弧形部分的中心部分简单切除的铣床。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]在下面，参照必须的附图描述根据本实用新型的液体阀的优选实施例，其中:
[0017]图1以透视图示出混合阀，其中某些部分出于说明的原因被拆去；
[0018]图2以剖视图示出图1的混合阀；和
[0019]图3以放大视图示出图2的细节III。
【具体实施方式】
[0020]附图中例示的混合阀I意欲用于对管路系统中的液体的流动进行调节。借助双箭头2在附图的图1和图2中象征性地例示这样的管路系统，双箭头2还指示可能的流动方向。
[0021]混合阀I包括限定圆柱形的阀腔4的壳体3。在附图中，阀腔4的底部由平坦的壳体壁5封闭，而阀腔4的顶部由插入所述顶部中的圆形盘6封闭。盘6通过O形环7与壳体3实现密封，并用于通过两个另外的O形环9、10以防漏的方式用作操作轴8的轴颈(journal)。操作轴8被连接到如所示的用于手动的阀控制的把手11，或者被连接到用于自动的阀控制的伺服单元。
[0022]混合阀I的阀腔4包括沿着周向腔壁14的三个端口 12、13，三个端口 12、13中的仅两个被例示在附图中。三个端口 12、13被布置在围绕周向腔壁14的相同高度上，并通过壳体3的连接件15、16被连接到上面提及的管路系统2，其中在附图中未示出的端口与关联的连接件实际上正好与附图中后部端口 13相对。所有三个端口 12、13的尺寸为使得周向腔壁14的完整部分仍然围绕所有三个端口 12、13。
[0023]转动体17能旋转地位于在混合阀I的腔4的内部。如附图中例示的，转动体17的整体形状为圆柱形，并具有盘状圆形顶壁18和盘状圆形底壁19。它们通过扇形(pie pieceshaped)柱体20彼此连接，扇形柱体20具有在转动体17的中心的尖端，并在外部终止于外围弧形部分21。弧形部分21与顶壁18和底壁19的外轮廓对准，从而形成转动体17的所述整个圆柱形形状的一部分的连续壁表面产生。在周向方向，弧形部分21具有超过周向腔壁14中的端口 12、13的相应尺寸的尺寸，以便弧形部分21 —次能够完全覆盖这些端口
12、13 之一。
[0024]顶壁18和底壁19的直径稍微小于(小百分之几毫米)阀腔4的直径，这意味着转动体17自由配合在其中。
[0025]如在附图中可见，顶壁18在其顶部包括圆柱形平台22，而底壁19在其下方包括圆柱形平台23。所述平台22、23具有比顶壁18和底壁19本身小的直径，并相对于顶壁18和底壁19离心布置，其中心彼此对准并相对于顶壁18和底壁19本身的中心沿远离所述弧形部分21的方向稍微移动(十分之几毫米)。平台22、23适于保持用于将转动体17能旋转地安置在阀腔4内部的O形环24、25，其中它们的离心导致转动体17的所述弧形部分21永久偏压为邻接抵靠周向腔壁14。
[0026]如在附图中所示，顶部平台22具有上部槽26，该上部槽26的形状适于非旋转地接合所述操作轴8的驱动器27，以便通过旋转转动体17手动或自动控制所述混合阀1，以使三个端口 12、13被全部或部分打开或者被关闭。
[0027]到目前为止，上面描述的混合阀I的技术特征明显落入文献W001/86179A1的范围内。使根据本实用新型的优选实施例和所附权利要求书的范围内的所有其它实施例的混合阀I真正不同的是所述弧形部分21包括至少使所述壳体3和所述转动体17的微观结构上相似的区域的接触最小化的机构。
[0028]在优选实施例中，这由于如下方面而实现:所述壳体3由金属合金制成，所述转动体17由金属合金制成以及所述转动体17由与所述壳体3不同的金属合金制成。以该方式，壳体3和转动体17的金属合金之间的微观结构上的相互作用，或者更明确地，阀腔4的周向腔壁14和转动体17的弧形部分21之间的微观结构上的相互作用受到限制，并且阀的功能明显改善。用于壳体3和转动体17的优选金属合金组合的一个示例包括不同的黄铜合金，诸如用于壳体3的较软的CW602合金和用于转动体17的较硬的CW713合金。
[0029]显而易见的是，上述混合阀I的布局可以不同的方式改变，尤其是当针对用于偏压转动体17的方案时。此外，显而易见的是，混合阀的端口 12、13的数量可超过三个，然而，三个是本领域中最常用的数量。
[0030]上述优选实施例涉及一种混合阀形式的液体阀。然而，本实用新型不限制于这种液体阀，而是也能够应用于截流阀和分流阀。因此，本领域技术人员认识到，当针对液体阀本身的布局时和当针对阀材料的选择时，根据本实用新型的液体阀均能在所附权利要求书的范围内以多种方式改变。
【权利要求】
1.一种液体阀(I)，包括壳体⑶和转动体(17)，所述壳体(3)限定具有沿着周向腔壁(14)的至少两个阀端口(12、13)的圆柱形阀腔(4)，所述转动体(17)能旋转地位于所述阀腔(4)内部并包括能够密封接触所述周向腔壁(14)且能够一次完全阻挡所述阀端口(12、13)之一的外围弧形部分(21)，其中所述转动体(17)以所述弧形部分(21)被永久偏压为邻接抵靠所述周向腔壁(14)的方式位于所述阀腔(4)内部， 其特征在于， 所述壳体(3)由金属合金制成； 所述转动体(17)由金属合金制成；并且 所述弧形部分(21)包括至少使所述壳体(3)和所述转动体(17)的微观结构上相似的区域之间的接触最小化的机构。
2.根据权利要求1所述的液体阀(I)，其中所述机构包括由与所述壳体(3)不同的金属合金制成的转动体(17)。
3.根据权利要求1或2所述的液体阀(I)，其中所述转动体(17)的金属合金比所述壳体(3)的金属合金硬。
4.根据权利要求3所述的液体阀(I)，其中所述转动体(17)的金属合金为第一黄铜合金，而所述壳体(3)的金属合金为第二黄铜合金。
5.根据权利要求3所述的液体阀(1)，其中所述转动体(17)的金属合金为不锈钢，而所述壳体(3)的金属合金为黄铜合金。
6.根据权利要求1所述的液体阀(I)，其中所述机构包括由硬质涂层覆盖的转动体(17)。
7.根据权利要求1所述的液体阀(I)，其中所述机构包括镀有硬质金属的转动体(17)。
8.根据权利要求1、2、6、7中任一项所述的液体阀(I)，其中所述机构包括具有弧形部分(21)的转动体(17)，所述弧形部分(21)在中心凹入。
9.根据权利要求8所述的液体阀(1)，其中所述弧形部分(21)在中心以弧形方式凹入。
10.根据权利要求8所述的液体阀(I)，其中所述弧形部分(21)在中心以平面方式凹入。
【文档编号】F16K5/08GK204025731SQ201420056865
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2013年1月29日
【发明者】约纳斯·戴维松 申请人:Esbe集团