阀的制作方法

文档序号:12286459阅读:184来源:国知局
阀的制作方法与工艺

阀是已知的,其具有称为分离式轴的物件,其中第一轴部分分配至配备有阀部件的阀壳体。两个轴部分经由壳与彼此连接,壳必须经由组装工具关于其部分促动。这需要首先使驱动件壳体与阀壳体连接,由此两个轴部分与彼此会合。然后,轴部分的连接借助于壳发生。

由本发明解决的问题在于创造出最初提到的类型的阀,其中阀驱动件可以以简单方式联接到阀壳体。

该问题通过具有独立权利要求1的特征的阀解决。本发明的其它发展方案在从属权利要求中描述。

根据本发明的阀的特征在于,外部接口分配到第一促动装置且内部接口分配到第二促动装置,使得为了联接或断开驱动件壳体和阀壳体的第一促动装置的促动引起为了联接或断开驱动部件和轴的第二促动装置的促动。

在外部接口的促动期间,内部接口因此自动地促动。因此,例如不需要如现有技术中已知那样首先使驱动件壳体与阀壳体连接且然后使轴与驱动部件联接,而是驱动件壳体和阀壳体的联接引起驱动部件和轴的联接。

在本发明的另一个发展方案的情况中,外部接口上的第一促动装置具有驱动侧上的接口部分和流体侧上的接口部分,其可与彼此接合以便在接合位置联接驱动件壳体和阀壳体,且可从接合位置转移至端部位置,在端部位置,驱动件壳体和阀壳体固定在一起。断开然后可通过两个接口部分从端部位置转移到接合位置发生。

在尤其优选的方式中,两个接口部分以一种方式设计和定位在关于彼此的接合位置,使得端部位置可通过两个接口部分关于彼此的相对移动达到。例如,如果阀壳体安装在用于输送过程介质的管线系统中,则有利的是仅移动驱动侧上的接口部分,而流体侧上的接口部分仍以静止方式安装在管线系统中。

有可能的是,驱动侧上的接口部分设计为与驱动件壳体的其余部分分开的构件。例如,驱动侧上的接口部分可设计为套筒或管区段,其与驱动件壳体的其余部分抗扭地连接。驱动侧上的接口部分例如可焊接在驱动件壳体的其余部分上。作为备选,然而,有可能的是,驱动侧上的接口部分整体结合地形成在驱动件壳体的另一个构件上,例如,至前表面上的驱动件壳体的盖。

有可能的是,流体侧上的接口部分设计为与阀壳体的其余部分分开的构件。流体侧上的接口优选设计为中空圆柱形。有利地,流体侧上的接口部分可分开地紧固到阀壳体的其余部分,以便其可按需要替换。例如,螺纹连接适合于与阀壳体的其余部分的可分开连接。

在尤其优选的方式中,驱动侧上的接口部分和流体侧上的接口部分可借助于以对应于彼此的内螺纹和外螺纹的螺纹连接来螺接在一起。有利地,具有驱动侧上的接口部分的驱动件壳体因此利用流体侧上的接口部分螺接到阀壳体上。

有利地,外螺纹位于驱动侧上的接口部分上,且内螺纹在流体侧上的接口部分上。然而,也可构想出相反布置,其中外螺纹在流体侧上的接口部分上且内螺纹在驱动侧上的接口部分上。

有利地,对于螺纹连接,两个接口部分也可通过其它可容易分开类型的连接来与彼此连接。这里,例如,插塞连接是适合的。

在本发明的另一个发展方案中,内部接口上的第二促动装置具有驱动侧上的接口区段和流体侧上的接口区段,其可与彼此接合以便在联接位置联接驱动部件和轴,且可从联接位置转移至锁定位置,在锁定位置,驱动部件和轴锁定在一起。如果两个接口区段在锁定位置锁定,则驱动部件和轴不可分离地与彼此连接。为了使驱动部件与轴分开,例如,在阀驱动件替换的情况下,两个接口区段必须首先转移到联接位置。然后有可能在该联接位置使它们分开。

在尤其优选的方式中,两个促动装置具有至少一个锁定元件,其在锁定位置防止驱动部件和轴的分开。

有利地,驱动侧上的接口区段形成在驱动部件上。

流体侧上的接口区段可形成在轴上。

然而,原则上,将可能的是,驱动侧和/或流体侧上的接口区段形成在与驱动部件和/或轴分开形成的构件上,它们在各种情况下在其方面与驱动部件或轴连接。

在尤其优选的方式中,在联接位置,驱动侧上的接口区段和流体侧上的接口区段位于驱动侧上的接口部分和流体侧上的接口部分的接合位置。有利地,两个接口区段在两个接口部分转移到端部位置之后锁定在锁定位置。

在本发明的另一个发展方案的情况中,驱动侧上的接口区段和流体侧上的接口区段可借助于快速联接来与彼此可分开地联接。例如,快速联接可为快速插塞联接。

有可能的是,快速联接具有相对于延伸穿过轴和驱动部件的纵轴线可沿径向移动地安装的若干联接元件以及接合结构,其中联接元件在两个接口区段的联接位置接合。

有利地,联接元件设计为联接球。接合结构可具有环形凹槽。

有利地,环形凹槽形成在流体侧上的接口区段上,而联接球布置在驱动侧上的接口区段上。

在本发明的另一个发展方案中,锁定元件设计为锁定套筒,其包围联接球,其中锁定元件关于联接球可动地安装且具有环形支承凹槽,支承凹槽位于与陷入环形凹槽中的联接球相同水平的联接位置,且具有锁定区段,其位于联接球的水平处的锁定位置且防止联接球沿径向向外移位,除与环形凹槽接合之外。锁定元件有利地以静止方式与驱动件壳体连接,例如,压入驱动件壳体的管状连接件中。联接球因此可在锁定套筒的内表面上行进。

在尤其优选的方式中,闭合的外部接口的情况中的内部接口布置在环境封闭的室中。外部接口在闭合状态中有利地密封,因此,如果两个接口部分处于端部位置,由此防止了污垢进入内部接口的区域中。

在本发明的另一个发展方案的情况中,阀驱动件特别地设计为流体线性驱动件。然而,原则上,例如还可构想出流体旋转驱动件,其中旋转驱动移动然后可经由转换装置转换成轴的调整行程。

流体特别是气动活塞驱动件可设置为流体线性驱动件。例如,气动活塞驱动件可具有单作用或双作用工作缸。

有利地,气动活塞驱动件具有可利用压缩空气加压的驱动活塞形式的驱动部件以及与驱动活塞连接的活塞杆,驱动侧上的接口区段位于活塞杆上。

本发明的优选实施例在附图中绘出且在下文中详细阐释。在附图中:

图1示出了穿过具有单独的外部接口和内部接口的根据本发明的阀的优选实施例的纵截面,

图2示出了穿过图1的阀的纵截面,其中外部接口的两个接口部分处于接合位置,且内部接口的两个接口区段处于联接位置,

图3示出了穿过根据图1的阀的纵截面,其中外部接口和内部接口与彼此完全联接,且外部接口的两个接口部分处于端部位置,且内部接口的两个接口区段处于锁定位置,以及

图4示出了具有差异的穿过图3的阀的纵截面,其中轴从阀座升起。

图1至图4示出了根据本发明的阀11的优选实施例。阀11适用于用作过程工业中的过程阀。在下文中,借助于称为角座阀的物件示例性地阐释了根据本发明的阀11。然而,本发明也可适用于直座阀或隔膜阀。

如具体在图1至图4中所示,阀11具有阀壳体12,其中穿流通道15在入口13与出口14之间延伸。

在食品工业中使用的情况下,阀壳体12有利地由不锈钢构成。如果侵蚀性物质(例如酸)用作过程介质,则阀壳体12有利地由塑料材料构成,塑料材料对于此物质具有较大耐化学性。

由环形阀座17包绕的穿流开口16位于入口13与出口14之间的穿流通道15中。有利地,阀座17设计为圆形。然而,理论上,还将构想出阀座17的椭圆形式。

阀部件18分配至阀座17,阀部件使其部分布置在轴19上。

阀部件18纯粹作为示例以若干部分显示,且在此情况中,具有板20,其设有直通孔21,轴19的端部区段22可通过其插入。例如,板20与轴19焊接。阀部件18还包括配对物23,其设有盲孔状接纳开口24,开口24设有内螺纹。与其互补的是,外螺纹位于轴19的端部区段22上,由此配对物23可拧在轴19的端部区段22上。环形密封环27夹在配对物23与板20之间,密封环27有利地由塑料材料构成,例如PTFE。

阀部件18可借助于轴19的调整行程在关闭位置与打开位置(图4)之间移动,在关闭位置,阀部件18在其密封环27不可渗透流体的情况下抵靠阀座17,在打开位置,阀部件18从阀座17升起。轴19的调整行程由阀驱动件28产生,阀驱动件28可以以下文更详细阐释的方式联接到阀壳体12。

阀驱动件28在图1到图4中借助于气动活塞驱动件形式的流体线性驱动件示意性地示出。阀驱动件28具有驱动件壳体29。驱动件壳体29具有中空圆柱形壳体本体30,其在端侧上封闭,端侧在各种情况中具有壳体盖31、32,其不可渗透流体。壳体本体30可由铝构成,例如,设计为铝挤制物。如果需要,铝壳体本体30可由不锈钢壳覆盖。然而,作为备选,还将构想出将壳体本体设计为不锈钢部分。

两个壳体盖31、32和壳体本体30限定工作空间33,其中驱动活塞34可动地受引导,且将工作空间33分成两个活塞室34、35。在示例性情况中,绘出了单个作用的活塞驱动件,其中两个活塞室中的一个34可利用压缩空气加压,而在另一活塞室35中,布置了至少一个(在示例性情况中两个)复位弹簧37a、37b。在该过程中,该布置选择成使得复位弹簧37a、37b在通风的第一活塞室34的情况下向下压制驱动活塞36,由此联接的轴19和与其连接的阀部件18压到阀座17上。此设计也称为常闭的。如果第一活塞室34利用压缩空气加压,则驱动活塞36与复位弹簧37a、37b的恢复力相反向上受压,由此最终阀部件18从阀座17升起。

驱动活塞36设计为板形,且与活塞杆38牢固地连接,活塞杆38经由通路开口39突出穿过驱动活塞36。驱动活塞36在该示例性情况中分成了在轴向方向上沿延伸穿过活塞杆38和轴19的纵轴线40在彼此后方错列的若干环形圆柱形区段41a-41c,圆柱形区段在其相应外径上不同于彼此。第一圆柱形区段41a具有最大外部直径,且以其壳表面抵靠壳体本体30的内壁。在第一圆柱形区段41a的壳表面中,形成了环形密封凹槽42,特别地由塑料材料构成的密封环43接纳在凹槽42中。密封环43确保了驱动活塞36的第一圆柱形区段41a的壳表面与壳体本体30的内表面之间的动态密封。第一复位弹簧37a支撑在第一圆柱形区段41的背离第一活塞室34的前表面上,其在另一方面支撑在第一壳体盖31上。

第二圆柱形区段41b连接在驱动活塞36a的第一圆柱形区段41a上,其具有较小的外径。第二复位弹簧37b支撑在背离第一活塞室34的前表面上,其另一方面支撑在第一壳体盖31上。最后,第三圆柱形区段41c沿轴向方向连接到第二圆柱形区段41b,其中形成活塞杆38的通路开口。

活塞杆38以第一活塞杆区段44a突入第二活塞室35中,而第一活塞杆区段44穿过第一活塞室34,且经由形成在第二壳体盖32中的圆柱形通路通道45离开驱动件壳体29。第二壳体盖32具有基部区段46,其与壳体本体30不渗透流体地连接,例如,焊接在那里。在该侧上,第一延伸部47连接到第二壳体盖32的基部区段46,该延伸部突入第一活塞室34,其中在基部区段46的另一侧上形成了第二圆柱形延伸部48,其从驱动件壳体29向下突出。

驱动件壳体29经由外部接口29与阀壳体12可联接或联接。驱动部件经由内部接口50与轴19可联接或联接在一起。第一促动装置分配至外部接口49,且第二促动装置分配至内部接口50,使得第一促动装置的促动(为了联接或断开驱动件壳体29和阀壳体12)引起第二促动装置的促动(为了联接或断开驱动部件和轴19)。

外部接口49上的第一促动装置具有驱动侧上的接口部分51,其相对于驱动件壳体29的其余部分设计为单独的构件。驱动侧上的接口部分51设计为套筒状的,且放在第一壳体盖32的第二圆柱形延伸部48上,且在那里与第二圆柱形延伸部48牢固地连接,特别是焊接到其上。驱动侧上的接口部分51可在接合位置53与流体侧上的接口部分52接合。出于此目的,驱动侧上的接口部分51具有中空圆柱形紧固区段54,其壳表面上形成外螺纹55。在轴向方向上具有较大直径的基部区段56连接到紧固区段54。紧固区段54与基部区段56之间的过渡形成位于径向平面中的环形止挡表面57。

流体侧上的中间部分52设计成中空圆柱形的,且具有若干功能区段。这些功能区段中的一个为圆柱形固定区段,在其壳表面上形成外螺纹55。形成在阀壳体12的固定连接件58上的内螺纹60与所述外螺纹对应,由此接口部分52可拧入阀壳体12中。因此,接口部分52与阀壳体12拆开也是可能的。在最小标称尺寸的情况下,有可能的是,接口部分52和阀壳体12设计为单件构件,例如其由铸造材料构成。

流体侧上的接口部分52也具有分配至驱动侧上的接口部分51上的紧固区段54的紧固区域59,在其内壁上形成内螺纹60。紧固区域59的前表面形成相反止挡表面61,其分配至驱动侧上的接口部分51上的止挡表面57。

驱动侧上的接口部分51且由此整个驱动件壳体29可因此拧入流体侧上的接口部分52,由此驱动件壳体29和阀壳体12联接在一起。在驱动侧上的接口部分51的拧入中,达到了端部位置62,端部位置62通过对应于彼此的止挡表面和相反止挡表面61两者的止挡限定。

内部接口50上的两个促动装置具有驱动侧上的接口区段63,其位于第二活塞杆区段44b上。

如特别地在图2至图4中所示,设计为盲孔状的轴容置部64位于第二活塞杆区段44b的自由端上,以用于接纳与配备有阀部件18的轴端相对的自由轴端。

轴容置部64为用于连接驱动部件和轴19的快速联接65的一部分。轴容置部64的壳表面设有沿周向方向布置在彼此后方的若干支承开口66,其在各种情况下沿径向方向延伸穿过轴容置部64的壳表面的壁。联接球67形式的联接元件分配至各个支承开口66。同时,轴容置部64的内表面上的支承开口66的开口截面小于联接球67的直径,以便防止联接球67能够沿径向向内通过支承开口66且从轴容置部64脱落。然而,轴容置部64的内表面上的开口截面设计成使得相应的联接球67的球区段可通过轴容置部的内表面上的开口截面突出。

锁定套筒68形式的锁定元件也分配至驱动侧上的接口区段63,其沿径向方向布置在第二活塞杆区段44b的外表面(因此驱动侧上的接口区段63的外表面)与第二壳体盖32的第二圆柱形延伸部48的内表面之间。有利地,锁定套筒68由耐磨材料制成,因为在其内表面上,联接球67在驱动部件和轴19的联接和断开期间且也在轴19的调整行程期间滚出。锁定套筒68与第二圆柱形延伸部48的内表面连接(例如,压入其中)。

锁定套筒68具有两个特征功能区段。提供了环形支承凹槽69,其以下文更详细阐释的方式起作用。锁定区段70沿轴向方向连接到环形支承凹槽69,锁定区段相比于支承凹槽69具有较小的内径。

内部接口上的第二促动装置也具有流体侧上的另一个接口区段71,其位于轴19上。流体侧上的接口区段71在第二轴端的区域中,其布置成与配备有阀部件18的第一轴端相对。

流体侧上的接口区段71具有接合结构,其也类似于锁定套筒68的功能区段为快速联接65的构件。接合结构具有环形凹槽72。

如图所示,例如,在图1中,布置成与分配至两个接口49、50的壳体端相对的壳体端上的驱动件壳体29具有功能模块,其这里示例性地绘制为显示盖73。显示盖73具有基部区段74,其设计为阀盖状,放在驱动件壳体29的壳体本体30上,且在那里与壳体本体30连接。因此,基部区段74在第二壳体盖32上成拱形。除基部区段74之外,显示盖73还具有阀盖状查看元件,例如,由玻璃材料制成。查看元件75允许驱动部件的功能区段的查看,即,布置在该处的第一活塞杆区段44a和显示元件76。取决于轴19是否从阀座17升起或保持不透过过程介质地抵靠阀座17,显示元件76在查看元件75的方向上较多或较少地远离移动。可从显示元件76的位置推断出阀部件18是否处于闭合位置或打开位置。

由轴19穿过到达的密封器件77也是阀11的一部分,密封器件77具有由弹性装置预加载的密封布置,包括抵靠轴19的密封下的密封装置。密封器件77包括在与阀壳体12分开的密封筒79中,其设计为准备用于操作的预先组装的组件。

对于联接,具有驱动侧上的接口部分51的驱动件壳体29预先引入阀壳体12上的流体侧上的接口部分52。形成在驱动侧上的接口部分51上的外螺纹55因此在接合位置与形成在流体侧上的接口部分52上的内螺纹60接触。同时,流体侧上的接口区段71插入轴19的自由端上的轴容置部64中。在插入时,联接球67可首先沿径向向外移位,因为它们处于环形支承凹槽69的水平处。轴19插入,直到前表面抵靠轴容置部64的下侧。在该接纳位置,轴19上的环形凹槽72定位成与活塞杆38上的环形支承凹槽69在相同水平处。

接下来,驱动件壳体29现在拧到阀壳体12上,其中驱动侧上的接口部分51上的外螺纹55和流体侧上的接口部分52上的内螺纹60拧到一起。驱动侧上的接口部分51的拧入深度由彼此对应的止挡表面57或相反止挡表面61两者确定。在两个表面的相互止挡时,驱动侧上的接口部分51和流体侧上的接口部分52位于端部位置62中。

在驱动侧上的接口部分51的拧入时,轴19和活塞杆38形式的驱动部件自动地锁定在一起。由于轴以其阀部件18保持与阀座17抵靠,故防止了轴19和活塞杆38单元在驱动侧上的接口部分51的拧入期间的轴向移位,即,轴19-活塞杆38单元保持静止。然而,驱动侧上的接口部分51且由此第二壳体盖上的第二圆柱形延伸部48和压入其中的锁定套筒68关于轴19-活塞杆38单元移动,使得现在在锁定套筒68的锁定区段70的进一步拧入期间,且环形支承凹槽69不再布置在联接球67的径向外侧。锁定区段70防止联接球67能够沿径向移位且将联接球67压入轴19的环形凹槽72中。如果达到驱动侧上的接口部分51和流体侧上的接口部分52的端部位置,则驱动侧上的接口区段63和流体侧上的接口区段71(即,轴19和活塞杆38)锁定在一起,且不再与彼此分离。

在由第一活塞室34的加压引起的轴的随后的调整行程期间,联接球65只在锁定套筒68的锁定区段70上滚出。

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