换向阀的制作方法

本发明涉及一种换向阀。

此外，本发明描述换向阀的不同实施方式。

背景技术：

技术实现要素：

本发明的任务在于，提供一种换向阀，该换向阀在小的外部尺寸的情况下已经具有小的压力损失。

本发明描述具有第一入口接头和第二入口接头的换向阀，这些入口接头通过换向阀的壳体内部的管状管路相互连接，其中，在管路中布置第一阀座，该第一阀座配属于第一入口接头，其中，在管路中布置第二阀座，该第二阀座配属于第二入口接头，其中，在第一阀座和第二阀座之间布置可在管路中运动的阀体，使得阀体在第一位置中在第一阀座处封闭所述管路并且在第二位置中在第二阀座处封闭管路，其中，在管路的壁中、在第一阀座和第二阀座之间的区域中设置开口，另一管路连接到该开口上，所述另一管路在换向阀的出口接头处结束，其中，阀体是具有直径d球的球形，其中，在通过将所述开口正交投影到所选择的投影平面的方式来限定的投影出的面中以内切方式最大可以画出具有直径d内切的圆，其中，d内切<d球，其中，当可内切的圆的直径d内切与选择的投影平面有关地变得最大时，投影出的面是非圆的。管状管路例如可为简单的管。管状管路可以提供在第一入口接头和第二入口接头之间的通流连接。该通流连接在所述换向阀的情况下通常、即至少在换向阀的两个限定的开关位置中被阀体中断。管的横截面可以是圆形的。第一阀座配属于第一入口接头例如可以理解为，第一阀座在空间上靠近第一入口接头布置。可以将第一阀座的封闭与第一入口接头的封闭视为一致。第二阀座配属于第二入口接头例如可以以相同的方式理解为，第二阀座在空间上靠近第二入口接头布置。可以将第二阀座的封闭与第二入口接头的封闭视为一致。在管路中，阀体可以在第一入口接头处的第一阀座和第二入口接头处的第二阀座之间来回运动。第一阀座通过阀体的封闭可以相当于换向阀的第一限定开关位置。第二阀座通过阀体的关闭可以相当于换向阀的第二限定开关位置。管状管路的壁可以是管壁，其中，管壁同时形成壳体的外罩。位于第一阀座和第二阀座之间的区域中的开口(所述另一管路连接在该开口上)可以例如通过钻孔或者以其他方式在管状管路的壁上打孔地制造。例如，在钻穿圆形管的壁形成圆形孔的情况下，所述开口在圆形管的壁的弯曲表面上形成一个椭圆。换向阀由于通向出口接头的开口的特别形式可以允许并联运行，该并联运行伴随着非常小的压力损失。在并联运行时，两个入口接头可以在相同或至少近似相同的输入压力的情况下与出口接头连接并且共同供给该出口接头。阀体在并联运行过程中可以以未限定的中间状态位于第一阀座和第二阀座之间。在该中间状态下，阀体可以不完全遮盖开口，其中，由于开口的所述特别形式甚至能够实现在换向阀内部的特别小的压力损失。

在正交投影中这样实现一个点到选择的投影平面上的投影，使得在该点和其图像之间的连接线与投影平面形成直角。在投影平面中的所有点中，该图像具有相对于所述点的最短距离。球形阀体的正交投影与所选择的投影平面个无关地始终是具有阀体直径d球的圆。选择下述平面作为投影平面：在该平面中，所述开口的投影、即投影出的面具有最大的面积。最大可内切的圆的直径由此也是最大的。如果该另一管路垂直于管状管路分岔，则这例如是下述平面，该平面的面法线与另一管路的轴线平行地取向。投影平面可以通过所述另一管道、尤其是通过该另一管道在该另一管道和管状管道的交叉点处的取向至少粗略地确定。如果在投影到该平面上的面中以内切的方式最大可绘出具有直径d内切的圆，其中，d内切小于球状阀体的直径d球，则换向阀的阀体可以可靠地在管状管路中被挡在第一阀座和第二阀座之间。如果投影出的面也是非圆的，则在管状管路的壁中的开口特别大，但尽管如此仍适用于将阀体挡在管状管路中。以该方式可以通过在开口区域中大的通流横截面抑制在换向阀内部出现的压力损失。同时，壳体的外部尺寸是小的，该外部尺寸基本通过所述管路和所述另一管路的横截面向下限制。概念“圆的”可以理解为正圆形。概念“非圆的”可以理解为“非正圆的”。圆或者说圆面可以视为所有以下点的集合：这些点距离圆的中心点或者说圆面的中心点具有比圆的半径或者说圆面的半径小的距离。概念“圆”可以与概念“圆面”同义地使用在当前情况中。面可理解为被边缘限界的面。面的边缘可理解为包围该面的路径/路线。最大可内切到面中的圆的边缘完全位于该边缘所内切的面中的。围绕所述面的路径也完全包围内切的圆的边缘。投影出的面可以是连续的或不连续的。如果一个面由多个相互分离的分面组成，那么该面可以视为不连续的。换言之，不连续的面的边缘由相互分离的路径组成。可内切到不连续的面中的圆必须强制地由所述面的边缘包围，其中，通过可内切的圆标明可内切的圆面。

此外，可以设置，第一阀座和第二阀座相互对准地布置在管路中。以该方式可以使阀体特别简单地在管状管路内部在第一阀座和第二阀座之间来回运动，使得在第一入口接头和第二入口接头之间产生的小的压力差的情况下，所产生的换向阀就可在其限定的开关状态之间转换。

可以设置，第一阀座和第二阀座相互以间距d间距布置，该间距大于阀体的直径d球的两倍。尤其可以设置，间距d间距大于阀体的直径d球的三倍。以该方式，在换向阀的两个限定开关状态中的阀体可以从管状管路的区域中移动出去，通向另一管路和出口接头的开口布置在该区域中。因此，在分别开启的入口接头和出口接头之间的流动横截面不由阀体限制/影响，使得在换向阀内部的压力损失降低为小。

可以设置，投影出的面的面积大于具有直径d球的圆面的面积。因为投影出的面的面积小于管路的弯壁中的开口的面积，所以在换向阀中的流动横截面特别大并且在小的壳体尺寸的情况下压力损失也特别小。

也可以设置，投影出的面是不连续的。如果任意两个位于面中的点都可以在一完全位于该面内部的线路上相互连接，则该面可以被视为是连续的。这明显同样意味着，投影出的面由多个相互分离的分面组成。以该方式，可以在投影出的面的面积基本不减小的情况下使最大可内切到投影出的面中的圆变小。不连续的投影出的面例如可以通过设置在管状管路的壁中的多个相互分离的开口产生。同样可能的是完全跨过开口的连接条，该连接条将开口划分成两个相互分离的分面。相互分离的各个分面可以自身是圆形的。但是重要的是，由各个分面共同形成的投影出的面是非圆的。

也可以设置，具有所述管路和所述另一管路的壳体是t形管。此外可以设置，开口是可弹性扩宽的。以该方式，开口可以为了接受阀体而暂时弹性扩宽。壳体例如可以至少在开口的区域中由弹性体制造。所述制造例如可以通过专业人员公知的(加压)注塑方法实现。连接到所述管路上的所述另一管路的尺寸可以这样确定：阀体在安装时可以自由地在所述另一管路中运动。阀体可以例如在施加安装力时使开口弹性变形，尤其弹性扩宽。以该方式可以将阀体置入到第一阀座和第二阀座之间的区域中。通过开口的弹性变形，可内切到投影出的面中的球在弹性变形期间变大。为开口的弹性变形所需的安装力可以这样确定：在换向阀运行过程中出现的、使阀体在第一阀座和第二阀座之间运动的力不足以使开口扩宽。这可以通过选择具有合适弹性/强度的弹性体来实现。

尤其可以设置，壳体可弹性弯曲，并且最大可内切到投影出的面中的圆的直径d内切在壳体弯曲过程中大于阀体的直径d球。通过弯曲壳体可以直接使在壳体中布置的管状管路整体弯曲，使得在管壁中布置的开口的形状同样改变。以该方式，可内切到投影出的面中的球的直径在壳体的弹性变形期间同样变大，使得能以简单的方式将阀体通过开口置入第一阀座和第二阀座之间的管路中。在此，壳体的弹性/强度这样选择，使得壳体在换向阀的运行过程中不会由于出现的力而弯曲。通过作用到阀体上的安装力而引起的开口的扩宽和壳体的弯曲可以在安装换向阀过程中共同起作用。

也可以设置：设置以下连接条：所述连接条至少部分覆盖开口。通过设置至少部分覆盖开口的连接条可以减小最大可内切到投影出的面中的圆的直径。连接条例如可以经由所述另一管路被导送/安装并且尤其被固定在所述管路的壁上的开口的区域中。连接条例如可以借助于在侧凹处的弹簧夹安装在开口区域中，其中，没有安装连接条的开口对于将阀体通过另一管路定位在管路中而言是足够大的。连接条可以阻挡阀体“沉入”到开口中，以便在并联运行过程中抵抗开口的封锁或者说封闭。

附图说明

参照附图根据优选实施方式示例性地阐释本发明。

附图示出：

图1换向阀的俯视图；

图2换向阀的侧面剖视图；

图3具有内切圆的投影出的面和阀体的投影；

图4a具有内切圆的另一投影出的面；

图4b具有内切圆的另一投影出的面；

图5a具有内切圆的另一投影出的面；

图5b另一投影出的面；

图6a另一投影出的面；

图6b具有内切圆的另一投影出的面；和

图7具有内切圆的另一投影出的面。

在下面的附图描述中，同样的参考标记表明相同或同类的部件。

具体实施方式

图1示出换向阀10的俯视图。尤其可看出布置在壳体18的不同端部上的第一入口接头12和第二入口接头14。壳体18具有区域28，该区域位于第一入口接头12和第二入口接头14之间。在区域28中布置开口30。在开口30中可看到连接条44，该连接条完全跨过开口30。连接条44将开口30划分为两个相互分离的分面。此外，通过开口30可部分看到阀体24。在将阀体24穿过开口30进行安装之后，可以安装连接条44以缩小开口30。阀体24在壳体18内部可运动地布置，这在下面结合图2详细地描述。

开口30在图1示出的俯视图中具有椭圆的形状，该椭圆具有第一椭圆直径da52和第二椭圆直径db54，其中，由开口30形成的椭圆通过连接条44划分为两个同样大小的半体。相应地，在图1中可看到的开口30是不连续的，因为椭圆的两个半体通过连接条44相互分离。在图1中所选择的俯视图可以被视为正交的投影或者说正交投影。在此，投影平面位于纸平面中。相应地，在图1中可看到的开口30可以与开口30投影到纸平面中的面一致。在图1中所选择的视图从“上方”示出换向阀10的出口接头34，使得对于出口接头34仅可以看到包围椭圆形开口30的同心圆。在可作为同心圆被看到的出口接头34和椭圆形开口30之间可看出眼睑状的面，该面可以配属于壳体18。如果壳体18至少在所述开口的区域中可弹性变形，则该眼睑状的面可以通过作用到阀体24上的安装力暂时弹性变形，以便将阀体挤压穿过开口30。如果壳体18整体是可弯曲的，则也可以或附加地可以使用于安装阀体的管路弹性弯曲，以便暂时扩大开口。为了该目的，壳体18可以至少部分由具有合适的弹性/强度的弹性体制造。根据阀体24的尺寸与开口30的比例可以有选择地取消连接条。连接条44可以包括阀体24的导向部，以便简化阀体24在壳体18中的运动。此外，在图1中可看出呈线条形式的截平面56。该截面垂直于纸平面。

图2示出换向阀的侧面剖视图。图2尤其示出截平面56中的侧面剖视图。在换向阀10的壳体18内部，阀体24布置在管状管路16中。管状管路16的横截面尤其可以是圆形。阀体24可运动地布置在第一阀座20和第二阀座22之间。第一阀座20配属于第一入口接头12,。第二阀座22配属于第二入口接头14。所述配属尤其可以根据空间临近程度来决定。换向阀10还包括出口接头34，该出口接头通过另一管路32从管路16在区域28中分岔。在另一管路32和管路16的过渡部处布置了可选择的完全跨过开口30的连接条44。在图2中示出的换向阀10具有两个限定的开关位置。在换向阀的第一开关位置中，阀体24贴靠在第一阀座上，使得第二入口接头14与出口接头34通流地耦合而第一入口接头12相对于第二入口接头14和出口接头34封闭。换向阀10的第二限定开关状态的特征在于阀体24贴靠在第二阀座22上，使得第一入口接头12与出口接头34通流地耦合而第二入口接头14相对于第一入口接头12和出口接头34封闭。阀体24尤其可以是具有直径d球的球形。阀体24的直径d球可以略微小于管路16的直径，以便保证阀体24在第一阀座20和第二阀座22之间的可运动性。根据换向阀10的优选安装方向，可以在管路16的内侧上设置用于阀体24的未示出的导向部，当在换向阀10的第一限定开关位置与换向阀10的第二限定开关位置之间过渡时，该导向部例如能够实现阀体24在第一阀座20和第二阀座22之间的低摩擦的滚动。可以设置的是，连接条44是相应导向部的组成部分。第一阀座20和第二阀座22之间的间距尤其可以至少是阀体24的直径的两倍大，以便在换向阀10的两个限定开关位置中防止阀体24部分遮盖另一管路32的流出区域、即开口30。在图1和2的实施例中使可内切到投影出的面中的圆最大化的投影平面38垂直于图2的纸平面并且平行于图1的纸平面。

图3示出具有内切圆和阀体投影的投影出的面。在图3中示出的投影出的面40例如可以具有椭圆形状。内切圆36可以以直径d内切内切到投影出的面40中。在图3中示出的内切圆36具有最大直径d内切。为了比较而示出的具有直径d球的圆面42(该圆面对应于阀体24的正交投影)示出，内切圆36具有小于圆面42的直径。这意味着，阀体24不能通过开口30，其原因是：阀体24的正交投影不能布置在投影出的面40的内部。在图1和2中示出的实施例中，例如选择图1的纸平面作为投影平面38(开口30被正交投影到该投影平面上以产生投影出的面40)，以便使投影出的面40的面积和可内切的圆36的直径最大化。

图4a、4b、5a、5b、6a、6b和7示出投影出的面，这些面具有或不具有所产生的、最大直径的内切圆。图4a示出投影出的面40，其中，连接条46、48和50从投影出的面40的侧边缘部分地伸入到投影出的面40中并且以该方法使最大可内切的圆36的直径缩小。连接条46、48和50可以例如呈挡柱(zapfen)的形式从开口30的边缘、即由管路16的壁26出发至少部分跨过开口30。连接条46、48和50的布置可以例如均匀围绕开口30的边缘地进行。例如可以在将阀体24定位在管路16中之后安装连接条46、48和50，其中，通过安装连接条46、48和50才使可内切的圆36的直径小于阀体24的直径。

图4b示出带有完全跨过投影出的面40的连接条44和带有所产生的可内切的圆36的另一投影出的面，该连接条是像在根据图1和2的实施例中可选择地设置的那种连接条。连接条44将投影出的面40划分成第一分面58和第二分面60，这些分面通过连接条44相互分离。相应地，所产生的最大可内切的圆36完全布置在两个分面58、60的一个分面中，在此示例地在第一分面58中。投影出的面40是不连续的，因为该投影出的面由两个通过连接条44分离的分面组成。限界投影出的面40的边缘在本实施例中由相互分离并且封闭的、分别包围分面58、60的路径/边缘/线路组成。出于完整性的原因，在该处要指出的是，在第二分面60中可以以内切方式绘出具有相同直径的圆，因为第一分面58和第二分面60具有一定的相似性，即在形状相同的同时面积相同。

图5a示出与图4b相似的投影出的面40。与图4b类似地，在图5a中示出的投影出的面中也设置划分投影出的面40的连接条44。所形成的第一分面58和所形成的第二分面60共同形成类似圆的面，其中，该圆缺少由连接条44遮盖的部分，使得投影出的面40没有示出完整的圆面。因此，在图5a中示出的投影出的面40也可以被视为非圆的。

图5b示出另一投影出的面40，该投影出的面可以被视为非圆的。在图5b中示出的投影出的面40包括第一分面58、第二分面60和第三分面64。这些分面58、60、64中的每个分面分别是正圆形的。但是由分面58、60、64形成的投影出的面40可以被视为非圆的。在该实施例中，在这里产生的最大可内切的圆具有相当于这些分面58、60、64的最大直径的直径，这些分面共同形成投影出的面40。

图6a类似于图5b示出投影出的面40，该投影出的面由圆形的分面58、60组成。但是所形成的投影出的面不被视为圆的。在包括这种投影出的面40的换向阀中可能的是，在入口压力相同的情况下，阀体在壁中的通向出口接头的两个开口之间变得静止。因此，换向阀的特别低压力损失的并联运行变得可能，其中，两个入口接头共同与出口接头连接。出于完整性的原因要提到的是，用于压力损失低的并联运行的阀体的相应定位在其他投影出的面40中也是可能的。

图6b示出不连续的投影出的面40的另一实施例。该投影出的面40包括正圆形的第一分面58和非圆的、椭圆形的第二分面60。在图6b中示出的实施例中，最大可内切的圆36在被画在第二分面60中。但是基于所选择的尺寸，最大可内切的圆36相当于第一分面58并且也可以替代地被画在那里。

图7示出另一投影出的面40。投影出的面40通过连接条结构62划分成多个未单独标明的分面。连接条结构62在图7示出的实施例中是网格结构。所产生的最大可内切的圆36被画在通过连接条结构62限界的分面中。

在上述说明中、在附图中以及在权利要求中公开的本发明的特征既可以单独的形式也可以以任意组合的形式对于实现本发明是重要的。

参考标记列表

10换向阀

12第一入口接头

14第二入口接头

16管路

18壳体

20第一阀座

22第二阀座

24阀体

26壁

28区域

30开口

32另一管路

34出口接头

36可内切的圆

38投影平面

40投影出的面

42圆面

44连接条

46连接条

48连接条

50连接条

52第一椭圆直径da

54第二椭圆直径db

56截平面

58第一分面

60第二分面

62连接条结构

64第三分面