本发明涉及阀装置，所述阀装置包括阀壳体、阀入口、阀出口、主阀元件和主阀座，所述主阀座被布置在阀入口和阀出口之间的流动路径中，并且主阀元件与主阀座协作，阀壳体包括插入件，插入件包括垫圈元件以提供流体密封。
背景技术：
例如从de102013010433a1已知这样的阀装置。
此外，本发明涉及用于阀装置的插入件，所述阀装置包括阀壳体、阀入口、阀出口、主阀元件和主阀座，所述主阀座被布置在阀入口和阀出口之间的流动路径中，并且主阀元件与主阀座协作。
该插入件用于阀装置中，例如，以在阀入口和致动装置座之间提供密封，以防止流体流泄露到致动装置座外。
从阀入口到阀出口的泄露也是不期望的。为防止该泄露，通常阀壳体被设计成使得阀壳体被铸造为大体积元件，使得阀座仅为针对从阀入口到阀出口的流体流的开口。
然而，由于可能需要许多材料来铸造大体积阀壳体或阀壳体的更精细的机加工是必要的，所以铸造阀壳体是昂贵的。
技术实现要素：
因此，本发明的目的是提供一种阀装置，所述阀装置在低成本下具有在入口和出口之间的良好流体密封。
问题通过本文开头给出的阀装置在以下方面来解决，即垫圈元件包括相对于插入件的轴向延伸部方向倾斜布置的垫圈区段。
使用插入件上的用于提供流体密封的垫圈元件将导致低成本下的良好的流体密封。由于垫圈元件可以被布置成使得阀壳体的内部可以被低复杂度地设计，所以阀壳体的机加工可以变得更不精细。基本上仅一个垫圈用于提供入口和出口的密封分离。阀壳体仍然可以由金属和优选由黄铜材料制成。为尽可能多减少黄铜，有利的是尽可能使用较少的金属材料。因此，壳体具有较大的入口和出口。插入件包括阀座，并且倾斜垫圈元件区段用于划分流入口和流出口。
优选的是，阀入口和/或阀出口包括与插入件的中间轴线垂直的中间轴线。这表示阀入口和阀出口面向相反方向或它们成90°的角度。这可以提供典型的阀几何形状。在一个实施例中，阀入口和阀出口共线布置。这可以有利于通过阀装置的良好流体流动。然而，在一些实施例中，阀入口和阀出口面向在他们之间包括90°角度的方向。这允许使流体流从阀入口到阀出口偏转90°。
优选地，插入件具有柱形形状。甚至更优选地，插入件是圆柱形状。但是在一些实施例中，插入件具有矩形柱形形状。矩形柱形形状可以允许插入件容易键控插入阀壳体中，同时圆柱形状可以有利于流体流的流动特性。
在本发明的优选实施例中，插入件是圆柱形状，并且包括圆周表面，圆周表面包括插入件入口和插入件出口，其中穿过插入件的插入件通路连接插入件入口与插入件出口，垫圈元件被布置在圆周表面的径向外侧上并且与阀壳体协作。由于该设计可以允许通过插入件的良好的流动密封和良好的流动特性，所以这是插入件的高度优选的设计。优选地，插入件入口和插入件出口共线布置。优选地，插入件入口和插入件出口面向相反方向。最优选的是阀入口面向插入件入口，阀出口面向插入件出口。
优选的是，插入件入口覆盖超过插入件的轴向延伸部的30％。优选地，插入件入口覆盖超过插入件的轴向延伸部的40％。甚至更优选的是，插入件入口覆盖超过插入件的轴向延伸部的50％。此外，优选的是，插入件入口覆盖插入件的小于65％的轴向延伸部。此外，优选的是，插入件入口覆盖插入件的小于55％的轴向延伸部。最优选地，插入件入口覆盖插入件的小于45％的轴向延伸部。具有如上所述的覆盖插入件的轴向延伸部的量的插入件入口可以允许通过插入件的良好流体流动。此外，当插入件入口占据圆周表面的很大区域时，用于插入件的材料的量可以减少。
在本发明的优选实施例中，插入件入口具有比插入件出口更大的流横截面。这可以允许阀出口处的流量减少。插入件入口的流横截面可以是插入件出口的流横截面的两倍。优选的是，阀入口的流横截面甚至是插入件出口的流横截面的三倍、四倍、或最优选地十倍。优选的是阀入口具有包括弯曲形状的边缘。此外优选的是，在垂直于插入件的轴向延伸部的观察方向上，插入件出口是矩形。
优选地，倾斜垫圈区段覆盖插入件的超过50％的轴向延伸部。更优选的是，倾斜垫圈区段覆盖插入件的超过60％、更优选地超过70％、更优选地超过80％、更优选地超过90％和最优选地100％的轴向延伸部。在优选的实施例中，倾斜垫圈区段是围绕插入件的至少50％的圆周表面的椭圆形状。甚至更优选的是，倾斜垫圈区段围绕插入件的超过60％、更优选地超过80％、更优选地超过90％和最优选地100％的圆周表面。
在本发明的优选实施例中，阀壳体包括用于主阀元件致动装置的致动装置座，插入件在阀入口和致动装置座之间提供密封，防止流体流泄露到致动装置座外。优选的致动装置是恒温器装置。该密封件是已知的。然而，使用用于以组合方式在阀入口和阀出口之间以及阀入口和致动装置座之间提供密封的插入件为插入件增加了另外的功能。这可以允许紧凑设计和减少阀装置的部件的数量。
优选的是，垫圈元件包括相对于插入件的轴向延伸部方向垂直布置的垫圈区段。这样，单个垫圈元件可以在阀入口和阀出口之间提供流体密封，以阻挡从阀入口到阀出口的流体流动，并且在阀入口和致动装置座之间提供密封，以防止流体流泄露到致动装置座外。但是，在一些实施例中，取代具有倾斜垫圈区段和垂直布置的垫圈区段的单个垫圈，两个分离的垫圈被提供以替换单个的垫圈。相对于插入件的轴向延伸部方向垂直布置的垫圈区段优选地是o型环。o型环优选地与倾斜垫圈区段一体地形成。
在本发明的优选实施例中，垫圈元件在插入件的侧视图中类似于数字7。这在阀入口和阀出口之间和阀入口和致动装置座之间施加良好的密封。因而，优选的是，倾斜垫圈区段是椭圆形状，并且完全地围绕插入件的圆周表面。此外优选的是，垂直布置的垫圈区段完全地围绕插入件的圆周表面。此外，优选的是，倾斜垫圈区段和垂直的垫圈区段与彼此形成一体式部件。
优选地，插入件由第一可铸材料制成，并且垫圈元件由第二可铸材料制成。较优选的是，插入件由可铸材料或可塑材料制成。优选地，垫圈元件成型至插入件。优选地，插入件用塑料材料制成。此外优选的是，垫圈元件由橡胶材料制成。总的来说，优选的是，插入件材料的刚性大于垫圈元件的刚性。因而，阀装置的重量可以是较低的，并且插入件的形式可以容易地根据阀几何形状而预定。
优选的是，插入件包括用于将插入件稳定在阀壳体中的插入件脚部。插入件脚部优选地是插入件的邻近插入件入口的下区段。最优选地，插入件脚部是圆周表面的轴向端部区段。为了安全的材料，插入件脚部可以省略。然后阀装置优选地包括插入件保持器以替代插入件脚部的功能。
优选地，插入件包括主阀座。这允许在铸造插入件时容易地提供主阀座。在阀座磨损的情况下，阀座还可以容易地与插入件一起更换。然而，在本发明的一些可选实施例中，插入件包括主阀座座架。然后可移除的主阀座可以安装到插入件。
优选的是，插入件包括动态阀元件。这样除了主阀元件，阀元件可以配置有动态阀元件。这可以允许甚至在可变入口压力下，针对主阀元件的预定打开位置形成恒定流体流量。包括动态阀元件的插入件可以容易地替代没有动态阀元件的插入件，以容易地将动态阀元件添加到阀装置。
此外，本发明通过在本文开头规定的适合用于前述阀装置的插入件实现。
该插入件允许拥有一种阀装置，所述阀装置在低成本下具有在阀入口和阀出口之间的良好流体密封。
附图说明
将在下文中参照附图描述本发明，其中：
图1示出根据本发明的阀装置的第一实施例；
图2a+b示出根据本发明的第一实施例的用于阀装置的阀壳体；
图3示出用于根据本发明的阀装置的插入件的第一实施例的横截面；
图4示出用于根据本发明的第一实施例的阀装置的插入件的第一实施例的侧视图；
图5示出图3和4中示出的插入件的实施例的透视顶视图；
图6示出图3到5中示出的插入件的实施例的另一透视顶视图；
图7示出图3到6中示出的插入件的实施例的透视仰视图；
图8示出根据本发明的阀装置的第二实施例；
图9a+b示出本发明的第二实施例的阀装置的阀壳体；和
图10示出根据本发明的阀装置的第三实施例。
附图被引入权利要求和本发明的实施例的下文详细描述仅以改善权利要求的可读性。附图标记决不表示限制性。
具体实施方式
图1示出根据本发明的第一实施例的阀装置1。阀装置1包括阀壳体2。此外，阀装置1包括阀入口3和阀出口4。阀装置1包括与主阀座6协作的主阀元件5。阀元件5布置在连接阀入口3与阀出口4而未经过阀元件5的流动路径中。
阀壳体2包括插入件7。插入件7包括垫圈元件8以提供流体密封。垫圈元件8在阀入口3和阀出口4之间提供流体密封，以阻挡从阀入口3到阀出口4的流体流动。
由于阀壳体2的机加工不需要更精细，所以具有阻挡流体流动的垫圈元件8允许简化阀壳体2的设计，如下文将更详细地讨论的图2a和图2b所示。
如图1所示，阀入口3和阀出口4面向相反方向。此外，阀入口3和阀出口4共线布置。这可以允许通过阀装置的良好流体流动。
如图1所示，包括垫圈元件8的插入件7是圆柱形状，并且包括圆周表面9，圆周表面9包括插入件入口10和插入件出口11，其中穿过插入件7的插入件通路连接插入件入口10与插入件出口11。垫圈元件8布置在圆周表面9的径向外侧，并且与阀壳体2协作。因而，垫圈元件布置在圆周表面9和阀壳体2之间的间隙中，并且因此防止不期望的流体流动通过间隙。
如图1所示，插入件入口10延伸超过插入件7的轴向延伸部的30％。实际上，插入件入口10延伸超过插入件7的轴向延伸部的约50％。因而，插入件入口10提供抵抗从阀入口3进入并且经由插入件入口10和插入件出口11朝阀出口4传输的流体的较低阻力。此外，可以看到，插入件入口10具有比插入件出口11更大的流横截面。这导致通过插入件通路的良好流体流动控制。插入件7包括邻近插入件入口10的插入件脚部12。插入件脚部12将插入件7稳定在阀壳体2中。
现在参考图2，将更详细地描述阀壳体2。如图所示，阀壳体2包括插入件安装腔13和致动装置座14。插入件安装腔是圆柱形状，并且因而适于容纳插入件7。阀壳体2由黄铜或其它金属铸造，并且之后通过机加工形成。另一方面，插入件7由塑料铸造。因此，较大的优点是使用插入件7来携带垫圈元件8。然后以较低的精细度设计阀壳体2的内部结构允许关于插入件安装腔13降低复杂度。插入件安装腔13基本上是容易制造的圆柱形状。此外，由于致动装置座14提供用于将插入件插入插入件安装腔13中的通孔，所以非常容易将插入件7放置进入插入件安装腔13中。
图3示出根据本发明的并且用于根据图1示出的第一实施例的阀装置1中的插入件7的第一实施例的横截面。插入件7包括主阀座6。因而，主阀座6不再需要被铸造或机加工成阀壳体2。此外，插入件7包括用于将插入件7稳定在阀壳体2中的插入件脚部12。
如图4中的侧视图所示，插入件7包括垫圈元件8。垫圈元件8包括相对于插入件7的轴向延伸部方向倾斜布置的垫圈区段。此外，垫圈元件8包括相对于插入件7的轴向延伸部方向垂直布置的垫圈区段。在侧视图中，垫圈元件8类似于数字七。因而，倾斜垫圈区段在阀入口3和阀出口4之间提供流体密封，以阻挡从阀入口3到阀出口4的流体流动，如图1所示。此外，相对于插入件7的轴向延伸部方向垂直布置的垫圈区段在阀入口3和致动装置座14之间提供密封，从而防止流体流泄露到致动装置座14外，如图1所示。
在图5示出的透视顶视图中，变得更显而易见的是插入件入口10具有弧形边界。此外，非常清楚的是，插入件入口10延伸超过插入件7的轴向延伸部的约50％。
在图6中，可以看到，插入件出口11具有比插入件入口10小的流横截面。如上所述，这允许具有对穿过阀装置的流体流的良好控制。
图7示出插入件7基本上是中空圆柱形状，中空圆柱形状有助于减少用于生成插入件7的材料并且因而减少生产成本。倾斜垫圈区段覆盖插入件7的轴向延伸部的约90％。实际上，倾斜垫圈区段密封圆周表面9和阀壳体2之间的所有间隙以在阀入口3和阀出口4之间提供良好的流体密封。因此，流体流可以仅经由插入件入口10和插入件出口11从阀入口3流动到阀出口4。
图8现在示出根据本发明的阀装置1的第二实施例。该实施例的大部分细节与如图1所示和鉴于图1描述的特征是相同的。然而，在第二实施例中，插入件7不包括主阀座6。主阀座6布置在预设置元件16中，预设置元件16可转动地安装在插入件7中。这允许具有不同类型的主阀座，并且根据阀装置1的期望用途将所述主阀座安装到插入件7。
用于阀装置1的第二实施例中的阀壳体2在图8中被图示，并且更详细地在图9a和9b中示出。致动装置座14包括相对于阀入口3和阀出口4的轴向延伸转动90°的两个切口。如图2a和2b所示，对于第一实施例，切口与阀入口3和阀出口4共线布置。然而，由于在阀装置1的第二实施例中，主阀元件致动装置具有容纳可更换的阀座6的不同壳体，所以有必要使用用于致动装置座14的不同几何形状。另外，在阀装置1的第二实施例中的阀壳体2与在阀装置1的第一实施例中的阀壳体2是相同的。
图10现在示出根据本发明的阀装置1的第三实施例。大部分细节与图1和8分别地示出的第一实施例和第二实施例是相同的。然而，在第三实施例中，插入件7包括动态阀元件15。这允许在主阀元件5上具有恒定压力。动态阀元件15将利用上升的压差对流节流，并且利用降落的压差打开动态阀，以将主阀元件5上的压力保持在稳定水平。
根据本发明的插入件7以及根据本发明的阀装置1提供解决方案以用于在阀入口3和阀出口4之间容易地实施流体密封。垫圈元件8被设置在插入件7上。垫圈元件8允许仅经由插入件入口10和插入件出口11从阀入口3到阀出口4的流体流动。该解决方案允许阀装置1的较低生产成本。
本发明不受限于示出和描述的实施例。此外，参照不同实施例描述的所有特征也可以以任何方式在不同实施例之间组合。