具有改进的密封的阀系统的制作方法

本发明涉及阀系统，并且更具体地但不排他地涉及压力致动的流体阀系统。

背景技术：

1、如图1a所示，一种常用的阀系统包括阀体20，阀体20容纳柱塞40，柱塞40的一端固定到往复阀杆50。阀杆50在另一端延伸到阀系统的顶盒(未示出)中。顶盒可以包括用于控制阀杆50的往复运动的致动装置。

2、该阀系统还包括填料盒30，填料盒30固定到阀体20并容纳用于密封阀杆50的环形填料60。

3、在目前已知的系统中，填料盒30在螺纹连接到阀体20之后，在阀体20的外表面上形成可见的突起p，污垢等可能积聚在该突起p处，考虑到诸如食品和卫生行业之类的一些行业的一般要求，这是不希望的。

4、此外，在已知产品中，用于防止填料盒和阀体之间的液体泄漏的密封元件15(通常由聚四氟乙烯(ptfe)制成)被接纳在填料盒和阀体之间形成的环形腔80中，如图1b所示。

5、在这种构造中，密封元件15基本上在轴向方向上被填料盒30压缩。由于密封元件15和填料盒30之间的大接触面积，这种构造需要相对高的旋拧力矩来压缩密封元件15。此外，由于密封元件15在径向方向上很少被压缩或没有被压缩，因此流体87在密封元件15的径向内侧上不会被阻止进入密封元件15和填料盒30之间的空间，如图所示。因此，流体87的压力在某些情况下可能导致密封元件15流入阀体20和填料盒30之间的轴向间隙84中。由于密封元件15的这种变形引起的该密封元件的应力释放，这可能导致随着时间的推移泄漏的可能性。密封松弛也可能导致填料盒30和阀体20之间的螺纹松动。

6、de4042035公开了一种在阀的心轴上的密封装置。该装置包括填料盒，该填料盒布置在螺纹连接到其上的轴环和阀体的凸缘之间。填料盒包括凹部，该凹部分别与凸缘和轴环形成用于接纳密封元件的腔。在de 4042035中，由于密封元件与填料盒之间的大的接触面积，腔也需要相对高的旋拧力矩来压缩密封元件。

7、需要进一步改进现有的阀系统，并至少部分地弥补上述缺点。

技术实现思路

1、本发明的示例性实施方式涉及一种阀系统，包括阀体和组装到阀体上的填料盒，阀体具有限定环形凹槽的内表面，该环形凹槽具有上侧、下侧、和在上侧与下侧之间轴向延伸的底部，该环形凹槽与填料盒一起形成用于接纳密封元件的环形腔。

2、术语“上”以及“下”是指沿着竖直取向的系统的纵向轴线的相对位置，填料盒位于阀体上方。

3、在本发明中，密封元件至少部分地被接纳在凹槽中。因此，密封元件的被接收在凹槽中的部分不会被填料盒轴向压缩。因此，由于填料盒和密封元件之间的接触面积减小，组件需要较低的旋拧力矩来用于密封。通过这种方式，可以更容易地使密封元件抵靠填料盒和阀体径向扩展，并形成相应的密封表面。可以更容易地避免在密封元件和填料盒之间的界面处以及在密封元件的整个高度上的流体流动。

4、凹槽的深度可以至少为1mm。

5、阀体内表面的限定凹槽下侧的肩部可以与填料盒轴向抵接。

6、填料盒优选地包括第一肩部和第二肩部。

7、第一肩部可以被配置为与密封元件轴向接触。

8、第二肩部可以与阀体的限定凹槽下侧的肩部轴向抵接。

9、填料盒可以包括优选为圆柱形的表面，该表面在第一肩部和第二肩部之间轴向延伸，并被配置为用于与密封元件径向接触。

10、优选地，该阀系统包括容纳在阀体中的柱塞；该柱塞可以在一端固定到往复阀杆。

11、该阀可以包括在阀体和填料盒之间轴向延伸的第一界面，该第一界面位于轴向上比环形凹槽更远离柱塞的位置。第一界面可以位于离系统的纵向轴线一定距离处，该距离小于凹槽的底部与所述轴线间隔开的距离，但优选地大于在第一肩部和第二肩部之间轴向延伸的表面与所述轴线间隔开的距离。

12、该阀可以包括在阀体和填料盒之间轴向延伸的第二界面，该第二界面位于轴向上比环形凹槽离柱塞更近的位置。第二界面可以位于离系统的纵向轴线一定距离处，该距离小于在第一肩部和第二肩部之间轴向延伸的表面与所述轴线间隔开的距离。

13、填料盒优选通过旋拧组装到阀体上，并且所述阀系统包括在填料盒和阀体上的相应螺纹。当沿着阀系统的纵向轴线观察时，环形腔优选地位于比所述螺纹更靠近柱塞的位置。因此，密封元件避免了流体流入螺纹中。

14、密封元件可以包括ptfe或由ptfe构成。

15、该阀系统可以是压力致动的阀系统，或者是马达致动的阀。

16、本发明的示例性实施方式还涉及一种用于组装阀系统的阀体和填料盒的方法，该填料盒包括与阀体的顶表面接触的轴环，该方法包括在将填料盒组装到阀体期间使填料盒变形，优选地通过旋拧使填料盒变形，从而在组装后减小轴环突出的高度。

17、通过在组装期间使所述轴环变形，本发明允许在填料盒和阀体之间的接合线处形成更平滑的表面，而不会在接合线处留下任何实质性的滞留区域。

18、特别地，由此获得的阀系统可以在阀体的顶表面和轴环的顶表面之间不包括任何锐角或直角。

19、本发明的示例性实施方式还涉及一种用于组装阀系统的阀体和填料盒的方法，阀体通过旋拧组装到填料盒上，阀体具有限定环形凹槽的内表面，该环形凹槽具有上侧、下侧、和在上侧与下侧之间轴向延伸的底部，所述环形凹槽与所述填料盒一起形成用于接纳密封元件的环形腔，所述填料盒包括与所述阀体的顶表面接触的轴环，所述方法包括在将所述填料盒组装到所述阀体期间使所述填料盒变形，从而在组装后减小轴环突出的高度。

20、组装后获得的阀系统可以表现出上述阀系统的全部或部分特征。

21、该方法可以包括第一步骤：将填料盒的轴环定位在阀体的顶表面上，同时在环形凹槽的下侧和填料盒之间、特别是在环形凹槽的下侧和填料盒的第二肩部之间保持轴向间隙。

22、该方法可以包括第二步骤：使填料盒的轴环机械变形，特别是由于在组装期间的旋拧而变形，直到环形凹槽的下侧与填料盒接触，特别是直到限定环形槽下侧的阀体的肩部与第二肩部接触。

23、本发明的示例性实施方式还涉及一种阀系统，包括阀体和通过旋拧组装到阀体的填料盒，填料盒包括与阀体的顶表面接触的轴环，填料盒的轴环在填料盒组装到阀体期间变形。

24、现在将参考附图并如附图所示以一些进一步的细节描述本发明的实施方式。这些实施方式仅是说明性的，并不意味着限制本发明的范围。

技术特征：

1.一种阀系统(1)，包括阀体(20)和组装到所述阀体(20)上的填料盒(30)，所述阀体(20)具有限定环形凹槽(21)的内表面(29)，所述环形凹槽(21)包括上侧(22)、下侧(23)、和在所述上侧(23)与所述下侧(23)之间轴向延伸的底部(24)，所述环形凹槽(21)与所述填料盒(30)一起形成用于接纳密封元件(15)的环形腔(80)。

2.根据权利要求1所述的阀系统，其中，所述凹槽(21)的深度(d)至少为1mm。

3.根据权利要求1或2所述的阀系统，其中，所述阀体(20)的限定所述凹槽(21)的下侧(23)的肩部(98)与所述填料盒(30)轴向抵接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀系统，其中，所述填料盒(30)包括第一肩部(45)和第二肩部(46)，所述第一肩部(45)与所述密封元件(15)轴向接触。

5.根据权利要求4所述的阀系统，其中，所述第二肩部(46)与限定所述凹槽(21)的下侧(23)的所述肩部(98)轴向抵接。

6.根据权利要求4或5所述的阀系统，其中，所述阀体(46)包括圆柱形表面(34)，所述圆柱形表面(34)在所述第一肩部(45)和所述第二肩部(46)之间轴向延伸并且与所述密封元件(15)径向接触。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的阀系统，其中，所述阀体容纳在一端固定到往复阀杆(50)的柱塞(40)。

8.根据权利要求7所述的阀系统，其中，所述填料盒(30)通过旋拧组装到所述阀体(20)，并且所述阀系统包括在所述填料盒(30)和所述阀体(20)上的相应螺纹(16)，在所述阀系统的纵向方向(x)上，所述环形腔(80)比所述螺纹(16)更靠近所述柱塞(40)。

9.根据权利要求7或8中任一项所述的阀系统，包括第一界面(84)，所述第一界面(84)在所述阀体(20)和所述填料盒(30)之间轴向延伸，并且位于轴向上比所述环形腔(80)更远离所述柱塞(40)的位置，并且位于离所述系统的纵向轴线(x)一定距离(d1)处，该距离(d1)小于所述凹槽(21)的底部(24)与所述轴线(x)间隔开的距离(d2)。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的阀系统，包括在所述阀体(20)和所述填料盒(30)之间轴向延伸的第二界面(83)，所述第二界面(83)位于轴向上比所述环形腔更靠近所述柱塞(40)的位置，并且位于离所述系统的纵向轴线一定距离(d4)处，该距离(d4)小于在所述第一肩部(45)和所述第二肩部(46)之间轴向延伸的所述圆柱形表面(34)与所述轴线(x)间隔开的距离(d3)。

11.一种用于组装阀系统(1)的阀体(20)和填料盒(30)的方法，所述填料盒(30)包括与阀体(20)的顶表面(28)接触的轴环(37)，所述方法包括在将所述填料盒(30)组装到所述阀体(20)期间通过旋拧使所述填料盒(30)变形，从而在组装后减小所述轴环(37)突出的高度(h)。

12.根据权利要求11所述的用于组装阀系统(1)的阀体(20)和填料盒(30)的方法，其中，所述阀系统(1)是根据权利要求1所述的阀系统。

13.根据权利要求12所述的方法，包括第一步骤：将所述填料盒(30)放置成与所述阀体(20)的顶表面(28)接触，同时在所述凹槽(21)的下侧表面(33)和所述填料盒(30)之间保持间隙(99)。

14.根据权利要求13所述的方法，包括第二步骤：使所述填料盒(30)的所述轴环(37)机械变形，特别是由于在所述组装期间的旋拧力矩而变形，从而限定所述凹槽(21)的下侧(23)的肩部(98)与所述填料盒(30)接触。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述填料盒(30)包括第一肩部(45)和第二肩部(46)，所述间隙(99)轴向地形成在所述凹槽(21)的下侧(23)与所述第二肩部(46)之间。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第二步骤包括使所述填料盒(30)的所述轴环(37)机械变形，从而所述凹槽(21)的下侧(23)与所述第二肩部(46)接触。

17.一种阀系统，包括阀体(20)和通过旋拧组装到所述阀体(20)的填料盒(30)，所述填料盒(30)包括与所述阀体(20)的顶表面(28)接触的轴环(37)，在将所述填料盒(30)组装到所述阀体(20)期间使所述填料盒(30)的所述轴环(37)变形，从而在组装后减小所述轴环(37)的高度(h)。

技术总结
一种阀系统(1)，包括阀体(20)和组装到所述阀体(20)上的填料盒(30)，所述阀体(20)具有限定环形凹槽(21)的内表面(29)，所述环形凹槽(21)包括上侧(22)、下侧(23)、和在所述上侧(23)与所述下侧(23)之间轴向延伸的底部(24)，所述环形凹槽(21)与所述填料盒(30)一起形成用于接纳密封元件(15)的环形腔(80)。

技术研发人员：C·索布里诺,V·P·法莱,J-P·戈麦斯,A·布拉萨特
受保护的技术使用者：爱思科有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14