專利名稱：閥門裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥門裝置，包括一帶有-
的閥桿，其中閥桿垂直于流動方向布置，并且包括的關(guān)閉機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在管路安裝中使用不同的閥門結(jié)構(gòu)形式，以便關(guān)閉在壓力下輸送介質(zhì)的管路。在閥門結(jié)構(gòu)形式選擇時不同的因素起著重要的作用，如在閥座和密封件之間的密封作用，閥門的阻力系數(shù)，閥門的尺寸和制造成本。 由DE19646275A1已知一閥門，在該閥門中閥桿垂直于流動方向的走向布置。關(guān)閉機(jī)構(gòu)和密封件相對于流動方向以兩個不同的角度布置。真正的密封件、一o形密封圈在閥門外殼中集成在它的外圓周表面上。流入和排出管路的軸線相互位錯布置，這導(dǎo)致一較高的阻力系數(shù)。超過一半的環(huán)形圓周表面暴露在外，并且在打開的閥門時受到流動的介質(zhì)的沖擊。O形密封圈的密封作用在整個圓周上不均勻地分布。O形密封圈在上部的區(qū)域中主要沿著0形密封圈軸線的方向承受荷載和變形。在下部的區(qū)域中0形密封圈主要沿著徑向承受荷載和變形。

發(fā)明內(nèi)容
以該背景技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種閥門裝置，該閥門裝置簡單并且緊湊地由盡可能少的零件制造，并且保證一良好的密封效果。 該任務(wù)通過一閥門裝置獲得解決，包括一帶有一閥座的閥門外殼， 一布置在閥門外殼中的閥桿，其中閥桿垂直于流動方向布置，并且包括一帶有一密封件的、與閥桿可移動地連接的關(guān)閉機(jī)構(gòu)，其特征在于，閥桿具有一用于限制扭矩的裝置。
本發(fā)明的優(yōu)選的改進(jìn)結(jié)構(gòu)由從屬的權(quán)利要求獲得。 閥門裝置是耐腐蝕的，并且可在非常長的時間內(nèi)可靠地運(yùn)行，這是有利的。因為用于限制扭矩的裝置由一與閥桿有效連接的第一籃形區(qū)域和一與操縱裝置有效連接的第二盤形區(qū)域構(gòu)成，所以可以實(shí)現(xiàn)該目的。籃形區(qū)域和盤形區(qū)域完全由塑料構(gòu)成，并且未使用會使閥門裝置的安裝變復(fù)雜或者受到腐蝕的金屬彈簧或者其它的零件。 同樣保持盡可能小的閥門阻力系數(shù)，并且因此在管路中保持盡可能小的壓力損失，這是有利的。因為第一下外殼區(qū)域具有一T形橫截面，其中流入和排出管路的軸線布置在一條直線上，所以可以實(shí)現(xiàn)該目的。 同樣密封作用在整個密封件上盡可能均勻地分布，這是有利的。因為一相對于流動方向傾斜地、并且與閥座的斜度相一致地構(gòu)成的密封件布置在關(guān)閉機(jī)構(gòu)上，所以可以實(shí)現(xiàn)該目的。
閥座的閥門外殼， 一布置在閥門外殼中-帶有一密封件的、與閥桿可移動地連接


借助于附圖
圖l表示了
圖2表示了圖3表示了圖4表示了圖5表示了
說明一本發(fā)明的實(shí)施例。其中
一在完全打開的狀態(tài)下通過根據(jù)本發(fā)明的閥門裝置的剖面，一在完全關(guān)閉的狀態(tài)下通過圖l所示的閥門裝置的剖面，一在圖1所示的閥門中通過用于限制扭矩的裝置的剖面，一在圖1所示的閥門中對用于限制扭矩的裝置的透視圖，一在圖l所示的閥門中在完全打開的狀態(tài)下通過用于限制扭矩的裝置
的剖面，
的剖面， 圖7表示了一在完全關(guān)閉的狀態(tài)下通過帶有一用于限制扭矩的裝置的另一閥門的剖面，并且 圖8表示了 一在完全打開的狀態(tài)下通過帶有一用于限制扭矩的裝置的圖7所示閥門的剖面。
圖6表示了一在圖1所示的閥門中在完全關(guān)閉的狀態(tài)下通過用于限制扭矩的裝置
具體實(shí)施例方式
在圖1和圖2中以剖視的形式表示了一帶有一閥門外殼2、一關(guān)閉機(jī)構(gòu)3、一用于關(guān)閉機(jī)構(gòu)3操縱的閥桿4和一用于限制在閥桿4操縱時產(chǎn)生的扭矩的裝置5的閥門裝置1。閥門外殼2由一第一下外殼區(qū)域6和一第二上外殼區(qū)域7組成。閥門裝置l完全由塑料件、即由耐腐蝕的零件制造。作為閥門裝置1的實(shí)施例這里表示了一提升閥l，根據(jù)本發(fā)明也可以裝備所有帶有用于限制扭矩的裝置5的其它的閥門結(jié)構(gòu)形式，其中使用一閥桿4。
第一外殼區(qū)域6基本上構(gòu)成一 T形結(jié)構(gòu)，并且具有兩個用于連接到輸送介質(zhì)的流入和排出管路上的連接區(qū)域8、9，該管路這里未表示。流入和排出管路的軸線排列在一條直線上。因此可以實(shí)現(xiàn)，在閥門打開時介質(zhì)可盡可能無阻力地通過閥門l流動。關(guān)閉機(jī)構(gòu)3基本上是一帶有一內(nèi)螺紋11的圓柱形的活塞10，該內(nèi)螺紋與一與此相匹配的在閥桿4上的螺紋共同起作用。閥桿4沿著順時針方向的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致活塞10在閥門外殼2中垂直向下移動，并且關(guān)閉閥門。同樣沿著逆時針方向的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致活塞IO抬起，并且打開提升閥1。
—種市售的O形密封圈作為真正的密封件13裝入槽12中，該槽在活塞10的外圓周上傾斜地、即相對于閥桿軸線S以一定角度構(gòu)成。槽12的結(jié)構(gòu)與O形密封圈13相匹配，并且此外在圓周的大部分上、例如超過0形密封圈13的270°直到30(T包圍著0形密封圈13。因此可以實(shí)現(xiàn)，O形密封圈13在閥門打開時在高的流速下也不會從槽12中被沖出。在下外殼區(qū)域6中在連接區(qū)域8、9之間垂直地在閥桿4之下構(gòu)成一閥座31，其中閥座31以與0形密封圈13同樣的角度相對于閥桿軸線S布置。 第二上外殼區(qū)域7通過一螺栓連接或者一焊接連接固定在第一下外殼區(qū)域6的凸肩或者法蘭14上。在法蘭14的端面和上外殼區(qū)域7的頸部之間可清楚地看到一墊板15。墊板15 —方面在關(guān)閉機(jī)構(gòu)3打開時用作活塞10的行程限制，并且另一方面用作閥桿4的導(dǎo)向。閥桿4穿過墊板15的中心孔走向。 為了密封在中心孔中設(shè)有另一用于0形密封圈的槽16。在閥桿4和墊板15之間的密封布置在最小的直徑處，以使作用到密封上的力保持盡可能的小。被介質(zhì)流過的下外殼區(qū)域6相對于上外殼區(qū)域7用在下外殼區(qū)域6和墊板15之間的槽30中的另一 0形密封 圈密封。 閥桿4的上端部構(gòu)成一籃形區(qū)域17。 一盤形區(qū)域18卡在籃形區(qū)域17中，該盤形 區(qū)域在操縱桿19的下端部上構(gòu)成。盤形區(qū)域18在外圓周上具有輪齒20，并且籃形區(qū)域17 在內(nèi)圓周上具有另外的配合輪齒21，所述輪齒在提升閥1正常運(yùn)行期間相互嚙合。通過將 閥門操縱機(jī)構(gòu)分成兩部分實(shí)現(xiàn)提升閥l的扭矩限制操縱桿19帶有在下端部上的盤形區(qū)域 18，閥桿4帶有在上端部上的籃形區(qū)域17。 在圖1中表示提升閥1處在完全打開的狀態(tài)中，并且在圖2中表示提升閥1處在 完全關(guān)閉的狀態(tài)中。當(dāng)提升閥1完全打開時，籃形區(qū)域17相對于帶有盤形區(qū)域18的操縱 桿19向下移動，直到帶有籃形區(qū)域的閥桿4貼緊到墊板15上。同樣當(dāng)提升閥1完全關(guān)閉 時，如在圖2中所示，籃形區(qū)域17相對于盤形區(qū)域18向上移動。 在圖3和圖4中可清楚地看到，輪齒20、21是如何構(gòu)成的?；@形區(qū)域17由多個、 例如八個徑向彈性支撐的內(nèi)壁區(qū)域22構(gòu)成一環(huán)形。在每個內(nèi)壁區(qū)域22上至少設(shè)有一輪齒 21，該輪齒卡入在盤形區(qū)域18的圓周上的與此相匹配的配合輪齒20。當(dāng)閥桿4的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 超過允許的扭矩時，帶有輪齒21的內(nèi)壁區(qū)域22徑向向外擺動，并且不再繼續(xù)把施加到操縱 桿19上和盤形區(qū)域上的力引入籃形區(qū)域17、閥桿4和關(guān)閉機(jī)構(gòu)3。 在圖4中在帶有一輪齒21的籃形區(qū)域17的單個的內(nèi)壁區(qū)域22中表示了一帶有 配合輪齒20的盤形區(qū)域18的、沿著閥桿軸線S的方向看的局部透視放大圖。輪齒21的長 度L大于盤形區(qū)域18的高度H。因此配合輪齒20可軸向沿著閥桿軸線S的方向移動，并且 與此同時與輪齒21保持嚙合。 輪齒21具有兩個帶有不同的齒形角a 、 |3的齒面23、24。 一比配合輪齒20的角 度平坦的齒形角a造成在輪齒21和配合輪齒20之間的接觸面積較小，并且造成在力的作 用下輪齒20、21彼此可能滑動離開，該力的作用通過閥桿4的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動施加。當(dāng)輪齒21的 齒形角P和配合輪齒20的齒形角一樣大時，在輪齒20、21之間的接觸面積較大，并且傳遞 的力也較大。這意味著，在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時在一個方向中可比在相反的方向中傳遞更大的力。
在圖4中同樣可清楚地看到，齒形角a、P如何隨著輪齒21的長度在內(nèi)壁區(qū)域22 中連續(xù)地變化。在內(nèi)壁區(qū)域22的末端上齒面23、24在各自處于對面的齒面23、24上具有 齒形角a、 P。通過在第一齒面23的一側(cè)上從較大的齒形角a到較小的齒形角P的連 續(xù)過渡和在第二齒面24的一側(cè)上齒形角從13到a的同時過渡可以實(shí)現(xiàn)，在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的兩 個末端上、即在提升閥1的第一個終端位置和第二個終端位置中存在一滑動離合或者扭矩 的限制。齒形角P顯著小于齒形角a，其中齒形角P也可以是O。。
在圖5和圖6中以剖面的形式表示了輪齒20、21。圖5表示的是在提升閥1完全 打開的狀態(tài)下盤形區(qū)域18和籃形區(qū)域17的位置，并且圖6表示的是在完全關(guān)閉的狀態(tài)下 的相應(yīng)的位置。圖5所示的剖面在圖1中用剖切線A-A標(biāo)明，并且圖6所示的剖面在圖2 中用剖切線B-B標(biāo)明。在提升閥l完全打開的狀態(tài)下(圖l)閥桿4的籃形區(qū)域17用底板 32緊貼到墊板15上，并且盤形區(qū)域18處在籃形區(qū)域17的上端部。在提升閥1完全關(guān)閉的 狀態(tài)下(圖2)閥桿4的籃形區(qū)域17的底板32在上外殼區(qū)域7中緊貼在凸肩33上，并且 盤形區(qū)域18處在籃形區(qū)域17的上端部。 在圖7和圖8中表示了一帶有一用于限制扭矩的裝置5的閥門裝置1的另一實(shí)施例。這里用于限制扭矩的裝置5、如在圖1和圖2中所示、由一盤形區(qū)域18組成，該盤形區(qū) 域18在操縱桿19的下端部上構(gòu)成。盤形區(qū)域18具有一輪齒20，該輪齒20與一配合輪齒 21在一間隔件35的上端部在一徑向彈性的籃形區(qū)域17上構(gòu)成。間隔件35在下端部上具 有一螺紋區(qū)域36，一閥桿37布置在該螺紋區(qū)域中。 閥桿37與關(guān)閉機(jī)構(gòu)38構(gòu)成整體。密封裝置39、40在關(guān)閉機(jī)構(gòu)38上構(gòu)成。密封 裝置39、40可以塑料壓鑄的形式嵌入，并且用關(guān)閉機(jī)構(gòu)38的塑料包封。密封裝置39、40例 如由一熱塑性彈性體制造，并且用關(guān)閉機(jī)構(gòu)38的聚乙烯化合物包封。如在圖1和圖2中的 墊板15所示可以略去。圖7和圖8所示的閥門裝置的結(jié)構(gòu)高度顯著小于圖1和圖2所示 的閥門裝置的結(jié)構(gòu)高度。因此在位置縮小的情況下也可以使用帶有扭矩限制裝置5的閥門 1。圖7和圖8所示的閥門裝置僅由五個零件構(gòu)成，比圖1和圖2所示構(gòu)成的閥門裝置明顯 地更簡單。 用這里提出的結(jié)構(gòu)提供一扭矩限制裝置5，該扭矩限制裝置不僅在關(guān)閉狀態(tài)下而 且在打開狀態(tài)下對過載提供同樣的防護(hù)。全部的零件由塑料制造，并且不需要難于操縱的、 并且在較長的時間之后會卡住的球體。同樣不需要在較長的時間之后會腐蝕和/或者失去 彈簧力的金屬彈簧。因為彈性作用集成在籃形區(qū)域17的塑料部件中，所以可提供一具有盡 可能少的零件的非常緊湊的結(jié)構(gòu)。帶有扭矩限制裝置5的閥桿4只比原來的關(guān)閉機(jī)構(gòu)3具 有稍大一點(diǎn)的直徑。 提升閥1主要使用在地下敷設(shè)的水管中。此外提升閥1不必非常頻繁地操縱。同 樣在較長時間不操縱之后提升閥1仍能承受對于正確的操縱所必需的力。這里所示的由盤 形區(qū)域18和籃形區(qū)域17組成的扭矩限制裝置5也可以應(yīng)用在其它的、需要扭矩限制的閥 門裝置和其它的需要扭矩限制的任務(wù)中。
權(quán)利要求
閥門裝置(1)，包括一閥門外殼(2)，一布置在閥門外殼(2)中的閥桿(4)，其中閥桿(4)垂直于流動方向布置，并且包括一與閥桿(4)可移動地連接的關(guān)閉機(jī)構(gòu)(3)，其特征在于，閥桿(4)具有一用于限制扭矩的裝置(5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥門裝置(l)，其特征在于，閥門外殼(2)由一支撐關(guān)閉機(jī)構(gòu)(3)并且被介質(zhì)流過的第一下外殼區(qū)域(6)和一支撐用于限制扭矩的裝置(5)的第二上外殼區(qū)域(7)構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2中至少一項所述的閥門裝置(l)，其特征在于，第一下外殼區(qū)域(6)具有一T形橫截面，其中流入和排出管路的軸線布置在一條直線上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中至少一項所述的閥門裝置(l)，其特征在于，用于限制扭矩的裝置(5)由一與閥桿(4)有效連接的第一籃形區(qū)域(17)和一與一操縱裝置(19)有效連接的第二盤形區(qū)域(18)構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中至少一項所述的閥門裝置(l)，其特征在于，一相對于流動方向傾斜地、并且與閥座(31)的斜度相一致地構(gòu)成的密封件(13)布置在關(guān)閉機(jī)構(gòu)(3)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中至少一項所述的閥門裝置(l)，其特征在于，籃形區(qū)域(17)相對于盤形區(qū)域(18)圍繞著閥桿軸線(S)可旋轉(zhuǎn)地并且沿著閥桿軸線(S)的方向可移動地布置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中至少一項所述的閥門裝置(l)，其特征在于，籃形區(qū)域(17)和盤形區(qū)域(18)具有相互匹配的輪齒或者配合輪齒(20,21)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中至少一項所述的閥門裝置(l)，其特征在于，籃形區(qū)域(17)的輪齒(21)徑向彈性地構(gòu)成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中至少一項所述的閥門裝置(l)，其特征在于，籃形區(qū)域(17)的輪齒(21)具有一長度(L)，該長度大于盤形區(qū)域(18)的輪齒(20)的高度(H)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中至少一項所述的閥門裝置(l)，其特征在于，籃形區(qū)域(17)的輪齒(21)具有帶有不同構(gòu)成的齒形角(a， P)的齒面(23，24)，其中(齒形角a， P )在籃形區(qū)域(17)相對于盤形區(qū)域(18)軸向移動時連續(xù)地變化。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中至少一項所述的閥門裝置(l)，其特征在于，籃形區(qū)域(17)和盤形區(qū)域(18)由塑料構(gòu)成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l至ll中至少一項所述的閥門裝置(l)，其特征在于，閥門裝置構(gòu)成一提升閥(1)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l至ll中至少一項所述的閥門裝置(l)，其特征在于，閥門裝置構(gòu)成一球閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種閥門裝置(1)，包括一閥門外殼(2)，一布置在閥門外殼(2)中的閥桿(4)，其中閥桿(4)垂直于流動方向布置，并且包括一與閥桿(4)可移動地連接的關(guān)閉機(jī)構(gòu)(3)，其中閥桿(4)具有一用于限制扭矩的裝置(5)。
文檔編號F16K31/50GK101772665SQ200880101736
公開日2010年7月7日 申請日期2008年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者J·沃梅林格, O·U·托普科古拉里, O·特雷夫茨, P·豪格, T·赫爾姆博爾德 申請人:喬治費(fèi)希爾韋文股份公司