專利名稱：氣體閥門等的外殼和將兩個(gè)外殼部分連接在一起的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體閥門等的外殼，上述外殼包括第一外殼部分，該部分通過中間放入柔性密封件連接于第二外殼部分，各個(gè)外殼部分具有基本為環(huán)形的接觸面，密封件壓靠在該接觸面上。這種外殼還可以用于控制流體的構(gòu)件和用于施加流體動(dòng)力的構(gòu)件，由此在外殼內(nèi)的空間和周圍大氣之間可能存在壓力差。本文所用術(shù)語(yǔ)“氣體閥門”被認(rèn)為是這種構(gòu)件的例子。
這種外殼包括兩個(gè)或多個(gè)外殼部分，這些部分必須相結(jié)合形成該構(gòu)件的氣密的或液密的封殼。因此重要的是密封件能夠在外殼部分之間提供充分的密封。另外，密封必須可靠，即在不太熟練的裝配情況下，密封也必須滿足對(duì)其所作的所有要求。
用常規(guī)密封法時(shí)，得同時(shí)對(duì)其間放置柔性密封件的兩個(gè)接觸表面加壓，加壓壓力的大小確定密封質(zhì)量，然而通常很難保證能施加要求的壓力，特別是在必須不用任何特殊工具進(jìn)行裝配操作時(shí)。
本發(fā)明的目的是提供一種外殼，該外殼可以以有效和充分的方式在兩個(gè)外殼部分之間提供充分的可靠的密封。
為達(dá)到該目的，密封件和/或其中一個(gè)接觸面或兩個(gè)接觸面這樣成形，即使得在接觸面處僅有一部分接觸面與密封件的一部分表面接觸，并且兩個(gè)外殼部分由連接裝置保持分開預(yù)定的距離，使得僅在位于接觸面之間的密封件的一部分上發(fā)生局部形變。接觸面之間的空間不是整個(gè)地由密封件的各部分充滿，因而接觸面只用相對(duì)較小的力相互擠壓，為此密封件僅局部形變。在接觸面之間間隔的小量差別可容易地由密封件補(bǔ)償。因此接觸面的壓封力很難有任何變化。
在優(yōu)選實(shí)施例中，接觸面形狀對(duì)應(yīng)于圓錐表面，在另一實(shí)施例中，接觸面大體是平的平面。
按照本發(fā)明的另一方面，密封件具有至少一個(gè)環(huán)形肋，該肋以其部分表面壓靠接觸面。在肋表面不壓靠接觸面的區(qū)域，存在空隙，該空隙可用于柔性密封件在其中產(chǎn)生形變。雖然以后將應(yīng)用單數(shù)的肋這一詞，但最好使用一個(gè)以上的肋。
按照本發(fā)明的另一方面，環(huán)形肋在橫截面圖中從密封件的表面向外逐漸變細(xì)，其取向是對(duì)著環(huán)的中心軸。該肋在上述橫截面圖中大體為三角形、而且壓靠接觸面的肋部分容易形變。因?yàn)槔呤巧晕A斜地對(duì)著中心軸，所以上述形變發(fā)生在徑向向內(nèi)的方向。這樣的結(jié)果是，在外殼內(nèi)作用的任何額外壓力將使密封更為有效。這將在說明附圖時(shí)更詳細(xì)地加以解釋。
按照本發(fā)明的另一方面，接觸面具有至少一個(gè)環(huán)形肋，該肋局部地壓入密封件，因此使密封件局部形變。在此實(shí)施例中，在接觸面和密封件之間的局部位置也存在一定間隔，該間隔在通過外殼中心軸線的橫截面中可以見到。
最好使用一種構(gòu)件的外殼，該構(gòu)件包括膜片，由此按照本發(fā)明的一個(gè)方面，密封件構(gòu)成上述膜片的一部分。上述膜片的邊緣形成密封件，而膜片的其它部分將上述外殼內(nèi)的空間分成例如兩部分。密封件和膜片的整體性導(dǎo)致相當(dāng)簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)，該密封件和膜片必須均具有高度柔性。
按照本發(fā)明的另一方面，連接裝置由卡箍連接裝置組成，彈性卡箍嚙合第一外殼部分的若干部分以及第二外殼部分的若干部分，由此使上述外殼部分彼此固定。這樣，便以簡(jiǎn)單和可靠的方式實(shí)現(xiàn)兩個(gè)外殼部分彼此相對(duì)的準(zhǔn)確固定。上述卡箍最好由大體環(huán)形的、橫截面為圓形的金屬桿組成，該卡箍可以壓靠在第一和第二外殼部分的徑向取向的止動(dòng)表面上。
按照本發(fā)明的另一方面，一個(gè)外殼部分在靠近其接觸面處具有一個(gè)沿徑向向外方向開口的槽口，在該槽口中可配置上述卡箍，在許多位置處上述槽口具有在上述卡箍后面延伸的凹部，另一個(gè)外殼部分的連接部分可伸入上述凹部中，上述連接部分具有鉤形部分，當(dāng)使外殼部分相互對(duì)接時(shí)該鉤形部分可以反抗卡箍的彈力移動(dòng)卡箍，該鉤形部分具有壓靠上述卡箍的止動(dòng)面，因而可以防止外殼部分分開。這樣，在接觸面由欲將其推開的密封件的推力作用而保持在其相對(duì)位置的同時(shí)，便確定了接觸面之間的最大間隔。下面通過實(shí)施例更詳細(xì)說明這種卡箍連接裝置的結(jié)構(gòu)。
為彼此相對(duì)準(zhǔn)確定位兩個(gè)外殼部件，按本發(fā)明另一方面的連接部分在其徑向內(nèi)側(cè)具有圓筒形止動(dòng)表面，該止動(dòng)表面包圍在外殼部分相互連接位置的上述一個(gè)外殼部分的圓筒表面。
本發(fā)明還涉及具有上述外殼的構(gòu)件和將兩個(gè)外殼部分連接在一起的方法，它們由權(quán)利要求書進(jìn)行限定。下面參照


本發(fā)明的其它一些方面，這些方面可以單獨(dú)使用也可以結(jié)合使用，它們由權(quán)利要求書確定。
下面參照附圖用舉例的方法說明氣體閥門外殼的一些實(shí)施例。
圖1是氣體閥門的截面圖；圖2是氣體閥門的側(cè)面圖；圖3是氣體閥門的平面圖；圖4是氣體閥門的分解圖；圖5示出另一種閥體；圖6示出圖5的VI處的細(xì)節(jié)；圖7示出氣體閥門的第二實(shí)施例；圖8示出圖7的VIII處的細(xì)節(jié)；圖9示出第二實(shí)施例閥體的截面圖；圖10示出圖9的X處的細(xì)節(jié)；圖11和12示出第二實(shí)施例閥體的透視圖；圖13示出另一個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。
這些圖僅示意示出實(shí)施例，各圖中的相同部件編號(hào)相同。
圖1以截面圖形式示出氣體閥門的不同部件。氣體閥門包括由閥殼1和蓋子2構(gòu)成的外殼。閥殼1包括氣體入口3和氣體出口4。兩個(gè)開口上具有連接裝置，從而可將氣體管連接于其上。在所示實(shí)施例中，上述連接裝置由開口3、4內(nèi)的內(nèi)螺紋構(gòu)成，所以具有外螺紋端部的管子可以擰到上述開口內(nèi)。適當(dāng)選擇合適的螺紋形狀或插入密封件，可以形成氣密密封。
在圖1所示的氣體閥門位置，上述閥門是關(guān)閉的。在該位置，閥部件5壓靠在閥座6上。閥座6的結(jié)構(gòu)可使得在閥門的打開位置氣體阻力為最小。閥座6最好設(shè)計(jì)為具有相對(duì)較大的半徑，并且閥部件在該閥座上是以這樣的方式形成密封的，即使得閥部件5和閥座6之間的環(huán)形結(jié)合表面是圓錐面。
閥部件5連接到膜片7，該膜片的外邊緣固定在閥殼1和蓋子2之間。膜片7是柔性的，其柔性可允許閥部件5上升離開閥座6，使得氣體可以自由地由氣體入口3流到出口4。閥殼1具有三個(gè)導(dǎo)向桿8(圖中僅示出一個(gè))，該導(dǎo)向桿8在閥部件5運(yùn)動(dòng)期間對(duì)其進(jìn)行導(dǎo)向。
在圖1的實(shí)施例中，膜片7的下側(cè)直接與氣體入口3接觸，所以氣源的壓力作用在膜片的這一側(cè)?？刂剖?形成在膜片7的另一側(cè)，該控制室9通過節(jié)流通道10連接于氣體入口。蓋子2還具有連接孔11，上述控制室經(jīng)該連接孔連接于一個(gè)控制裝置(未示出)。上述控制裝置(未示出)能夠關(guān)閉連接孔11，使得沒有一點(diǎn)氣體流過連接孔11，同時(shí)上述控制裝置還能使氣體經(jīng)連接孔11流出控制室9，從而打開氣體閥門。
圖1所示氣體閥門的操作如下。只要阻止氣體流過連接孔1，閥門便位于關(guān)閉位置，因?yàn)殚y部件5壓靠在閥座6上。氣體入口3的氣源壓力因此高于氣體出口4的氣體壓力。氣源壓力不僅作用在氣體入口3和膜片7的底側(cè)，而且還作用在控制室9內(nèi)，該控制室9通過節(jié)流通道10連接于上述氣體入口。只要連接孔11是關(guān)閉的，作用在膜片和閥部件上的合力其方向?qū)⑾蛳?，結(jié)果，氣體閥門保持關(guān)閉。使氣體經(jīng)連接孔11流出控制室9將使氣體閥門打開，因而控制室9中的氣壓降低。因而作用于膜片和閥部件上的合力其方向?qū)⑾蛏?。通過節(jié)流通道10輸送的氣體量不足以形成控制室9中的足夠壓力，因而作用于膜片7底側(cè)的氣源壓力將使閥門保持打開，直到停止經(jīng)連接孔11放氣，此時(shí)氣體又經(jīng)節(jié)流通道10輸送到控制室9，又重新在控制室9中形成壓力，該壓力將使氣體閥門關(guān)閉。
連接于連接孔11的控制裝置可以是電磁閥，該電磁閥直接連接在連接孔11上。也可以用一個(gè)中心控制裝置控制若干個(gè)氣體閥門，使得通向上述中心控制裝置的氣體管連接于連接孔11。
圖2是圖1氣體閥門的側(cè)視圖，而圖2是其平面圖。
閥部件5裝在膜片7上，即膜片7裝在閥部件5的一個(gè)徑向向外的槽中。為此，膜片7在其中心部分具有圓孔。通過膜片7的形變可將膜片裝在槽12中，該膜片是用柔性材料作的。膜片7上的孔也可以作得充分大，使得可以放置閥部件5而不必膨脹上述孔，由此形成一定游隙地將閥部件5裝在膜片上，因?yàn)樵陂y殼1和蓋2之間模片7不是在一個(gè)平的平面上進(jìn)行固定而是在一個(gè)稍為傾斜的即圓錐面上固定，所以可給于膜片一定的偏壓，該偏壓在氣體閥門中不存在任何壓差時(shí)將保持閥門在關(guān)閉位置。膜片7裝在閥殼1和蓋子2之間，其間有一定游隙，即閥殼1和蓋子2之間的距離稍大于膜片的厚度。如圖13詳細(xì)示出的那樣，膜片之所以固定和密封在于，閥殼1和/或蓋子2具有一個(gè)或多個(gè)刃邊13、14，該刃邊稍微壓入膜片7的表面。這樣，只要將蓋子2相對(duì)于閥殼1定位在預(yù)定位置而不必使用相當(dāng)?shù)膲毫⑸w子2和閥殼1壓合在一起便可以獲得充分的固定和密封。
蓋子2利用卡箍15連接于閥殼1，該卡箍15基本上由環(huán)形的彈性圓桿構(gòu)成?？ü?5裝在閥殼1的徑向向外的槽口16中，該槽口16包括三個(gè)圓弧部分，如圖4特別示出的那樣?？ü?5裝在上述槽口16中，因此槽口16的至少一個(gè)側(cè)壁形成徑向止動(dòng)表面。蓋子2具有連接部分17，該連接部分同樣分為三個(gè)圓弧部分，該連接部分17在該蓋子2裝在閥殼1上時(shí)在卡箍15的后面延伸。連接部分17具有包含傾斜表面的鉤形部分12，在將蓋子2壓在閥殼1上時(shí)，該鉤形部分可反抗卡箍的彈力將其推開。連接部分17還包括徑向取向的止動(dòng)表面，該止動(dòng)表面在蓋子2裝在閥殼1上的位置時(shí)壓靠該卡箍16。在內(nèi)側(cè)，連接部分17的三個(gè)部分構(gòu)成圓筒止動(dòng)表面的部分，這些部分可以壓靠閥殼1的相應(yīng)部分，因而可正確地相對(duì)于閥殼1定位蓋子2。
這樣便以簡(jiǎn)單而又非常有效的方式將蓋子2裝在閥殼1上，為此，首先將卡箍15裝在閥殼1上，然后將蓋子移置就位，并用力下壓使其快速卡上。另外還可用簡(jiǎn)單的方法從閥殼1上卸下蓋子2，方法是用改錐脫開卡箍15，然后便可以從閥殼1上取下蓋子2。另外，形成凹口18以便可以脫開卡箍15，改錐的端部可以插入該凹口中。通過上述卡箍連接裝置用手而不用特殊的工具便可將蓋子2裝在閥殼1上，同時(shí)保持了充分的密封。通過密封件7的小量形變可保持該密封件7的密封作用。
從圖1可以特別明顯看出，使用閥部件5使得可以在閥殼中要求的位置對(duì)中地與閥座配合，而閥部件7可以靠近蓋子2安裝，以便得到體積最小的控制室。應(yīng)用該閥部件還可以實(shí)現(xiàn)最佳的氣體流通，因?yàn)樵谶x擇閥座的形狀方面有較大的自由度。
圖5示出閥部件5和膜片7的另一實(shí)施例，其中膜片7包括具有肋21的外周邊緣，如圖6的放大圖所示。在橫截面圖中可以看到，上述肋21在膜片7的兩側(cè)伸出并從該膜片向外端部變細(xì)。肋21沿閥部件5的中心軸方向傾斜，因而閥殼1中的氣體壓力將使肋21壓靠在閥殼1和蓋子2的部件上，因而在上述部件之間放入膜片7的邊緣時(shí)便形成密封。這將在后面參照?qǐng)D8詳細(xì)加以說明。
圖7示出氣體閥門的第二實(shí)施例，其中包括膜片7以及閥部件5的閥體用相同材料，最好用塑料形成整體。閥體的構(gòu)成膜片7的部分其壁相對(duì)較薄，以便獲得要求的柔性，而閥體的構(gòu)成閥部件5的部分其壁較厚，而且還具有增強(qiáng)肋20。
圖8是細(xì)節(jié)圖，示出膜片7的外周邊緣被夾緊在閥殼1和蓋子2之間的方法。膜片7的邊緣裝在閥殼1和蓋子2之間的腔中，因此稍微使四個(gè)肋21形變，便可得到膜片的充分固定，該四個(gè)肋位于膜片的兩側(cè)，靠近膜片7的邊緣，每側(cè)兩個(gè)。
膜片7受到一定偏壓，因?yàn)閺慕孛鎴D中看到，肋21從膜片7向外變細(xì)，并且向閥部件5的方向傾斜(同時(shí)參照?qǐng)D10)，所以在固定時(shí)發(fā)生的形變將使得肋21的密封作用因閥殼內(nèi)氣體壓力的作有而更為增強(qiáng)。由此，閥殼1和蓋子2被壓在一起的作用力是有限的，因而閥殼1和蓋子可以用手接合在一起而不必用任何輔助裝置。另外，密封作用對(duì)于閥殼1和蓋子2之間的間隙的微小變化是不敏感的，因而可以采用上述卡箍連接裝置而不會(huì)發(fā)生任何問題。
圖9是閥體5、7的截面圖，該圖示出，至少膜片7的一部分在穩(wěn)定形狀下基本上是圓錐形。因?yàn)殚y體5、7在閥門關(guān)閉位置多多少少具有這種穩(wěn)定形狀，所以很明顯，實(shí)際上完全不需要用于導(dǎo)向該閥部件5的另外的導(dǎo)向裝置例如導(dǎo)向桿8。膜片7在閥門關(guān)閉期間可以導(dǎo)向該閥部件5。
圖10是膜片7的邊緣視圖，示出肋21，在膜片的兩側(cè)各有兩個(gè)肋。肋21最好是傾斜取向的，并且如在截面圖中見到的那樣是逐漸變細(xì)的。圖11和12是閥體5、7的透視圖，其中可以清楚看出節(jié)流通道10和增強(qiáng)肋20。
上述實(shí)施例應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是例子，了解本發(fā)明的專業(yè)技術(shù)人員可以明顯看出，可能有許多應(yīng)用本發(fā)明的變型例。
權(quán)利要求
1.一種閥門等的外殼，上述外殼包括第一外殼部分(1、2)，該外殼部分連接于第二外殼部分(2、1)，其間插入柔性密封件(7)，其中各個(gè)外殼部分(1、2)具有基本為環(huán)形的接觸面，上述密封件(7)壓靠在上述接觸面上，其特征在于，上述密封件(7)和/或接觸面中之一或兩個(gè)接觸面這樣成形使得在接觸面處僅有一部分接觸面與密封件(7)的一部分表面接觸，并且兩個(gè)外殼部分(1、2)由連接裝置(12、15、16、17)保持分開預(yù)定距離，因而在配置于上述接觸面之間的那部分密封件(7)上僅有局部形變。
2.如權(quán)利要求1所述的外殼，其特征在于，上述密封件(7)具有至少一個(gè)環(huán)形肋(21)，該肋以其部分表面壓靠在接觸面上。
3.如權(quán)利要求2所述的外殼，其特征在于，從橫截面圖上看到，上述環(huán)形肋(21)從密封件(7)的表面向外逐漸變細(xì)，并向環(huán)的中心軸取向。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的外殼，其特征在于，接觸面上至少具有一個(gè)環(huán)形肋(13、14)。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的外殼，其特征在于，上述密封件(7)構(gòu)成膜片的一部分，該膜片配置在上述外殼(1、2)內(nèi)。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的外殼，其特征在于，上述連接裝置(12、15、16、17)包括卡箍連接裝置，其中彈性卡箍嚙合上述第一外殼部分(1、2)的部分以及第二外殼部分(2、1)的部分，同時(shí)彼此相對(duì)固定上述外殼部分。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的外殼，其特征在于，上述卡箍由基本為環(huán)形的其橫截面為圓形的金屬桿構(gòu)成，該卡箍壓靠在兩個(gè)外殼部分(1、2)的沿徑向取向的止動(dòng)表面上。
8.如權(quán)利要求7所述的外殼，其特征在于，一個(gè)外殼部分(1)靠近其接觸面，該接觸面具有沿徑向向外方向開口的槽口(16)，上述卡箍(15)配置在該槽(16)中，上述槽口(16)在多個(gè)位置形成在上述卡箍(15)后面延伸的凹部，另一外殼部分(2)的連接部分(17)伸入該凹部中，上述連接部分(17)具有鉤形部分(12)，在外殼部分(1、2)彼此對(duì)接時(shí)，該鉤形部分(12)可以反抗卡箍的彈力移動(dòng)該卡箍(15)，該鉤形部分還具有壓靠上述卡箍(15)的止動(dòng)表面，因此可以防止上述外殼部分(1，2)分離。
9.如權(quán)利要求8所述的外殼，其特征在于，上述連接部分(17)在其徑向內(nèi)側(cè)具有圓筒止動(dòng)表面，該止動(dòng)表面包圍位于上述外殼部分的相互連接位置的上述一個(gè)外殼部分(1)的圓筒表面。
10.一種用于控制流體和/或施加流體動(dòng)力的構(gòu)件，該構(gòu)件具有如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的外殼(1，2)。
11.一種將兩個(gè)外殼部分(1、2)連接在一起的方法，一個(gè)外殼部分(1)包括裝有彈性卡箍(15)的槽，其中密封件(7)放置在兩個(gè)外殼部分(1、2)的接觸表面之間，并且用手對(duì)在上述一個(gè)外殼部分(1)上的另一個(gè)外殼部件(2)施加壓力，使得另一個(gè)外殼部件(2)的連接部分(17)反抗卡箍(15)的彈力移動(dòng)該卡箍，隨后上述連接部分(17)嚙合在上述彈性卡箍(15)的后面，并以其止動(dòng)面壓靠該卡箍(15)，從而使兩個(gè)外殼部分(1、2)相互連接。
12.一種用手連接兩個(gè)外殼部分(1、2)的方法，其中應(yīng)用如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的外殼。
全文摘要
一種氣體閥門等的外殼,上述外殼包括第一外殼部分,該第1外殼部分連接于第二外殼部分,其間插入柔性密封件,各個(gè)外殼部分具有大體為環(huán)形接觸面,上述密封件壓靠在上述接觸面上。上述密封件和/或接觸面中之一或兩個(gè)接觸面這樣成型,即使得在接觸面處僅有一部分接觸表面與密封件的一部分表面接觸。兩個(gè)外殼部分由連接裝置保持分開預(yù)定距離,因而配置在接觸表面之間的那部分密封件上僅有局部形變。密封件具有至少一個(gè)環(huán)形肋,該肋以其部分表面壓靠在接觸面上。從橫截面圖中可以看到,該肋從密封件的表面向外逐漸縮小,并且對(duì)著環(huán)的中心軸取向。
文檔編號(hào)F16J3/00GK1177396SQ96192323
公開日1998年3月25日 申請(qǐng)日期1996年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月2日
發(fā)明者揚(yáng)·V·D·齊 申請(qǐng)人:Asco控制公司