CN105683853A - 具有可替换的筒的阀 - Google Patents

Abstract

用于液态和气态介质的阀，特别是用于调节管线中的压力的阀，其包含具有至少一个上部和下部的壳体、压力调整单元，其中压力调整单元包括心轴、弹簧板、弹簧座和至少一个弹簧，筒，其中筒形成功能单元，借助于该功能单元限定阀的功能，其中筒优选包含内部壳体、紧固器件、柱塞和隔板，其中隔板用于将壳体分成无介质区域和介质流动区域，其中筒预安装为功能单元，且在壳体中可替换地设置为完整单元。

Description

具有可替换的筒的阀

本发明涉及用于液态和气态介质的阀，特别是用于调节管线中的压力的阀，其包含具有至少一个上部和下部的壳体、压力调整单元，其中压力调整单元包括心轴、弹簧板、弹簧座和至少一个弹簧，筒，其中筒形成功能单元，借助于该功能单元限定阀的功能，其中筒优选包含内部壳体、紧固器件、柱塞和隔板，其中隔板用于将壳体分成无介质区域和介质流动区域。

此类阀主要用于家庭和工业供水中，但也发现它们用于其它有用领域且具有其它介质。此类阀主要结合减压阀或保压阀的功能和操作使用。

减压阀用于将主侧分配网络中的较高压力减小至用于副侧流出管线的最佳压力，由此阀配件和出流管线中的用户受到保护免受过高压力，且可提高输出侧上的阀配件的使用寿命。此外，可通过将减压阀安装在出流管线中来减小噪音水平，且介质消耗也可减少，特别是在供水网络的情况中。

另一方面，保压阀影响阀的前部中的压力，以便保持该处压力恒定。保压阀主要用于确保泵(特别是计量泵)的出流区域中对于泵的可靠操作而言所需的反压力。因此，反压力阀通常不是泵的组成部分，而是沿将在泵之后输送的介质的输送方向位于一些其它适合的位置处。保压阀类似地用于保护系统免受过高的压力。一旦在阀的入口处超过预设压力，则阀打开，且在阀的前部中的管线中的过高压力又可减小。

DE4434634C2公开了一种减压阀，可通过该减压阀容易地管理期望的输出压力的调整。流入壳体中的介质具有对于进一步使用而言高的或过高的压力。期望的输出压力可由调整单元通过适当地预张紧弹簧来调整。这继而又产生调节输出压力的柱塞上的对应的力。如果弹簧受压缩过强，则其在柱塞上生成高的反作用力，由此期望的输出压力很高。位于阀元件与壳体的环形凸起之间的柱塞或密封座仅在累积在阀或柱塞室中的压力大到使得其超过可允许的输出压力时闭合，由此柱塞压住弹簧力且阀元件闭合阀座。柱塞和具有杆的阀元件由若干独立部分构成，此外密封元件设置在其上，其确保密封紧密性且类似地形成为单独的部分。

EP0759132B1公开了一种保压阀，其具有壳体、可移位地布置在壳体中的阀柱塞，其中阀柱塞借助于弹簧沿阀座的方向预张紧，其中柱塞或其阀轴布置在引导盘中，且一起形成环形间隙，环形间隙用作节流点。

如上文所述的此类阀具有的缺陷在于，在阀的功能变化期间，即，例如，在最初需要的减压阀由保压阀替换时，可能因为整个单元的用途改变，必须替换整个阀。在最佳的情况的方案中，存在单独地替换内部中的独立部分的可能性，其中壳体必须经历随后的加工，以便可使用阀的另一种功能类型的内部。

这继而具有的缺陷在于，一方面很耗时，且另一方面，不可进行逆转且阀的功能不可再改变回来。此外，在从现有技术已知的阀的情况中，这些需要其许多独立部分引起的时间紧张的维护。

本发明的目的在于提供一种阀，其适于或可在低成本下用于不同功能，且其中制造成本将最小化。此外，阀的维护将较快且容易执行。

这根据本发明实现，其中筒预先安装为功能单元，且在壳体中可替换地布置为完整单元。

这具有的优点在于，壳体对于各个类型的阀相同，且阀的类型和功能由筒限定。这意味着仅一个阀壳体必须对应于结构尺寸制造，且其中可安装对应的筒，由此制造成本可最小化。因此，筒确定阀的功能。因此，筒可插入阀壳体中，其(筒)例如用于减压，由此然后形成减压阀。然而，例如，该筒还可由例如用于保持压力的筒替换，且因此保压阀例如可利用相同壳体形成，且没有任何随后的加工。因此，通过替换筒，可改变阀的功能，而在壳体上不需要任何随后的加工，因为筒分别具有相同的安装尺寸，且因此，壳体从而对于相同结构尺寸的所有筒相容。

筒为预安装的结构单元，且根据筒或阀预期的功能由不同的独立构件部分构成。

优选实施例由具有内部壳体的筒构成，柱塞布置在内部壳体中。柱塞可形成为整件或还可形成为多件，这意味着单独的柱塞末梢可设置在柱塞上，且类似地利用紧固器件预先安装，紧固器件优选为螺钉。柱塞的多部分设计简化了设置在柱塞上或柱塞末梢处的密封表面的制造和布置。密封表面用于调节阀或通流。设置在柱塞或柱塞末梢上的密封表面主要由不同材料制成，且可形成为例如平的密封件，其可夹持在柱塞末梢与柱塞之间，但显然可使用用于布置密封表面的其它可能方案。密封表面与阀座相互作用且因此调节通流，且相应地开启和闭合阀。在优选实施例中，筒还优选具有隔板，其将阀分成介质流动区域和无介质区域。

替换筒且因此改变阀的功能可在壳体上没有任何进一步随后加工或机械加工的情况下发生，且因此各个筒可插入相同结构尺寸的相同壳体中，这如提到那样使生产成本最小化且使阀的功能可变化。

阀的该模块化构造有利地用于减压阀和保压阀的情况中，因为这些具有类似的结构，且允许其筒或筒的安装块制造成相同的，以便它们可安装在一个整体壳体中。因此，待安装的筒有利的是减压筒或保压筒，其分别相互可替换地设置在壳体中，其中阀的功能由对应筒的布置限定。阀的此类构造还允许例如将减压阀随后转换成例如保压阀，但明显可构想出可利用对应的筒形成的更多类型的阀。

所以此类模块化构造是可能的，筒不但限定功能，而且保持对阀的密封。因此，大多数密封件设置在筒中或筒上。至少一个密封件优选位于筒的内部壳体的外径上，其中多个密封件也是可能的。在筒的优选构造中，密封件位于内部壳体的较小直径上，其在筒与输出管道的入口之间密封，且另一个密封件位于筒的较大直径上，其用于在筒的内部壳体与壳体下部中用于筒的内部壳体的接收区域之间密封。

在优选配置中，密封元件位于柱塞上或柱塞开孔中，使得没有介质可流过柱塞开孔，且因此确保密封紧密性。密封元件还有利地设置在内部壳体上，且用来确保筒与壳体之间的密封紧密性。

作为另外的密封元件，密封表面设置在柱塞上或柱塞末梢处，且起到减压阀或保压阀的作用，且对应于阀座，由此阀开启或闭合。

阀座优选设置在筒中或内部壳体上。通过该构造，筒限定功能，且壳体在第一情况中用于接纳筒，以及介质的流入和流出，且经由压力调整单元固定预设的压力，但不是阀的功能，阀的功能经由筒限定。布置在柱塞上或柱塞末梢上的阀座和密封表面通过相应地开启和闭合来调节通流。

筒有利地包括盘。这用于隔板的改善的稳定性。如果现在介质在旁通开孔中流过隔板以便将其向上压制，且从而使柱塞在柱塞开孔中滑动，则盘给予隔板一定的稳定性，由此柱塞可较好地升高。

根据本发明的阀的另一个优点在于，压力调整单元甚至还可在阀的功能变化的情况下(如果随后需要一个此类单元)保持就位。

现在将参照附图描述本发明的实施例，其中本发明不仅限于实施例。在附图示出了：

图1为穿过处于开启位置的根据本发明的减压阀的纵截面，

图2为穿过处于闭合位置的根据本发明的减压阀的纵截面，

图3为穿过处于开启位置的根据本发明的保压阀的纵截面，

图4为穿过具有减压阀的功能的筒的纵截面，以及

图5为穿过具有保压阀的功能的筒的纵截面。

图1示出了根据本发明的阀1，其中筒30插入阀1中，其用于减小压力，由此形成减压阀31。壳体2有利地由上部3和下部4形成，且在阀1的功能改变时保持，且不需要随后加工以便能够接纳不同的筒30、40。筒30设置在壳体2中，且具有内部壳体5。通过将壳体上部3和壳体下部4拧在一起，隔板7另外牢固地夹持在内部壳体5与扣环21之间，且类似地设置在预安装的筒30上，其将阀1分成无介质区域和介质流动或介质包含区域。还可构想减压阀31的构造方法，其中两个壳体部分借助于单独的紧固器件或不再需要间隔的此方法连接到彼此。

内部壳体5具有通流开口15，流过入流管道19的介质然后流动穿过开口15，且阀位置开启时，进一步穿过柱塞开孔6的下方区域经过阀座17朝出口管道20流动。也设置在预安装筒30中的柱塞6对应地下压，且由压力调整单元8的弹簧11开启。借助于弹簧板10上或紧固器件12上的弹簧座22通过预张紧弹簧11作用的对应弹簧力保持减压阀31开启。弹簧11的预张紧的强度经由心轴9达到，借助于其，弹簧11可一起张紧至期望长度，这产生对应的预张紧力或弹簧力。还存在仅在阀31中提供一个弹簧11的可能性，其减小弹簧力，由此可调整的输出压力位于比安装两个弹簧11时更低的区域，且因此具有较高的弹簧力，且因此允许较高的输出压力。通过弹簧11的该布置可能性，在不改变阀的结构尺寸的情况下，可调整的输出压力的宽的张力宽度是可能的。

图2示出了处于闭合位置的减压阀31。因此，输出压力处于高于预设输出压力。介质经由旁通开孔18流出，旁通开孔18设置在内部壳体5中，穿过隔板7下方的空间。该处出现的压力压住弹簧力。一旦穿过隔板7下方的介质的力高于可允许的输出压力或设置的弹簧力，弹簧11进一步被压缩，且柱塞13在柱塞开孔6中由隔板7向上拉。设置在柱塞13上的密封元件14密封柱塞开孔6。密封元件14由流过通流开口15的介质压力协助。由于柱塞13或柱塞末梢23的密封表面16密封阀座17，故阀座17由升高的柱塞13闭合。如果输出压力下降到预设值以下，则在隔板7下方压力也下降。柱塞13对应地下沉，且介质可又流过阀31。

阀1、31、41特征在于筒30、40是预安装的，且筒30、40设计成使得具有不同功能的筒30、40安装在相同壳体2中，由此壳体2对于其对应结构尺寸的所有对应筒30、40相容。

图3示出了根据本发明的阀1，其通过安装的筒40用作保压阀41。明显地，也可构想出具有其它功能的其它类型的阀。该情况仅为筒可安装在壳体2中，且阀1的功能由筒确定。另外就保压阀41而言，经由压力调整单元8对可容许压力类似的调整与减压阀31类似地表现，因为这里也可使用相同的压力调整单元8。

图3中的保压阀41调节供应管道中的压力。这意味着如果供应管道中的压力升高或在介质流过入口管19的情况中压力升高，使得其超过可允许的预设压力，则介质以过高的压力流过旁通开孔18，且撞击隔板7，隔板7升高柱塞13，且因此打开阀座17，且介质可穿过通流开口15流出，且供应管道中的压力又下降。在供应管道中的压力过低的情况下，保压阀41以相反方式作用，由此柱塞13下沉，且阀座17因此闭合，没有介质流出，且供应管道中的压力又上升。

如已经提到那样，本发明的特征在于可形成阀1，其具有通用的壳体2，筒30、40可插入壳体2中，其设计为功能单元或限定阀1的功能，且可独立地替换，且压力调整单元也有利地是通用的，且在阀1的功能变化的情况下也可再使用。筒30、40是预安装的，即，筒30、40由独立的构件部分构成，例如，对于减压阀31和保压阀41的这里给出的示例，柱塞13、紧固器件12、隔板7、盘24和内部壳体5以及密封表面16设置在其上的柱塞末梢23，但明显的是，也可构想出整件式柱塞，其没有柱塞末梢的单独构件部分，且密封表面直接地设置在其上。然而，也可构想出其它构件部分以用于构造筒，其构件部分可安装在壳体2中且限定阀1的功能。

图4示出了筒30，其可安装在阀壳体2中，以便获得减压阀31。除确定阀1的功能外，筒30、40也承担密封功能。这意味着用于密封阀1的密封元件设置在筒30、40中或其上。减压阀如保压阀31、41那样具有在柱塞13中或柱塞开孔6中的密封元件14。阀座17同样设置在筒30、40中，即，并非如本领域主要已知那样直接在壳体下部4上。阀座17设置在内壳体5上，且具有密封表面16，密封表面16在这些实施例中设置在柱塞末梢23上，其中在整件式柱塞的情况中，可构想出直接在柱塞上的布置承担阀1的开启和闭合功能，由此筒30、40形成从图4和图5中清楚的功能单元。图4中的筒30示出了减压阀31的筒30，且图5中所示的筒40示出了保压阀41的筒40。

参考标号列表

1阀

2壳体

3壳体上部

4壳体下部

5内部壳体

6柱塞开孔

7隔板

8压力调整单元

9心轴

10弹簧板

11弹簧

12紧固器件

13柱塞

14密封元件

15通流开口

16密封表面

17阀座/密封边缘

18旁通开孔

19入口管道

20出口管道

21扣环

22弹簧座

23柱塞末梢

24盘

25密封元件

30用于减压的筒

31减压阀

40用于保压的筒

41保压阀。

Claims (7)

1.用于液态和气态介质的阀(1)，特别是用于调节管线中的压力的阀(1)，其包含具有至少一个上部(3)和下部(4)的壳体(2)、压力调整单元(8)，其中所述压力调整单元(8)包括心轴(9)、弹簧板(10)、弹簧座(22)和至少一个弹簧(11)，筒(30,40)，其中所述筒(30,40)形成功能单元，借助于所述功能单元限定所述阀(1)的功能，其中所述筒(30,40)优选包含内部壳体(5)、紧固器件(12)、柱塞(13)和隔板(7)，其中所述隔板(7)用于将所述壳体(2)分成无介质区域和介质流动区域，其特征在于，所述筒(30,40)预安装为功能单元，且在所述壳体(2)中可替换地设置为完整单元。

2.根据权利要求1所述的阀(1)，其特征在于，所述筒(30,40)的替换且因此所述阀(1)的功能的变化在所述壳体(2)上无任何进一步随后加工或机械加工的情况下发生。

3.根据权利要求1或2所述的阀(1)，其特征在于，所述筒(30,40)为减压筒(30)或保压筒(40)，其分别相互可替换地安装在所述壳体(2)中，其中所述阀(1,31,41)的功能由对应的筒(30,40)的布置限定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀(1)，其特征在于，所述筒(30,40)具有至少一个密封元件(14,16,25)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀(1)，其特征在于，所述筒(30,40)具有内部壳体(5)，其中阀座(17)设置在所述内部壳体(5)上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的阀(1)，其特征在于，密封表面(16)设置在所述柱塞(13)上或柱塞末梢(23)处，其利用所述阀座(17)调节穿过所述阀(1,31,41)的通路。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的阀，其特征在于，所述筒(30,40)具有盘(24)。