專利名稱：用于一種閥的填料盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉一種按權(quán)利要求1前序部分所述特征具有一種填料密封的閥。
由US專利4886241已知有一種這類具有填料密封的閥，這種填料密封布置在閥殼和與閥體連接的并在閥殼里軸向可移動或可旋轉(zhuǎn)支承的活塞之間。在用于具有高熔點且在熔點附近工作的介質(zhì)的閥里，存在著由于“冷凍”介質(zhì)而對填料盒造成損傷的危險，這是由于在低于熔點的溫度范圍里這種介質(zhì)的粘結(jié)特性造成的。通過加熱該閥殼基本上就可以克服上述障礙，但為此的花費至今仍是相當(dāng)大的。
因此本發(fā)明的任務(wù)是用小的設(shè)計費用來如此設(shè)計閥，使填料盒材料可靠地在介質(zhì)的液態(tài)范圍內(nèi)工作和/或使填料盒材料避開冷凍點。該填料盒的溫度應(yīng)該以高度的功能可靠性并且在結(jié)構(gòu)簡單的情況下位于可流過閥的介質(zhì)的熔點之上的液態(tài)范圍內(nèi)。
按權(quán)利要求1的所述特征來解決這項任務(wù)。
所建議的具有一種填料密封的閥的特征在于通過一種功能可靠的結(jié)構(gòu)和以高度可靠性保證該填料盒的溫度總是在介質(zhì)熔點之上的液態(tài)范圍里。該閥殼在填料盒部位中包括有一個加熱裝置，其軸向長度比填料盒的長度長出一個規(guī)定值，其中該加熱裝置至少在一端，最好在二端以一個規(guī)定的長度范圍超出這一個端部(或這二個端部)。有利的是該加熱裝置以一個30至60mm的范圍超出該填料盒端部。該加熱裝置最好包括一個外面圍包住該閥殼的加熱套，其中在該閥殼和該加熱套之間有一個用于加熱介質(zhì)，尤其如一種可加熱的流體的中間腔。另一種可選方案是該加熱裝置在本發(fā)明范圍內(nèi)可以包括可由一種加熱介質(zhì)流過的管或者一種電加熱線圈等等，它們尤其布置在填料盒部位的閥殼的外表面上。
另外最好使填料盒部位處的活塞和一個軸向連接于該填料盒的軸承套設(shè)計成具有相同的直徑，其中此處沒有階梯、環(huán)形凸肩或其它。用于活塞導(dǎo)向的軸承套尤其合理地設(shè)計成一方面關(guān)于閥殼有很小的公差，另一方面關(guān)于活塞也有很小的公差。尤其在靈敏介質(zhì)時這具有重要意義，由于溫度和/或停留時間介質(zhì)會發(fā)生變化，尤其所選擇的公差是在敏感介質(zhì)時會影響其質(zhì)量。鑒于對該要求的介質(zhì)質(zhì)量所必要的公差，軸承套的材料按照本發(fā)明至少具有如閥殼和/或活塞的材料近似相同的熱膨脹。此外最好使活塞導(dǎo)向件比閥殼材料和/或活塞材料設(shè)計得硬得多，以便避免在該活塞導(dǎo)向件上的“侵蝕”。按本發(fā)明所述的公差優(yōu)選在0.01mm至0.2mm范圍內(nèi)，最好在0.05mm范圍內(nèi)。
本發(fā)明的其它改進方案和特殊的設(shè)計方案見從屬權(quán)利要求以及以下對一種特別的實施例的說明。
在附圖
中該閥以一個局部軸向剖切面示出，也就是通過具有一個支承突緣6的閥殼4的在活塞2的通道區(qū)域中的剖視圖。活塞2和一個與其相連的閥體8，該閥體例如作成一個截止閥和/或調(diào)節(jié)閥構(gòu)成，它們都圍繞一個縱軸線10軸向可滑動地或者可轉(zhuǎn)動地支承，其中在閥殼4的圓柱形內(nèi)表面和活塞2的外表面之間設(shè)有一個軸承套12。軸向緊接此軸承套12設(shè)有一個填料盒14或者具有許多密封環(huán)的填料盒填料。活塞2至少在填料盒14部位，優(yōu)選在軸承套12部位處有一個在軸向方向上保持相同的外徑。該填料盒或者其密封環(huán)的材料要考慮到熱載荷和機械載荷來選擇。該密封盒的設(shè)計應(yīng)綜合考慮密封材料的滑動性能和強度，其中根據(jù)以閥控制的溫度來使用具有和或者沒有夾入織物的密封材料。通過密封圈的數(shù)量實現(xiàn)了對各自以閥控制的壓力的適應(yīng)。制成的活塞導(dǎo)筒或者說軸承套12一方面與活塞2、另一方面在閥殼4里有很小的公差，其中該公差尤其在0.01mm至0.2mm范圍內(nèi)，最好在0.05mm范圍內(nèi)。此外，軸承套12的材料與活塞2和/或閥殼4的材料具有基本相同的熱膨脹。
容納軸承套12和填料盒4的閥殼4按本發(fā)明具有一個很長的軸向長度并設(shè)置了一個加熱裝置16。該加熱裝置16最好有一個加熱套，該套圍住了按本發(fā)明的長閥殼4。如圖可見，在優(yōu)選的圓柱形加熱裝置或者加熱套16之間存在有一個尤其是環(huán)形的中間腔18，它可以使一種可加熱的介質(zhì)流過。填料盒14的軸向長度用20表示。加熱裝置16具有一個相對于填料盒14來說以尤其合適的方式是很長的軸向長度，并且至少超出一個按附圖所示填料盒右端22，超出的規(guī)定長度用24表示，它的大小優(yōu)選在30mm至60mm范圍內(nèi)。同樣在第二填料盒端部26處加熱元件16則超出一個用28表示的規(guī)定長度。加熱裝置的溫度或者說中間腔18內(nèi)加熱介質(zhì)的溫度按本發(fā)明是這樣來預(yù)先規(guī)定的，就是使填料盒的溫度可靠地位于可流過閥的介質(zhì)的液態(tài)范圍內(nèi)。加熱套16的相對閥體8的端部30以尤其合適的方式借助一個焊縫32與閥殼4的支承突緣6相連接。如圖可見，中間腔18也遠遠長于填料盒14，因而填料盒的溫度總是可靠地位于介質(zhì)熔點之上的液態(tài)范圍內(nèi)。
在填料盒14和一個壓套34或填料壓套之間設(shè)有一個用于使該壓套的壓力均勻地傳遞到填料上的壓力分配環(huán)36。該壓套或者壓環(huán)34在其對著填料盒14的端部具有至少一個徑向的卸載孔38，通過此孔使得由填料盒流出的流體介質(zhì)引到壓環(huán)34的外面，在那里由于加熱裝置的作用就阻止了介質(zhì)的提前凝結(jié)。盡管相對較大或較長的活塞2排走了許多熱量，但在壓環(huán)34的外圓周上由于加熱作用因而就不存在使介質(zhì)凝結(jié)的危險了。借助于壓環(huán)34壓緊填料盒或填料14并施加必要的預(yù)緊力，以便保證系統(tǒng)的密封。
按照本發(fā)明，壓套34在軸向方向上一直伸到加熱部位中和/或加熱裝置22中，因而就避免了填料盒14的冷卻。如圖可見，壓套34的對著填料盒14的那一端對應(yīng)于上面所預(yù)先規(guī)定的長度24伸入該加熱的部位里。由于熱量損失很大程度上是由閥的活塞引起的，因而壓套34的伸入加熱部位里的端部40對于保持介質(zhì)的流體狀態(tài)具有特別重要的意義?？梢詧猿终J為這填料盒填料的耐久性在很大程度上與流體狀態(tài)有關(guān)。因而以對壓套34有利的方式規(guī)定了一方面與閥殼側(cè)的和另一方面與活塞的公差。該與閥殼側(cè)的公差在0.05mm至0.2mm范圍內(nèi)，最好其大小為0.08mm，以便保證熱量流入。在壓套34和活塞2之間的公差一方面必須保證可活動性，而另一方面必須考慮在活塞2上的熱量流出，而且這些公差尤其位于以0.05mm至0.4mm的范圍內(nèi)，最好使其大小為0.1mm。
另外以優(yōu)選的方式在壓套34的外側(cè)面上設(shè)置了尤其是軸向的卸載縫42，它用于將介質(zhì)沿軸向排出。這種縱向槽42的數(shù)量規(guī)定為1至8個，最好在2至4個之間。由于這些縫阻止了從加熱裝置16的熱量傳輸，必須使這些必要的數(shù)量最小化。另外在壓緊突緣側(cè)在壓套34上設(shè)有徑向的維護用槽44，它們用于監(jiān)控填料盒14和/或用于連接一種工具。根據(jù)該后述的槽就可以判斷出是補充這些填料或是將其更新。此處這徑向的維護用槽對于壓套34的可拆除性具有特別的意義。徑向槽44的數(shù)量為尤其是2至6個，最好是2至4個。為了避免不希望的熱量流出，此外還在壓套34和一個壓緊板46之間設(shè)有一個熱阻擋部48。
以優(yōu)選的方式設(shè)置一個絕緣件50，它至少在活塞2的范圍內(nèi)圍住了該閥殼并阻止了熱量流出。在經(jīng)過活塞2，壓套或者壓環(huán)34以及此處未詳細示出的一個傳動裝置的一個止動杠桿排出熱量時為了不使介質(zhì)在該填料盒里凝結(jié)，借助于絕緣50以有利的方式也圍住活塞2的工作腔。因而介質(zhì)的凝結(jié)范圍就可以減少到對運動力不會產(chǎn)生什么干擾影響。
此外設(shè)有一個活塞護罩52，它一方面用作防污裝置，另一面用于使熱量損失降至最小。在這方面在加工制造時要注意避免一種煙囪作用。此外活塞護罩52的設(shè)計應(yīng)實現(xiàn)對運動部件的防護，阻擋由填料盒流出的介質(zhì)?；钊o罩在設(shè)計時還要保證使經(jīng)過的介質(zhì)部分能夠向下流出。此外借助于活塞護罩52就保證了一種接觸防護，因而無人會夾緊在運動部件里。最后還設(shè)有一個介質(zhì)出口54，它由填料盒14部位出來指向下布置。應(yīng)該堅持在閥的裝入位置上使縱軸線10基本垂直指向，其中介質(zhì)出口54位于填料盒14以下。借助于該指向下面的介質(zhì)出口54阻止了絕緣件50的位于下面的部分受到污染。
附圖標記2 活塞4 閥殼6 支承突緣8 閥體10縱軸線12軸承套14填料盒16熱裝置/加熱套18中間腔20件14的長度22第一填料盒端24件16的預(yù)先規(guī)定長度、26第二填料盒端28件16的預(yù)先規(guī)定長度30件16的端部32焊縫34壓套/壓環(huán)36壓力分配環(huán)38卸載孔40件34的端部42卸載縫44徑向維護用槽46壓緊板48熱阻擋部50絕緣件52塞護罩54介質(zhì)流出口
權(quán)利要求
1.閥，其具有一個與一個閥體(8)相連并支承在一個閥殼(4)里的活塞(2)以及一個布置在活塞(2)和閥殼(4)之間的填料盒(14)，其特征在于，閥殼(4)在填料盒(14)部位里具有一個加熱裝置(16)，其軸向長度大于填料盒(14)的軸向長度，而且加熱裝置(16)至少以一個預(yù)先規(guī)定的長度(24，28)軸向超出填料盒(14)的一個軸向端(22)。
2.按權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，容納填料盒(14)的閥殼(4)的軸向長度比填料盒(14)的長度(20)長出一個預(yù)先規(guī)定的值。
3.按權(quán)惠要求1或者2所述的閥，其特征在于，為填料盒(14)所配置的并圍住活塞(4)的壓環(huán)(34)的一端(40)軸向伸入加熱裝置(16)的區(qū)域中。
4.按權(quán)利要求1至3中任意一項所述的閥，其特征在于，加熱裝置(16)具有一個加熱套，該加熱套圍住閥殼(4)形成一個中間腔(18)，其中中間腔(18)可以由一種可加熱的介質(zhì)流過，和/或加熱套(16)優(yōu)選地借助一個焊縫(32)與該閥殼，尤其是與該閥殼的支承突緣(6)相連接。
5.按權(quán)利要求1至4中任意一項所述的閥，其特征在于，軸承套(12)關(guān)于活塞(2)和/或關(guān)于閥殼(4)都具有很小的公差，和/或該公差規(guī)定在0.01mm至0.2mm范圍內(nèi)，最好其大小為0.05mm。
6.按權(quán)利要求1至5中任意一項所述的閥，其特征在于，軸承套(12)的材料具有與活塞(2)和/或閥殼(4)基本相同的熱膨脹；和/或軸承套(12)至少在其與活塞(2)和/或閥殼(4)的鄰接表面上設(shè)計得比它們硬得多。
7.按權(quán)利要求1至6中任意一項所述的閥，其特征在于，對應(yīng)于填料或填料盒(14)的一個壓環(huán)或者填料壓套(34)關(guān)于閥殼(4)的公差在0.05至0.2mm范圍內(nèi)，最好其大小為0.08mm；和/或關(guān)于活塞(2)的公差在0.05至0.4mm范圍內(nèi)，最好其大小為0.1mm。
8.按權(quán)利要求1至7中任意一項所述的閥，其特征在于，壓環(huán)或填料壓套(34)在外表面上具有至少一個、尤其是至多為8個、最好是2至4個之間的、尤其是軸向的卸載縫(42)。
9.按權(quán)利要求1至8中任意一項所述的閥，其特征在于，壓環(huán)或者填料壓套(34)在背離填料盒(14)的一側(cè)具有至少一個基本上為徑向布置的維護用槽(44)，其中設(shè)有尤其是2至6個、最好是2至4個維護用槽(44)。
10.按權(quán)利要求1至9中任意一項所述的閥，其特征在于，閥殼(4)至少在填料盒(14)和/或加熱裝置(16)的范圍的外面設(shè)有一個絕緣件(50)，該絕緣件最好還設(shè)置在活塞(2)的工作腔范圍內(nèi)和/或從外面圍住該工作腔。
全文摘要
一種閥，其具有一個與閥體(8)相連接并支承在閥殼(4)里的活塞(2)以及一個位于活塞(2)和閥殼(4)之間的填料盒(14)。在用于具有高熔點的且在熔點附近工作的介質(zhì)的閥里，存在著由于所謂的冷凍介質(zhì)而對填料盒造成損傷的危險，這是由于在低于熔點的溫度范圍里這種介質(zhì)的粘結(jié)特性造成的。因而這種閥應(yīng)該以小的設(shè)計費用來如此設(shè)計，使填料盒的材料可靠地在介質(zhì)的液態(tài)范圍內(nèi)工作。為了解決這個問題建議使閥殼(4)在填料盒(14)的部位具有一個加熱裝置(16)，其軸向長度大于填料盒(14)的軸向長度，而且加熱裝置(16)至少以一個預(yù)先規(guī)定的長度(24，28)伸出超過填料盒(14)的一個軸向端部(22)。
文檔編號F16K49/00GK1422370SQ01807950
公開日2003年6月4日 申請日期2001年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月13日
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