液體閥的制作方法
【專利摘要】一種液體閥（1)包括由金屬合金制成的殼體(3)和轉(zhuǎn)動體（17)。殼體（3)限定具有沿著周向腔壁（14)的至少兩個閥端口（12、13)的圓柱形閥腔（4)。轉(zhuǎn)動體（17)能旋轉(zhuǎn)地位于閥腔（4)內(nèi)部，并包括能夠密封接觸周向腔壁（14)并能夠一次完全阻擋所述閥端口（12、13)之一的外圍弧形部分（21)，其中所述轉(zhuǎn)動體（17)以所述弧形部分(21)被永久偏壓為鄰接抵靠周向腔壁（14)的方式位于閥腔（4)內(nèi)部。所述弧形部分（21)包括至少使所述殼體（2)和所述轉(zhuǎn)動體（17)的微觀結(jié)構(gòu)上相似的區(qū)域的接觸最小化的機構(gòu)。
【專利說明】液體閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種液體閥，該液體閥包括殼體和轉(zhuǎn)動體，殼體限定具有沿著周向腔壁的至少兩個閥端口的圓柱形閥腔，轉(zhuǎn)動體能旋轉(zhuǎn)地位于所述閥腔的內(nèi)部并包括能夠密封接觸周向腔壁且一次完全阻擋所述閥端口之一的外圍弧形部分，其中轉(zhuǎn)動體以所述弧形部分被永久偏壓為鄰接抵靠周向腔壁的方式位于所述閥腔內(nèi)部。

【背景技術(shù)】
[0002]在已公布的文獻W001/86179A1中描述了根據(jù)前序部分的液體閥。更具體而言，在所述文獻中披露的液體閥為用于調(diào)節(jié)管路系統(tǒng)中的液體流動的混合閥。根據(jù)該文獻，對轉(zhuǎn)動體的偏壓通過轉(zhuǎn)動體上離心布置的O形環(huán)座與殼體內(nèi)部的居中布置的O形環(huán)座的協(xié)作來實現(xiàn)。當然，也可借助其它方法來引起所述偏壓。不管怎樣，所述偏壓改善了混合閥的密封性，這在所述閥端口之一將被完全阻擋的場合是非常有用的。
[0003]實際上，已經(jīng)顯示，如果一段時間不被旋轉(zhuǎn)，則已知混合閥的轉(zhuǎn)動體往往會卡住。對此而言，所認為的附帶原因是所述偏壓往往擠壓由混合閥控制并因此填充其內(nèi)部并稍微潤滑其壁的所有的液體遠離壁弧形界面。因此，解決該問題的已知方法是根據(jù)不顧及實際需要的維護計劃不時地旋轉(zhuǎn)混合閥的轉(zhuǎn)動體，以改變閥裝配本身。在手動操作的閥中，這明顯不是非常可行的，而在自動操作的閥中，頻繁的操作涉及將增加的應(yīng)力施加到所使用的控制設(shè)備以及混合閥。
實用新型內(nèi)容
[0004]在這種背景下，本實用新型的目的是改善根據(jù)前序部分的液體閥，以允許延長固定操作循環(huán)而沒有液體閥的轉(zhuǎn)動體卡住并由此液體閥出故障的風(fēng)險。
[0005]根據(jù)本實用新型，在根據(jù)前序部分的液體閥中，該目的由于以下原因而被實現(xiàn):所述殼體由金屬合金制成，所述轉(zhuǎn)動體由金屬合金制成，并且所述弧形部分包括至少使所述殼體和所述轉(zhuǎn)動體的微觀結(jié)構(gòu)上相似的區(qū)域的接觸最小的機構(gòu)。
[0006]由 申請人:所做的試驗顯示，根據(jù)前序部分的閥的殼體和轉(zhuǎn)動體中相似金屬合金之間的接觸為閥故障的主要原因。 申請人:認為，這是由殼體和轉(zhuǎn)動體的金屬合金之間的一些微觀結(jié)構(gòu)上的相互作用引起的，并且對基于該假設(shè)的解決方案的進一步的試驗已證明，使所述殼體和所述轉(zhuǎn)動體的微觀結(jié)構(gòu)上相似的區(qū)域之間的接觸最小化的發(fā)明構(gòu)思的確減輕了該問題。
[0007]根據(jù)優(yōu)選實施例，所述機構(gòu)包括由與所述殼體不同的金屬合金制成的轉(zhuǎn)動體。冶金學(xué)上不同的金屬合金具有不同的微觀結(jié)構(gòu)， 申請人:認為該不同的微觀結(jié)構(gòu)使得相接觸的表面不太可能相互作用，由此轉(zhuǎn)動體不太可能會卡在殼體內(nèi)部。
[0008]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)動體的金屬合金比所述殼體的金屬合金硬。出于可行的原因，這是最方便的選擇，由于殼體通常首先被鑄造，而轉(zhuǎn)動體經(jīng)常從具有更致密微觀結(jié)構(gòu)的拉制金屬棒開始加工，即使由相同的金屬合金制成。
[0009]根據(jù)優(yōu)選實施例，轉(zhuǎn)動體的金屬合金為第一黃銅合金，而殼體的金屬合金為第二金屬合金，所述第一黃銅合金比所述第二黃銅合金硬。使用有這種關(guān)系的合金是有利的。
[0010]根據(jù)另一實施例，所述轉(zhuǎn)動體的金屬合金為不銹鋼合金，而所述殼體的金屬合金為黃銅合金。由于根據(jù)前序部分的混合閥中的轉(zhuǎn)動體以偏壓的方式位于殼體內(nèi)部，所以使用這種極其不同的金屬合金是可能的，這意味著必須具有一定的承受間隙。
[0011]根據(jù)另一實施例，所述機構(gòu)包括由硬質(zhì)涂層覆蓋的轉(zhuǎn)動體。本領(lǐng)域技術(shù)人員具有關(guān)于若干可應(yīng)用的硬質(zhì)涂層的知識，諸如Nedox' Nedox^*層包括化學(xué)鍍鎳以及金屬表面的氟塑料涂層，并導(dǎo)致具有低摩擦力的硬的耐用表面。
[0012]根據(jù)又一實施例，所述機構(gòu)包括鍍有硬質(zhì)金屬的轉(zhuǎn)動體。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員具有關(guān)于若干可應(yīng)用的硬質(zhì)金屬的知識，諸如鉻或鈦。
[0013]根據(jù)接下來的解決問題的不同的方法，所述機構(gòu)包括具有弧形部分的轉(zhuǎn)動體，該弧形部分在中心凹入。通過僅使弧形部分的中心部分凹入，對著殼體的密封功能能夠通過弧形部分的邊緣部分來保持，所述邊緣部分與殼體具有的接觸面積明顯小于不具有這種凹部的整個弧形部分與殼體會具有的接觸面積。
[0014]優(yōu)選地，在后一實施例中，所述弧形部分在中心以弧形方式凹入。這是優(yōu)選的，因為通過在車床上加工轉(zhuǎn)動體易于實現(xiàn)這種凹部，其中轉(zhuǎn)動體被夾持為稍微偏心，從而凹入的弧形形狀被形成為相對于弧形部分本身為離心的。
[0015]可替代地，在所述后一實施例中，所述弧形部分在中心以平面方式凹入。這是有利的，因為這種凹部容易制造，這次借助用于將所述弧形部分的中心部分簡單切除的銑床。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]在下面，參照必須的附圖描述根據(jù)本實用新型的液體閥的優(yōu)選實施例，其中:
[0017]圖1以透視圖示出混合閥，其中某些部分出于說明的原因被拆去；
[0018]圖2以剖視圖示出圖1的混合閥；和
[0019]圖3以放大視圖示出圖2的細節(jié)III。

【具體實施方式】
[0020]附圖中例示的混合閥I意欲用于對管路系統(tǒng)中的液體的流動進行調(diào)節(jié)。借助雙箭頭2在附圖的圖1和圖2中象征性地例示這樣的管路系統(tǒng)，雙箭頭2還指示可能的流動方向。
[0021]混合閥I包括限定圓柱形的閥腔4的殼體3。在附圖中，閥腔4的底部由平坦的殼體壁5封閉，而閥腔4的頂部由插入所述頂部中的圓形盤6封閉。盤6通過O形環(huán)7與殼體3實現(xiàn)密封，并用于通過兩個另外的O形環(huán)9、10以防漏的方式用作操作軸8的軸頸(journal)。操作軸8被連接到如所示的用于手動的閥控制的把手11，或者被連接到用于自動的閥控制的伺服單元。
[0022]混合閥I的閥腔4包括沿著周向腔壁14的三個端口 12、13，三個端口 12、13中的僅兩個被例示在附圖中。三個端口 12、13被布置在圍繞周向腔壁14的相同高度上，并通過殼體3的連接件15、16被連接到上面提及的管路系統(tǒng)2，其中在附圖中未示出的端口與關(guān)聯(lián)的連接件實際上正好與附圖中后部端口 13相對。所有三個端口 12、13的尺寸為使得周向腔壁14的完整部分仍然圍繞所有三個端口 12、13。
[0023]轉(zhuǎn)動體17能旋轉(zhuǎn)地位于在混合閥I的腔4的內(nèi)部。如附圖中例示的，轉(zhuǎn)動體17的整體形狀為圓柱形，并具有盤狀圓形頂壁18和盤狀圓形底壁19。它們通過扇形(pie pieceshaped)柱體20彼此連接，扇形柱體20具有在轉(zhuǎn)動體17的中心的尖端，并在外部終止于外圍弧形部分21。弧形部分21與頂壁18和底壁19的外輪廓對準，從而形成轉(zhuǎn)動體17的所述整個圓柱形形狀的一部分的連續(xù)壁表面產(chǎn)生。在周向方向，弧形部分21具有超過周向腔壁14中的端口 12、13的相應(yīng)尺寸的尺寸，以便弧形部分21 —次能夠完全覆蓋這些端口
12、13 之一。
[0024]頂壁18和底壁19的直徑稍微小于(小百分之幾毫米)閥腔4的直徑，這意味著轉(zhuǎn)動體17自由配合在其中。
[0025]如在附圖中可見，頂壁18在其頂部包括圓柱形平臺22，而底壁19在其下方包括圓柱形平臺23。所述平臺22、23具有比頂壁18和底壁19本身小的直徑，并相對于頂壁18和底壁19離心布置，其中心彼此對準并相對于頂壁18和底壁19本身的中心沿遠離所述弧形部分21的方向稍微移動(十分之幾毫米)。平臺22、23適于保持用于將轉(zhuǎn)動體17能旋轉(zhuǎn)地安置在閥腔4內(nèi)部的O形環(huán)24、25，其中它們的離心導(dǎo)致轉(zhuǎn)動體17的所述弧形部分21永久偏壓為鄰接抵靠周向腔壁14。
[0026]如在附圖中所示，頂部平臺22具有上部槽26，該上部槽26的形狀適于非旋轉(zhuǎn)地接合所述操作軸8的驅(qū)動器27，以便通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動體17手動或自動控制所述混合閥1，以使三個端口 12、13被全部或部分打開或者被關(guān)閉。
[0027]到目前為止，上面描述的混合閥I的技術(shù)特征明顯落入文獻W001/86179A1的范圍內(nèi)。使根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例和所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有其它實施例的混合閥I真正不同的是所述弧形部分21包括至少使所述殼體3和所述轉(zhuǎn)動體17的微觀結(jié)構(gòu)上相似的區(qū)域的接觸最小化的機構(gòu)。
[0028]在優(yōu)選實施例中，這由于如下方面而實現(xiàn):所述殼體3由金屬合金制成，所述轉(zhuǎn)動體17由金屬合金制成以及所述轉(zhuǎn)動體17由與所述殼體3不同的金屬合金制成。以該方式，殼體3和轉(zhuǎn)動體17的金屬合金之間的微觀結(jié)構(gòu)上的相互作用，或者更明確地，閥腔4的周向腔壁14和轉(zhuǎn)動體17的弧形部分21之間的微觀結(jié)構(gòu)上的相互作用受到限制，并且閥的功能明顯改善。用于殼體3和轉(zhuǎn)動體17的優(yōu)選金屬合金組合的一個示例包括不同的黃銅合金，諸如用于殼體3的較軟的CW602合金和用于轉(zhuǎn)動體17的較硬的CW713合金。
[0029]顯而易見的是，上述混合閥I的布局可以不同的方式改變，尤其是當針對用于偏壓轉(zhuǎn)動體17的方案時。此外，顯而易見的是，混合閥的端口 12、13的數(shù)量可超過三個，然而，三個是本領(lǐng)域中最常用的數(shù)量。
[0030]上述優(yōu)選實施例涉及一種混合閥形式的液體閥。然而，本實用新型不限制于這種液體閥，而是也能夠應(yīng)用于截流閥和分流閥。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員認識到，當針對液體閥本身的布局時和當針對閥材料的選擇時，根據(jù)本實用新型的液體閥均能在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)以多種方式改變。
【權(quán)利要求】
1.一種液體閥(I)，包括殼體⑶和轉(zhuǎn)動體(17)，所述殼體(3)限定具有沿著周向腔壁(14)的至少兩個閥端口(12、13)的圓柱形閥腔(4)，所述轉(zhuǎn)動體(17)能旋轉(zhuǎn)地位于所述閥腔(4)內(nèi)部并包括能夠密封接觸所述周向腔壁(14)且能夠一次完全阻擋所述閥端口(12、13)之一的外圍弧形部分(21)，其中所述轉(zhuǎn)動體(17)以所述弧形部分(21)被永久偏壓為鄰接抵靠所述周向腔壁(14)的方式位于所述閥腔(4)內(nèi)部， 其特征在于， 所述殼體(3)由金屬合金制成； 所述轉(zhuǎn)動體(17)由金屬合金制成；并且 所述弧形部分(21)包括至少使所述殼體(3)和所述轉(zhuǎn)動體(17)的微觀結(jié)構(gòu)上相似的區(qū)域之間的接觸最小化的機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體閥(I)，其中所述機構(gòu)包括由與所述殼體(3)不同的金屬合金制成的轉(zhuǎn)動體(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體閥(I)，其中所述轉(zhuǎn)動體(17)的金屬合金比所述殼體(3)的金屬合金硬。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體閥(I)，其中所述轉(zhuǎn)動體(17)的金屬合金為第一黃銅合金，而所述殼體(3)的金屬合金為第二黃銅合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體閥(1)，其中所述轉(zhuǎn)動體(17)的金屬合金為不銹鋼，而所述殼體(3)的金屬合金為黃銅合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體閥(I)，其中所述機構(gòu)包括由硬質(zhì)涂層覆蓋的轉(zhuǎn)動體(17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體閥(I)，其中所述機構(gòu)包括鍍有硬質(zhì)金屬的轉(zhuǎn)動體(17)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、6、7中任一項所述的液體閥(I)，其中所述機構(gòu)包括具有弧形部分(21)的轉(zhuǎn)動體(17)，所述弧形部分(21)在中心凹入。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液體閥(1)，其中所述弧形部分(21)在中心以弧形方式凹入。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液體閥(I)，其中所述弧形部分(21)在中心以平面方式凹入。
【文檔編號】F16K5/08GK204025731SQ201420056865
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月29日
【發(fā)明者】約納斯·戴維松 申請人:Esbe集團