本實(shí)用新型總體上涉及用于調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝設(shè)備的工藝流體流動(dòng)的調(diào)節(jié)閥，尤其是工藝生產(chǎn)設(shè)備如釀酒廠、石化設(shè)備、核設(shè)備、具有防爆覆蓋層的生產(chǎn)工藝設(shè)備等的調(diào)節(jié)閥。

背景技術(shù)：

根據(jù)前言類型的調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝設(shè)備的工藝流體流動(dòng)。在此，調(diào)節(jié)閥可以配屬有氣動(dòng)式位置調(diào)節(jié)器，其借助輔助氣壓動(dòng)力控制使調(diào)節(jié)閥進(jìn)入期望調(diào)節(jié)位置的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。

該調(diào)節(jié)閥具有閥殼體，閥殼體具有進(jìn)口、出口和沿縱軸線延伸于兩者之間的通道，工藝流體應(yīng)流過該通道。閥芯件如閥錐可移動(dòng)地安裝在閥殼體內(nèi)以便根據(jù)位置調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)擴(kuò)大、縮小或關(guān)閉所述通道。在閥殼體內(nèi)單獨(dú)安裝有閥部件，在此該閥部件可以是實(shí)際的閥座或閥盒，閥芯件在通道關(guān)閉時(shí)抵靠在閥座上，閥盒確定流過所述通道的規(guī)定流通量。因?yàn)闉榱吮苊庠陂y部件和閥殼體之間的泄漏而已知的是在閥殼體和閥部件之間設(shè)置安裝有密封的環(huán)槽形密封件容納部。密封件容納部由閥部件和閥殼體界定。

這樣的調(diào)節(jié)閥例如由EP1800040B1公開并且包括由具有第一熱脹系數(shù)的材料構(gòu)成的閥殼體，在閥殼體上安裝有由具有不同的第二熱脹系數(shù)的材料構(gòu)成的閥部件。恰好在有溫差時(shí)的不同膨脹行為情況下足夠好的密封是重要的，其也可以補(bǔ)償待密封構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。為了補(bǔ)償閥殼體和閥部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，密封件容納部還配設(shè)有保持機(jī)構(gòu)，其將密封圈在密封件容納部內(nèi)保持在軸向固定的位置上。該保持機(jī)構(gòu)可以根據(jù)各種實(shí)施方式或是由附加定位圈如卡圈構(gòu)成，或是由閥殼體內(nèi)或閥部件內(nèi)的掏空槽構(gòu)成。在另一個(gè)實(shí)施方式中，附加設(shè)有待擰緊的定位環(huán)件，其給密封件提供軸向止擋。EP1800040B1的所有變型實(shí)施方式的共同點(diǎn)是在兩個(gè)軸向上都起效的密封件容納部界定或密封保持定位通過閥殼體或閥部件來實(shí)現(xiàn)。這雖然在密封體的密封無損安裝中帶來了優(yōu)點(diǎn)，但在此結(jié)構(gòu)中需要更高的構(gòu)造成本，尤其為了實(shí)現(xiàn)密封的保持定位功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的任務(wù)是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，尤其提供一種用于調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝設(shè)備的調(diào)節(jié)閥，其使得密封件容納部在結(jié)構(gòu)上變得簡單，尤其不需要用于密封件的自身保持機(jī)構(gòu)。

對(duì)此，規(guī)定一種用于調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝設(shè)備的工藝流體流動(dòng)的調(diào)節(jié)閥，其尤其通過氣動(dòng)式位置調(diào)節(jié)器被操作，氣動(dòng)式位置調(diào)節(jié)器例如在理論值/實(shí)際值分析后將氣動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)送給應(yīng)操作該調(diào)節(jié)閥的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。工藝流體通常對(duì)環(huán)境和人類非常危險(xiǎn)，因而一個(gè)主要任務(wù)就是如此設(shè)計(jì)該調(diào)節(jié)閥，使得侵蝕性介質(zhì)即便在不同的工作負(fù)荷(如大溫度范圍)情況下也不會(huì)流出。該調(diào)節(jié)閥包括:閥殼體，該閥殼體具有進(jìn)口、出口和沿縱軸線在所述進(jìn)口和所述出口之間延伸的通道；待安裝到所述閥殼體上的閥部件，如閥座和/或閥盒；環(huán)槽形的密封件容納部，該密封件容納部由所述閥部件和所述閥殼體界定；以及安裝到所述密封件容納部中的密封件；所述閥部件和所述閥殼體分別形成沿徑向突出的用于形成所述環(huán)槽形的所述密封件容納部的臺(tái)階部，其中這兩個(gè)臺(tái)階部均在軸向上界定所述密封件容納部。

調(diào)節(jié)閥是生產(chǎn)工藝設(shè)備的工藝流體管路的一部分并且包括閥殼體，閥殼體具有供工藝流體流進(jìn)入閥殼體的進(jìn)口并具有出口。通道沿閥殼體縱軸線在進(jìn)口和出口之間延伸，閥芯件可以通過調(diào)節(jié)來相應(yīng)擴(kuò)大和縮小通道橫截面。閥芯件可以與固定在閥殼體上的閥部件合作，該閥部件例如能以閥座形式構(gòu)成或由閥盒構(gòu)成。閥盒可以包含閥座。

閥部件是相對(duì)于閥殼體單獨(dú)制造的構(gòu)件并且將安裝在閥殼體上。為了避免在閥部件和閥殼體之間的工藝流體流出而設(shè)有環(huán)槽形的密封件容納部，其尤其在結(jié)構(gòu)上只由所述閥部件和閥殼體界定。密封件被安裝在密封件容納部中以避免泄漏。根據(jù)本實(shí)用新型，該閥部件和閥殼體部分別形成一個(gè)徑向凸出的臺(tái)階部以構(gòu)成環(huán)槽形的密封件容納部，在此，兩個(gè)臺(tái)階部分別在軸向上界定該密封件容納部。可行的是該密封件容納部由四個(gè)側(cè)壁界定，其中這四個(gè)側(cè)壁一半由閥部件構(gòu)成且一半由閥殼體構(gòu)成(2:2)。根據(jù)本實(shí)用新型，在閥部件和閥殼體之間沒有用于形成密封件容納部的主要構(gòu)件。所述閥部件和閥殼體兩者分別形成一個(gè)環(huán)繞的密封線并且在軸向上且也優(yōu)選在徑向上界定出密封空間，在密封空間中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的密封線。除了簡單安裝外，還明顯降低了加工成本，在此，不需要用于密封件(就像總是也能設(shè)計(jì)成那樣)的附加保持機(jī)構(gòu)。事實(shí)還表明，即便在溫度波動(dòng)大時(shí)也良好保持了密封功能，這是因?yàn)樗雒芊饧诿芊饧菁{部內(nèi)提供了調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)區(qū)，該調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)區(qū)尤其可以在造成(因溫差而出現(xiàn)在閥殼體和閥部件之間)的運(yùn)動(dòng)顯著時(shí)被所述密封件利用。該密封件可以是例如由彈性體材料構(gòu)成的單獨(dú)密封圈，或者由硬彈性材料如金屬構(gòu)成，或者由彈性體材料與偏置件所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)組合體構(gòu)成，該偏置件朝向密封面產(chǎn)生偏置力，該偏置力在密封彈性材料所安置的接觸區(qū)中作用。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，該密封件容納部在徑向上由所述閥部件和閥殼體的各自環(huán)繞的尤其呈筒形的界定壁部來界定。此時(shí)，所述界定壁部可以尤其在所述臺(tái)階部和無臺(tái)階的軸向端之間以理想的筒形形成，就是說沒有尤其用于固定密封件的凹陷部。所述界定壁部優(yōu)選關(guān)于縱軸線相互同心布置，在此，同心的界定壁部的徑向距離確定了該環(huán)槽形的密封件容納空間的徑向?qū)挾?。該密封件容納部的尤其在周向上不變的橫截面可以通過相互成矩形的且由所述臺(tái)階部和界定壁部限定的側(cè)壁來確定。在此，相互垂直的一對(duì)側(cè)壁形成由所述閥部件對(duì)密封件容納部的界定，另一對(duì)側(cè)壁由該閥殼體構(gòu)成。

在本實(shí)用新型的一個(gè)改進(jìn)方案中，該密封件容納部在軸向上只通過所述閥部件和閥殼體的臺(tái)階部的相對(duì)的徑向側(cè)面來界定。尤其是該密封件容納部在徑向上只通過軸向延伸的界定壁部來界定。

在本實(shí)用新型的一個(gè)改進(jìn)方案中，為了將閥部件安裝在閥殼體上，所述閥部件關(guān)于閥殼體可以軸向伸縮套合。閥部件和閥殼體的這種伸縮套合也可以在與各自臺(tái)階部對(duì)置的自由端被構(gòu)造成沒有相應(yīng)的徑向取向的臺(tái)階部范圍內(nèi)是可行的。閥部件相對(duì)于閥殼體的可伸縮移動(dòng)性例如可以通過結(jié)構(gòu)止擋來如此限定，即形成該密封件容納部的預(yù)定的軸向距離。

在本實(shí)用新型的一個(gè)改進(jìn)方案中，所述閥部件和閥殼體的各自臺(tái)階部分別由具有所述閥部件/閥殼體的各自其它相鄰的組成部分的一塊材料制造。所述組成部分例如也可以構(gòu)成各自的界定壁部。在本實(shí)用新型的一個(gè)特殊實(shí)施方式中，用于閥殼體的材料的熱脹系數(shù)不同于用于閥部件的材料的熱脹系數(shù)。顯然，也可以考慮將相同類型的材料用于所述閥殼體和閥部件。在一個(gè)替代實(shí)施方式中，這些臺(tái)階部也能以單獨(dú)盤形件或其它構(gòu)型構(gòu)件的形式實(shí)現(xiàn)，其被單獨(dú)地例如通過螺釘安裝在所述閥部件和/或閥殼體上。所述臺(tái)階部和閥部件或閥殼體形成一個(gè)傳力結(jié)構(gòu)單元。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，該密封件容納部在軸向上如此設(shè)定尺寸且所述密封就密封件容納部的尺寸設(shè)定而言被如此調(diào)整適配，即，在密封件安裝在密封件容納部中結(jié)束后，所述密封件且尤其是其彈性的可變形的密封體布置成距兩個(gè)臺(tái)階部都有一段優(yōu)選同樣大小的軸向距離。在所述密封件和軸向距離之間優(yōu)選有環(huán)繞的氣隙。顯然，該軸向距離在調(diào)節(jié)閥的某種運(yùn)行狀態(tài)下因?yàn)樗雒芊饧倪\(yùn)動(dòng)或膨脹而被消除并且可能隨之出現(xiàn)在密封與各自臺(tái)階部之間的接觸。但在正常的運(yùn)行狀態(tài)下或緊接在安裝之后如此布置所述密封，即，不存在與臺(tái)階部的接觸，以便給所述密封件提供在兩個(gè)軸向上的活動(dòng)自由度。

另外，替代地或補(bǔ)充地可以如此設(shè)定所述密封件容納部和密封件的尺寸，即，所述密封件且尤其是可彈性變形的密封體能在彼此相反的兩個(gè)軸向上(從安裝位置起)在密封槽內(nèi)擴(kuò)張和/或運(yùn)動(dòng)，以便尤其軸向接觸到所述閥殼體和閥部件的沿縱軸向界定該密封件容納部的且沿徑向延伸的臺(tái)階部。還顯然的是，在調(diào)節(jié)閥的極端運(yùn)行狀況下，尤其當(dāng)存在強(qiáng)烈的膨脹作用時(shí)，完全可能隨之出現(xiàn)在臺(tái)階部和密封件之間的軸向接觸。任何情況下，在安裝結(jié)束后都應(yīng)有密封件能軸向膨脹的可能性，以便能補(bǔ)償例如在閥殼體和閥部件之間的由熱引起的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

此時(shí)要注意，由所述閥部件和閥殼體構(gòu)成的密封件容納部被設(shè)計(jì)成沒有任何保持機(jī)構(gòu)，除非是指界定壁部和臺(tái)階部。

在所述密封件安裝結(jié)束后，所述密封件優(yōu)選完全環(huán)繞密封接觸所述密封壁的軸向延伸的界定壁部。即使在可能由閥殼體和閥部件的不同熱脹系數(shù)促成所述密封軸向運(yùn)動(dòng)和/或擴(kuò)張時(shí)，也保持所述界定壁部和密封件之間的密封接觸。

在所述密封件和臺(tái)階部之間的兩個(gè)軸向距離之和優(yōu)選應(yīng)該大于在預(yù)定的尤其是最大的操作溫差情況下的所述閥部件和閥殼體的軸向熱膨脹，在此，所述閥部件的和閥殼體的熱脹系數(shù)是不同的且是預(yù)知的。在本實(shí)用新型的一個(gè)可能實(shí)施方式中，緊接在安裝之后的在所述密封件和相應(yīng)臺(tái)階部之間的軸向距離可以大于0.5mm或1mm和/或小于5mm或3mm。

該軸向距離優(yōu)選被設(shè)計(jì)成如此補(bǔ)償因溫度波動(dòng)而引發(fā)的閥部件或閥殼體的運(yùn)動(dòng)，即，在操作中出現(xiàn)的溫度范圍內(nèi)避免所述密封件與臺(tái)階部建立接觸。

在本實(shí)用新型的一個(gè)改進(jìn)方案中，在閥部件安裝在閥殼體上的狀態(tài)下，徑向延伸的環(huán)槽形的密封件容納部和所述閥部件和閥殼體的徑向分界的界定壁部呈筒形且相互同心布置，其中，尤其是筒形的壁面沒有凹空部，因而可以沿著各自界定壁部移動(dòng)所述密封件。

在本實(shí)用新型的一個(gè)改進(jìn)方案中，該密封件容納部的尤其配屬于閥部件的內(nèi)界定壁部一方面在徑向朝外突出的臺(tái)階部處結(jié)束，另一方面在構(gòu)成內(nèi)界定壁部的構(gòu)件(如閥部件或閥殼體)的軸向一端以徑向朝內(nèi)突出的階梯結(jié)束。通過這種方式保證了該密封件能順利地沿內(nèi)界定壁部被推移向密封件容納部或密封位置。

替代地或補(bǔ)充地，該密封件容納部的尤其配屬于該閥殼體的外界定壁部一方面可以在徑向朝內(nèi)突出的臺(tái)階部處結(jié)束，另一方面在構(gòu)成外界定壁部的構(gòu)件(如閥殼體或閥部件)的軸向一端以徑向朝外突出的階梯結(jié)束，從而所述密封件可以尤其基本上沒有徑向距離地在徑向端被安裝在該密封件容納部中。

在本實(shí)用新型的一個(gè)改進(jìn)方案中，與該密封件容納部相接和/或相鄰地分別形成閥部件和閥殼體的安裝部，該安裝部例如由螺紋實(shí)現(xiàn)。

該安裝部用于將該閥部件固定安裝在該閥殼體上。

在本實(shí)用新型的一個(gè)改進(jìn)方案中，所述密封件具有呈密封圈形式的密封體，其在周向上完全環(huán)繞。該密封圈可以由彈性體材料如PTFE和/或由金屬如鋼、鋁等構(gòu)成。該密封圈可以具有基本呈O形、C形、U形或V形的橫截面。

另外，該密封件可以具有由剛性材料如塑料、金屬等構(gòu)成的擴(kuò)張彈簧。該擴(kuò)張彈簧應(yīng)該將尤其由彈性體材料構(gòu)成的密封體彈性偏置至該密封件容納部的界定壁部以形成所期望的環(huán)繞的密封線或密封面。在此，例如擴(kuò)張彈簧可以具有基本呈O形、C形、U形或V形的橫截面。

附圖說明

其它的優(yōu)點(diǎn)、性能和特征通過以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式的描述來說明，其中：

圖1示出本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)閥的第一實(shí)施方式的橫剖視圖；

圖2示出本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)閥的第二實(shí)施方式；以及

圖3示出設(shè)置在閥殼體和閥部件之間的密封件的橫剖視圖。

附圖標(biāo)記列表

1 調(diào)節(jié)閥；

3 閥殼體部；

5 閥座；

11 開孔；

13 閥盒；

15 螺紋連接；

17，23 臺(tái)階部；

21 外界定壁部；

25 內(nèi)界定壁部；

27 密封件容納部；

31 密封件；

35 密封體；

37 尖齒；

41 擴(kuò)張彈簧；

43,45 自由端；

51 部分；

a 軸向距離；

A 軸向；

R 徑向。

具體實(shí)施方式

在圖1中示出了具有主要部件的本實(shí)用新型調(diào)節(jié)閥的第一實(shí)施方式，在此，為了簡化視圖起見而沒有詳細(xì)示出整個(gè)閥殼體，也沒有詳細(xì)示出調(diào)節(jié)閥的閥芯件。但它們?cè)谶M(jìn)一步描述中至少被共同考慮進(jìn)來。

在圖1中，調(diào)節(jié)閥總體帶有附圖標(biāo)記1。調(diào)節(jié)閥1作為主要組成特征部包括閥殼體部3和閥盒13，閥座5借助螺紋連接15安裝在閥盒上。閥座5通過相應(yīng)的開孔11被安裝到閥殼體部3中。

未詳細(xì)示出的閥芯件活動(dòng)地安裝在閥盒13內(nèi)，以擴(kuò)張、縮小且尤其是完全關(guān)閉調(diào)節(jié)閥的通道(未詳細(xì)示出)。

閥殼體部3相對(duì)于閥座5在徑向外部包圍地布置且包括徑向朝內(nèi)的臺(tái)階部17，該臺(tái)階部就相對(duì)于調(diào)節(jié)閥1外側(cè)的閥殼體壁厚而言地設(shè)置。與臺(tái)階部17相接地設(shè)有沿軸向A延伸的呈筒形的界定壁部21。臺(tái)階部17的朝向內(nèi)側(cè)的表面也呈理想筒形。

閥座5相對(duì)于界定壁部21被伸縮地推入閥殼體部3的開孔11中并且構(gòu)成徑向朝外的臺(tái)階部23，該臺(tái)階部從沿軸向A延伸的內(nèi)界定壁部25起徑向向外突出。

閥座5的臺(tái)階部23以及閥殼體部3的臺(tái)階部17在軸向A上界定了橫截面呈矩形的密封件容納部27，密封件31設(shè)置在密封件容納部中以使工藝流體不會(huì)沿縫隙33和界定壁部21、25流出。如圖3詳細(xì)所示的密封件31包括橫截面呈叉形的密封體35，其具有兩個(gè)環(huán)繞的尖齒37，所述尖齒借助徑向擴(kuò)張彈簧41被壓靠到界定壁部25、21上。密封體35由彈性體材料如PTFE構(gòu)成，而擴(kuò)張機(jī)構(gòu)由金屬圈構(gòu)成。為此可以設(shè)置以下金屬圈，即，其橫截面呈O形、C形、U形或者V形。

如圖1所示，密封件容納部27在結(jié)構(gòu)上在軸向A上既由閥座5界定，也由閥殼體部3界定(因?yàn)榕_(tái)階部17、23)。在徑向上，密封件容納部27通過筒形的外界定壁部21和內(nèi)界定壁部25來界定。

另外，如圖1所示，密封件31如此居中安置在密封件容納部27內(nèi)，即，形成距臺(tái)階部23或17的側(cè)面的軸向距離a。軸向距離a優(yōu)選是一樣大小并且允許密封件31可對(duì)于閥座和/或閥殼體部3運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)軸向距離之和應(yīng)該大于閥座5和閥殼體部3的熱膨脹差(在熱脹系數(shù)不同的情況下)。軸向距離a例如可以至少為0.5mm或1mm，視調(diào)節(jié)閥1的直徑怎樣形成而定。軸向距離a可以被設(shè)計(jì)成根據(jù)調(diào)節(jié)閥1的直徑而不超過5mm或3mm。

因?yàn)殚y座5以及閥殼體部3可能具有不同的熱脹系數(shù)，因此可以實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)構(gòu)件之間的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)因密封件31在密封件容納部中無止擋的軸向布置而容易被平衡掉。在這里，可以通過閥座的軸向自由端或閥殼體部3的軸向自由端45實(shí)現(xiàn)密封31的簡單安裝。不需要擴(kuò)展該密封件31以越過軸向端。

密封件31優(yōu)選能關(guān)于兩個(gè)界定壁部25、21中的一者是尺寸不足或超尺寸設(shè)計(jì)的，以提供將環(huán)繞密封面的彈性擴(kuò)張件41徑向偏置到界定壁部21、25上的作用。

如上所示，閥盒13借助螺紋結(jié)構(gòu)被安裝在閥座5的突入調(diào)節(jié)閥殼體內(nèi)的部分51上，在此，閥座5的部分51具有內(nèi)螺紋，而閥盒在對(duì)應(yīng)部分上具有外螺紋。

根據(jù)圖2的實(shí)施方式與根據(jù)圖1的實(shí)施方式的區(qū)別僅在于閥盒13在閥座5上的擰緊，做法是，閥座5的部分51具有外螺紋，而閥盒13在相應(yīng)部分上具有內(nèi)螺紋，因而，對(duì)于相同的或同樣的零部件采用了與圖1中的相同的附圖標(biāo)記，以簡化附圖說明的易讀性。

在以上說明、附圖和權(quán)利要求書中公開的特征不僅單獨(dú)地而且就任何組合形式而言對(duì)于以各不同的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型來說都可能是有意義的。