本發(fā)明的主題是一種用于分配流體的龍頭閥的主閥芯。用于流體的通道延伸穿過(guò)該主閥芯。主閥芯還包括閥座，該閥座設(shè)計(jì)成與龍頭閥的主閥體配合，以控制通過(guò)通道的流體流量。主閥芯還包括用于將主閥芯連接到龍頭閥的外螺紋。本發(fā)明的其他主題是：一種包括主閥芯和用于該主閥芯的螺紋接收件的裝置，所述螺紋接收件可固定在龍頭閥殼體內(nèi)部；以及一種包括該裝置的龍頭閥。

背景技術(shù)：

1、這種主閥芯的使用在現(xiàn)有技術(shù)中基本是已知的。該主閥芯可以通過(guò)外螺紋而旋擰到位于龍頭閥殼體內(nèi)部的內(nèi)螺紋中，并以這種方式牢固地固定和定位?？梢莆坏匕惭b在龍頭閥內(nèi)部并且預(yù)張緊而抵靠閥座以進(jìn)入關(guān)閉位置中的主閥體通常可以通過(guò)控制桿來(lái)致動(dòng)，以控制通過(guò)龍頭閥的流體流。為了清潔和維護(hù)的目的，可以釋放主閥座與內(nèi)螺紋之間的螺紋連接，以將主閥芯移除，從而能夠簡(jiǎn)單地接近主閥芯或龍頭閥內(nèi)部的其它部件。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常使用標(biāo)準(zhǔn)或尖頭螺紋來(lái)進(jìn)行螺紋連接，例如側(cè)面角為60°的公制螺紋。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于該現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是提供一種用于分配流體的龍頭閥的主閥芯，該主閥芯可以以準(zhǔn)確且簡(jiǎn)單的方式定位在龍頭閥內(nèi)部。該目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求中的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。有利的實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求中詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)本發(fā)明，在截面中觀察時(shí)，外螺紋包括多個(gè)螺紋突出部，這些螺紋突出部具有外側(cè)面部分和內(nèi)側(cè)面部分，其中，螺紋突出部在外側(cè)面部分中的側(cè)面角在25°至70°的范圍內(nèi)，并且螺紋突出部在內(nèi)側(cè)面部分中的側(cè)面角小于20°。此外，外螺紋的螺紋節(jié)距大于在側(cè)面部分之間的連接部處測(cè)量的螺紋突出部的寬度的2倍。

2、首先，解釋一下在本發(fā)明的上下文中使用的一些術(shù)語(yǔ)。在本公開(kāi)的上下文中，術(shù)語(yǔ)“流體”可以表示液態(tài)、氣態(tài)或者甚至混合相的物質(zhì)。流體尤其可以是燃料。

3、所考慮的穿過(guò)外螺紋的截面延伸穿過(guò)中心軸線，該中心軸線居中定位在外螺紋內(nèi)部并且沿著外螺紋的旋入方向延伸。螺紋突出部由螺紋凸起形成，該螺紋凸起在螺紋芯的外周邊上圍繞中心軸線以螺旋的方式延伸。相對(duì)于外螺紋的中心軸線，外側(cè)面部分比內(nèi)側(cè)面部分布置得更靠近外側(cè)。在從內(nèi)部到外部的路徑中，側(cè)面角在側(cè)面部分之間的連接部處發(fā)生變化。因此，在該連接部處，外側(cè)面部分的螺紋側(cè)面與內(nèi)側(cè)面部分的螺紋側(cè)面成角度。

4、閥座的縱向方向可以與外螺紋的中心軸線重合，主閥體可以沿著閥座的縱向方向移動(dòng)以密封地關(guān)閉通道。

5、在一優(yōu)選實(shí)施方式中，外螺紋配成為單螺紋。因此，在下文中將僅提及單螺紋設(shè)計(jì)。然而，在本發(fā)明的上下文中，外螺紋的雙螺紋或多螺紋設(shè)計(jì)也是可能的。

6、當(dāng)在截面中觀察時(shí)，螺紋突出部?jī)?yōu)選地在每種情況下都具有兩個(gè)螺紋側(cè)面，這兩個(gè)螺紋側(cè)面在外側(cè)面部分和/或內(nèi)側(cè)面部分中以線性的方式延伸。在這種情況下，側(cè)面角在內(nèi)側(cè)面部分或外側(cè)面部分內(nèi)是恒定的。在螺紋突出部的外部末端上，螺紋突出部可以被弄圓或被弄平。還包括螺紋側(cè)面具有凹的彎曲部或凹口的情況。在這種情況下，可以在以線性方式延伸的螺紋側(cè)面的假想外輪廓（包絡(luò)線）之間確定側(cè)面角。

7、螺紋節(jié)距表示外螺紋的相鄰的螺紋突出部之間的間距。

8、根據(jù)本發(fā)明的螺紋突出部的形狀在外側(cè)面部分和內(nèi)側(cè)面部分的區(qū)域中具有不同的側(cè)面角，并且螺紋突出部具有的螺紋節(jié)距大于螺紋突出部的寬度，這使得可以通過(guò)外螺紋實(shí)現(xiàn)的螺紋連接具有多種有利特性。具體地，已經(jīng)表明，呈尖頭螺紋的方式且彼此成25°至70°的角度的外側(cè)面部分使得，在形成螺紋連接后能夠通過(guò)高度自鎖的方式實(shí)現(xiàn)牢固的保持。同時(shí)，與位于外側(cè)面部分上的螺紋側(cè)面相比，布置在內(nèi)側(cè)面部分中且相對(duì)于旋入方向更傾斜或者甚至可能垂直于旋入方向（側(cè)面角為0°）定位的螺紋側(cè)面在旋入過(guò)程期間能更好地傳遞力或移動(dòng)，從而使得主閥芯能沿著外螺紋的中心軸線更準(zhǔn)確地定位。

9、此外，螺紋節(jié)距大于螺紋突出部的寬度簡(jiǎn)化了在組裝期間對(duì)螺紋進(jìn)入點(diǎn)的定位，使得外螺紋能夠更容易地“螺紋連接到”合適的內(nèi)螺紋中。具體地，由于兩個(gè)螺紋突出部之間的間距較大，裝配人員可以通過(guò)以下方式容易地定位外螺紋的螺紋起始部分：沿軸向方向?qū)⑼饴菁y定位到內(nèi)螺紋上，并且然后沿與旋入方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，直到外螺紋的螺紋起始部分超過(guò)內(nèi)螺紋的螺紋進(jìn)入點(diǎn)。在超過(guò)螺紋進(jìn)入點(diǎn)后不久，外螺紋可能相對(duì)于內(nèi)螺紋沿著與螺紋節(jié)距相對(duì)應(yīng)的一區(qū)段在內(nèi)螺紋方向上移動(dòng)。由于本發(fā)明中的外螺紋的螺紋節(jié)距較大，裝配人員可以很容易地察覺(jué)到這種移動(dòng)。由此大大降低了錯(cuò)誤組裝以及與此相關(guān)的對(duì)螺紋的起始部分造成損壞或破壞的風(fēng)險(xiǎn)。

10、還可以利用以簡(jiǎn)單方式定位螺紋進(jìn)入點(diǎn)的能力而通過(guò)預(yù)定旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)精確固定的螺紋接合以及主閥芯的精確的預(yù)定軸向位置。具體地，可以規(guī)定裝配人員在定位到螺紋進(jìn)入點(diǎn)之后，必須保持預(yù)定的旋入角度，或者必須使外螺紋相對(duì)于內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)預(yù)定次數(shù)以形成螺紋連接。對(duì)軸向位置的精確調(diào)整對(duì)于龍頭閥的操作而言是尤其重要的，這是因?yàn)橹鏖y芯施加在相鄰部件（例如密封件和/或彈簧元件）上的力取決于此。

11、然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常在組裝期間使用扭矩扳手施加預(yù)定扭矩，以便以這種方式實(shí)現(xiàn)主閥芯的期望軸向位置以及期望的螺紋強(qiáng)度。然而，在本發(fā)明的上下文中，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，由于部件公差和表面條件可能會(huì)影響螺紋配合件之間的摩擦，因此扭矩的預(yù)先確定可能會(huì)導(dǎo)致軸向位置的錯(cuò)誤調(diào)整。通過(guò)能夠以簡(jiǎn)單方式定位螺紋進(jìn)入點(diǎn)（其通過(guò)規(guī)定旋入角度而實(shí)現(xiàn)精確的螺紋嚙合）以及通過(guò)設(shè)置在內(nèi)側(cè)面部分中并且定向?yàn)榇笾麓怪庇谛敕较虻穆菁y側(cè)面，可以以更精確的方式調(diào)整根據(jù)本發(fā)明的主閥芯的軸向位置以及由主閥芯施加在相鄰元件上的力。

12、在一個(gè)實(shí)施方式中，螺紋突出部在外側(cè)面部分中的側(cè)面角在40°至70°的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在55°至65°的范圍內(nèi)。此外，螺紋突出部在內(nèi)側(cè)面部分中的側(cè)面角可以小于10°，并且優(yōu)選地為（大約）0°。側(cè)面角為0°表示側(cè)面彼此平行（即垂直于中心軸線）地延伸的情況。此外，螺紋節(jié)距可以大于在側(cè)面部分之間的連接部處測(cè)量的螺紋突出部的寬度的1.6倍，并且優(yōu)選地，螺紋節(jié)距大于在側(cè)面部分之間的連接部處測(cè)量的螺紋突出部的寬度的2.5倍。此外，螺紋節(jié)距可以小于在側(cè)面部分之間的連接部處測(cè)量的螺紋突出部的寬度的6倍，并且優(yōu)選地，螺紋節(jié)距可以小于在側(cè)面部分之間的連接部處測(cè)量的螺紋突出部的寬度的3.5倍。上面已經(jīng)描述的螺紋連接的積極特性由于上述具體情況而更加相關(guān)。

13、相鄰的螺紋突出部之間的間距（螺紋節(jié)距）可以為2.5?mm至3?mm，優(yōu)選地為2.6?mm至2.9?mm，更優(yōu)選地為2.7?mm至2.8?mm。此外，在側(cè)面部分之間的連接部處測(cè)量的螺紋突出部的寬度可以在0.5?mm至1.5?mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在0.8?mm至1.4?mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在0.9至1.3?mm的范圍內(nèi)。外側(cè)面部分的高度可以為1.2?mm至1.8?mm，優(yōu)選地為1.4?mm至1.6?mm，其中，內(nèi)側(cè)面部分（25）的高度可以為0.8?mm至1.4?mm，優(yōu)選地為1?mm至1.2?mm。螺紋突出部的寬度表示在截面中觀察時(shí)螺紋突出部沿著外螺紋的中心軸線的范圍。相應(yīng)側(cè)面部分的高度表示在截面中觀察時(shí)側(cè)面部分在徑向方向（即垂直于外螺紋的中心軸線）上的范圍。外螺紋的外徑可以在例如26?mm至65?mm的范圍內(nèi)。在一優(yōu)選實(shí)施方式中，外螺紋的外徑為26?mm至36?mm，優(yōu)選地為28?mm至34?mm，更優(yōu)選地為30?mm至32?mm?？商娲?，外徑的優(yōu)選范圍還可以是（在每種情況下均包括端點(diǎn)）37?mm至47?mm、39?mm至45?mm或41?mm至43mm?？商娲?，外徑的優(yōu)選范圍還可以是（在每種情況下均包括端點(diǎn)）49?mm至59?mm、51?mm至57?mm或53?mm至55?mm。芯部直徑的優(yōu)選范圍由外徑的優(yōu)選范圍減去上面已經(jīng)提到的兩個(gè)側(cè)面部分的高度而得出。

14、在一個(gè)實(shí)施方式中，外螺紋在螺紋突出部之間具有底部表面，該底部表面的輪廓基本平行于一柱狀表面延伸，該柱狀表面定向?yàn)榕c外螺紋的中心軸線同心。在截面中，底部表面可以在螺紋突出部之間的中間空間的局部區(qū)域上延伸或在整個(gè)中間空間上延伸。在這種情況下，中心軸線形成柱狀表面的中心。具體地，底部表面的輪廓可以采用沿著柱狀表面的螺旋路徑。外螺紋沿徑向方向的取向也可以通過(guò)底部表面來(lái)改善。具體地，在形成螺紋連接時(shí)，內(nèi)螺紋可以沿著底部表面在徑向方向上被引導(dǎo)。

15、本發(fā)明的另一主題是一種包括根據(jù)本發(fā)明的主閥芯以及用于該主閥芯的螺紋接收件的裝置，該螺紋接收件可以固定在龍頭閥殼體內(nèi)部。螺紋接收件具有與外螺紋接合的內(nèi)螺紋，其中，內(nèi)螺紋具有螺紋凹部，螺紋突出部的位于外側(cè)面部分中的螺紋側(cè)面接合到該螺紋凹部中，從而形成承載螺紋連接。此外，內(nèi)螺紋具有引導(dǎo)凸起，該引導(dǎo)凸起位于螺紋凹部之間，并且該引導(dǎo)凸起在內(nèi)螺紋的周邊的至少一部分上延伸，并且沿軸向方向支承抵靠螺紋突出部的位于內(nèi)側(cè)面部分中的螺紋側(cè)面。由于引導(dǎo)凸起支承抵靠相對(duì)于中心軸線更傾斜（或者甚至垂直于中心軸線）的螺紋側(cè)面，因此該引導(dǎo)凸起起到引導(dǎo)的作用，從而在旋入過(guò)程期間精確地預(yù)先確定主閥座的軸向位置。引導(dǎo)凸起還可以具有承載作用，從而還有助于螺紋強(qiáng)度。引導(dǎo)凸起還可以沿徑向方向支承抵靠外螺紋的底部表面，從而實(shí)現(xiàn)徑向引導(dǎo)，通過(guò)該徑向引導(dǎo)，主閥芯能相對(duì)于內(nèi)螺紋居中定位。

16、引導(dǎo)凸起可以位于內(nèi)螺紋的螺紋進(jìn)入點(diǎn)上。具有的優(yōu)點(diǎn)是，在形成螺紋連接時(shí)，引導(dǎo)凸起能精確地引導(dǎo)主閥芯沿著外螺紋的中心軸線移動(dòng)。

17、主閥芯可以具有引導(dǎo)表面，該引導(dǎo)表面沿旋入方向位于外螺紋的上游，并且該引導(dǎo)表面設(shè)計(jì)成使得當(dāng)主閥芯被引入到螺紋接收件中時(shí)，引導(dǎo)表面可以由所述引導(dǎo)凸起通過(guò)能滑動(dòng)的方式引導(dǎo)。具體地，引導(dǎo)表面可以具有與內(nèi)螺紋的最小內(nèi)徑相匹配的最大直徑。引導(dǎo)凸起可以在內(nèi)螺紋的至少90°的周邊部分上延伸，優(yōu)選地，引導(dǎo)凸起在內(nèi)螺紋的至少180°的周邊部分上延伸，更優(yōu)選地，引導(dǎo)凸起在內(nèi)螺紋的至少270°的周邊部分上延伸。

18、本發(fā)明的另一主題是一種用于分配流體的龍頭閥，該龍頭閥包括龍頭閥殼體、入口、出口、用于將入口流體連接到出口的主通道、主閥體、用于致動(dòng)龍頭閥的控制桿以及根據(jù)本發(fā)明的裝置。具體地，根據(jù)本發(fā)明的裝置可以固定在龍頭閥殼體內(nèi)部，使得通道形成龍頭閥的主通道的一部分。上文已經(jīng)描述的與主閥芯相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)尤其使得主閥芯能夠精確地定位在龍頭閥殼體中。