專利名稱：閥結(jié)構(gòu)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按權利要求1前序部分所述特征的閥結(jié)構(gòu)。
US5，269，348A公開了一種這樣類型的閥結(jié)構(gòu)，它具有一個輸入通道和至少二個輸出通道。每個輸出通道設有一個閥，以將從輸入通道導入的介質(zhì)按要求分配給一個或多個輸出通道。該閥特別適用于如聚合物熔融物之類的高粘性介質(zhì)，以將它配發(fā)給與出口通道相接的擠出機、紡織設備及其它類似的設備。這種已知的閥結(jié)構(gòu)含有一個帶有上述通道的中央分配殼體及附加在該殼體上的閥。每個閥包含一個按柱塞類型加工的、軸向可運動的閥體，該閥體相對中央的分配殼體大致是徑向布置的，該設計成蘑菇狀的閥體同樣沿所述的徑向來回運動。由于介質(zhì)壓力全部施加到所述的閥體上，因此用于閥體的驅(qū)動機構(gòu)必須設計得相對較大。所述閥結(jié)構(gòu)比較來說尺寸較大，還需要采取特殊的措施，以避免部分介質(zhì)在其中阻塞的死區(qū)。因此閥體一般設計成為蘑菇形，從而無論閥在關閉位置還是打開位置，介質(zhì)均在閥體上作環(huán)形流動。這樣就需要一筆不小的額外費用。
此外，DE4027622C1公開了一種帶一殼體及一個用于流動介質(zhì)的通道的蝶閥。在所述的殼體內(nèi)，一蝶閥件借助一個軸被可轉(zhuǎn)動地支承著，其中所述蝶閥件與軸制為一體，其外形輪廓位于軸之內(nèi)。該蝶閥件布置在上述通道的中央?yún)^(qū)域，此區(qū)域具有一個矩形、特別是正方形的截面。
奧地利專利218，808公開了一種用于流體的過壓管路中的閥結(jié)構(gòu)，其中為各輸出通道配備有多個蝶閥件。在分配殼體的中央有一個公共的凸輪盤，用來控制每個蝶閥件。每一蝶閥件在每個輸出通道的入口側(cè)可擺動地支承在分配通道內(nèi)，并含有一個附件，利用它凸輪盤可進行嚙合，以將蝶閥件打開。這種閥結(jié)構(gòu)主要在每個蝶閥件的支承區(qū)有死區(qū)，在該處，粘性較大的介質(zhì)(如聚合物熔體)會形成阻塞，且中央凸輪不可能對每個蝶閥件進行單獨的、彼此無關的控制。
最后，德國專利169268披露了一種具有二個輸出通道的三通閥，其中每個輸出通道均設有一個蝶閥件。這些輸出通道具有圓環(huán)形的截面，且所述蝶閥件能圍繞一個共同的旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動。它沒有分配通道，且打開時蝶閥件轉(zhuǎn)入輸入通道的端部區(qū)域內(nèi)。
鑒此，本發(fā)明的目的是對上述類型的閥結(jié)構(gòu)作如下進一步的改進，即減少結(jié)構(gòu)體積，且避免形成介質(zhì)在其中阻塞的死區(qū)。本發(fā)明的閥結(jié)構(gòu)應為一個性能穩(wěn)定的緊湊結(jié)構(gòu)。另外，該閥結(jié)構(gòu)應具有較小的泄漏率，且制造、安裝簡化，并應能容易進行維修。
為此，本發(fā)明提供一種帶一個分配殼體的閥結(jié)構(gòu)，包括一個分配通道，有一輸入通道通入其內(nèi)，從所述分配通道中至少導出二個輸出通道，還包括分別配置在每個輸出通道上的閥，借助該閥，使通過上述輸入通道導入的介質(zhì)在各個輸出通道中的流動斷面可預先確定，所述輸出通道在與所述分配通道匯合的區(qū)域具有一個矩形、最好為正方形的截面，與分配殼體整體成形的閥具有蝶閥件，它們配置在上述的匯合區(qū)域中，且蝶閥件的旋轉(zhuǎn)軸線以這樣的方式布置，即蝶閥件部分位于分配通道、部分位于每個相應輸出通道中。
上述所述建議的閥結(jié)構(gòu)以結(jié)構(gòu)緊湊及性能穩(wěn)定見長。共同的分配殼體不僅包含上述的通道，而且還同時包括至少二個輸出通道的閥。所述閥整體做在分配殼體中，該分配殼體包括用于閥的蝶閥件的孔。該蝶閥件及配置的所述通道的中央?yún)^(qū)域位于共同的分配殼體內(nèi)。各輸出通道在其與公共的分配殼體匯合區(qū)域有一矩形、最好為正方形的截面。蝶閥件的旋轉(zhuǎn)軸線應按下述方式布置，即所述蝶閥件部分位于分配通道、部分位于相應輸出通道。這種結(jié)構(gòu)避免了阻塞流體介質(zhì)的死區(qū)。在關閉位置，每個蝶閥件其朝向所述分配通道的上表面構(gòu)成分配通道外壁之實際上連續(xù)的補充與延長。由于介質(zhì)壓力從各方面作用在所述的蝶閥件上，閥的驅(qū)動機構(gòu)的尺寸可大幅度減小，從而使閥結(jié)構(gòu)體積減少，材料耗費及制造費用均得以降低。上述分配殼體包括環(huán)形分配通道，并至少有二條輸出通道由此呈射線狀(星狀地)向外延伸。
在分配通道的中央最好布置一偏流件。在輸入通道入口(匯合處)與偏流件的外表面之間形成一環(huán)形通道，穿過它，進流介質(zhì)可以流進分配通道。所述偏流件最好面對輸入通道，最好該偏流件部分突伸至輸入通道內(nèi)，其中偏流件的頂部位于輸入通道的端部區(qū)域。該通過輸入通道流入上述環(huán)形通道、又從環(huán)形通道流入環(huán)形的分配通道的介質(zhì)在分配通道中沿圓周方向獲得流動分量。由此，通過這種特殊有利的方式避免了使一部分流入的介質(zhì)在分配通道停留住或完全是滯塞的現(xiàn)象。當只有一個蝶閥件被打開時，由于流體介質(zhì)在環(huán)形分配通道中的圓周流動，使介質(zhì)堵塞現(xiàn)象得以避免。所說的輸出通道最好不要相對于分配通道的中心、沿半徑方向上向外延伸，而是使輸出通道的軸線相對該中心偏移。借助于輸出通道的這種不對稱的偏移量，該由輸入通道輸入的介質(zhì)將獲得一圓周分量，因而該輸入的介質(zhì)在分配通道中的沉積或過長時間之停留的現(xiàn)象得以避免。
所述蝶閥件設置在通往中央的分配通道中去的輸出通道入口區(qū)域內(nèi)。每一條通過蝶閥件中心延伸的軸線相對于分配通道的中心基本位于和分配通道的外壁同樣的半徑(距離)上，該蝶閥件穿過旋轉(zhuǎn)軸線及線性貼靠面的平面上的投影(相應于輸出通道的橫截面)為矩形、最好為正方形。輸入通道最好與分配通道和/或分配殼體的中央共軸。相對于輸入通道的匯合處，分配殼體及分配通道借助于一個閉鎖件而被封住。此閉鎖件還與一偏流件結(jié)合，該偏流件具有一個錐形外輪廓，并至少伸到分配通道的入口區(qū)域附近。
在閥的一個特殊實施結(jié)構(gòu)中，所述的蝶閥件當處在關閉位置時，尤其是在輸出通道的中央?yún)^(qū)域，與貼靠面相靠。也即，該蝶閥件在所述的通道的中央?yún)^(qū)域不再能夠轉(zhuǎn)滿一周，而只能擺轉(zhuǎn)一預定的角度范圍。由此，在閥殼體與蝶閥件溫度系數(shù)不同的情況下，保證只有較小的泄漏，而無需擔心蝶閥件的阻塞。所以的蝶閥件具有類似橢圓的截面，其主軸的最大長度大于中央通道區(qū)域的寬度。所述的蝶閥件與通道壁相貼靠的貼靠面最好做成鼓狀。還有，所述的最長主軸大于蝶閥件轉(zhuǎn)軸的直徑。
在一個特殊的實施例中，上述轉(zhuǎn)軸由一定心軸套所包圍，該軸套的內(nèi)底面靠在超過轉(zhuǎn)軸外表面徑向伸出的蝶閥件的側(cè)面上。此外，靠該蝶閥件一側(cè)，在所述定心軸套及其底板與所述轉(zhuǎn)軸之間有一密封件，該密封件也部分地貼靠在蝶閥件所述的側(cè)面上。蝶閥件與定心軸套及其底面的貼靠面可以很精確地加工，并可按蝶閥件加以調(diào)整，從而使漏損減至最少，特別是側(cè)面貼靠的密封件，能阻止介質(zhì)滲透。通過上述的措施，本發(fā)明以特別有利的方式對蝶閥件及殼體的不同熱膨脹進行補償，即使有較大的溫度差，也能保證只有微不足道的漏損。
本發(fā)明的特殊結(jié)構(gòu)形式及進一步發(fā)展在權利要求書及下面的描述中給出。
下面借助參考附圖中描述的實施例對本發(fā)明作進一步說明。其中

圖1為帶三個輸出通道的閥結(jié)構(gòu)的截面圖;
圖2是沿圖1中剖面線A剖取的截面圖;
圖3是從圖2中沿X方向的前視圖;
圖4為圖1中的細部Ⅳ的放大圖;
圖5為圖2中的細部Ⅴ的放大圖。
圖1示出了通過分配殼體2的截面，該殼體2內(nèi)設有分配通道4。該分配通道4構(gòu)造成圓筒形的空隙，在中心6布置一偏流件8。在所示圖面的前面且垂直于該圖面一個輸入通道匯入分配通道4，其軸線穿過中心6是適宜的。從所述的分配通道4引出三個輸出通道11，12及13。在殼體2的外面有連接管14，15，16和/或?qū)Ч?8，19與上述輸出通道分別相連接，以將需加以分配的介質(zhì)引出。輸出通道11，12，13相對于分配通過道4是非對稱布置的，其中所述的輸出通道的軸線21，22，23并不通過中心6。軸線21，22，23以鈍角28與半徑方向延伸的徑向線24，25，26相交。由于這種不對稱結(jié)構(gòu)布置，在全部或部分打開或隔斷輸出通道11，12，13時，可以對介質(zhì)預先給出相對中心6的圓周分量。與下面將要分別陸續(xù)敘述的輸出通道11，12及13的閥的位置無關，上述結(jié)構(gòu)以特殊有利的方式避免了在分配通道4或其部分區(qū)域內(nèi)的介質(zhì)堵塞現(xiàn)象。
此外，該設在輸出通道11，12及13的各閥均與分配殼體2整體制作。圖中示出了它們的蝶閥件31，32，33處于關閉位置的情形。箭頭34，35及36的方向表示蝶閥件的閉合運動方向。蝶閥件31，32及33的軸線37，38和39垂直于視圖平面并和至少在蝶閥件區(qū)域的分配通道4之圓柱形外壁42一樣，至少近似地位于相同的半徑40上，這樣可以保證當?shù)y件31，32，33處于關閉位置時，在各蝶閥件31，32，33與外壁之間不存在任何死區(qū)。所述蝶閥件部分位于分配通道4中。上述蝶閥件為轉(zhuǎn)軸44的構(gòu)成部分，該轉(zhuǎn)軸44由下面還要描述的定心軸套56包圍住。在定心軸套56和轉(zhuǎn)軸之間還有一軸密封件62，它特別用聚酰亞胺或類似的材料制成。
在圖2所示的剖視圖中，與分配殼體2制成一體的輸出通道13的蝶閥帶有蝶閥件33，它與轉(zhuǎn)軸44是整體成形的。帶蝶閥件33的轉(zhuǎn)軸44的旋轉(zhuǎn)軸線39平行于輸入通道46，后者的軸線48通道中心6。該輸入通道導入同軸的分配通道4，后者在另一側(cè)通過與分配殼體2相連接的閉鎖件50而被封閉。在分配通道4的區(qū)域內(nèi)，偏流件8與該閉鎖件50相接，所述偏流件8有一錐形的外表面，其圓頂伸至輸入通道46。在偏流件8與一個從輸入通道46進入環(huán)形的分配通道4之最好為圓弧的過渡區(qū)51之間有一環(huán)形通道53。介質(zhì)通過該環(huán)形通道53間接地流入分配通道4中。閉鎖件50容易拆卸，這樣可以毫無問題地進入分配殼體2的內(nèi)部進行檢修、清理及類似的工作。
輸出通道13至少在蝶閥件33的區(qū)域具有矩形，最好為正方形的截面。下面對帶有蝶閥件33的蝶閥的描述同樣適用于相應的另外二個輸出通道的蝶閥。分配殼體2含有一個用于帶蝶閥件33的轉(zhuǎn)軸44的通孔54，它垂直于輸出通道13的軸線23延伸，并最好大致平行于輸入通道46的軸線48布置。在輸出通道13的兩側(cè)分別裝有一個進入通孔54的定心軸套56，其內(nèi)底面58直接達到輸出通道13并將其界定。該底面58相對于定心軸套56的內(nèi)壁沿轉(zhuǎn)軸44方向延伸，其內(nèi)徑只略大于轉(zhuǎn)軸44的直徑。藉助于一個位于定心軸套中在軸線39方向上可軸向移動的并包圍轉(zhuǎn)軸44的內(nèi)軸套60，給壓靠在外定心軸套56的上述內(nèi)底面58上的轉(zhuǎn)軸密封件62加壓。該內(nèi)軸套60借助于彈簧64被軸向預緊，通過轉(zhuǎn)軸密封件62使密封性能得到可靠保證。所述彈簧64可以通過一個調(diào)節(jié)板66進行預加載，后者支撐在分配殼體2上。此外，還有一個環(huán)形件68，通過螺絲70與分配殼體2相接。借助于所述的環(huán)形件68，給一個布置在定心軸套56外表面區(qū)域的在分配殼體2上的密封件72施加預應力和/或使之固定就位。
圖3示出了按圖2的X方向看的部分閥結(jié)構(gòu)，可以看到輸出通道13的截面在蝶閥件區(qū)域為正方形。如上所述，調(diào)節(jié)板66是通過螺絲74，75與殼體2連接的，所以彈簧64可以所需的方式加上預載荷。轉(zhuǎn)軸44的一端設有連接件76，它在此特別被加工成四方形。以便能與伺服驅(qū)動裝置相連接。
參照圖4，將對本發(fā)明的一個特殊結(jié)構(gòu)進行詳細的描述。所述結(jié)構(gòu)不同于目前為止所描述的組合式閥結(jié)構(gòu)，它為一個帶唯一的如圖中用虛線所示的貫穿通道80的蝶閥，在這個特別的結(jié)構(gòu)中，已描述過的輸出通道13為所述的貫穿通道80的組成部分，此貫穿通道在蝶閥件33的區(qū)域內(nèi)具有上述的呈矩形、特別是正方形截面的中央?yún)^(qū)域。在一般情況下，通道80及輸出通道13是代替分配殼體2的組成部分。所述通道80在具有蝶閥件33的中央?yún)^(qū)域具有寬度82，它大于轉(zhuǎn)軸44直徑84。如圖所示，該蝶閥件33有一類似于橢圓的截面，其中外表面86，87最好為圓柱形表面的一部分。所述蝶閥件33具有一長度為88或一個最大直徑的主軸，其長度在于通道13或80的寬度82。如圖所示，在所示的關閉位置中，蝶閥件33以貼靠面90，91貼靠在與通道80對置的內(nèi)壁92，93。所述的貼靠面90，91最好做成略呈鼓狀，以特別用來避免卡住現(xiàn)象，另一方面也用來保證有較佳的密封效果。在此必須要強調(diào)的是，通道80并不是必須在其整個長度上均為矩形，特別是正方形截面，而且可以在與蝶閥件相距一定距離處(例如圖中所示的大致為錐形的過渡區(qū)94之后)具有圓柱形的內(nèi)輪廓面。
圖5為圖2中細部V的放大圖，相應于沿圖4中的剖面線A剖取的截面。設置在殼體通孔54中的定心軸套56以其底面58部分地貼靠在蝶閥件的側(cè)表面96上。所述底面58具有一內(nèi)直徑98，它比轉(zhuǎn)軸44的外徑大出一預定值。如圖所示，轉(zhuǎn)軸密封件62有一部分100伸出，并以此部分貼靠在蝶閥件33的側(cè)表面96上，以此來保證對側(cè)表面96的良好密封。此外，定心軸套56還保證蝶閥件33進行特定的軸向?qū)?，并且通過底面56貼靠側(cè)表面96的方式同樣可防止當?shù)y件處在關閉位置時產(chǎn)生不允許的漏損。該側(cè)向貼靠面96及相靠的底面56可以精確地加工出來，所以實際上不存在環(huán)形間隙。還要進一步強調(diào)的是，蝶閥件33的最大直徑，即最大尺寸的主軸的長度88小于殼體2的通孔54之內(nèi)直徑。
標號2分配殼體/閥殼體4分配通道6中心8偏流件11-13輸出通道14-16連接管18，19導管21-2311，12，13的軸線24-26徑向線28鈍角31-33蝶閥件/蝶板34-36箭頭37-39旋轉(zhuǎn)軸線404的半徑424的外壁44轉(zhuǎn)軸46輸入通道4846的軸線50閉鎖件51在4中的46之過渡區(qū)528的外表面53環(huán)形通道54通孔
56定心軸套5856的內(nèi)底面60內(nèi)軸套62轉(zhuǎn)軸密封件64彈簧66調(diào)節(jié)板68環(huán)形板70螺絲72密封件74，75螺絲76連接件80通道8213或80的寬度8444的直徑86，8733的外表面8833的最大直徑90，91貼靠面92，93內(nèi)壁94過渡區(qū)96側(cè)表面9856的內(nèi)直徑10062的一部分
權利要求
1.一種帶有一個分配殼體(2)的閥結(jié)構(gòu)，含有一個分配通道(4)，一輸入通道(46)與之相通，從所述的分配通道中至少引出二個輸出通道(11，12，13)，還包括分別配置在每個輸出通道(46)的閥，借助于該閥，使通過上述輸入通道(46)導入的介質(zhì)在各個輸出通道(11，12，13)中的流動斷面可預先確定，其特征在于所述輸出通道(11，12，13)在與分配通道(4)匯合的區(qū)域具有一個矩形、最好為正方形的截面，所述的與分配殼體(2)一體成形的閥具有蝶閥件(31，32，33)，它們配置在上述匯合區(qū)域中，蝶閥件(31，32，33)的旋軸軸線以這樣的方式布置，即蝶閥件部分位于分配通道、部分位于各相應的輸出通道(31，32，33)中。
2.如權利要求1所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于上述分配通道(4)至少在蝶閥件(31，32，33)的區(qū)域內(nèi)具有一個與后者的旋轉(zhuǎn)軸線(37，38，39)基本平行的外壁(42)，它最好做成圓柱形，其中其半徑(40)基本上與所述的旋轉(zhuǎn)軸線(37，38，39)距分配通道(4)的中心(6)的距離一樣長。
3.如權利要求1或2所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于在蝶閥件(31，32，33)的關閉位置，其配置在分配通道(4)的外壁(42)的表面直接貼靠在分配通道(4)的外壁(42)上。
4.如權利要求1至3之一項所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于輸出通道(11，12，13)的軸線(21，22，23)相對于從中心(6)出發(fā)的半徑(24，25，26)最好以鈍角布置，這些徑向線與軸線(37，38，39)相交。
5.如權利要求1至4之一項所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于輸入通道(46)基本垂直于分配通道(4)，和/或垂直于一個穿過所述分配通道的平面，至少一條輸出通道(11，12，13)的軸線(21，22，23)位于此平面上。
6.如權利要求1至5之一項所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于所述分配殼體(2)在面對輸入通道(46)的位置有一個閉鎖件(50)或一個偏流件(8)，和/或偏流件(8)與閉鎖件(50)相連接，和/或偏流件(8)至少部分地伸入所述的分配通道(4)中，和/或偏流件(8)具有一個錐形外表面(52)，該外表面具有一個最好是圓弧形的并朝向輸入通道(46)的頂部。
7.閥結(jié)構(gòu)，特別是按權利要求1至6之一項所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于蝶閥件(31，32，33)與之一體成形的轉(zhuǎn)軸(44)通過定心軸套(56)而設置在分配殼體和/或閥殼體(2)的通孔(54)內(nèi)，和/或所述定心軸套(56)有一個內(nèi)底面(58)，與輸出通道(13)相接和/或?qū)ζ浣缍ā?br> 8.如權利要求1至7之一項的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于轉(zhuǎn)軸(44)由一內(nèi)軸套(60)包圍住，后者在分配殼體和/或閥殼體(2)的外部特別借助于彈簧(64)被軸向加載，且在所述的分配殼體和/或閥殼體(2)之內(nèi)都由包圍轉(zhuǎn)軸(44)的轉(zhuǎn)軸密封件(62)加載。
9.如權利要求7或8所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸密封件(62)貼靠在定心軸套(56)的內(nèi)底面(58)上，和/或定心軸套(56)以其底面(58)貼靠在蝶閥件(33)的側(cè)表面(96)上。
10.如權利要求1至9之一項所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于處在關閉位置的蝶閥件(33)通過貼靠面(90，91)靠接在相對置的通道(13，80)內(nèi)表面(92，93)上，蝶閥件(33)的最大直徑(88)大于上述內(nèi)壁(92，93)之間的通道(13，80)的寬度(82)，和/或貼靠面(90，91)之間和/或蝶閥件(33)的最大直徑(88)大于轉(zhuǎn)軸(44)的直徑(84)，和/或小于殼體(2)的通孔(54)之內(nèi)徑。
11.如權利要求1至10之一項所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于轉(zhuǎn)軸密封件(62)以其一個部分(100)貼靠在蝶閥件(33)的側(cè)表面(96)上，和/或轉(zhuǎn)軸密封件(62)的所述部分(100)配置在轉(zhuǎn)軸(44)之外表面與定心軸套(56)之內(nèi)底面之間的環(huán)形間隙內(nèi)。
全文摘要
閥結(jié)構(gòu)含有一個帶分配通道(4)的分配殼體(2)，輸入通道(46)匯入分配通道(4)相通，從后者中至少導出二條輸出通道(11，12，13)，每個輸出通道均配置一個閥。這種閥結(jié)構(gòu)應加以進一步發(fā)展，使其體積減小，并避免流體介質(zhì)在其中堵塞的死區(qū)。本發(fā)明提出了使上述閥與分配殼體(2)一體成型且具有蝶閥件(31，32，33)的建議。所述蝶閥件的旋轉(zhuǎn)軸線(37，38，39)以下述的方式布置，使蝶閥件部分位于分配通道(4)部分位于相應的輸出通道(11，12，13)中。
文檔編號D01D1/06GK1113558SQ9510278
公開日1995年12月20日 申請日期1995年3月24日 優(yōu)先權日1994年3月26日
發(fā)明者M·施米特 申請人:費希爾-古爾德一般儀表公司