專利名稱：具有彈性密封元件的閥的制作方法
背景技術：
本發(fā)明涉及一種按照獨立權利要求所述類型的閥。
這類閥例如可從DE 19753575 A1中了解。在DE 19753575 A1中所描述的閥涉及一種電磁旁路閥，用于液壓調節(jié)的加熱或制冷設備。固定在一個閥行程桿上的兩個閥元件調節(jié)一個入流通道和兩個出流通道之間的通流量，這里，其中一個出流通道承擔加熱或制冷循環(huán)中的一個旁路通道的功能。DE 19753575 A1中所描述的閥和所有可比較的閥的缺點是，閥的各個部件由結構決定地需要很費事地裝配。在此，必須首先將形成閥腔的閥座的密封環(huán)和限制閥的真正閥腔的隔離套筒推到閥的行程桿上。緊接著，可以將一個第一旁路閥元件安裝到行程桿上并用一個加固墊圈固定在行程桿上。由行程桿、旁路閥元件、閥座和隔離塊組成的這一預裝單元被推入閥殼體中，各個組成件進入其位置中。然后，必須將另外一個用于固定閥腔的隔離套筒裝入閥殼體內，然后才能將用于控制有效輸出量的第二閥元件固定在行程桿上。
所描述的組裝繁瑣、復雜并且因而昂貴。此外，閥元件在行程桿上的固定費事地通過行程桿上的一個槽和一個額外的加固墊圈鎖緊。
本發(fā)明優(yōu)點具有獨立權利要求特征的本發(fā)明閥的優(yōu)點是，在生產(chǎn)閥時能夠實現(xiàn)更快速的和改進了的裝配。裝配順序與將行程桿裝入閥殼體中的時間幾乎沒有關系，因為行程桿連同固定裝配的閥元件也可以后補裝入閥腔中。密封元件的可彈性延伸性、也就是說閥座和/或閥元件的可彈性延伸性使得該閥元件可借助一些外力作用穿過相應的閥座，并且密封元件在閥工作過程中又具有其初始形狀，這樣，閥腔以希望的方式被安全地密封。為推壓閥元件穿過閥座所必需的作用力可以從外部施加，但也可以考慮，該作用力通過同樣被增強操作的、與閥元件配合作用的致動器來施加。
通過在其它權利要求中給出的措施可以有利地擴進和改進在權利要求1中給出的閥。
相應變形的閥元件和閥座使得可以更容易地推壓行程桿穿過閥腔。這樣，通過在閥元件的與從屬閥座相背的側面上構成相對于行程桿軸線傾斜延伸的斜面以及在從屬閥座的與閥元件相背的側面上構成具有相同斜度的一致的斜面，可以達到，閥元件可以較容易地穿過閥座。
在行程桿、閥元件及從屬的閥座中構造的空隙在閥元件穿過閥座的過程中能夠容納閥座或閥元件的材料，并且使得閥元件能夠較容易地穿過閥座。在閥工作時，密封元件又重新具有其初始的形狀，從而閥腔以希望的方式被安全地密封。
通過借助一種潤滑劑對閥元件和閥座的密封表面進行化學處理同樣可以達到，減小在閥元件穿過閥座的過程中出現(xiàn)的滑動摩擦力。
本發(fā)明的閥特別地允許將在DE 19753575 A1中所述類型的閥的閥腔進行預裝配形成閥座的密封環(huán)以及構成真正的閥腔的隔離套筒可以在裝入行程桿之前就已被裝入閥殼體中。
在行程桿自身上只安裝閥元件。這些閥元件如以前一樣例如被壓裝在行程桿上的希望的位置上，并且同樣為了加固額外借助行程桿的材料被沖壓鎖緊。這種沖壓鎖緊為閥元件在行程桿上提供了簡單可靠的加固措施。然后，在閥殼體之外這樣組裝好的行程桿連同固定在其上的閥元件可以借助于閥座或閥元件的彈性穿過閥腔被裝入已預裝好的閥殼體中。
本發(fā)明閥的行程桿也可以例如用塑料制成。這一方面導致材料成本降低，另一方面具有這樣的優(yōu)點閥元件能夠被直接焊入行程桿中，這也意味著在裝配閥時的一個明顯的簡化。
這樣，本發(fā)明的閥可以實現(xiàn)改變了的、更快的裝配，因而使得在閥的生產(chǎn)過程中質量改進、成本降低。
附圖在附圖中描述了本發(fā)明的三個實施例，在下面的描述中詳細地對其進行解釋。
圖示為

圖1 第一實施例的本發(fā)明閥的一個剖視圖，圖2 圖1的一個放大的局部視圖，圖3 第二實施例的本發(fā)明閥的一種可選擇的結構的剖視圖，圖4 以圖3的一個放大局部視圖示出的本發(fā)明的變型方案，和圖5 在閥裝配過程中的圖2所示局部。
一個行程桿34穿過閥腔14，其帶有閥元件38，并且在其朝向第一出流通道18的端部上帶有一個第二閥元件36-圖1或圖2中下面的閥元件。該閥元件36與閥腔14的閥座22配合作用，控制第一出流通道18。如圖2所示，例如當閥元件36的密封面94貼靠在閥座22的密封面96上時，該出流通道18被封閉。在這里所描述的本發(fā)明閥10的結構中，閥元件36和38用塑料或用另外一種剛性材料如黃銅制成。為閥元件36和38使用黃銅此外使得閥元件的機械穩(wěn)定性隨之提高。入流通道16在兩個閥座22和24之間通入閥腔14內。
圖5以圖2所示局部示出閥10的閥元件36處于裝配過程中的一個中間位置上。為了裝配閥10，行程桿34連同預先固定在其上的閥元件36和38被推過被置于閥殼體12中的閥腔14。為此，閥座22和24的彈性材料被剛性閥元件36壓延并且被擠壓出去。在本實施例中，位于閥殼體12與閥座22及24之間的一個逢隙狀膨脹區(qū)域83在閥元件36被推壓穿過閥座22和24的過程中被封閉。閥元件36能夠被推移穿過被這樣擴寬的閥口62和60。在推壓閥元件36通過閥座22和24之后，閥座22和24由于其彈性又重新具有其初始形狀。然后，閥元件36及38連同從屬的閥座22及24能夠在閥10工作期間按希望的方式將閥腔14密封，例如通過閥座22的密封面96貼靠在閥元件36的密封面94上并將第一出流通道18封閉。
在本發(fā)明閥的這種結構中，閥元件36相對于行程桿34被沖壓鎖緊，通過將行程桿34材料54壓向閥元件36。如在圖2的放大局部中看到的，閥元件36在其圓周的與閥座22背離的側面上具有一個斜面56，該斜面56與在閥座22背離閥元件36的側面上的斜面58和在閥座24背離閥元件36的側面上的斜面59相一致。斜面56，58和59具有大致相同的斜度，并且允許行程桿34連同固定好的閥元件36和38在裝配時較容易地穿過閥腔14。通過斜面56，58和59的導向，閥座22和24的彈性材料被壓延并從而被擠壓出去，這樣，閥元件36可以被推壓通過擴寬了的閥口60和62。為了使在推壓閥元件36通過閥座22和24時出現(xiàn)的滑動摩擦力減小，閥元件36的表面84和閥座22的表面86設置了潤滑劑。
在圖1和圖2描述的實施例中，閥座24的閥口62的尺寸被確定得這樣大，使得閥元件36能夠不費力地穿過該口。但也可以不實行這樣的配置，因此，在本發(fā)明閥10的其它結構中，閥元件36也借助作用力被推壓穿過閥座24。
行程桿34的上端部穿過貼靠在行程桿34上的密封件32和支承隔板30從閥殼體12中穿出，并且進入一個線圈殼體40中。
在線圈殼體40內，有一個帶有繞在線圈架44上的繞組43的電磁線圈42以及一個磁芯46。行程桿34進入線圈殼體內的端部支承一個銜鐵48，它與行程桿34固定連接，并且可與其一起在線圈42內的銜鐵導向器50內沿軸向運動。在銜鐵48上安置了閥彈簧52，它們對線圈42的磁芯46作用。銜鐵48和固定在其內的行程桿34被線圈42的繞組43包圍。在本發(fā)明閥的本實施例中，電磁線圈42與通過線圈42的繞組43流動的電流和固定在行程桿34上的銜鐵結合形成一個致動器53，它使閥10的行程桿34運動。根據(jù)通過線圈42的電流，銜鐵導向器50內的銜鐵48以及由此帶動的固定在銜鐵上、帶有閥元件36和38的行程桿34在閥10中具有不同的開關位置。
行程桿34的銜鐵側端部和包圍該端部的線圈42通過線圈殼體40被對外隔離保險。線圈殼體40通過支承隔板30固定在閥殼體12上。
圖3以剖視圖示出本發(fā)明閥的另一種可選擇的實施形式。
功能基本相同的該閥110同樣涉及一個電磁閥，具有一個入流通道116，一個第一出流通道118和一個第二出流通道120，它們通過閥殼體112內的一個閥腔114連接。與圖1和圖2所示的本發(fā)明閥10的可能實施形式相反，在本例中，閥腔114的壁188包括閥座122和124一件式地由一種剛性材料—這里是塑料—制成。
在本實施例中同樣用塑料制成的行程桿134在閥腔114外部在出流通道120的區(qū)域內具有一個碟形的擴大部168，該擴大部支承一個彈性密封環(huán)170。密封環(huán)170被夾緊在行程桿134的碟形擴大部168和一個同樣固定在行程桿134上的隔離塊172之間。本發(fā)明閥110的這種結構中，碟形擴大部168、密封環(huán)170和隔離塊172組成第二出流通道120的閥元件138。
行程桿134朝向第一出流通道118的端部支承一個密封元件174，該密封元件174可用一種彈性材料制成，在本實施例中用FKM(氟橡膠)。但也可使用一種剛性的塑料材料。密封元件174通過一個端頭塊176與行程桿134彈性連接。為此，密封元件174在一端—圖4中的下端部—與行程桿134的端頭塊176固定連接，而不是與行程桿134本身連接。包握著行程桿的密封元件174可以相對于行程桿134在徑向上移動，并且在該方向被一個環(huán)繞行程桿134延伸的凸緣178加固。在本實施例中，密封元件174、環(huán)繞凸緣178和端頭塊176構成閥元件136。
閥元件136在其與閥腔114相背的側面上同樣具有一個相對于行程桿134軸線的斜面156，該斜面156與閥座122在背離閥元件136的側面上的斜面158以及閥座124在背離閥腔114的側面上的斜面159一致。斜面156、158和159具有大致相同的斜度。在本實施例中，閥座122通過在閥腔114朝向第一出流通道118的一側上閥腔114的直徑收縮形成。
在裝配閥110時，行程桿134連同已組裝好的閥元件136和138被推過閥腔114的剛性閥座122和124。閥元件174的形狀這樣構造，使其能夠被彈性壓縮直到其貼靠在行程桿134上，從而減小其徑向膨脹。在這里，密封元件174被一致的斜面156、158和159導向，被壓入端頭塊176和行程桿134的環(huán)繞凸緣178之間的空隙182中。在此，一致的斜面156、158和159上的潤滑劑也使閥元件136更容易地被推壓穿過本實施例中的剛性閥座122和124。在將閥元件136推壓穿過后，密封元件174又從行程桿134上脹開，與閥座122一起將閥腔114的出流側開口162密封。這樣，在本發(fā)明閥110的本實施例中，密封元件的必要的彈性基本由閥元件136的彈性形狀決定。
在圖4中局部示出本發(fā)明閥110的另一個變型方案。示出的是閥殼體112帶有閥腔114和閥座122的一部分。閥座122在其與閥元件236相背的一側也具有一個相對于行程桿軸線的斜面158，該斜面158與閥元件236上在與閥座122相背的側面上的斜面255一致。在本實施例中，行程桿134支承一個密封元件74，并且在其朝向密封元件74的端部上支承一個端頭塊76。密封元件74在其一端部—圖4中的下端部—這樣固定在行程桿134和端頭塊76上，使得密封元件74可以被彈性壓縮，并且被一個在行程桿134上延伸的凸緣78導向緊貼在行程桿134上。在本實施例中，密封元件74、環(huán)繞凸緣78和端頭塊76構成閥元件236。
在裝配閥110的這種變型結構時，行程桿134又同已預裝好的閥元件236和138一起被推移穿過閥腔114的閥座122和124，閥元件138在圖4中看不到。這樣選擇密封元件74的形狀和材料，使得在推壓閥元件236穿過本實施例中的剛性閥座122和124時，密封元件74被彈性壓縮并且另外彈性地貼靠在行程桿134上。此時，密封元件174被一致的斜面256、158和159導向被壓入端頭塊76和閥元件236的環(huán)繞凸緣78之間的空隙82中。這里，一致斜面256、158和159上的潤滑劑也使閥元件236更容易地被推壓穿過剛性閥座122和124。在推壓后，密封元件74在閥元件236中又具有其初始的形狀和位置，并且能夠以其密封面294朝向閥座122的密封面296受拉。在本發(fā)明閥110的本實施例中，密封元件的必要的彈性不僅通過閥元件236的形狀、而且通過其材料決定。
本發(fā)明不局限于所描述的具有兩個閥元件的一個電磁閥的實施例。
本發(fā)明同樣能夠有利地在只具有一個出流通道從而在行程桿上只帶有一個閥元件的閥中實現(xiàn)。同樣，本發(fā)明閥不受使用電磁致動器的約束。該閥殼體也不要求特殊的閥腔。確切地說，閥腔可以由閥殼體本身形成。
本發(fā)明閥不局限于使用實施例中列舉的彈性材料。對于密封元件可使用的材料如丁二烯—丙烯腈橡膠(NBR)，氫化丁二烯—丙烯腈橡膠(HNBR)，氫化丁二烯—丙烯腈橡膠添加聚四氟乙烯以減小摩擦(HNBR+PTFE)，氟橡膠(FKM)以及使用潤滑劑的乙烯—丙烯三聚物橡膠(EPDM+潤滑劑)等。
權利要求
1.一種閥(10，110)，具有一個閥腔(14，114)，具有自此分路的至少一個入流通道(16，116)和一個出流通道(18，118)，具有一個可運動的行程桿(34，134)，該行程桿(34，134)的一端通入到一個致動器(53)中，以及具有至少一個固定在行程桿(34，134)上的閥元件(36，136，236)，并具有至少一個與閥元件(36，136，236)配合作用的閥座(22，122)，其特征在于，閥座(22，122)和/或閥元件(36，136，236)可彈性變形，并且閥座(22，122)和/或閥元件(36，136，236)的彈性至少這樣大，使得閥元件(36，136，236)在特別是外力作用下可被推移穿過閥座(22，122)，并且緊接著閥元件(36，136，236)和閥座(22，122)又回復到其初始狀態(tài)。
2.按照權利要求1所述的閥，其特征在于，所述至少一個閥座(22，122)和從屬的至少一個閥元件(36，136，236)具有一個相對于行程桿(34，134)軸線的斜面(58，158和56，156，256)，它們相互一致。
3.按照權利要求1或2所述的閥，其特征在于，閥座(22，122)和/或閥元件(36，136，236)的彈性通過所使用的材料的彈性特性和/或通過閥座(22，122)和/或閥元件(36，136，236)的特殊構造的形狀產(chǎn)生。
4.按照權利要求3所述的閥，其特征在于，空隙(82，182)位于閥座(22，122)中和/或閥元件(36，136，236)中，這些空隙在閥元件(36，136，236)穿過閥座(22，122)的進行過程中能夠容納閥座(22，122)和/或閥元件(36，136，236)的彈性材料。
5.按照前述權利要求之一所述的閥，其特征在于，閥座(22，122)和/或閥元件(36，136，236)的表面(86，186和84，184)被借助一種潤滑劑處理過，這種潤滑劑使在閥元件(36，136，236)穿過閥座(22，122)的進行過程中出現(xiàn)的滑動摩擦力減小。
6.按照權利要求1至5之一所述的閥，其特征在于，該閥(10，110)的所述至少一個閥元件(36，136，236)在行程桿(34，134)上被沖壓鎖緊。
7.按照前述權利要求之一所述的閥，其特征在于，在所述至少一個閥元件(36，136，236)的與所述至少一個閥座(22，122)位置相對的一側，在行程桿(34，134)上安置了一個第二閥元件(38，138)。
8.按照權利要求7所述的閥，其特征在于，第二閥元件(38，138)和從屬于該第二閥元件(38，138)的閥座(24，124)同樣可以這樣彈性變形，使得兩個閥元件(36，136和38，138)可借助特別是外力作用被推移穿過閥座(22，122和24，124)。
9.按照前述權利要求之一所述的閥，其特征在于，自該閥(10，110)的閥腔(14，114)分路出一個帶有從屬的閥座(24，124)和閥元件(38，138)的第二出流通道(20，120)。
10.按照權利要求1至9之一所述的閥，其特征在于，該閥具有一電磁致動器(53)。
11.按照前述權利要求之一所述的閥，其特征在于，行程桿(34，134)用塑料制成。
12.按照權利要求11所述的閥，其特征在于，閥元件(36，136和38，138)被直接焊入行程桿(34，134)中。
13.按照權利要求1至12之一所述的閥，其特征在于，閥腔(14，114)一件式制成。
14.按照前述權利要求之一所述的閥，其特征在于，該閥(10，110)附屬于一個加熱或制冷設備的循環(huán)回路的水路控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種閥,具有一個閥腔(14,114),具有至少一個入流通道(16,116)和一個出流通道(18,118),此外具有一個可運動的行程桿(34,134),其一端通入到一個致動器(53)中,具有至少一個固定在行程桿上的閥元件(36,136,236),并具有至少一個與閥元件配合作用的閥座(22,122)。建議,閥座(22,122)和/或閥元件(36,136,236)可彈性變形,并且閥座和/或閥元件的彈性至少這樣大,使得閥元件(36,136,236)在特別是外力作用下可被推移穿過閥座(22,122),并且緊接著閥座(22,122)和閥元件(36,136,236)又回復到其初始狀態(tài)。
文檔編號F16K11/048GK1380952SQ01801233
公開日2002年11月20日 申請日期2001年2月21日 優(yōu)先權日2000年5月13日
發(fā)明者于爾根·赫斯, 格奧爾格·雷布 申請人:羅伯特·博施有限公司