本發(fā)明總體上落入壓力平衡閥的構(gòu)造的領(lǐng)域內(nèi)。特別地,本發(fā)明涉及具有新的動態(tài)密封系統(tǒng)的壓力平衡閥。特別地,根據(jù)本發(fā)明的閥可以是控制閥或替代性地是開關(guān)閥。
背景技術(shù):
1、設(shè)置有壓力平衡系統(tǒng)的閥、特別是控制閥的使用是已知的。在這些之中,已知設(shè)置有閥本體的“球”型的平衡閥,在閥本體中限定有用于流體入口部段與流體出口部段之間的流體流的內(nèi)腔。在內(nèi)腔內(nèi)部布置有限定用于閉合構(gòu)件的滑動座部的籠狀本體。籠狀本體包括用于朝向流體出口部段的流體流的開口。
2、從閥本體突出穿過由蓋封閉的進入開口的桿剛性地連接至閉合構(gòu)件。桿能夠通過線性或旋轉(zhuǎn)類型的致動裝置移動。借助于桿,閉合構(gòu)件能夠在關(guān)閉位置與完全打開位置之間移動,在關(guān)閉位置中,通過籠狀本體的開口的流體流由閉合構(gòu)件完全抑制,在完全打開位置中,籠狀本體的所述開口完全自由,從而允許最大的流體流量。流量通過改變閉合構(gòu)件在關(guān)閉位置與完全打開位置之間的位置、即通過改變籠狀本體的開口的關(guān)閉/打開程度來調(diào)節(jié)。
3、在平衡球閥中,閉合構(gòu)件包括一個或更多個壓力平衡通道。這些通道在閉合構(gòu)件的面向進入閥的流體的第一表面與閉合構(gòu)件的桿所連接的第二表面之間延伸。當閉合構(gòu)件處于關(guān)閉位置時,這些通道使得內(nèi)腔的限定在流體入口端口與第一表面之間的第一部分與內(nèi)腔的限定在蓋與第二表面之間的第二部分連通,其中,這些部分中的任一部分都不與流體出口部段連通。借助于通道,獲得了前述兩個腔部分中的壓力的平衡。因此,保持閉合構(gòu)件的尺寸和流體流量相同,平衡閥中必須由致動裝置施加至桿以將閉合構(gòu)件保持在關(guān)閉位置中的力與不平衡閥中所需的力相比低得多。出于此原因,壓力平衡閥在閥尺寸變得很大時是特別有用的。
4、為了使閥在閉合構(gòu)件處于關(guān)閉位置時正確地起作用,籠狀本體與閉合構(gòu)件之間的流體密封系統(tǒng)是至關(guān)重要的。該密封系統(tǒng)是動態(tài)類型的,因為閉合構(gòu)件在籠狀本體內(nèi)部移動并且因此相對于籠狀本體移動。
5、根據(jù)第一種已知的解決方案,流體密封系統(tǒng)包括通過密封件中的每個密封件內(nèi)的機械元件激勵的唇形密封件。唇形密封件可以例如由ptfe制成并且在唇形密封件內(nèi)部包括由不銹鋼制成的機械彈簧。這種類型的密封件通常接納在形成在閉合構(gòu)件的外表面中和/或籠狀本體的內(nèi)表面中的環(huán)形座部中。由于內(nèi)彈簧的作用,密封件即使在閥打開狀態(tài)下(即,當閉合構(gòu)件不處于關(guān)閉位置時)也始終與兩個部件的表面接觸。因此,該密封件經(jīng)受持續(xù)磨損并且因此具有非常有限的使用壽命。
6、根據(jù)另一已知的解決方案,密封系統(tǒng)基于由石墨制成的一個或更多個密封件。除了經(jīng)歷非常高的磨損(并且因此具有非常短的使用壽命)之外,這些密封件還需要復雜的配裝操作,因為它們必須在相應(yīng)的配裝座部中被預激勵。此外,進一步磨損這些密封件釋放了石墨顆粒,所述石墨顆粒污染閥所在的系統(tǒng)。在需要高度清潔的應(yīng)用中,使用石墨密封件實際上是不可行的。
7、因此,申請人認識到需要提供一種用于確保壓力平衡閥中的籠狀本體與能夠在籠狀本體中移動的閉合構(gòu)件之間的密封的新的、更有效且耐用的解決方案。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述內(nèi)容,本發(fā)明的主要目標是提供一種允許解決或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的問題的壓力平衡閥。
2、在該目標內(nèi),本發(fā)明的第一目的是提供一種在籠狀本體與閉合構(gòu)件之間具有改進的密封特征的壓力平衡閥。
3、本發(fā)明的另一目的是提供一種籠狀本體與閉合構(gòu)件之間的密封件不需要復雜的操作來配裝和/或激勵密封環(huán)的壓力平衡閥。
4、本發(fā)明的重要目的是提供一種可靠且易于以有競爭力的成本制造和組裝的壓力平衡閥。
5、申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是,以上所指示的目標和目的可以通過提供一種布置在閉合構(gòu)件與籠狀本體之間的包括密封環(huán)的密封組件來實現(xiàn),密封環(huán)在閉合構(gòu)件的關(guān)閉運動的最后階段中保持壓縮在由籠狀本體限定的抵接表面與以浮動方式連接至閉合構(gòu)件并經(jīng)受彈性裝置的作用的止推凸緣之間。密封環(huán)在每次閥關(guān)閉時被機械激勵,并且在閥部分地或完全地打開時失去密封環(huán)的激勵狀態(tài)。
6、特別地,以上所指示的目標和目的通過壓力平衡閥來實現(xiàn),該壓力平衡閥包括:
7、-閥本體,該閥本體包括流體入口端口和流體出口端口,其中,所述閥本體界定使得流體入口端口與流體出口端口連通的內(nèi)腔,并且其中,內(nèi)腔可以通過閥的頂部進入開口進入;
8、-可移除的蓋,該蓋封閉頂部進入開口;
9、-籠狀本體,該籠狀本體布置在內(nèi)腔中并且在固定位置中與閥本體相關(guān)聯(lián),其中,籠狀本體限定用于閉合構(gòu)件的滑動座部,并且其中,籠狀本體包括用于流體流的至少一個側(cè)向開口;
10、-閉合構(gòu)件,該閉合構(gòu)件能夠在滑動座部中在其中籠狀本體的側(cè)向開口關(guān)閉的關(guān)閉位置與其中籠狀本體的側(cè)向開口完全自由的完全打開位置之間移動,其中,所述閉合構(gòu)件包括在閉合構(gòu)件的第一表面與閉合構(gòu)件的第二表面之間延伸的至少一個壓力平衡通道,其中,通道使得內(nèi)腔的界定在流體入口端口與閉合構(gòu)件的第一表面之間的第一部分與內(nèi)腔的界定在蓋與閉合構(gòu)件的第二表面之間的第二部分連通;
11、-桿,該桿包括在第二表面處連接至閉合構(gòu)件的第一端部和連接至閥的致動裝置的第二端部,其中,所述桿延伸穿過內(nèi)腔的第二部分;
12、-密封組件,該密封組件在內(nèi)腔的第二部分與內(nèi)腔的與出口端口連通的第三部分之間提供流體密封。
13、根據(jù)本發(fā)明,密封組件包括:
14、-至少一個密封環(huán),所述至少一個密封環(huán)繞閉合構(gòu)件的第一筒形部分布置并且接觸籠狀本體的滑動座部的第一筒形部分,其中,滑動座部的第一筒形部分在軸向上由第一抵接表面界定,并且其中,閉合構(gòu)件的第一筒形部分在軸向上由第二抵接表面界定;
15、-至少一個止推環(huán)形凸緣,該止推環(huán)形凸緣在內(nèi)腔的第二部分中布置在鄰近閉合構(gòu)件的第二表面的位置中,其中,止推凸緣包括與所述至少一個密封環(huán)的第一表面接觸的環(huán)形邊緣,并且其中,止推環(huán)形凸緣相對于閉合構(gòu)件軸向浮動;
16、-彈性裝置,該彈性裝置將環(huán)形凸緣朝向閉合構(gòu)件的第二表面推動。
17、此外,根據(jù)本發(fā)明,抵接表面限定成使得當所述閉合構(gòu)件朝向所述關(guān)閉位置移動時,所述至少一個密封環(huán)在所述閉合構(gòu)件到達關(guān)閉位置之前在與接觸環(huán)形邊緣的側(cè)部相反的側(cè)部處與第一抵接表面抵接。
18、優(yōu)選地,所述至少一個密封環(huán)沒有激勵彈性插入件。
19、根據(jù)實施方式,該密封組件包括以封裝構(gòu)型布置的多個密封環(huán),其中,在閉合構(gòu)件朝向關(guān)閉位置移動時并且在所述閉合構(gòu)件到達關(guān)閉位置之前,密封環(huán)與第一抵接表面抵接,并且其中,另一密封環(huán)與止推凸緣的環(huán)形邊緣接觸。
20、根據(jù)另一實施方式,密封組件包括以封裝構(gòu)型布置的多個密封環(huán),其中,第一外密封環(huán)接觸第一密封表面或第二密封表面,并且第二外密封環(huán)由止推凸緣的環(huán)形邊緣接觸;所述多個密封環(huán)包括與第一外密封環(huán)接觸的和與第二外密封環(huán)接觸的至少一個中央密封環(huán)。
21、優(yōu)選地,多個密封環(huán)包括彼此接觸的兩個中央密封環(huán),其中,每個中央密封環(huán)接觸所述外密封環(huán)中的一個外密封環(huán)。
22、優(yōu)選地,密封環(huán)具有大致梯形形狀的橫截面,其中,所述橫截面在徑向截面平面中評估。
23、根據(jù)本發(fā)明的實施方式,止推凸緣包括具有環(huán)形形狀的平面狀部分,并且環(huán)形邊緣從該平面狀部分的端部沿大致與所述平面狀部分在其中延伸的參照平面垂直的方向突出。
24、優(yōu)選地,止推凸緣借助于從閉合構(gòu)件的第二表面突出的多個聯(lián)接銷以軸向浮動的方式與閉合構(gòu)件聯(lián)接,其中,每個聯(lián)接銷延伸穿過形成在止推凸緣的平面狀部分中的開口。
25、根據(jù)本發(fā)明的可能的實施方式,彈性裝置包括多個彈簧,所述多個彈簧各自環(huán)繞聯(lián)接銷中的一個聯(lián)接銷布置,以便軸向地插置在止擋凸緣與固定至聯(lián)接銷的止擋裝置之間,其中,止推凸緣定位于彈簧與閉合構(gòu)件的第二表面之間。
26、優(yōu)選地,止擋裝置包括旋擰在相應(yīng)聯(lián)接銷的自由端部處的至少一個螺母。
27、根據(jù)本發(fā)明的可能的實施方式,閉合構(gòu)件包括第二筒形部分,該第二筒形部分的直徑大于第一筒形部分的直徑,并且其中,籠狀本體的滑動座部包括第二筒形部分,該第二筒形部分的直徑小于滑動座部的第一筒形部分的直徑;閉合構(gòu)件的第二筒形部分接觸滑動座部的第二筒形部分。
28、根據(jù)可能的實施方式,閥包括閥本體延伸部,該閥本體延伸部在頂部進入開口處連接至閥本體,其中,閥本體延伸部限定閥的進入開口,其中,該進入開口由蓋閉合,并且,閥本體延伸部被桿橫穿且限定具有環(huán)形形狀的內(nèi)腔,該內(nèi)腔中以可移除的方式接納有隔熱組件。