本發明涉及閥裝置，所述閥裝置包括閥殼體、閥入口、閥出口、主閥元件和主閥座，所述主閥座被布置在閥入口和閥出口之間的流動路徑中，并且主閥元件與主閥座協作，閥殼體包括插入件，插入件包括墊圈元件以提供流體密封。
背景技術：
例如從de102013010433a1已知這樣的閥裝置。
此外，本發明涉及用于閥裝置的插入件，所述閥裝置包括閥殼體、閥入口、閥出口、主閥元件和主閥座，所述主閥座被布置在閥入口和閥出口之間的流動路徑中，并且主閥元件與主閥座協作。
該插入件用于閥裝置中，例如，以在閥入口和致動裝置座之間提供密封，以防止流體流泄露到致動裝置座外。
從閥入口到閥出口的泄露也是不期望的。為防止該泄露，通常閥殼體被設計成使得閥殼體被鑄造為大體積元件，使得閥座僅為針對從閥入口到閥出口的流體流的開口。
然而，由于可能需要許多材料來鑄造大體積閥殼體或閥殼體的更精細的機加工是必要的，所以鑄造閥殼體是昂貴的。
技術實現要素：
因此，本發明的目的是提供一種閥裝置，所述閥裝置在低成本下具有在入口和出口之間的良好流體密封。
問題通過本文開頭給出的閥裝置在以下方面來解決，即墊圈元件包括相對于插入件的軸向延伸部方向傾斜布置的墊圈區段。
使用插入件上的用于提供流體密封的墊圈元件將導致低成本下的良好的流體密封。由于墊圈元件可以被布置成使得閥殼體的內部可以被低復雜度地設計，所以閥殼體的機加工可以變得更不精細。基本上僅一個墊圈用于提供入口和出口的密封分離。閥殼體仍然可以由金屬和優選由黃銅材料制成。為盡可能多減少黃銅，有利的是盡可能使用較少的金屬材料。因此，殼體具有較大的入口和出口。插入件包括閥座，并且傾斜墊圈元件區段用于劃分流入口和流出口。
優選的是，閥入口和/或閥出口包括與插入件的中間軸線垂直的中間軸線。這表示閥入口和閥出口面向相反方向或它們成90°的角度。這可以提供典型的閥幾何形狀。在一個實施例中，閥入口和閥出口共線布置。這可以有利于通過閥裝置的良好流體流動。然而，在一些實施例中，閥入口和閥出口面向在他們之間包括90°角度的方向。這允許使流體流從閥入口到閥出口偏轉90°。
優選地，插入件具有柱形形狀。甚至更優選地，插入件是圓柱形狀。但是在一些實施例中，插入件具有矩形柱形形狀。矩形柱形形狀可以允許插入件容易鍵控插入閥殼體中，同時圓柱形狀可以有利于流體流的流動特性。
在本發明的優選實施例中，插入件是圓柱形狀，并且包括圓周表面，圓周表面包括插入件入口和插入件出口，其中穿過插入件的插入件通路連接插入件入口與插入件出口，墊圈元件被布置在圓周表面的徑向外側上并且與閥殼體協作。由于該設計可以允許通過插入件的良好的流動密封和良好的流動特性，所以這是插入件的高度優選的設計。優選地，插入件入口和插入件出口共線布置。優選地，插入件入口和插入件出口面向相反方向。最優選的是閥入口面向插入件入口，閥出口面向插入件出口。
優選的是，插入件入口覆蓋超過插入件的軸向延伸部的30％。優選地，插入件入口覆蓋超過插入件的軸向延伸部的40％。甚至更優選的是，插入件入口覆蓋超過插入件的軸向延伸部的50％。此外，優選的是，插入件入口覆蓋插入件的小于65％的軸向延伸部。此外，優選的是，插入件入口覆蓋插入件的小于55％的軸向延伸部。最優選地，插入件入口覆蓋插入件的小于45％的軸向延伸部。具有如上所述的覆蓋插入件的軸向延伸部的量的插入件入口可以允許通過插入件的良好流體流動。此外，當插入件入口占據圓周表面的很大區域時，用于插入件的材料的量可以減少。
在本發明的優選實施例中，插入件入口具有比插入件出口更大的流橫截面。這可以允許閥出口處的流量減少。插入件入口的流橫截面可以是插入件出口的流橫截面的兩倍。優選的是，閥入口的流橫截面甚至是插入件出口的流橫截面的三倍、四倍、或最優選地十倍。優選的是閥入口具有包括彎曲形狀的邊緣。此外優選的是，在垂直于插入件的軸向延伸部的觀察方向上，插入件出口是矩形。
優選地，傾斜墊圈區段覆蓋插入件的超過50％的軸向延伸部。更優選的是，傾斜墊圈區段覆蓋插入件的超過60％、更優選地超過70％、更優選地超過80％、更優選地超過90％和最優選地100％的軸向延伸部。在優選的實施例中，傾斜墊圈區段是圍繞插入件的至少50％的圓周表面的橢圓形狀。甚至更優選的是，傾斜墊圈區段圍繞插入件的超過60％、更優選地超過80％、更優選地超過90％和最優選地100％的圓周表面。
在本發明的優選實施例中，閥殼體包括用于主閥元件致動裝置的致動裝置座，插入件在閥入口和致動裝置座之間提供密封，防止流體流泄露到致動裝置座外。優選的致動裝置是恒溫器裝置。該密封件是已知的。然而，使用用于以組合方式在閥入口和閥出口之間以及閥入口和致動裝置座之間提供密封的插入件為插入件增加了另外的功能。這可以允許緊湊設計和減少閥裝置的部件的數量。
優選的是，墊圈元件包括相對于插入件的軸向延伸部方向垂直布置的墊圈區段。這樣，單個墊圈元件可以在閥入口和閥出口之間提供流體密封，以阻擋從閥入口到閥出口的流體流動，并且在閥入口和致動裝置座之間提供密封，以防止流體流泄露到致動裝置座外。但是，在一些實施例中，取代具有傾斜墊圈區段和垂直布置的墊圈區段的單個墊圈，兩個分離的墊圈被提供以替換單個的墊圈。相對于插入件的軸向延伸部方向垂直布置的墊圈區段優選地是o型環。o型環優選地與傾斜墊圈區段一體地形成。
在本發明的優選實施例中，墊圈元件在插入件的側視圖中類似于數字7。這在閥入口和閥出口之間和閥入口和致動裝置座之間施加良好的密封。因而，優選的是，傾斜墊圈區段是橢圓形狀，并且完全地圍繞插入件的圓周表面。此外優選的是，垂直布置的墊圈區段完全地圍繞插入件的圓周表面。此外，優選的是，傾斜墊圈區段和垂直的墊圈區段與彼此形成一體式部件。
優選地，插入件由第一可鑄材料制成，并且墊圈元件由第二可鑄材料制成。較優選的是，插入件由可鑄材料或可塑材料制成。優選地，墊圈元件成型至插入件。優選地，插入件用塑料材料制成。此外優選的是，墊圈元件由橡膠材料制成。總的來說，優選的是，插入件材料的剛性大于墊圈元件的剛性。因而，閥裝置的重量可以是較低的，并且插入件的形式可以容易地根據閥幾何形狀而預定。
優選的是，插入件包括用于將插入件穩定在閥殼體中的插入件腳部。插入件腳部優選地是插入件的鄰近插入件入口的下區段。最優選地，插入件腳部是圓周表面的軸向端部區段。為了安全的材料，插入件腳部可以省略。然后閥裝置優選地包括插入件保持器以替代插入件腳部的功能。
優選地，插入件包括主閥座。這允許在鑄造插入件時容易地提供主閥座。在閥座磨損的情況下，閥座還可以容易地與插入件一起更換。然而，在本發明的一些可選實施例中，插入件包括主閥座座架。然后可移除的主閥座可以安裝到插入件。
優選的是，插入件包括動態閥元件。這樣除了主閥元件，閥元件可以配置有動態閥元件。這可以允許甚至在可變入口壓力下，針對主閥元件的預定打開位置形成恒定流體流量。包括動態閥元件的插入件可以容易地替代沒有動態閥元件的插入件，以容易地將動態閥元件添加到閥裝置。
此外，本發明通過在本文開頭規定的適合用于前述閥裝置的插入件實現。
該插入件允許擁有一種閥裝置，所述閥裝置在低成本下具有在閥入口和閥出口之間的良好流體密封。
附圖說明
將在下文中參照附圖描述本發明，其中：
圖1示出根據本發明的閥裝置的第一實施例；
圖2a+b示出根據本發明的第一實施例的用于閥裝置的閥殼體；
圖3示出用于根據本發明的閥裝置的插入件的第一實施例的橫截面；
圖4示出用于根據本發明的第一實施例的閥裝置的插入件的第一實施例的側視圖；
圖5示出圖3和4中示出的插入件的實施例的透視頂視圖；
圖6示出圖3到5中示出的插入件的實施例的另一透視頂視圖；
圖7示出圖3到6中示出的插入件的實施例的透視仰視圖；
圖8示出根據本發明的閥裝置的第二實施例；
圖9a+b示出本發明的第二實施例的閥裝置的閥殼體；和
圖10示出根據本發明的閥裝置的第三實施例。
附圖被引入權利要求和本發明的實施例的下文詳細描述僅以改善權利要求的可讀性。附圖標記決不表示限制性。
具體實施方式
圖1示出根據本發明的第一實施例的閥裝置1。閥裝置1包括閥殼體2。此外，閥裝置1包括閥入口3和閥出口4。閥裝置1包括與主閥座6協作的主閥元件5。閥元件5布置在連接閥入口3與閥出口4而未經過閥元件5的流動路徑中。
閥殼體2包括插入件7。插入件7包括墊圈元件8以提供流體密封。墊圈元件8在閥入口3和閥出口4之間提供流體密封，以阻擋從閥入口3到閥出口4的流體流動。
由于閥殼體2的機加工不需要更精細，所以具有阻擋流體流動的墊圈元件8允許簡化閥殼體2的設計，如下文將更詳細地討論的圖2a和圖2b所示。
如圖1所示，閥入口3和閥出口4面向相反方向。此外，閥入口3和閥出口4共線布置。這可以允許通過閥裝置的良好流體流動。
如圖1所示，包括墊圈元件8的插入件7是圓柱形狀，并且包括圓周表面9，圓周表面9包括插入件入口10和插入件出口11，其中穿過插入件7的插入件通路連接插入件入口10與插入件出口11。墊圈元件8布置在圓周表面9的徑向外側，并且與閥殼體2協作。因而，墊圈元件布置在圓周表面9和閥殼體2之間的間隙中，并且因此防止不期望的流體流動通過間隙。
如圖1所示，插入件入口10延伸超過插入件7的軸向延伸部的30％。實際上，插入件入口10延伸超過插入件7的軸向延伸部的約50％。因而，插入件入口10提供抵抗從閥入口3進入并且經由插入件入口10和插入件出口11朝閥出口4傳輸的流體的較低阻力。此外，可以看到，插入件入口10具有比插入件出口11更大的流橫截面。這導致通過插入件通路的良好流體流動控制。插入件7包括鄰近插入件入口10的插入件腳部12。插入件腳部12將插入件7穩定在閥殼體2中。
現在參考圖2，將更詳細地描述閥殼體2。如圖所示，閥殼體2包括插入件安裝腔13和致動裝置座14。插入件安裝腔是圓柱形狀，并且因而適于容納插入件7。閥殼體2由黃銅或其它金屬鑄造，并且之后通過機加工形成。另一方面，插入件7由塑料鑄造。因此，較大的優點是使用插入件7來攜帶墊圈元件8。然后以較低的精細度設計閥殼體2的內部結構允許關于插入件安裝腔13降低復雜度。插入件安裝腔13基本上是容易制造的圓柱形狀。此外，由于致動裝置座14提供用于將插入件插入插入件安裝腔13中的通孔，所以非常容易將插入件7放置進入插入件安裝腔13中。
圖3示出根據本發明的并且用于根據圖1示出的第一實施例的閥裝置1中的插入件7的第一實施例的橫截面。插入件7包括主閥座6。因而，主閥座6不再需要被鑄造或機加工成閥殼體2。此外，插入件7包括用于將插入件7穩定在閥殼體2中的插入件腳部12。
如圖4中的側視圖所示，插入件7包括墊圈元件8。墊圈元件8包括相對于插入件7的軸向延伸部方向傾斜布置的墊圈區段。此外，墊圈元件8包括相對于插入件7的軸向延伸部方向垂直布置的墊圈區段。在側視圖中，墊圈元件8類似于數字七。因而，傾斜墊圈區段在閥入口3和閥出口4之間提供流體密封，以阻擋從閥入口3到閥出口4的流體流動，如圖1所示。此外，相對于插入件7的軸向延伸部方向垂直布置的墊圈區段在閥入口3和致動裝置座14之間提供密封，從而防止流體流泄露到致動裝置座14外，如圖1所示。
在圖5示出的透視頂視圖中，變得更顯而易見的是插入件入口10具有弧形邊界。此外，非常清楚的是，插入件入口10延伸超過插入件7的軸向延伸部的約50％。
在圖6中，可以看到，插入件出口11具有比插入件入口10小的流橫截面。如上所述，這允許具有對穿過閥裝置的流體流的良好控制。
圖7示出插入件7基本上是中空圓柱形狀，中空圓柱形狀有助于減少用于生成插入件7的材料并且因而減少生產成本。傾斜墊圈區段覆蓋插入件7的軸向延伸部的約90％。實際上，傾斜墊圈區段密封圓周表面9和閥殼體2之間的所有間隙以在閥入口3和閥出口4之間提供良好的流體密封。因此，流體流可以僅經由插入件入口10和插入件出口11從閥入口3流動到閥出口4。
圖8現在示出根據本發明的閥裝置1的第二實施例。該實施例的大部分細節與如圖1所示和鑒于圖1描述的特征是相同的。然而，在第二實施例中，插入件7不包括主閥座6。主閥座6布置在預設置元件16中，預設置元件16可轉動地安裝在插入件7中。這允許具有不同類型的主閥座，并且根據閥裝置1的期望用途將所述主閥座安裝到插入件7。
用于閥裝置1的第二實施例中的閥殼體2在圖8中被圖示，并且更詳細地在圖9a和9b中示出。致動裝置座14包括相對于閥入口3和閥出口4的軸向延伸轉動90°的兩個切口。如圖2a和2b所示，對于第一實施例，切口與閥入口3和閥出口4共線布置。然而，由于在閥裝置1的第二實施例中，主閥元件致動裝置具有容納可更換的閥座6的不同殼體，所以有必要使用用于致動裝置座14的不同幾何形狀。另外，在閥裝置1的第二實施例中的閥殼體2與在閥裝置1的第一實施例中的閥殼體2是相同的。
圖10現在示出根據本發明的閥裝置1的第三實施例。大部分細節與圖1和8分別地示出的第一實施例和第二實施例是相同的。然而，在第三實施例中，插入件7包括動態閥元件15。這允許在主閥元件5上具有恒定壓力。動態閥元件15將利用上升的壓差對流節流，并且利用降落的壓差打開動態閥，以將主閥元件5上的壓力保持在穩定水平。
根據本發明的插入件7以及根據本發明的閥裝置1提供解決方案以用于在閥入口3和閥出口4之間容易地實施流體密封。墊圈元件8被設置在插入件7上。墊圈元件8允許僅經由插入件入口10和插入件出口11從閥入口3到閥出口4的流體流動。該解決方案允許閥裝置1的較低生產成本。
本發明不受限于示出和描述的實施例。此外，參照不同實施例描述的所有特征也可以以任何方式在不同實施例之間組合。