本发明涉及一种阀，该阀包括：阀体，限定入口和出口之间的流体流动通道；阀座，封闭构件一起工作，该封闭构件能够相对于阀座在多个距离之间移动，形成打开位置和封闭构件与阀座接触的关闭位置，并且阀座布置在入口和出口之间的流体流动通道中，其中，封闭构件至少部分地位于容积中，该容积具有内壁和开放区域，其中，至少在开放区域附近接触元件与封闭构件的外侧在打开位置时低摩擦接触，在关闭位置时密封接触。
1.一种阀(1)，包括：阀体(2)，限定入口和出口之间的流体流动通道；阀座(3)，与封闭构件(4)一起工作，所述封闭构件(4)能够相对于所述阀座(3)在多个距离之间移动，形成打开位置和所述封闭构件(4)与所述阀座(3)接触的关闭位置，并且所述阀座(3)布置在所述入口和所述出口之间的所述流体流动通道中，其中，所述封闭构件(4)至少部分地位于容积(5)中，所述容积(5)具有内壁(6)和开放区域，其中，至少在所述开放区域附近，接触元件(8)与所述封闭构件(4)的外侧(9)在所述打开位置时低摩擦接触、在所述关闭位置时密封接触，其中，所述封闭构件(4)包括凸缘(14)，所述凸缘(14)被构成和就位成使得当所述封闭构件(4)处于所述关闭位置时，所述接触元件(8)以如下方式接触所述凸缘(14)：当受流体流动的力的影响时，所述接触元件(8)被推动抵靠所述凸缘(14)，以对流体流动进行密封，其中，所述低摩擦接触意味着部件确实形成接触，但是该接触是部件不必以密封的方式接触的方式，而是流体可以通过连接处泄漏。
2.根据权利要求1所述的阀(1)，其中，所述封闭构件(4)的所述外侧(9)包括第一密封构件(10a)和第二密封构件(10b)。
3.根据权利要求2所述的阀(1)，其中，所述第一密封构件(10a)就位成使得当所述阀(1)被关闭时，所述第一密封构件(10a)与所述阀座(3)接触。
4.根据权利要求2或3所述的阀(1)，其中，所述第二密封构件(10b)就位成使得当所述阀(1)被关闭时，所述第二密封构件(10b)接触所述接触元件(8)，形成流体密封连接。
5.根据上述权利要求2所述的阀(1)，其中，所述第一密封构件(10a)和/或第二密封构件(10b)位于形成在所述封闭构件(4)中的凹槽中。
6.根据权利要求5所述的阀(1)，其中，所述封闭构件(4)由以下部件形成：具有内部空腔的中心件(11)；固定在所述中心件(11)的第一端的第一顶部件(12a)，所述第一密封构件(10a)被挤压在所述中心件(11)和第一顶部件(12a)之间；以及固定在所述中心件(11)的第二端的第二顶部件(12b)，所述第二密封构件(10b)被挤压在所述中心件(11)和第二顶部件(12b)之间。
7.根据权利要求6所述的阀(1)，其中，所述第一和第二顶部件(12a，12b)包括开口(13)，所述开口(13)为所述流体流动通道中的流体形成到所述内部空腔和所述容积(5)的通路。
8.根据权利要求1所述的阀(1)，其中，所述接触元件(8)是刷状元件。
9.根据权利要求1所述的阀(1)，其中所述接触元件(8)由金属构成。
10.根据权利要求9所述的阀(1)，其中所述接触元件(8)由青铜构成。
11.根据权利要求1所述的阀(1)，其中，所述封闭构件(4)被连接到压力致动器。
12.根据权利要求11所述的阀，其中，所述封闭构件(4)被连接到阀杆(20)的第一部分，并且其中，致动器被连接到所述阀杆(20)的第二部分。
13.根据权利要求2所述的阀(1)，其中，所述第一密封构件(10a)和第二密封构件(10b)中的至少一个是四元组形密封构件，所述四元组形密封构件具有相对于所述外侧(9)突出的部分，由此与所述接触元件(8)和/或所述阀座(3)形成接触。
14.一种操作阀(1)的方法，所述阀(1)包括：阀体(2)，限定入口和出口之间的流体流动通道；阀座(3)，与封闭构件(4)一起工作，所述封闭构件(4)能够相对于所述阀座(3)在多个距离之间移动，形成打开位置和所述封闭构件(4)与所述阀座(3)接触的关闭位置，并且所述阀座(3)布置在所述入口和所述出口之间的所述流体流动通道中，并且其中，接触元件(8)与所述封闭构件(4)的外侧(9)接触，所述方法为在所述打开位置具有低摩擦接触，但是在所述关闭位置具有密封接触，其中，所述封闭构件(4)包括凸缘(14)，所述凸缘(14)被构成和就位成使得当所述封闭构件(4)处于所述关闭位置时，所述接触元件(8)以如下方式接触所述凸缘(14)：当受流体流动的力的影响时，所述接触元件(8)被推动抵靠所述凸缘(14)，以对流体流动进行密封，其中，所述低摩擦接触意味着部件确实形成接触，但是该接触是部件不必以密封的方式接触的方式，而是流体可以通过连接处泄漏。
15.根据权利要求14所述的方法，所述方法在根据权利要求2至13中任一项所述的阀上操作。
低摩擦阀
技术领域
[0001] 本发明涉及一种适合于与自动压力致动器一起工作的阀。
背景技术
[0002] 对于这种阀，操作阀的力需要足够低，以使得致动器能够根据例如压差的变化移动流量调节部件，以提供快速和充分的反应。
[0003] 自动压差致动器可以例如是这种类型，其中，隔膜将容积分成两个分离的压力室，该压力室压力连通至流动回路中与阀连接的两个不同位置。两个分离的压力室中的压力差使隔膜偏转，该隔膜连接到流量调节部件，该流量调节部件响应地改变其位置。如果摩擦很大，可能影响阀调节压力的效率。
[0004] 如果致动器反抗很大的力以移动流量调节部件，则可能严重影响压力调节的效率。
发明内容
[0005] 为了解决现有的阀的问题，本发明由此引入了一种阀，该阀包括：阀体，限定入口和出口之间的流体流动通道；阀座，与封闭构件一起工作，该封闭构件能够相对于阀座在多个距离之间移动，形成打开位置和封闭构件与阀座接触的关闭位置，并且阀座布置在入口和出口之间的流体流动通道中，其中，封闭构件至少部分地位于容积中，该容积具有内壁和开放区域，其中，至少在开放区域附近，接触元件与封闭构件的外侧在打开位置时低摩擦接触，在关闭位置时密封接触。低摩擦接触意味着部件确实形成接触，但是该接触是它们不必以密封的方式接触的方式，但是流体可以通过连接处泄漏，但是当封闭构件移动时，由接触的摩擦产生的力显著低于不让流体从中泄漏的密封连接(例如接触元件是橡胶密封构件)的力。这例如提供了可以连接自动致动器以移动封闭构件的优点。如果连接电机驱动的致动器，将只需要将驱动力的大小确定成克服密封连接的力，但是对于自动致动器，这种力可以提供抵抗致动的严重的反作用力。该解决方案减少了这种力，但是保证关闭位置仍然是密封并因此完全关闭，当处于打开位置时，连接仍然不紧密。
[0006] 为了例如在关闭位置时保证密封，在一个实施例中，封闭构件的外侧可以包括形成通道的密封的第一密封构件和第二密封构件。
[0007] 在一个实施例中，第一密封构件就位成使得当阀关闭时，第一密封构件接触阀座，从而在处于关闭位置时帮助形成流体密封的密封接触。
[0008] 在一个实施例中，第二密封构件就位成使得当阀关闭时，第二密封构件接触接触元件，形成流体密封连接，其中，没有泄漏的流体。
[0009] 为了将第一和/或第二密封构件保持在位，在一个实施例中，第一和/或第二密封构件位于形成在封闭构件中的凹槽中。
[0010] 为了便于构造，在一个实施例中，封闭构件由以下部件构成：具有内部空腔的中心件；固定在所述中心件的第一端的第一顶部件，所述第一密封构件被挤压在所述中心件和第一密封构件之间；以及固定在所述中心件的第二端的第二顶部件，所述第二密封构件被挤压在所述中心件和第二密封构件之间。
[0011] 为了保证流体通道中的流体的力不对封闭构件的移动提供任何严重反压力，在一个实施例中，所述第一和第二顶部件包括开口，该开口为流体通道中的流体形成到内部空腔和容积的通路。
[0012] 在一个实施例中，接触元件是刷状元件，例如由金属构成，诸如青铜。
[0013] 在一个实施例中，封闭构件被连接到压力致动器，例如自动压力致动器，以使封闭构件在多个位置之间移动，其中，在一个实施例中，该连接使得封闭构件连接到阀杆的第一部分，并且其中，致动器被连接到所述阀杆的第二部分。
[0014] 根据一个实施例，密封构件的一种选择是第一和第二密封构件中的至少一个是四元组形密封构件，该四元组形密封构件具有相对于外侧突出的部分，由此与接触元件和/或阀座形成接触。
[0015] 本发明还涉及根据上述任一种实施例所述的阀的操作方法，该方法在打开位置具有低摩擦接触，但是在关闭位置具有密封接触。
附图说明
[0016] 图1是根据本发明的处于打开位置的阀。
[0017] 图2是根据本发明一个实施例的由多个部件构成的封闭构件。
[0018] 图3是根据本发明的处于关闭位置的阀。
[0019] 图4是根据本发明的处于完全打开位置的阀。
[0020] 图5是在根据一个实施例的阀中使用的四元组形密封构件的剖视图。
[0021] 图6示出了使用四元组形密封构件的一个实施例。
具体实施方式
[0022] 应当理解，尽管表示出本发明的实施例，但是详细描述和具体示例仅通过示例给出，因为对于该领域的技术人员而言，在本发明的精神和范围内的各种变化和修改将从详细描述中变得显而易见。
[0023] 图1示出了包括阀体2的阀1，该阀体2限定了入口和出口之间的流体流动通道。阀座3位于入口和出口之间的流体流动通道中，并且与封闭构件4一起工作，以通过封闭构件4相对于阀座3的相对位置限定阀开度。因此，封闭构件4能够相对于所述阀座3在多个距离之间移动，从而限定从最打开或完全打开位置到完全关闭位置的多个阀开度，在该完全关闭位置，封闭构件4与阀座3接触。因此，阀开度或封闭构件4与阀座3之间的距离限定了通过从入口到出口的流体流动通道的流量。
[0024] 封闭构件4至少部分地位于形成在阀体2中并且具有内壁6和开放区域的容积5中，其中，至少在开放区域附近，接触元件8就位成与封闭构件4的外侧9接触，该外侧9包括第一密封构件10a和第二密封构件10b。
[0025] 封闭构件4的外侧9包括第一密封构件10a和第二密封构件10b，其中，在一个实施例中，例如，在图2中更清楚地看到，第一密封构件10a和/或第二密封构件10b位于形成在封闭构件4中的凹槽中。
[0026] 在一个实施例中，封闭构件4由具有内部空腔的中心件11、固定在中心件11的第一端的第一顶部件12a和/或固定在中心件11的第二端的第二顶部件12b构成。
[0027] 在一个实施例中，封闭构件4的外侧9形成封闭构件4的对于从右向左流入的流体的接触表面，而其内表面将构成提供从左到右的流动(如果存在的话)的接触表面。封闭构件4到阀座3的距离限定了阀开度。在图3中，封闭构件4的位置使得其接触阀座3，从而封闭通过阀的所有流体流动，封闭构件9的外表面或封闭构件9的内表面阻止通过通道的流体流动。
[0028] 例如在图2还看到挤压在中心件11和第一顶部件12a之间的第一密封构件10a和挤压在所述中心件11和第二顶部件12b之间的第二密封构件10b。包括第一和/或第二密封构件10a，10b的凹槽可以形成在外侧中心件11的周边处，可能在外侧9的周边处，和/或完全或部分地形成在中心件11的分别与第一和第二顶部件12a，12b接触的顶部和底部处。可选择地或附加地，在第一和第二顶部件12a，12b中形成凹槽，第一和第二密封构件10a，10b位于形成在元件11，12a，12b中的任一个中的凹槽中，或如图示的实施例那样，部分地位于两个组合件中的每一个中。
[0029] 在一个实施例中，第一和第二顶部件12a，12b包括开口13，该开口13为流体通道中的流体形成到所述内部空腔和容积5的通路。它们被形成为平衡作用跨过封闭构件4的压力，并且在移动封闭构件4时确保几乎没有来自于流体流动的反压。
[0030] 阀1可以包括防旋转元件7，该防旋转元件7与封闭构件4一起工作，使得封闭构件4能够不受阻碍地在其多个位置之间移动，但是防止其旋转。
[0031] 在一个实施例中，当阀完全关闭时图3，封闭构件4接触阀座3，其中，在一个实施例中，第一密封构件10a作为唯一的接触点或与封闭构件4的其它部分结合而接触阀座3。因此，处于关闭位置的第一密封构件10a可以形成抵抗从入口到出口的流动的密封，至少因为它将第一顶部件12a密封到中心件11上，但也可能通过其与封闭构件4的接触。
[0032] 在一个实施例中，封闭构件4包括比中心件11更向外突出到容积5中的凸缘14。在所示的一个实施例中，该凸缘14由大于中心件11的直径的第二顶部件12b的直径而构成。在一个实施例中，凸缘14被构成和就位成使得当封闭构件4处于关闭位置时，接触元件8以如下方式接触凸缘14：当受流体流动的力的影响时，接触元件8被推动抵靠凸缘14，以对流体流动进行密封。在一个实施例中，第二密封构件10b就位成使得当阀1关闭时，第二密封构件10b接触接触元件8，形成对流体流动的密封的一部分。
[0033] 在一个实施例中，当封闭构件4在多个距离之间移动时，接触元件8适合于接触外侧9，而不引起显著的摩擦。对于现有技术的阀，已知在容积5的内壁6中引入密封构件，在与封闭构件4的外侧9的接触中形成严密的密封。然而，除了形成密封之外，当封闭构件在其多个位置之间移动时，还提供了显著的摩擦以及由此的阻力。这可能是一个问题，例如当阀1以自动方式工作，连接到压差致动器时，该压差致动器例如是这样的类型，其中，隔膜将容积分成两个分离的压力室，该压力室压力连通至流动回路中的两个不同位置该位置中的一个或两个可以是形成在阀体2中的内部压力导管。两个分离的压力室中的压力差使隔膜偏转，该隔膜连接到封闭构件4，该封闭构件4响应地改变其位置。如果摩擦很大，其可能影响阀1调节压力的效率。
[0034] 因此，引入接触元件8，对封闭构件4的移动不产生或产生至少不显著的摩擦。折衷方案是，当封闭构件4处于打开位置时，将有一些流体泄漏通过接触元件8与封闭构件4的外侧9的接触，并由此进入容积5中。
[0035] 在一个实施例中，接触元件8是提供全部所需特性的刷状元件。诸如刷子形式的接触元件8可以由诸如青铜、钴合金、不锈钢等金属构成。
[0036] 当阀1连接到致动器时，该致动器例如是如上所述的自动压差类型，封闭构件4可以通过阀杆20连接到致动器，使得封闭构件4连接到阀杆20的第一部分，致动器连接到所述阀杆20的第二部分。
[0037] 在一个实施例中，第一密封构件10a和第二密封构件10b中的至少一个是四元组形密封构件，该四元组形密封构件具有相对于外侧9突出的部分，由此与接触元件8和/或阀座3形成接触。
[0038] 图5示出了用于第一密封构件10a和/或第二密封构件10b的四元组形(quad-shaped)密封构件的横截面，图6示出了在一个实施例中的该四元组形密封构件，其中，它与接触元件8接触地工作，以形成密封连接，并且其中，它相对于封闭构件4的外表面9突出。
