双座阀的制作方法

专利名称：双座阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的包括两个串联设 置的、可相互运动的关闭零件的双座阀。
背景技术：
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由DE 196 08 792 C2已知一种此类型的双座阀，由于通过以间隙宽 度打开其阀座面可以允许对分别暴露的阀座面进行清洁的功能，该双座 阀也^f皮称为可清洁阀座的双座阀。在已知的双座阀中，三个密封圏中的 每一个都涉及一种分立的密封圏，其中每个密封圏只有单一功能。在第 一关闭零件中的第一密封圏是一个纯径向作用密封圏，它在设计成圆柱 形外周面的第一阀座面中滑动并且由于设置的偏压(以滑动接合的密封 圏)而在那里起密封作用。在第二关闭零件上的第二密封圏或是作用到 圆锥形设计的第二阀座面上，而被称之为轴向/径向作用的密封圏(以压 紧接合的密封圏)，或是在此还设置一个纯径向作用密封圈(以滑动接合 的密封圏)。通常情况下，如果设置一个以压紧接合的密封圏，则在第二 阀座面上还存在用于限定第二关闭零件的终端位置(关闭位置)的牢固 的(金属的)止挡。第三密封圏也即所谓的中间密封圏，如果在打开行 程过程中，第一关闭零件通过该中间密封圏贴靠在第二关闭零件上，并 且在一步的打开运动过程中，第二关闭零件带到完全打开的位置时，第 三密封圏施展其功能(以压紧接合的密封圈)。在此，中间密封圏设置在 关联驱动的第二关闭零件上的一个靠近泄漏腔的端面上。
以上简述的已知的双座阀具有两个所谓的阀座清洁位置，其中第一 阀座清洁位置由一个与打开行程反向的第一部分行程产生。在这个位置 上，在泄漏腔侧设置在第一关闭零件上的圆柱形突出部与相配的圆柱形 第一阀座面一起形成一个所谓的节流间隙，通过该节流间隙，从相邻的 第 一阀室流过的清洁剂流量可以被限制。笫二关闭零件的阀座清洁位置 是由 一个与打开行程同向的第二部分行程获得，其中在部分打开位置上，在泄漏腔侧设置在第二关闭零件上的圓柱形突出部与连通开口的相配部 分一起形成一个第二节流间隙，该第二节流间隙限制在该阀座清洁位置 上产生的第二阀座清洁流体的流量。
由于两个关闭零件和相配的圆柱形突出部具有不同的直径，所以连 通开口的各个相配区段也具有不同的直径，这样在这两个直径之间就实 现了一个过渡面。在第一关闭零件的阀座清洁位置，第一阀座清洁流体 沿着圆柱形的阀座面流动并且撞击到第二关闭零件上的端侧的边界上， 其中通过连通开口的两个区段的直径差，防止了第一阀座清洁流体直接 撞击第二节流间隙继而撞击第二关闭零件的阀座区域。在第二关闭零件
的阀座清洁位置，在跨接连通开口各区段之间直径差的过渡面上，第二 阀座清洁流体被径向向内偏转并且从第 一 关闭零件的上部端侧的边界面 旁边流过。在这种情况下，同样需要防止第二阀座清洁流体直接撞击第 一节流间隙继而撞击第一关闭零件的阀座区域。
借助已知的双座阀，可以按要求限制在相应阀座清洁过程中的清洁 剂用量。然而，在某些国家对这种双座阀提出了更高要求。例如在美国， 在具有较大密封圏缺陷或甚至在两个岡座密封圏失去其一的情况下，在 对另 一 个关闭零件的阀座清洁过程中，要求没有清洁剂穿过相应的密封 圈缺陷或无密封圏的阀座区域。在这些的条件下，这类双座阀不仅受制 于在阀座清洁过程中限制清洁剂的用量和避免对阀座区域直接加载的要
求，而且还受制于以下要求即首先尽可能无紊流地将阀座清洁流体排 入泄漏腔中并且从那排到外界，而不使各关闭的阀座区域直接被该阀座 清洁流体直接沖击或以提高的压力祐力口载。
直接加载意味着由相应的阀座清洁流体垂直指向限定阀座区域边界 各壁的速度分量。即，注意到每一次直接加载都导致流体的动能转化成 了静压力。根据流体对其所依托的壁面或体面的撞击角度，获得一个带 有所谓"支流线"的支流，其中该支流线将流体一分为二。支流线本身 撞到所谓"停滞点"上，于是在此点的速度为零。由于速度的中止而产 生的压力增加也被称为"滞止压力(Staudruck)"。上述增加压力的机理 会产生一个在相应的节流间隙和损环的或完全不再存在的阀座密封圏上的泄漏流。
因此，在任何情况下，由阀座清洁流体对确定泄漏腔边界的面的直 接撞击都是不利的。在已知的双座阀中，通过以第一部分行程提升
(Anlttften)第一关闭零件而产生的第一阀座清洁流体或多或少垂直地 撞击到第二关闭零件的容纳中间密封圏的端侧的边界面上。在撞击点， 流体主要朝泄漏腔的中心那边偏转并且流体还与从端面伸出的中间密封 圏相切。另外，在生撞击点上还产生一种支流线，其朝向阀座区域的支 流可以在此产生一种紊流和一个滞止压力。
还已知一些双座阀(W0 98 54 494A1; EP 0 819 876 Bl),这些阀 省略了所述中间密封圏。在根据W0 98 54 494 Al的双座阀中，在打开 运动的过程中，笫一关闭零件的径向作用的第一阀座密封圏净皮推入到第 二关闭零件中的一个圆柱形的、与第一关闭零件的圆柱形阀座面平齐的、 具有相同直径的凹槽中。随后第二关闭零件从第一关闭零件从其阀座面 抬起，并且两个关闭零件一同达到完全打开位置。在这种结构中，第一 关闭零件的径向密封圏在关闭位置起密封作用，而所谓的中间密封圈在 双座阀的提取位置(Abholstellung )和随后的打开位置起作用，其中第 一阀座密封圏也在这些位置上起纯径向密封作用(滑动接合)。第二关闭 零件设计为一个阀座盘，其密封圈与第二阀座面的一个圆锥形区段共同 作用，并且它还在该圆锥形区段上被导向和对中。如果密封圏允许的话， 在该圆锥形区段上必要时还配置一个牢固的(金属的)止挡，用于在双 座阀关闭位置对第二关闭零件进行终端位置限定。
在进行第一关闭零件的阀座清洁时，阀座清洁流体沿着第一阀座面 和随后的凹槽的圆柱形壁被导向并且撞击到圆柱形凹槽的端侧的边界， 该端侧的边界最好垂直于平齐的各圆柱面定向。从整体上来说，流体这 样的直角偏转是不利的，因为流体以不受控制的方式从壁上分流并且产 生紊流和循环流动，这会形成滞止压力。在已知的设计中还存在缺点， 即阀室中的圆柱形阀座面的形状和尺寸决定在第二关闭零件中的凹槽的 形状和尺寸。因此，对于对阀座清洁流体起导向和偏转作用的该凹槽来 说，其流体学方面的设计就只存在有限的可能性。在EP0 819 876B1中描述了一种可清洁阀座的双座阀，其中同样没 有分立的中间密封圈，并且其中在圆柱形阀座中纯径向作用的第一阀座 密封圏具有双重功能。该双重功能在于，设置在设计成滑动活塞的第一 关闭零件上的第一阀座密封圏除了径向密封功能外还同时具有在圆柱形 阀座内相对于第二关闭零件的轴向密封功能(压紧接合)。当第一关闭零 件在打开运动的过程中与第二关闭零件一起达到一个所谓的提取位置并 且随后在相同情况下转移到打开位置时，轴向密封功能起作用。
与根据DE 196 08 792 C2的双座阀和根据WO 98 54 494 Al的双座 阀相反，在才艮据EP0 819 876 Bl的双座阀中，在第一关闭零件上的节流 间隙不设置在泄漏腔侧，而是远离泄漏腔设置。相对于上述的位置，用 于与连通开口的相配面一起形成可能的节流间隙的圆柱形突出部处在第 一关闭零件之下。在该结构中，为了以间隙宽度从其相配的圆柱形阀座 面去除径向作用的第一阀座密封圏，在该连通开口中需要一个环形凹槽， 在相配的阀座清洁过程中，第一阀座密封圏被推到该环形凹槽中。这样 在第一关闭零件上的圆柱形突出部与连通开口在该环形凹槽之下的相配 区段一起形成了所期望的节流间隙。如果考虑单纯的节流间隙效果，将 该节流间隙从一个在泄漏腔侧的位置再配置到一个远离漏腔的位置是同 等的，然而，这种改动使得当第二关闭零件转移到其阀座清洁位置时， 对于在第一关闭零件中的第一阀座密封圏来说出现清洁临界状况。在这 种情况下，存在这样的危险，即至少一部分第二阀座清洁流体会直接撞 击到第一关闭零件的密封区域，这是因为在这里没有了前置的、遮蔽第 一阀座密封圈的、形成节流间隙的圆柱形突出部。
以上述方式具有双重功能的双座阀的阀座密封圏并不是没有问题 的，因为它们必须满足不同的要求并且它们的作用范围没有被明确限定 和界定，正如在分别带有仅径向或仅轴向/径向或仅轴向功能的分立的密 封圏的情况那样。由于有这样的事实，即一个唯一的密封圏一方面纯径 向作用并且在一个或多或少紧邻的区域必须承担轴向或轴向/径向的密 封功能，所以这些相应的密封区域必须相对靠近，而不要使密封圏具有 不必要的大尺寸。在现有情况下，纯径向作用的密封区域必须在圆柱形阀座面中保持一定的长度直到轴向/径向作用的区域贴靠到另一关闭零 件上为止。具有双功能的阀座密封圏的跨接上述两个密封区域的部分通 常与圆柱形阀座面隔开距离，由此在密封圏和圆柱形阀座面之间产生一 个贮槽样的、深的凹口，该凹口提供了一个清洁重要的区域。

发明内容
本发明的目的是进一步改进所述类型的双座阀，确保进入或离开泄 漏腔的阀座清洁流体尽可能没有紊流，并且可靠地避免以提高的压力对 阀座区域直接加栽。
本发明的目的通过一种具有权利要求1的特征的双座阀实现。根据 本发明的可清洁阀座的双座阀的优选实施例在各从属权利要求中描述。
本发明基于根据DE 196 08 792 C2的已知双座阀的基本特征，其中 特别是在泄漏腔侧设置在相应关闭零件上的圆柱形突出部用于形成相应 的节流间隙。此外，本发明利用了这些圆柱形突出部的直径差，它允许 在连通开口的不同直径的区段之间形成一个过渡面，这些区段配属于各 圆柱形突出部。实现所述目的的分开的中间密封圏的原理是，在所谓的 提取位置和在执行继续的打开运动直至到打开位置过程中，在任何情况 下都保持将两个关闭零件相互密封，其中本发明的技术方案在中间密封 圏的位置方面完全不是仅仅确定在两种可能的配置中的任何一种上。本 发明的技术方案要么允许将中间密封圏配置在第二关闭零件的端面，要 么作为备选方案允许将其配置在第一关闭零件的端面。
为了实现本发明的目的，本发明的第一发明构思在于，在相应的阀 座清洁过程中将从相配的节流间隙排出的阀座清洁流体引导到泄漏腔中 而尽量不产生紊流和阻碍，并且以相同的方式将其从那里排出到外界。 达到该目的，这一方面借助一种新的、在泄漏腔中引导阀座清洁流体并 使其偏转的流动轮廓。该新的流动轮廓在位于下方的第 一关闭零件的阀 座清洁中确保，第一阀座清洁流体在第一阀座面区域内顺着壁的曲线而 没有分流(abl6sungsfrei)。接着在一个设置在第二关闭零件的圆柱形突 出部的一个端面内的中心凹槽中，笫一阀座清洁流体发生无冲击偏转， 这样第 一 阀座清洁流体可以到达一个中心地设置在第 一 关闭零件中的排放孔，而在其限定泄漏腔边界的区域内或在中间密封圏的区域内不与第 一关闭零件相碰而形成滞止压力。该中心凹槽基本上由 一个旋转对称的 偏转面形成，它在径向外侧始于第二关闭零件的所述端面，而在端侧由 一个基本上垂直于第二关闭零件的纵轴线定向的端面限定边界，其中该 偏转面通向该端面。
重要的是，阀座清洁流体在偏转面中的无冲击偏转。根据本发明这
一点是这样实现的，即从垂直中心剖面(Meridianschnm)看，偏转面 具有一个带有无拐点曲线的轮廓，其中在该偏转面的流出点上的方向矢 量在给定条件下指向一个中心地设置在第一关闭零件中的排放孔，更重 要的是，在该轮廓的起始点处形成一个第二环绕棱边，该第二环绕棱边 在笫二关闭零件的关闭位置邻接第一阀座面的第一端部区段。
在通过提升第二关闭零件而产生的第二阀座清洁流体的导流过程中 重要的是，该第二阀座清洁流体在一个由过渡面和第一阀座面的第一端 部区段形成的第一环绕棱边处限定地分流，并且完全相切地从在泄漏腔 的区域内限定第一关闭零件边界的面旁边流过。为此目的，在第一环绕 棱边和第 一关闭零件的可能的区域之间设置一个安全距离，它在任何可 能的制造式艺条件下都能防止产生相关的撞击。
本发明的第二个基本构思在于，不在与密封圈共同作用的阀座区域 处对在其关闭位置上的第二关闭零件(带有以滑动接合的径向作用的密 封圈的滑动活塞，或者必要时带有以滑动/压紧接合的径向/轴向作用的密 封圏的阀座盘)进行终端位置限制，如通常在已知的这种类型的双座阀 中那样的情况，而是将第二关闭零件的理想的、但不是在所有情况下实 现或可能实现的牢固的(金属的)止挡移动到相配的节流间隙的远离该 密封圈的端部处。根据本发明，这一点是这样实现的，即第二关闭零件 在其关闭位置以一个设置其圆柱形突出部的端面上的止挡面贴靠在过渡 面上，也就是紧邻第一阀座面。通过这个在已知技术中不知的措施，消 除了在第二关闭零件与阀室之间邻接泄漏腔的间隙，在此这通常涉及一 种金属密封。这样，在第一关闭零件的阀座清洁过程中，没有清洁剂可 以通过在第二关闭零件上的圆柱形突出部与阀室中的圆柱形凹槽之间存在的节流间隙达到或许已经被损坏或者或许已经完全丢失的第二阀座密 封圏处。
此类的对该重要的间隙的密封至今仍是不可能的，因为在第二阀座 密封圈的阀座区域的止挡面将会带来多余限定。在本发明第二构思的实 施中关键的是，在第二关闭零件和阀室上的相应的止挡面可以是直接的、 完整的环绕的并且在牢固接触或金属接触过程中可达到在泄漏腔上密封 的程度。为此，需要在阀室中的第二关闭零件充分的对中导向，和双座 阀的所有参与导向的结构件充分的对中性。
为了进一步抵消第二关闭零件在其关闭运动中的楔止作用，根据一 种有利的构造，第二圆柱形突出部的端部区段径向外侧紧接止挡面之后 这样设计，以致在此形成一个环形环绕的对中点。从径向方向看，该对 中点位置尽可能远地向外移动并且尽可能近地接近过渡面的由修圆半径 确定的曲线。这通过一个环形环绕的第二斜切面实现，该环形环绕的第 二斜切面设置在端部区段上并且以 一个斜切角相对止挡面延伸，并且与 第二圓柱形突出部的第二直径一起形成一个第三环绕棱边，该第三环绕 棱边是由倒圆形成的，并且确保了在过渡面上对中。
根据第一建议，中间密封圏设置在第二关闭零件的端面中，其中考 虑了偏转面径向内侧在凹槽的端面中的一个点。在此看重的是，首先要 确保由凹槽首先形成的偏转面的用于第一阀座清洁的偏转功能，并且第 一阀座清洁流体在其进一 步的曲线中在中间密封圏处不会遇到任何阻 碍，这样就不会在泄漏腔中形成紊流和分流，而形成紊流会引起局部形 成滞止压力。在这种的情况下，第一关闭零件在其端部区段的一个相配 面上提供一个用于中间密封圏的一个密封面。
另 一个建议设定，将一个可选中间密封圏设置在第 一关闭零件的圆 柱形突出部的端侧的边界上，其中所述可选中间密封圏最好与在第二关 闭零件中的凹槽的端面共同作用，也就是与偏转面径向内侧的一个区域。
然而，其它的接触点也是可能的，其中就是偏转面本身也不排除在外。
在这两种配置的变化中，第一关闭零件与在第一端部区段中的偏转 面的出口点处进入到第一端部区段的方向矢量的安全距离的这样设计，使得它至少要与双座阀的各结构件的所有制造误差之和一样大，这些制 造误差决定在第一关闭零件的关闭位置上它到过渡面的最小轴向距离。 在第一关闭零件中配置有可选中间密封圏的情况下，该安全距离应该增 加一个距离量，该中间密封圏从第一关闭零件的圆柱形突出部的端侧的 边界伸出该距离量。
另一个建议设定， 一个在偏转面轮廓的起始点处的方向矢量与第一 阀座面的笫一端部区段平齐。这种优选的实施形式基本上确保了第一阀 座清洁流体无沖击地进入偏转面继而进入第二关闭零件中的凹槽。不仅 对于一个与圆柱形第一阀座面平齐的圆柱形端部区段，而且对于一个圆
锥扩展的同样在本发明框架内设置的第 一端部区段(一个所谓的进入斜 面)，必须保证上述条件。在此，该圓锥形扩展的端部区段可以具有单独 弯曲或弯曲的和直线的轮廓元素。
根据另一个建议也实现了在无冲击偏转方面的满意结果，在偏转面
轮廓的起始点处的方向矢量与第一端部区段的方向矢量偏离一个小于15 度的第二偏转角。更大的第二偏转角将导致滞止压力的产生从而是不利 的。
根据本发明建议的第 一进入斜面使第 一密封圏容易地进入到圆柱形 的第一阀座面中，并且因此减小了该密封圏的磨损。然而，从流体学方 面来考虑，该进入斜面更容易构成缺点，因为它通过增加流动横截面而 迟滞了第一阀座清洁流体，继而有流体分流的危险。在此建议，将形成 第一进入斜面的第一端部区段做成至少一个圆锥外周面。为了不使第一 阀座清洁流体在该圆锥外周面的轮廓上产生分流,建议将该第一端部区 段倾斜一个贴合角，该贴合角在0到15度范围内，最好在5到15度范 围内，最好为15度。
为了抗分流地构造第一进入斜面，另一个建议设定，第一端部由两 个以一个倒圆半径倒圆而相互过渡的圆锥外周面形成，其中 一个紧接在 第一阀座面之后的第二圆锥外周面相对第一阀座面倾斜一个第二贴合 角，而另一个圆锥外周面相对于第一阀座面倾斜一个第一贴合角。在此, 第一贴合角在7.5到15度范围内，最好为15度，而第二贴合角在5到IO度范围内，最好为7.5度。已经证明，如果由过渡面和第一端部区段形成的第一环绕棱边以尽 可能最小的角倒圆半径倒圆，则对于避免任何滞止压力的形成都是有利 的。在理想情况下，应该在此设置一个尖锐边缘的配置，但由于制造工 艺和实际的原因(危害第一密封圏)来而是不允许的。根据另 一个建议，阀室中的环形凹槽与过渡面形成一个钝角或直角 的第一偏转角，其中直角的偏转角(90度)为最好，这是因为这样最可 能确保笫一关闭零件的一种安全的、无碰撞的溢流。在此在凹槽和过渡 面之间的过渡以一个修圓半径进行倒圆。为了避免在第一阀座清洁流体进入第二关闭零件的偏转面时形成滞 止压力，另一个建议设定，由止挡面和偏转面形成的第二环绕棱边以一 个尽可能最小的第二角倒圆半径倒圆。由于制造工艺和实际的原因，尖 锐棱边的过渡部分在该区域是不允许的， 一个相对大的倒圆半径是不利 的并且会导致不期望地形成滞止压力。为了避免第 一 阀座清洁流体在离开偏转面后流到中间密封圈或凹槽 的端面而形成滞止压力，还设定，偏转面以一个轴向底切距离底切端面。 由此偏转面在其流出点区域内的轮廓可以这样地以一个第四偏转角相对 凹槽的端面被贴合，使得第一阀座清洁流体刚好与中间密封圏相切，由 此容易地朝第二关闭零件那边偏转，并且随后可以顺着凹槽的相邻端面 的壁曲线，以便进行清洁。如果第四偏转角在5到20度范围内，最好为 15度，则被证明是有利的。一种轮廓被证明最合适于第一阀座清洁流体导向，该轮廓具有一连 串的区段，其中第一区段、第三区段和由端面通入的第五和最后区段分 别设计成直线形的，并且这些区段通过第二区段和第四区段相互连接， 其中第二区段和第四区段切向地以一个尽可能最大的第一和一个第二偏 转半径对上述三个区段进行倒圆。根据另一个建议可以以同样的方式达到一种满意的流动结果，即轮 廓由一连串弯曲区段组成，这些区段在其相应的过渡点上分别具有相同 的切线。另一个实施形式设定，轮廓由一个连续变化曲率的单独的区段组成。最后还建议，轮廓由一个具有恒定曲率的单独的区段形成。为了确保在任何压力和速度条件下都完美的无千扰地排出清洁剂， 设定，第一关闭零件的靠近泄漏腔的端侧的边界具有一个斜切面，该斜 切面在全侧圆周上朝排放孔那边倾斜。合乎目的的是，所述斜切面设计成圆锥外周面。所述圆锥外周面相对于其圆锥底面倾斜10到20度范围， 最好倾斜15度。为了不仅仅在双座阀的上述阀座面的区域内避免形成紊流及滞止压 力，有利的是，只要结构上允许，应该省略在泄漏腔中的每种多余的装 备或障碍物。在此，进一步的建议， 一个与第一关闭零件连接的第一移 动杆共心地穿过一个与第二关闭零件连接的、设计为空心杆的第二移动 杆，继续穿过排放孔，并且在第一关闭零件的远离第二关闭零件的端部 通过至少一个基本上径向定向的横梁牢固地与第一关闭零件连接。由此 避免了此外在泄漏腔区域内的其它支杆和其它连接件，并且将这些零件 移动到一个离泄漏腔相当远的端部上，在那里这些零件不会再对导流有 任何干扰性影响。在这方面进一步建议，三个在圆周上均匀分布的横梁固定设置在一 个移动杆区段上，这些横梁分别在径向外侧与一个环绕的圆环固定连接， 并且移动杆区段、横梁和圆环形成一个单件式的焊接部件。更有利的是， 焊接部件在外侧通过圆环焊接到一个限定排放孔的一个远离泄漏腔的区 段的边界的压力平衡活塞上，而在内侧通过移动杆区段焊接到第一移动 杆上，圓环以其内径相对于排放孔和一个圆锥形扩展的过渡区域的中间 连接这样地直径扩大，使得排放孔的内通道没有被横梁缩小。由于通过本发明的第二构思去掉了至今在现有技术中仍然需要的在 第二关闭零件的阀座区域中的金属的止挡面，因此相对于已知的解决方案，在该区域，第二关闭零件的构造可以具有更多的自由度。从原理上 说，可以在该区域设置纯径向、径向/轴向及还有在一定条件下可能的纯 轴向作用的第二密封圏。在这方面，本发明的第一种构造设定，第二阀座面设计成圆柱形的 并且由环形凹槽形成，第二关闭零件具有一个第二密封圏，该第二密封圈径向相对于第二阀座面以滑动接合进行密封。为了使第二密封圏容易 地进入到第二阀座面中，相关地设定，第二阀座面具有一个朝第二关闭 零件那边扩展的第二端部区段(第二进入斜面)。该第二进入斜面相对于第二阀座面以一个第三贴合角被贴合，所述第三合角最好在7,5到15度 范围内，最好为10度。由于第二密封圏在从第二进入斜面出来过程中，该密封圈经历了一个弹性回复变形，这产生如此效果，以致它将比与进入斜面相接触的理 想长度要长一些，这样会阻碍流动，所以进一步建议，第二进入斜面在 其靠近第二关闭零件的端部扩展到一个打开斜面，其中打开斜面相对于 第二阀座面以一个打开角被贴合，所述打开角最好在35到55度范围内， 最好为45度。通过在该打开斜面的区域实现一个理想的横截面扩展，可 以减小显确保第二阀座清洁流体不受阻碍所需要的第二部分行程。一种涉及第二阀座面的第二构造设定，第二阀座面设计成圆锥形的 并且相对于圆柱形凹槽倾斜一个阀座角，并且第二关闭零件具有一个第 二密封圏，该第二密封圈轴向/径向相对于第二阀座面以滑动/压紧接合进 行密封。所述阀座角在25到35度范围内，最好为30度。为了减小确保 第二阀座清洁流体的第二部分行程，设定，第二阀座面在其靠近第二关闭零件的端部扩展到一个打开斜面，其中打开斜面相对于圆柱形凹槽以 一个在上面已被量化了的打开角被贴合。根据本发明的第三构思建议，第二岡座面垂直于双座阀的纵轴线设 置，并且第二关闭零件具有一个第二密封圏，该第二密封圏轴向相对于 第二阀座面以压紧接合进行密封。然而， 一种这样的具有纯轴向作用的 密封圏和纯轴向作用的阀座盘优势的解决方案仅在以下条件下才是可行 的，即该密封圏是如此延性的，以致在任何条件下，都能够确保第二关 闭零件以其止挡面牢固地或必要时金属接触地贴靠到过渡面上。


在下面的附图中对本发明所建议的能清洁阀座的双座阀进行说明并 且按结构和功能进行阐述。其中图1 本发明的可清洁阀座的双座阀的第一种实施形式的纵向剖面图，也就是在阀座区域及其以下部分，其中双座阀在其关闭位置并且一个中间密封圏设置在第二关闭零件上； 图2 根据图1的双座阀的阀座区域的放大的纵向剖面图； 图3 图2的双座阀的阀座区域和两个关闭零件的纵向剖面图，其中显示的是双座阀的打开位置，其中双座阀处于其打开位置；图4 图2的双座阀的纵向剖面图，其中独立驱动的、位于下方的、设计为滑动活塞的第一关闭零件处于其阀座清洁位置； 图5 图2的双座阀的纵向剖面图，其中关联驱动的、位于上方的、设计成阀座盘的第二关闭零件处于其阀座清洁位置； 图6 本发明的可清洁阀座的双座阀的第二种实施形式的纵向剖面图，其中一个可选中间密封圏设置在位于下方的第一关闭零件上，并且双座阀在其关闭位置上； 图7a-7c用于才艮据图2或图6的双座阀的第二关闭零件的阀座区域的轮廓的各示意放大图； 图8 用于才艮据图2或图6的双座阀的第一关闭零件的阀座区域及相邻过渡面的轮廓的在示意放大图； 图9 在第二关闭零件中凹槽在偏转面的区域及其相邻阀座区域的轮廓的示意放大图； 图10a —件式焊接部件的透视图，焊接部件包括三个横梁，它们分别将一个移动杆与一个圆环固定连接，用于将第一阀杆连接与一个设置在第一关闭零件的远离泄露腔的端部上的压力平衡活塞；和 图10b 包括第一关闭零件和间接相邻的压力平衡活塞、焊接部件和第一移动杆的复合结构的垂直中心剖面图。
具体实施方式
本发明的双座阀1 (图l)在第一种实施形式中基本上包括具有一个 第一和一个第二阀室部分h或lb的阀室10、两个可独立地相互运动的具有分别相配的移动杆3a或4a的关闭零件3和4和一个阀座圆环2，阀座圆环通过一个在内侧的连通开口 2c在阀室部分la、 lb之间建立连通。设计为滑动活塞的第一关闭零件3(主动关闭零件)在双座阀1的关 闭位置上密封地容纳在一个由连通开口 2c形成的第一阀座面2a中，第 一阀座面构造成圆柱形的阀座面。为此，在滑动活塞3中设置一个第一 密封圏6，该第一密封圏仅通过径向的偏差与第一阀座面2a共同作用(以 滑动接合的径向密封圈)。同样设计为滑动活塞的第二关闭零件4在双座 阀l的关闭位置与第二阀座面2b共同作用，该第二阀座面设计成圆柱形 的并且由一个环形凹槽2d形成。通过一个第二密封圈7进行密封，该第 二密封圏径向相对于第二阀座面2b以滑动接合进行密封。在图示的关闭位置及打开位置(图3)，两个关闭零件3、 4在其间形 成一个的泄漏腔5，该泄漏腔通过一个排^L孔3d与双座阀1的外界相连 通，该排放孔分别中心地穿过一个连接到第一关闭零件3上的连接部件 3b和一个连接在该连接部分上的后续的压力平衡活塞3c。通常第一移动杆3a在第一关闭零件的区域内通过多个星状地且在径 向方向上穿过排放孔3d的筋板与第一关闭零件3固定连接。由于这些筋 板会对泄漏腔5中的流动条件和流型具有不利的反作用，因此在本发明 的双座阀1中设定，将这些以三个在圆周上均匀分布地设置的横梁3e形 式出现的机械上必要的连接点移动到远离泄漏腔5有一定距离的位置， 最好是移动到压力平衡活塞3c的远离第一关闭零件3的端部上。通过一 个圆周向的圆环3g形成与压力平衡活塞的固定连接，横梁3e径向在外 侧与该圆环固定连接。合乎目的的是，横梁3e、圆环3g和移动杆区段 3aA结合成一个单件式的焊接部件30。每个关闭零件3、 4在泄漏腔侧都分别具有一个圆柱形突出部3*或 4*，它与阀座圆环2中的连通开口 2c的相配部分一起构形成一个环形的 第一节流间隙D1(还见图4)和一个环形的第二节流间隙D2(还见图5)。图2到图5连同图l一起详细表明了用于双座阀1阀座区域在其第 一种实施形式中的细节。该双座阀的特征在于，在第二关闭零件4上设 置一个中间密封圏8,该中间密封圏在打开和关闭运动过程中并且在打 开位置(图3)使关闭零件3、 4相互密封。第一关闭零件3以其具有第一直径dl的圆柱形突出部3* (图4)并且与连通开口 2c相配的第一阀 座面2a —起形成第一节流间隙Dl。第二关闭零件4以同样的方式以其 具有第二直径d2的圆柱形突出部4* (图5)与连通开口 2c的环形的圆 柱形凹槽2d —起形成第二节流间隙D2。在环形凹槽2d和第一阀座面2a(图2)之间的直径差的一半被标明 为a (过渡面2e的径向宽度)。在该径向延伸区域a中，在第一阀座面 2a和环形凹槽2d之间设置过渡面2e，其中过渡面2e的通向第一阀座面 2a的端部区段与环形凹槽2d的圆柱形外周面形成一个最好是直角的第 一偏转角ot (图5)。在此，环形凹槽2d在连通开口 2c中具有一个以修^ 圆半径rl倒圆的通到过渡面2e的过渡，其中修圆半径rl为rl<a。径向 宽度a的大小这样设计，使得一个在第二关闭零件4的阀座清洁位置上 从第二节流间隙D2进入泄漏腔5的第二阀座清洁流体R2 (图5)在该 过渡面2e上朝泄漏腔5的中心那边偏转并且安全可靠地流过第一关闭零 件3。为了确保第二阀座清洁流体R2不会被过早地转向第一关闭零件3, 一个由过渡面2e和一个第一端部区段2g形成的第一环绕棱边Ul以一个 尽可能最小的第一角倒圆半径r3倒圆，因此在这一点上形成了 一个明确 的流体断流点。通过该措施，确保了从第二节流间隙D2出来的第二阀座清洁流体 R2不指向第一密封圏6的阀座区域。除此之外，过渡面2e的径向宽度a 还必须确保在阀室侧实现一个用于第二关闭零件4的止挡面2e* (图2 ), 以便实现本发明的第二个基本构思，即第二关闭零件4的一个牢固的(金 属的)止挡在阀座圆环2上紧邻泄漏腔5。在阀室侧的止挡面2eA与一个 设置在第二圆柱形突出部4*的端部区域4**的端面上止挡面4e (还见图 9)相对应，从径向方向上看，该止挡面的宽度为b。在阀室侧的止挡面 2ew和在关闭零件侧的止挡面4e都被构造成线性的；过渡面2e的修圆半 径rl切向连接到阀室侧的止挡面2e"上。在第二关闭零件4的圆柱形突出部4*的端面上设置一个中心凹槽4(1 (图2)，该凹槽在径向外侧始于一个旋转对称的偏转面4b并且在那里 形成一个第二环绕棱边U2 (图5)并且它在端侧由一个基本上垂直于第二关闭零件4的纵轴线定向的端面4c限定边界，其中该偏转面4b以一 个第四偏转角p通向端面4c。第二环绕棱边U2在第二关闭零件4的关 闭位置上(图5和2)紧邻第一阀座面2a的第一端部区段2g。从垂直中 心剖面看，偏转面4b具有一个带有无拐点曲线的轮廓K，其中轮廓K 的一个邻接第一端部区段2g的第一区段Kl继续延伸通过其它区段K2、 K3直至Kn (图4),并且在最后区段K5或Kn的端点上的方向矢量指 向设置在第一关闭零件3中心的排放孔3d，而在其限定泄漏腔5边界的 区域或中间密封圏8的区域不与第一关闭零件3相碰而形成滞止压力。 为了能够使第一阀座清洁流体Rl切向地从中间密封圏8旁边流过(图 4)，偏转面4b以一个轴向底切距离y底切端面4c (图2)。第一关闭零 件3的一个靠近泄漏腔5的端侧的边界与在过渡面2e的出口点处^第 一端部区段2g的方向矢量具有一个安全距离x，其中所述的出口点设计 为上述的第一环绕棱边Ul (图5 )。在双座阀的打开位置时(图3)，实现一个完全的打开行程H，很明 显，设置在凹槽4d中的中间密封圈8用于可靠地密封在阀室IO和泄漏 腔5之间的两个关闭零件3和4。图2清楚地表明，第一区段Kl与第一端部区段2g平齐。在此第一 端部区段2g可以设计为带有单独弯曲的或弯曲的和直线的轮廓元素的圆 锥形区段(第一进入斜面)，它以一个倒圆半径r2连接到第一阀座面2a (还见图8)并且朝第二关闭零件4那边打开。第一端部区段2g以一个 贴合角5相对第一阀座面2a倾斜。该贴合角5在0到15度范围内，最 好在5到15度范围内，最好5=15度。根据图8， 一种以进一步改进的 进入斜面形式的最佳第一端部区段2g的特征在于，笫一端部区段2g由 两个以倒圆半径r2倒圆而相互过渡的圆锥外周面构成，其中一个紧接第 一阀座面2a的第二圆锥外周面2&2相对第一阀座面2a倾斜一个第二贴 合角52,而另一第一圆锥外周面2g.1则相对第一阀座面2a倾斜一个第 一贴合角51(>第一贴合角5i在7,5到15度范围内，最好5产15度，而 第二贴合角最好52在5到IO度范围内，最好52=7.5度。此外，在图2 中显示，第一关闭零件3的端面朝排放孔3d那边设有一个倾斜的、圆锥形斜切面3f,其中该斜切面最好设计成圆锥外周面并且它相对于圆锥底 面的倾斜一个倾角为C。该倾角G最好在10到20度范围内，最好匸=15 度。在执行第一部分行程Tl之后，在第一关闭零件3的阀座清洁过程中 从第一节流间隙Dl (图4)出来的第一阀座清洁流体Rl首先垂直地沿 第一阀座面2a垂直流动，无分流地随着设计成第一i^X斜面的笫一端部 区段2g或圆锥外周面2g.1和2g.2的曲线流动并且无沖击地进入在凹槽 4d中的偏转面4b，并且在那里按轮廓K偏转，以第四偏转角P离开第 五和最后区段K5 (K5-Kn)，与中间密封圈8相切，基本上相切地贴靠 在端面4c上并最终达到排放孔3d的区域。由图9可以清楚的看到带有无拐点曲线的轮廓K的详细的曲线。第 一区段Kl、 一个第三区段K3和一个由端面4c通入的第五和最后区段 K5 (K5=Kn)分别设计成直线形的，并且这些区段K1、 K3和K5通过 一个第二和一个第四区段K2、 K4相互连接，第二和第四区段切向地以 一个尽可能最大的第一和第二偏转半径r5、 r6倒圆。很明显，第一区段 Kl与第一端部区段2g平齐。为了使第一阀座清洁流体R1 (在此还见图 4)不会在第二环绕棱边U2处形成滞止压力，第二环绕棱边在第二关闭 零件4的关闭位置上紧邻第一端部区段2g并且以尽可能最小的第二角倒 圆半径r4倒圆。偏转面4b进一步的构造设定，轮廓K由一连串弯曲区段Kl到Kn 组成(例如圆弧、椭圆弧、抛物线、双曲线)，它们在其相应的过渡的点 上分别具有相同的切线。根据另一个构造，轮廓K由一个连续变化曲率 的单独区段(例如螺旋线或另一种数学上明确限定形状的曲线)组成。 根据另一个建议，轮廓K设计成一个具有恒定曲率的单独区段(例如一 段带有所需要的切向进口和切向出口的单独圆弧)。完全可以使第一区段Kl不与第一端部区段2g或2g.l平齐(见图9 中的曲线[KII)。可以让第一区段Kll以一个第二偏转角[sl贴合，只要 后者保持在15度以下就行。否则在第二环绕棱边U2的区域会形成滞止 压力。如果第一端部区段2g或2g.l不设计为进入斜面，而是跟随第一阀座 面2a的曲线并且直至其端部设计成圆柱形(见图9中的曲线(2a》和 {Kl})，则第一区段K1又可以构造为与第一端部区段2g、 2g.l平齐(见 区段[K1的曲线)，或者如图9所示，区段(K1)也可以相对第一端部区段 2g、 2g.l倾斜所示的第二偏转角(s》〈15度。第二圆柱形突出部4*的端部区段4**在端侧径向外侧紧接止挡面4e 之后具有一个环形环绕的第二斜切面4f,它相对止挡面4e以一个斜切角 入延伸。由斜切面4f和第二圆柱形突出部4*在第二直径d2处的外周面 形成的环绕的伸入区域设计为一个倒圆的第三环绕棱边U3的形式。该斜 切角入这样设计，使得从径向方向看，第三环绕棱边U3尽可能远地向外 移动并且尽可能近地接近过渡面2e的由修圆半径rl决定的曲线并且在 那里与过渡面一起形成一个环形环绕的对中点Z。通过在任何情况下使 第二关闭零件4在进入到其止挡位置之前不久都这样地充分同心对中， 使得即使在由于为此按计划设计的各个导向点处的不充分导向而突然出 现使第二关闭零件4意外地楔住时，第一和笫二环绕棱边Ul、 U2仍能 以所需要的方式相对应。在图5中所示的第二节流间隙D2的泄漏腔侧的端部通过上面所述的 第二关闭零件4在阀室侧的止挡面2沪上的止挡位置(见图4)基本上被 紧密关闭(这通常在金属相对金属贴靠的情况下原则上是可能的)。第一 阀座清洁流体R1的清洁液体不能再进入第二节流间隙D2，继而不能进 入第二密封圏7的区域。即使在或许第二密封圏7严重损坏或者或许被 完全去除的情况下，清洁液体也不再穿过。根据图5，在执行一个第二部分行程T2之后，第二关闭零件4处于 其第二阀座清洁位置。在此，第二密封圈7以间隙宽度离开打开斜面2i， 并且第二圆柱形突出部4*与环形凹槽2d —起形成第二节流间隙D2，通 过该第二节流间隙，第二阀座清洁流体R2能够接近可溢流的、暴露的第 二阀座面2b，并且进入泄漏腔5。第二阀座面2b设计成圆柱形并且由环 形凹槽2d形成。第二关闭零件4具有第二密封圈7，根据图2(关闭位 置)，该第二密封圈径向相对于第二阀座面2b以滑动接合进行密封。从图5和图7a可以明显看到，第二阀座面2b也具有一个保护密封 圈的进入斜面2h，其中进入斜面相对于第二阀座面2b以一个第三贴合 角53被贴合，第三贴合角53最好在7.5到15度范围内，在此还最好5 3=15度。为了减小用于暴露圆第二阀座面2b所需要的第二部分行程T2， 将第二进入斜面2h在其靠近第二关闭零件4的端部扩展到上述的打开斜 面2i，其中后者相对于第二阀座面2b以一个打开角(p被贴合，打开角cp 在35到55度范围内，在此还最好9=45度。第二阀座清洁流体R2首先沿着环形凹槽2d离开第二节流间隙D2 (图5)，并且通过过渡面2e朝泄漏腔5的中心那边偏转。由此可靠地防 止了对第一密封圏6的阀座区域的贴近的和直接的喷射。在第二关闭零 件4的阀座清洁过程中，第一关闭零件3轴向这样定位，使得第二阀座 清洁流体R2可以不受阻碍地流过第一关闭零件3。根据给定的压力条件 并且在重力的影响下，当双座阀1配置在图中所示的位置时，液体射流 稍稍呈现一条抛物线形的曲线，从而切向地流过带有其斜切面3f的第一 关闭零件3的端面，这对于清洁技术来说是理想的。通过第一关闭零件 3的这种导流和定位，甚至实现了第一密封圈6的阀座区域的一种抽吸效 果，从而即使在第一密封圈6失去或严重损坏的情况下，也不会有清洁 剂iiA到相邻的第一阀室部分la中。根据图7b，第二阀座面2b还可以设计成圓锥形的，其中它相对于 圆柱形凹槽2d倾斜一个阀座角Y。于是第二关闭零件4的第二密封圏7 轴向/径向相对于第二阀座面2b以滑动/压紧接合地进行密封。在此情况 下不需要有一个用于第二密封圏7的第二^斜面，在这种情况下，不 需要用于第二密封圏7的打开斜面2f，然而，第二阀座面2b在其靠近第 二关闭零件4的端部可以以已在那里量化了的打开角cp扩展到上述打开 斜面2i。根据本发明的双座阀l还允许一种将第二阀座面2b设计成垂直于其 纵轴线的构造(图7c)，其中设置在笫二关闭零件4中的第二密封圈7 轴向相对于该第二阀座面2b以压紧接合进行密封。然而，只有当轴向起 作用的第二密封圈7是如此延性的，以致一如既往地在导入到第一阀座面2a的过渡面2e所在区域内的止挡面26*上确保第二关闭零件4的止挡 位置，则上述的解决方案才是可能的。从图6中可看到，根据本发明的第二种实施形式不构成限定地具有 以本发明第 一种实施形式所阐述的所有发明特征，其中 一个可选的中间 密封圈8*设置在第一关闭零件3中。可选的中间密封圏8*对应于在第二 关闭零件4中的凹槽4d的端面4c或在此情况下与其共同作用。在图10a中显示了单件式的焊接部件30，该焊接部件由移动杆区段 3a*、三个横梁3e和圆环3g组成。三个在移动杆区段33*的圆周上均匀 分布地设置的横梁3e与其固定连接。它们分别在径向外侧同样地与环绕 的圆环3g固定连接。焊接部件30在外侧通过圆环3g焊接在限定排放孔 3d的远离泄漏腔的区段的边界的压力平衡活塞3c上(见图10b),而在 内侧通过移动杆区段3^焊接到第一移动杆3a上。在此，在中间连接一 个圆锥形扩展的过渡区域情况下，圆环3g以其内径这样地相对于排放孔 3d的直径扩大，使得排放孔3d的内通道没有被横梁3e缩小。附图标记一览表1 双座阀10 阀室la 第一阀室部分lb 第二阀室部分2 阀座圆环2a 第一阀座面(圆柱形阀座面)2b 第二阀座面(轴向；径向；轴向/径向)2c 连通开口2d 环形凹槽2e 过渡面2e* 阀室侧的止挡面2g 第一端部区段(第一进入斜面)2g.1 第一圆锥外周面2g.2 第二圆锥外周面2h 第二端部区段(第二进入斜面)2i 打开斜面3 第一关闭零件(滑动活塞) 3* 第一圆柱形突出部3a 第一移动杆3b 连接部件3c 压力平衡活塞3d 排放孔3f 斜切面30 焊接部件3a* 移动杆区段3e 横梁3g 圆环4 第二关闭零件4* 第二圓柱形突出部4** 端部区段4a 第二移动杆4b 偏转面4c 端面4d 凹槽4e 止挡面(在关闭零件侧)4f 第二斜切面5 泄漏腔6 第一密封圏(径向)7 第二密封圈(轴向；径向；轴向/径向)8 中间密封圈(在第二关闭零件4上)8* 可选的中间密封圈(在第一关闭零件3上)a 过渡面的径向宽度b 宽度(在端部区段4**上的关闭零件侧的止挡面)dl 第一直径d2 第二直径rl 修圆半径(过渡面2e的)r2 倒圆半径(第一进入斜面2g; 2g.l、 2g.2 )r3 第一角倒圆半径(在阀室侧；阀座圆环2)r4 第二角倒圆半径(第二关闭零件4)r5 第一偏转半径r6 第二偏转半径x 轴向安全3巨离y 轴向底切3巨离oc 第一偏转角P 第四偏转角Y阀座角5贴合角(第一进入斜面2g的)5i笫一贴合角(第一圆锥形区段2g.l的)52第二贴合角(第二圆锥形区段2g.2的)53第三贴合角(第二进入斜面2h的)s第二偏转角倾角入斜切角打开角Dl第一节流间隙D2第二节流间隙H完全打开行程(完全打开位置)K偏转面4b的轮廓Kl第一区段(第一直线段)K2第一偏转半径r5K3第三区段(第二直线段)K4第二偏转半径r6K5第五区段(第三直线段)Kn最后区段Rl第一阀座清洁流体R2第二阀座清洁流体Tl第一部分行程(第一部分打开位置/第一阀座清洁位置)T2第二部分行程(第二部分打开位置/第二.阀座清洁位置)Ul第一环绕棱边U2第二环绕棱边U3第三环绕棱边Z对中点
权利要求
1. 双座阀，包括两个串联设置的、可相互运动的关闭零件(3，4)，这两个关闭零件在双座阀(1)的关闭位置上防止流体从一个阀室部分(1a；1b)向另一个阀室部分(1b；1a)溢流，并且在打开位置及关闭位置在其间限定一个泄漏腔(5)的边界，该泄漏腔与双座阀(1)的外界相连通，其中在关闭位置上，设计为滑动活塞的第一关闭零件(3)密封地容纳在一个相互连通各阀室部分(1a；1b)的连通开口(2c)中，并且在其打开运动的过程中通过一个作用在各关闭零件(3，4)之间的中间密封圈(8；8＊)密封地贴靠在一个配属于第二阀座面(2b)的第二关闭零件(4)上，并且在进一步的打开运动中，第二关闭零件也转移到一个打开位置(H)，其中第一关闭零件(3)具有一个密封圈(6)，该密封圈径向相对于一个构成在连通开口(2c)中的圆柱形第一阀座面(2a)进行密封；关闭零件(3，4)相互独立地通过一个部分行程分别以间隙宽度可转移到一个阀座清洁位置，以便冲洗其共心的阀座面(2a，2b)，其中第二关闭零件(4)通过一个与打开运动相同方向的第二部分行程(T2)可转移到其相应的阀座清洁位置，而第一关闭零件(3)通过一个与打开运动相反方向的第一部分行程(T1)可转移到其相应的阀座清洁位置；一个在泄漏腔侧设置在每个关闭零件(3，4)上的圆柱形突出部(3＊，4＊)分别与相配的连通开口(2c)一起形成一个环形的节流间隙(D1，D2)，其中第一阀座面(2a)具有一个直径，该直径小于在连通开口(2c)中的一个配属于第二关闭零件(4)的环形凹槽(2d)的直径；并且在第一阀座面(2a)和环形凹槽(2d)之间还有一个过渡面(2e)，其特征在于●第二关闭零件(4)在其关闭位置上以一个设置在其圆柱形突出部(4＊)的端面上的止挡面(4e)贴靠过渡面(2e；2e＊)上，也就是紧邻第一阀座面(2a，2g)；●在第二圆柱形突出部(4＊)的端面中设置一个中心凹槽(4d)，该中心凹槽在径向外侧始于一个旋转对称的偏转面(4b)(轮廓(K)的起始点)并且在端侧由一个基本上垂直于第二关闭零件(4)的纵轴线定向的端面(4c)限定边界，其中偏转面(4b)通向端面(4c)(轮廓(K)的流出点)；●偏转面(4b)和止挡面(4e)形成一个第二环绕棱边(U2)，该第二环绕棱边在第二关闭零件(4)的关闭位置上紧邻第一阀座面(2a)的一个第一端部区段(2g)；●从垂直中心剖面看，偏转面(4b)具有一个带有无拐点曲线的轮廓(K)，其中在偏转面(4b)的流出点上的方向矢量指向一个中心地设置在第一关闭零件(3)上的排放孔(3d)，而在其限定泄漏腔(5)边界的区域内或在中间密封圈(8；8＊)的区域内不与第一关闭零件(3)相碰而形成滞止压力；●并且第一关闭零件(3)的一个靠近泄漏腔(5)的端侧的边界与在过渡面(2e)的一个设计为一个第一环绕棱边(U1)的出口点处进入第一端部区段(2g)的方向矢量具有一个轴向安全距离(x)。
2. 根据权利要求l所述的双座阀，其特征在于 中间密封圏(8)设置在端面(4c)中。
3. 根据权利要求2所述的双座阀，其特征在于 所述轴向安全距离(x)至少与双座阀(1)的各结构件的所有制造误差之和一样大，这些制造误差决定在第一关闭零件(3)的关闭位置上 其至过渡面(2e)的最小轴向距离。
4. 根据权利要求l所述的双座阀，其特征在于 一个可选的中间密封圏(8*)设置在第一关闭零件(3)的圆柱形突出部(3*)的端侧的边界上并且与端面(4c)共同作用。
5. 根据权利要求4所述的双座阀，其特征在于 所述轴向安全距离(x)至少与双座阀(1)的各结构件的所有制造误差之和再加上轴向距离一样大，这些制造误差决定在第一关闭零件(3) 的关闭位置上其至过渡面(2e)的最小轴向距离，中间密封圈(8)从第 一关闭零件(3)的圆柱形突出部(3*)的端侧边界伸出所述轴向距离。
6. 根据权利要求l到5之一所述的双座阀，其特征在于 在轮廓(K)起始点处的方向矢量与第一端部区段(2g)平齐。
7. 根据权利要求1到5之一所述的双座阀，其特征在于在轮廓(K)起始点处的方向矢量与第一端部区段(2g)的方向矢 量偏离一个小于15度的第二偏转角(s ) ( s <15度)。
8. 根据权利要求1到7之一所述的双座阀，其特征在于 第一端部区段(2g)设计成圆锥形区段(第一ii7v斜面)，该圆锥形区段以一个修圆半径(r2)连接到第一阀座面(2a)并且朝第二关闭零 件(4)那边打开。
9. 根据权利要求8所述的双座阀，其特征在于 第一进入斜面(2g)至少由一个圆锥外周面形成。
10. 根据权利要求9所述的双座阀，其特征在于 第一进入斜面(2g)相对第一阀座面(2a)倾斜一个贴合角(5 )。
11. 根据权利要求10所述的双座阀，其特征在于贴合角(5 )在(K 5 <15度范围内，最好在5< 5 <15度范围内， 最好5 =15度。
12. 根据权利要求9所述的双座阀，其特征在于 笫一端部区段(2g)由两个以倒圆半径(r2)倒圆而相互过渡的圆锥外周面形成，其中一个紧接第一阀座面(2a)的第二圆锥外周面(2g.2 ) 相对笫一阀座面(2a)倾斜一个第二贴合角(52)，而另一圆锥外周面 (2g.1)则相对第一阀座面(2a)倾斜一个第一贴合角(5J，并且其中 第一贴合角(在7.5< ^《15度范围内，最好5产15度，而第二贴 合角(52)在5< 52<10度范围内，最好52=7.5度。
13. 根据权利要求l到12之一所述的双座阀，其特征在于一个由过渡面(2e)和第一端部区段(2g)形成的第一环绕棱边(Ul) 以尽可能最小的角倒圆半径(r3)倒圆。
14.根据权利要求1到13之一所述的双座阀，其特征在于:环形凹槽(2d)与过渡面(2e)形成一个钝角或直角的第一偏转角 (oc ) ( a >90度)。
15. 根据权利要求14所述的双座阀，其特征在于凹槽(2d)具有一个以一个修圆半径(rl)倒圆的通向过渡面(2e) 的过渡。
16. 根据权利要求1到15之一所述的双座阀，其特征在于 第二环绕棱边(U2)以一个尽可能最小的第二角倒圆半径(r4)倒圆。
17. 根据权利要求l到16之一所述的双座阀，其特征在于 偏转面(4b)以一个轴向底切距离(y)底切端面(4c)。
18. 根据权利要求1到17之一所述的双座阀，其特征在于轮廓(K)具有一连串的区段(K1, K2， K3,…，Kn)，第一区段 (Kl )、第三区段(K3 )和由端面(4c )通入的第五和最后区段(K5=Kn ) 分别设计成直线形的，并且这些区段(K1， K3， K5)通过第二和第四 区段(K2， K4)相互连接，第二和第四区段切向地以一个尽可能最大的 第一偏转半径和一个第二偏转半径(r5， r6)倒圆。
19. 根据权利要求l到17之一所述的双座阀，其特征在于 轮廓(K)由一连串弯曲区段(Kl， K2， K3，…，Kn)组成，这些区段在其相应的过渡点上分别具有相同的切线 *或者，轮廓(K)由一个连续变化曲率的单独区段组成 *或者，轮廓(K)由一个具有恒定曲率的单独区段组成。
20. 根据权利要求1到19之一所述的双座阀，其特征在于 最后一个区段(Kn)的方向矢量相对于端面(4c)具有一个第四偏转角(P )，最好在5< P <20度范围内，最好0=15度。
21. 根据权利要求1到20之一所述的双座阀，其特征在于 排放孔(3d)将泄漏腔(5)与双座阀(1)的外界连通，并且第一关闭零件(3)的靠近泄漏腔(5)的端侧的边界具有一个斜切面(3f)，该斜切面在全侧圆周上朝排放孔(3d)那边倾斜。
22. 根据权利要求21所述的双座阀，其特征在于 斜切面(3f)设计成圆锥外周面。
23. 根据权利要求22所述的双座阀，其特征在于 圆锥外周面相对于圆锥底面倾斜一个倾角(^ )，最好在10< ^ <20度范围内，最好C-15度。
24. 根据权利要求23所述的双座阀，其特征在于 一个与笫一关闭零件(3)连接的第一移动杆(3a)共心地穿过一个与笫二关闭零件(4)连接、设计为空心杆的第二移动杆(4a),继续穿 过排放孔(3d)，并且在第一关闭零件(3)的远离第二关闭零件(4)的 端部通过至少一个基本上径向定向的横梁(3e)牢固地与第一关闭零件 连接。
25. 根据权利要求24所述的双座阀，其特征在于 三个在圆周上均匀分布的横梁(3e)固定地设置在一个移动杆区段(3a*)上，这些横梁(3e)分别在径向外侧与一个环绕的圆环(3g)固 定连接，并且移动杆区段(3a*)、横梁(3e)和圆环(3g)形成一个单 件式的焊接部件(30)。
26. 根据权利要求25所述的双座阀，其特征在于焊接部件(30 )在外侧通过圆环(3g)焊接到一个限定排放孔(3d ) 的一个远离泄漏腔的区段的边界的压力平衡活塞(3c)上，而在内侧通 过移动杆区段(3a*)焊接到第一移动杆(3a)上，并且在中间连接一个 圆锥形扩展的过渡区域情况下，圆环(3g)以其内径这样地相对于排放 孔(3d)的直径扩大，使得排放孔(3d)的内通道没有被横梁(3e)缩 小。
27. 根据权利要求1到26之一所述的双座阀，其特征在于 第二阀座面(2b)设计成圆柱形的且由环形凹槽(2d)形成，并且第二关闭零件(4)具有一个第二密封圏(7)，该第二密封圈径向相对于第二阀座面(2b)以滑动接合进行密封。
28. 根据权利要求27所述的双座阀，其特征在于第二阀座面(2b)具有一个朝第二关闭零件(4)那边扩展的第二端 部区段(2h)(笫二进入斜面)。
29. 根据权利要求28所述的双座阀，其特征在于 第二进入斜面(2h)相对于第二阀座面(2b)以一个第三贴合角(53)被贴合，第二贴合角(53)最好在7.5< 53<15度范围内，最好53-10 度。
30. 根据权利要求28或29所述的双座阀，其特征在于 第二进入斜面(2h)在其靠近第二关闭零件(4)的端部扩展到一个打开斜面(2i),其中该打开斜面相对于第二阀座面(2b)以一个打开角 (cp)净皮贴合，打开角(cp)最好在35《cp《55度范围内，最好9=45度。
31. 根据权利要求1到26之一所述的双座阀，其特征在于 第二阀座面(2b)设计成圆锥形的且相对于圆柱形凹槽(2d)倾斜一个阀座角(Y )，并且第二关闭零件(4)具有一个第二密封圏(7), 该第二密封圈(7)轴向/径向相对于圆柱形凹槽(2d)以滑动/压紧接合 地进行密封。
32. 根据权利要求31所述的双座阀，其特征在于 阀座角(Y )在25< Y <35度范围内，最好Y-30度。
33. 根据权利要求31或32所述的双座阀，其特征在于 第二阀座面(2b)在其靠近第二关闭零件(4)的端部扩展到一个打开斜面(2i),其中该打开斜面相对于第二阀座面(2b)以一个打开角(cp) 被贴合，打开角(cp)最好在35《cp《55度范围内，最好9=45度。
34. 根据权利要求1到26之一所述的双座阀，其特征在于 第二阀座面(2b)垂直于双座阀(1)的纵轴线设置，并且第二关闭零件(4)具有一个第二密封圈(7),该第二密封圏轴向相对于第二阀座 面(2b)以压紧接合进行密封。
35.根据权利要求1到34之一所述的双座阀，其特征在于 第二圆柱形突出部(4*)的端部区段(4**)径向外侧紧接止挡面(") 之后具有一个环形环绕的第二斜切面(4f)，该第二斜切面相对止挡面 (4e)以一个斜切角(入)延伸，该斜切角(入)这样设计，使得从径 向方向看， 一个在第二斜切面(4f)和第二圆柱形突出部(4*)的第二 直径(d2)之间由倒圆形成的第三环绕棱边(U3)尽可能远地向外移动 并且尽可能近地接近过渡面(2e)的由修圆半径(rl)确定的曲线并且 在那里形成一个环形环绕的对中点(Z)。
全文摘要
本发明涉及一种可清洁阀座的双座阀，它相对于现有技术进行了很大程度的改进，从而保证尽可能无紊流地将阀座清洁流体引导到泄漏腔中或从泄漏腔引出并且可靠地避免了以提高的压力对阀座区域直接加载。这是这样实现的，即第二关闭零件(4)在其关闭位置上以一个设置在其圆柱形突出部(4^*)的端面上的止挡面(4e)贴靠过渡面(2e，2e^*)上，也就是紧邻第一阀座面(2a，2g)；在第二圆柱形突出部(4^*)的端面中设置一个中心凹槽(4d)，该凹槽在径向外侧始于一个旋转对称的偏转面(4b)(轮廓(K)的起始点)并且在端侧由一个基本上垂直于第二关闭零件(4)的纵轴线定向的端面(4c)限定边界，其中偏转面(4b)通向端面(4c)(轮廓(K)的流出点)；偏转面(4b)和止挡面(4e)形成一个第二环绕棱边(U2)，该第二环绕棱边在第二关闭零件(4)的关闭位置上紧邻第一阀座面(2a)的一个第一端部区段(2g)；从垂直中心剖面看，偏转面(4b)具有一个带有无拐点曲线的轮廓(K)，其中在偏转面(4b)的流出点上的方向矢量指向一个中心地设置在第一关闭零件(3)上的排放孔(3d)，而在其限定泄漏腔(5)边界的区域内或在中间密封圈(8，8^*)的区域内不与第一关闭零件(3)相碰而形成滞止压力；并且第一关闭零件(3)的一个靠近泄漏腔(5)的端侧的边界与在过渡面(2e)的一个设计为一个第一环绕棱边(U1)的出口点处进入第一端部区段(2g)的方向矢量具有一个轴向安全距离(x)。
文档编号F16K1/44GK101305228SQ200680042189
公开日2008年11月12日 申请日期2006年2月18日 优先权日2005年11月12日
发明者J·布尔梅斯特, M·聚德尔 申请人:图钦哈根有限公司