专利名称：环形阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种环形阀，尤其是用于压缩机的，它设有具有用于被控制介质的环形通道的一个阀座，设有流出通道并布置在阀座上方一段距离处的一个集流器，及安装在集流器与阀座之间的一个阀板，该阀板包括设置在阀座通道上方的各个环形板及一个由集流器压着的弹簧加载的并支承在所有环形板上相对于阀座同心的共同支承板，并在其中环形板相对阀座被导行。
这样类型的环形阀例如已由EP-A-345245公知了，并尤其用于空压机或压缩机作负荷变化的自动控制。其中阀板的基本功能一方面在于支承板，另一方面在于各个环形板，所以这两个元件对于由它们实现的功能可以尽量被完善。被构成单件的环形板可以作具有足够大的软性或可缩性及弹性，以便保证与设置在阀座上的相应表面形成密封的配合，实现阀座通道安全可靠的密封，支承板与此相反可以作成相当的坚硬，以便用于尽可能均匀地传递及分配弹簧力。
为了使各个环形板相对于阀座的通道径向地导向或定中心，在所述公知的装置中或是在支承板上设置圆锥密封面及在环形板上设置相应的对立面，或是在支承板上设置集中的凸端或槽状的凹陷，在其中放置环形件或使环形件与支承板协同工作。由此即使在较大的行程及平面构型的配合密封面的情况下也不用担心影响阀功能的环形板的倾斜及位移。
本发明的任务在于对开始所述类型的环形阀进行改造，以便以简单的方式扩大应用的可能性，及在不同的安装方位上保证阀的可靠工作，甚至在各个环形板的不同磨损时也能保证阀的可靠工作。
该任务将根据本发明在所述类型的环形阀上这样地解决环形板借助于和阀板无关的弹簧件支承在支承板上。由此为了实现阀的快速打开，该被弹簧加载的及具有附加惯性质量的支承板，以通过设置附加弹簧件给出的一定距离被放置在各个环形板的上方，不会因此丧失使各个环形板导向或定中心的可能性，也不会不得不使环形阀的安装方位受到水平放置的环形板的限制，因为否则自由放置的环形板在阀中相对通道当然会滑脱或掉出。该单独的弹簧件在其结构及布置方面可在广泛的范围中自由选择，与所有的环形板通过支承板的共同弹簧加载相比，就允许有对弹簧作用力分挡的尽量不同的可能性。通常在对于各个环形板附加弹簧的各种情况下作出这样一种选择在阀打开时首先是每个环行板抵抗较软的附加弹簧件的作用力一直升高到附着在支承板上为止，然后才是共同的弹簧通过支承板对全部的阀板起缓冲作用。
在本发明的一个特别有利的构型中，环形板及支承板在它面相对着的面上设有环形槽，在这些环形槽中放置构成波纹环状弹簧的弹簧件。对于这些波纹环状弹簧在环形槽中的构造及布置，在这里例如可以这样做在正常工作状态，波纹环形弹簧相应被压缩地位于在彼此直接靠着的环形板及支承板的表面之间构成的闭合环形槽中，因此仅具有对各个环形板的导向作用。当环形板非均匀磨损时或支承板夹在或粘在集流器上时，相应波纹环形弹簧的附加弹簧力的作用才会显现出来。可以这样地选择波纹环形弹簧的总高度，即在支承板夹住及在最大行程时，由波纹环形弹簧来完成导向的任务。为了保证环形板双面使用的可能性，可在环形板的两个面都设置环形槽。
为了防止可能发生的环形板被吸在支承板上，在本发明的另一构型中，在支承板的环形槽底部设有去吸力孔，至少对单位环形板的尺寸设有一个去吸力孔。
在本发明的另一构型中，环形板在其朝向支承板的面上设有导向区，例如槽形凹陷或凸起，在其上支承着弹簧件。该导向区可以非常简单地适应单独弹簧件的型式和布置，例如对于单个的螺旋弹簧可使用相应的单个槽孔或凸块，以便保证各个环形板的定中心及防转动的保险。
根据本发明另一特别有利的构型，弹簧件是由从支承板上弯下的弹簧脚构成的。该弹簧脚可以被冲击或用激光切割成，这就使精确定形的附加独立弹簧件的制造简化了。
以下将借助于在附图中部分概要表示的实施例对本发明进行详细说明。
图1及2表示与现今现有技术相应的或与之相似的环形阀实施例形式中的环形板区域上的详细截面图;
图3表示根据本发明构成的环形阀的一个相应的详细截面图;
图4表示沿图3中剖线Ⅳ-Ⅳ的一个剖面的细节;
图5为根据本发明的环形阀另一实施例的轴向截面图;
图6为根据本发明的环形阀的一个支承板的平面图，具有左、右不同构型的独立弹簧件;及图7为根据本发明的环形阀又一实施例轴向截面图。
在所有图示型式的环形阀上均具有设置了用于被控制介质的环形构型通道1的阀座2，具有流出通道3的在阀座2上方以一定距离设置的集流器4及一个布置在集流器4及阀座2之间的阀板5，它在图中以概示的方式由集流器4压着弹簧6加载。阀板5具有布置在阀座2的通道1上方的单个环形板7及一个共同的位于所有环形板7上面的并相对于阀座2同心的支承板8，它通常由相对硬的材料如尤其是钢作成的，弹簧6的力均匀地分布在所有的通常是由较软的材料如尤其为塑料作的环形板7上，由此使用于密封通道1的该环形板被压在这里全都是圆锥形构型的密封面9上。这个密封面9在本发明范围中当然还可以具有其它合适的形状，尤其是平面构型的。
表示至今现有技术中一个构型的图1描绘了一种可能的阀环结构，其中在上升运动时阀环没有任何导向件，而仅在封闭位置上由密封件9的圆锥形状对中心。这个在阀打开状态相对于支承板8本身可自由移动的环形板7因此在最大行程H时可能产生最大的移动总量S。因而总地必须这样来设计环形阀在最大行程H时，高度t2应小于环形板的厚度d，因为否则在一定情况下会使环形板被夹住，并在它的闭合运动方向上受阻及阻碍了规定的功能。由此显然具有缺点该行程H-如果因工作原因可能需要时-也不能超出由结构限定的尺寸。
图2以基本上相应于图1的方式表示一个由导言部分所述现有技术公知的或至少派生出的实施方式。在这里支承板8与环状板7相互作用的区域中具有环绕的环形槽10，它具有深度f并附着在环形板7上。用于限制支承板8与环形板7之间可能的相对运动的间隙S1视要求而定地构型。因为环形板7一方面由入流压力、另一方面由弹簧6的力压在环形槽10中，它不可能从环形槽10中掉出并在上升运动时也能被导行。因此最大的阀行程H可以与其它的阀几何结构无关地加以确定，这些阀几何结构中尤其是对图1所讨论的及所记载的尺寸t2在最大行程H时需大于环厚度d。
除去在图2中所示的用于使环形板7相对于共同的支承板8并由此相对阀座2定中心的简单可能方式外，当然还具有另外相应的简单可能性，即可以用变更的方式在支承板8上设置环绕的凸块或类似物，在其上可以套住相应被铣孔或钻孔的环状板，这样就提供了一定的优点，因为在图中位于环形板下侧的作为密封面用的侧接触面或斜面不会受到损害。另外还可考虑其他的实施方式，其中可以设置从支承板8上伸出的定位销或类似物，并插到环形板7上的相应的孔中。
在根据图3及4的本发明的构型中，如在图1及2中所示地仅描绘了一个环形板7，该环形板借助和这里未示出的整个阀板5的弹簧无关的另一个弹簧件11支承在支承板8上。环形板7及支承板8在它们面对着的平面上均设有环形槽10′，在其中放置了构作定中心的波纹环形弹簧12的附加弹簧件11，利用它使环形板7相对于共同的支承板8定中心。利用槽直径及波纹环形弹簧12之间的相应径向间隔确定了最大径向可能移动量S。整个高度这样地选择，以致在支承板8夹着的情况下，在最大的行程时对每个环形板还要给予导向或中心定位，因此波纹环形弹簧12的无载高度至少需等于阀行程H加上槽深t的两倍。波纹环形弹簧12的材料厚度本身则小于槽深t的两倍。
除去利用波纹环形弹簧12使环形板7相对于支承板8的有效导向外，用此方式还具有其优点，即在环形板非均匀的磨损时，每个环形板使本身被波纹环形弹簧12的单独预压力将压紧在阀座2或密封面9上。在环形阀未受干扰的正常工作时，波纹环形弹簧12仅起导向作用，这时环形板及支承板的邻接面彼此靠着。仅当环形板非均匀磨损时或支承板8夹在图中未示出的集流器上时，波纹环形弹簧12的单独附加弹簧力的作用就显现出来了。
如从图3中看到的，环形槽10′可以设置在环形板7的两侧，以便使该件可以双面使用，为了避免单个的环形板7被吸在支承板8上，对于每个环形板7至少在支承板8的环形槽10′的底部设有一个去吸力孔13。
除去图示的及上述的波纹环形簧12的结构外，该波纹环形弹簧还可这样的构造，即在阀关闭状态时压在密封面9上的环形板7与支承板8之间留有一定的自由间隙，以使得在打开运动时，在支承板8暂时静止时使环形板7首先抵抗弹簧件11或波纹环形弹簧12的小弹簧力向上抬起。仅当环形板7通过波纹环形弹簧12缓靠在支承板8上后，这个整个的阀板5才抵抗图中未示出的弹簧的作用力向集流器方向运动。由此达到使阀容易打开并同时获得整个阀板打开运动的可靠及有效缓冲。
根据图5至7，在支承板8及环形板7之间单独弹簧件11直接地由从支承板8弯下的弹簧脚14构成，它在这里也是支承在环形板7朝着支承板8一侧上构作环形槽10′的导向区域上，由此也具有上述的优点，即对单个环形板7的导向或中心定位，即使在向上运动时也是如此，以及提供了环形板7的单独附加弹簧。根据图5及7的实施例其区别实质上在于在图7的环形板7上未设置任何的环形槽10′;至于弹簧脚14简单地靠放在环形板7的上表面上是否对于环形板的导向或定中心是足够的，或者在弹簧脚14放置的位置上是否设置与弹簧脚14协同工作的例如相应的凸起或凹陷，是在个别情况下容易被确定或决定的。
在图5及7上描绘了环形阀整体的一半并给出了中心螺栓15，该螺栓旋入在集流器4及阀座2中并借助一个螺母16使整个环形阀连接在一起。在这种情况下，在集流器4与阀座2之间放入了一个间隔件17，它用一个铣台18对阀板5或支承板导向，由此可以实现它们在轴向的上升运动。在图中也描绘出原有的阀弹簧并用标号6表示它。
最后在图6中可以看到从支承板8上弯下的弹簧脚14结构的两种变型。在图左侧可以看到由激光先切割制成的单边舌簧，它虽然制造起来简单，但是在一定情况下会使它压着的单个环形板形成持续的转动。为了避免这种转动，该弹簧脚14可以根据图右侧所示地作成在两个方向上设置的双舌簧，由此使图中未示出的环形板7获得了防转动的保险。
权利要求
1.环形阀，尤其用于压缩机，它设有具有用于被控制介质的环形通道的一个阀座，设有流出通道并布置在阀座上方一段距离处的一个集流器，及安装在集流器与阀座之间的一个阀板，该阀板包括设置在阀座通道上方的各个环形板及一个由集流器压着的弹簧加载的并支承在所有环形板上相对于阀座同心的共同支承板，并在其中环形板相对阀座被导行，其特征在于环形板(7)借助于和阀板(5)的弹簧无关的弹簧件(11)支承在支承板(8)上。
2.根据权利要求1的环形阀，其特征在于环形板(7)及支承板(8)在它们相对着的面上设有环形槽(10，10′)，在这些槽中放置了构成波纹环状弹簧(12)的弹簧件(11)。
3.根据权利要求2的环形阀，其特征在于支承板(8)具有设在其环形槽(10)底部的去吸力孔(13)。
4.根据权利要求1的环形阀，其特征在于环形板(7)在其朝向支承板(8)的面上设有导向区，例如槽形凹陷或凸起，在其上支承着弹簧件(11)。
5.根据权利要求4的环形阀，其特征在于弹簧件(11)是由从支承板(8)上弯下的弹簧脚(14)构成的。
全文摘要
在一种环形阀中具有由同心的各个环形板7及一个由集流器4通过弹簧加载的并支承在所有的环形板7上的共同支承板8组成的阀板5，环形板7借助于和阀板5的弹簧无关的弹簧件11支承在支承板8上。由此一方面在上升运动时得到了环形板7的导向或定中心，另一方面得到了环形板7的双重簧压，这尤其是对于密封面的非均匀磨损及支承板8粘附在集流器4时有利。
文档编号F16K15/08GK1102243SQ93114380
公开日1995年5月3日 申请日期1993年10月30日 优先权日1992年7月22日
发明者翰斯·雷伯尔, 杰哈德·斯提杰尔马 申请人:霍尔格阀门工厂股份公司