本發(fā)明涉及一種換向閥。

此外，本發(fā)明描述換向閥的不同實(shí)施方式。

背景技術(shù)：

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種換向閥，該換向閥在小的外部尺寸的情況下已經(jīng)具有小的壓力損失。

本發(fā)明描述具有第一入口接頭和第二入口接頭的換向閥，這些入口接頭通過(guò)換向閥的殼體內(nèi)部的管狀管路相互連接，其中，在管路中布置第一閥座，該第一閥座配屬于第一入口接頭，其中，在管路中布置第二閥座，該第二閥座配屬于第二入口接頭，其中，在第一閥座和第二閥座之間布置可在管路中運(yùn)動(dòng)的閥體，使得閥體在第一位置中在第一閥座處封閉所述管路并且在第二位置中在第二閥座處封閉管路，其中，在管路的壁中、在第一閥座和第二閥座之間的區(qū)域中設(shè)置開(kāi)口，另一管路連接到該開(kāi)口上，所述另一管路在換向閥的出口接頭處結(jié)束，其中，閥體是具有直徑d球的球形，其中，在通過(guò)將所述開(kāi)口正交投影到所選擇的投影平面的方式來(lái)限定的投影出的面中以內(nèi)切方式最大可以畫(huà)出具有直徑d內(nèi)切的圓，其中，d內(nèi)切<d球，其中，當(dāng)可內(nèi)切的圓的直徑d內(nèi)切與選擇的投影平面有關(guān)地變得最大時(shí)，投影出的面是非圓的。管狀管路例如可為簡(jiǎn)單的管。管狀管路可以提供在第一入口接頭和第二入口接頭之間的通流連接。該通流連接在所述換向閥的情況下通常、即至少在換向閥的兩個(gè)限定的開(kāi)關(guān)位置中被閥體中斷。管的橫截面可以是圓形的。第一閥座配屬于第一入口接頭例如可以理解為，第一閥座在空間上靠近第一入口接頭布置。可以將第一閥座的封閉與第一入口接頭的封閉視為一致。第二閥座配屬于第二入口接頭例如可以以相同的方式理解為，第二閥座在空間上靠近第二入口接頭布置?？梢詫⒌诙y座的封閉與第二入口接頭的封閉視為一致。在管路中，閥體可以在第一入口接頭處的第一閥座和第二入口接頭處的第二閥座之間來(lái)回運(yùn)動(dòng)。第一閥座通過(guò)閥體的封閉可以相當(dāng)于換向閥的第一限定開(kāi)關(guān)位置。第二閥座通過(guò)閥體的關(guān)閉可以相當(dāng)于換向閥的第二限定開(kāi)關(guān)位置。管狀管路的壁可以是管壁，其中，管壁同時(shí)形成殼體的外罩。位于第一閥座和第二閥座之間的區(qū)域中的開(kāi)口(所述另一管路連接在該開(kāi)口上)可以例如通過(guò)鉆孔或者以其他方式在管狀管路的壁上打孔地制造。例如，在鉆穿圓形管的壁形成圓形孔的情況下，所述開(kāi)口在圓形管的壁的彎曲表面上形成一個(gè)橢圓。換向閥由于通向出口接頭的開(kāi)口的特別形式可以允許并聯(lián)運(yùn)行，該并聯(lián)運(yùn)行伴隨著非常小的壓力損失。在并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)入口接頭可以在相同或至少近似相同的輸入壓力的情況下與出口接頭連接并且共同供給該出口接頭。閥體在并聯(lián)運(yùn)行過(guò)程中可以以未限定的中間狀態(tài)位于第一閥座和第二閥座之間。在該中間狀態(tài)下，閥體可以不完全遮蓋開(kāi)口，其中，由于開(kāi)口的所述特別形式甚至能夠?qū)崿F(xiàn)在換向閥內(nèi)部的特別小的壓力損失。

在正交投影中這樣實(shí)現(xiàn)一個(gè)點(diǎn)到選擇的投影平面上的投影，使得在該點(diǎn)和其圖像之間的連接線與投影平面形成直角。在投影平面中的所有點(diǎn)中，該圖像具有相對(duì)于所述點(diǎn)的最短距離。球形閥體的正交投影與所選擇的投影平面?zhèn)€無(wú)關(guān)地始終是具有閥體直徑d球的圓。選擇下述平面作為投影平面：在該平面中，所述開(kāi)口的投影、即投影出的面具有最大的面積。最大可內(nèi)切的圓的直徑由此也是最大的。如果該另一管路垂直于管狀管路分岔，則這例如是下述平面，該平面的面法線與另一管路的軸線平行地取向。投影平面可以通過(guò)所述另一管道、尤其是通過(guò)該另一管道在該另一管道和管狀管道的交叉點(diǎn)處的取向至少粗略地確定。如果在投影到該平面上的面中以內(nèi)切的方式最大可繪出具有直徑d內(nèi)切的圓，其中，d內(nèi)切小于球狀閥體的直徑d球，則換向閥的閥體可以可靠地在管狀管路中被擋在第一閥座和第二閥座之間。如果投影出的面也是非圓的，則在管狀管路的壁中的開(kāi)口特別大，但盡管如此仍適用于將閥體擋在管狀管路中。以該方式可以通過(guò)在開(kāi)口區(qū)域中大的通流橫截面抑制在換向閥內(nèi)部出現(xiàn)的壓力損失。同時(shí)，殼體的外部尺寸是小的，該外部尺寸基本通過(guò)所述管路和所述另一管路的橫截面向下限制。概念“圓的”可以理解為正圓形。概念“非圓的”可以理解為“非正圓的”。圓或者說(shuō)圓面可以視為所有以下點(diǎn)的集合：這些點(diǎn)距離圓的中心點(diǎn)或者說(shuō)圓面的中心點(diǎn)具有比圓的半徑或者說(shuō)圓面的半徑小的距離。概念“圓”可以與概念“圓面”同義地使用在當(dāng)前情況中。面可理解為被邊緣限界的面。面的邊緣可理解為包圍該面的路徑/路線。最大可內(nèi)切到面中的圓的邊緣完全位于該邊緣所內(nèi)切的面中的。圍繞所述面的路徑也完全包圍內(nèi)切的圓的邊緣。投影出的面可以是連續(xù)的或不連續(xù)的。如果一個(gè)面由多個(gè)相互分離的分面組成，那么該面可以視為不連續(xù)的。換言之，不連續(xù)的面的邊緣由相互分離的路徑組成?？蓛?nèi)切到不連續(xù)的面中的圓必須強(qiáng)制地由所述面的邊緣包圍，其中，通過(guò)可內(nèi)切的圓標(biāo)明可內(nèi)切的圓面。

此外，可以設(shè)置，第一閥座和第二閥座相互對(duì)準(zhǔn)地布置在管路中。以該方式可以使閥體特別簡(jiǎn)單地在管狀管路內(nèi)部在第一閥座和第二閥座之間來(lái)回運(yùn)動(dòng)，使得在第一入口接頭和第二入口接頭之間產(chǎn)生的小的壓力差的情況下，所產(chǎn)生的換向閥就可在其限定的開(kāi)關(guān)狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。

可以設(shè)置，第一閥座和第二閥座相互以間距d間距布置，該間距大于閥體的直徑d球的兩倍。尤其可以設(shè)置，間距d間距大于閥體的直徑d球的三倍。以該方式，在換向閥的兩個(gè)限定開(kāi)關(guān)狀態(tài)中的閥體可以從管狀管路的區(qū)域中移動(dòng)出去，通向另一管路和出口接頭的開(kāi)口布置在該區(qū)域中。因此，在分別開(kāi)啟的入口接頭和出口接頭之間的流動(dòng)橫截面不由閥體限制/影響，使得在換向閥內(nèi)部的壓力損失降低為小。

可以設(shè)置，投影出的面的面積大于具有直徑d球的圓面的面積。因?yàn)橥队俺龅拿娴拿娣e小于管路的彎壁中的開(kāi)口的面積，所以在換向閥中的流動(dòng)橫截面特別大并且在小的殼體尺寸的情況下壓力損失也特別小。

也可以設(shè)置，投影出的面是不連續(xù)的。如果任意兩個(gè)位于面中的點(diǎn)都可以在一完全位于該面內(nèi)部的線路上相互連接，則該面可以被視為是連續(xù)的。這明顯同樣意味著，投影出的面由多個(gè)相互分離的分面組成。以該方式，可以在投影出的面的面積基本不減小的情況下使最大可內(nèi)切到投影出的面中的圓變小。不連續(xù)的投影出的面例如可以通過(guò)設(shè)置在管狀管路的壁中的多個(gè)相互分離的開(kāi)口產(chǎn)生。同樣可能的是完全跨過(guò)開(kāi)口的連接條，該連接條將開(kāi)口劃分成兩個(gè)相互分離的分面。相互分離的各個(gè)分面可以自身是圓形的。但是重要的是，由各個(gè)分面共同形成的投影出的面是非圓的。

也可以設(shè)置，具有所述管路和所述另一管路的殼體是t形管。此外可以設(shè)置，開(kāi)口是可彈性擴(kuò)寬的。以該方式，開(kāi)口可以為了接受閥體而暫時(shí)彈性擴(kuò)寬。殼體例如可以至少在開(kāi)口的區(qū)域中由彈性體制造。所述制造例如可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)人員公知的(加壓)注塑方法實(shí)現(xiàn)。連接到所述管路上的所述另一管路的尺寸可以這樣確定：閥體在安裝時(shí)可以自由地在所述另一管路中運(yùn)動(dòng)。閥體可以例如在施加安裝力時(shí)使開(kāi)口彈性變形，尤其彈性擴(kuò)寬。以該方式可以將閥體置入到第一閥座和第二閥座之間的區(qū)域中。通過(guò)開(kāi)口的彈性變形，可內(nèi)切到投影出的面中的球在彈性變形期間變大。為開(kāi)口的彈性變形所需的安裝力可以這樣確定：在換向閥運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的、使閥體在第一閥座和第二閥座之間運(yùn)動(dòng)的力不足以使開(kāi)口擴(kuò)寬。這可以通過(guò)選擇具有合適彈性/強(qiáng)度的彈性體來(lái)實(shí)現(xiàn)。

尤其可以設(shè)置，殼體可彈性彎曲，并且最大可內(nèi)切到投影出的面中的圓的直徑d內(nèi)切在殼體彎曲過(guò)程中大于閥體的直徑d球。通過(guò)彎曲殼體可以直接使在殼體中布置的管狀管路整體彎曲，使得在管壁中布置的開(kāi)口的形狀同樣改變。以該方式，可內(nèi)切到投影出的面中的球的直徑在殼體的彈性變形期間同樣變大，使得能以簡(jiǎn)單的方式將閥體通過(guò)開(kāi)口置入第一閥座和第二閥座之間的管路中。在此，殼體的彈性/強(qiáng)度這樣選擇，使得殼體在換向閥的運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)由于出現(xiàn)的力而彎曲。通過(guò)作用到閥體上的安裝力而引起的開(kāi)口的擴(kuò)寬和殼體的彎曲可以在安裝換向閥過(guò)程中共同起作用。

也可以設(shè)置：設(shè)置以下連接條：所述連接條至少部分覆蓋開(kāi)口。通過(guò)設(shè)置至少部分覆蓋開(kāi)口的連接條可以減小最大可內(nèi)切到投影出的面中的圓的直徑。連接條例如可以經(jīng)由所述另一管路被導(dǎo)送/安裝并且尤其被固定在所述管路的壁上的開(kāi)口的區(qū)域中。連接條例如可以借助于在側(cè)凹處的彈簧夾安裝在開(kāi)口區(qū)域中，其中，沒(méi)有安裝連接條的開(kāi)口對(duì)于將閥體通過(guò)另一管路定位在管路中而言是足夠大的。連接條可以阻擋閥體“沉入”到開(kāi)口中，以便在并聯(lián)運(yùn)行過(guò)程中抵抗開(kāi)口的封鎖或者說(shuō)封閉。

附圖說(shuō)明

參照附圖根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式示例性地闡釋本發(fā)明。

附圖示出：

圖1換向閥的俯視圖；

圖2換向閥的側(cè)面剖視圖；

圖3具有內(nèi)切圓的投影出的面和閥體的投影；

圖4a具有內(nèi)切圓的另一投影出的面；

圖4b具有內(nèi)切圓的另一投影出的面；

圖5a具有內(nèi)切圓的另一投影出的面；

圖5b另一投影出的面；

圖6a另一投影出的面；

圖6b具有內(nèi)切圓的另一投影出的面；和

圖7具有內(nèi)切圓的另一投影出的面。

在下面的附圖描述中，同樣的參考標(biāo)記表明相同或同類(lèi)的部件。

具體實(shí)施方式

圖1示出換向閥10的俯視圖。尤其可看出布置在殼體18的不同端部上的第一入口接頭12和第二入口接頭14。殼體18具有區(qū)域28，該區(qū)域位于第一入口接頭12和第二入口接頭14之間。在區(qū)域28中布置開(kāi)口30。在開(kāi)口30中可看到連接條44，該連接條完全跨過(guò)開(kāi)口30。連接條44將開(kāi)口30劃分為兩個(gè)相互分離的分面。此外，通過(guò)開(kāi)口30可部分看到閥體24。在將閥體24穿過(guò)開(kāi)口30進(jìn)行安裝之后，可以安裝連接條44以縮小開(kāi)口30。閥體24在殼體18內(nèi)部可運(yùn)動(dòng)地布置，這在下面結(jié)合圖2詳細(xì)地描述。

開(kāi)口30在圖1示出的俯視圖中具有橢圓的形狀，該橢圓具有第一橢圓直徑da52和第二橢圓直徑db54，其中，由開(kāi)口30形成的橢圓通過(guò)連接條44劃分為兩個(gè)同樣大小的半體。相應(yīng)地，在圖1中可看到的開(kāi)口30是不連續(xù)的，因?yàn)闄E圓的兩個(gè)半體通過(guò)連接條44相互分離。在圖1中所選擇的俯視圖可以被視為正交的投影或者說(shuō)正交投影。在此，投影平面位于紙平面中。相應(yīng)地，在圖1中可看到的開(kāi)口30可以與開(kāi)口30投影到紙平面中的面一致。在圖1中所選擇的視圖從“上方”示出換向閥10的出口接頭34，使得對(duì)于出口接頭34僅可以看到包圍橢圓形開(kāi)口30的同心圓。在可作為同心圓被看到的出口接頭34和橢圓形開(kāi)口30之間可看出眼瞼狀的面，該面可以配屬于殼體18。如果殼體18至少在所述開(kāi)口的區(qū)域中可彈性變形，則該眼瞼狀的面可以通過(guò)作用到閥體24上的安裝力暫時(shí)彈性變形，以便將閥體擠壓穿過(guò)開(kāi)口30。如果殼體18整體是可彎曲的，則也可以或附加地可以使用于安裝閥體的管路彈性彎曲，以便暫時(shí)擴(kuò)大開(kāi)口。為了該目的，殼體18可以至少部分由具有合適的彈性/強(qiáng)度的彈性體制造。根據(jù)閥體24的尺寸與開(kāi)口30的比例可以有選擇地取消連接條。連接條44可以包括閥體24的導(dǎo)向部，以便簡(jiǎn)化閥體24在殼體18中的運(yùn)動(dòng)。此外，在圖1中可看出呈線條形式的截平面56。該截面垂直于紙平面。

圖2示出換向閥的側(cè)面剖視圖。圖2尤其示出截平面56中的側(cè)面剖視圖。在換向閥10的殼體18內(nèi)部，閥體24布置在管狀管路16中。管狀管路16的橫截面尤其可以是圓形。閥體24可運(yùn)動(dòng)地布置在第一閥座20和第二閥座22之間。第一閥座20配屬于第一入口接頭12,。第二閥座22配屬于第二入口接頭14。所述配屬尤其可以根據(jù)空間臨近程度來(lái)決定。換向閥10還包括出口接頭34，該出口接頭通過(guò)另一管路32從管路16在區(qū)域28中分岔。在另一管路32和管路16的過(guò)渡部處布置了可選擇的完全跨過(guò)開(kāi)口30的連接條44。在圖2中示出的換向閥10具有兩個(gè)限定的開(kāi)關(guān)位置。在換向閥的第一開(kāi)關(guān)位置中，閥體24貼靠在第一閥座上，使得第二入口接頭14與出口接頭34通流地耦合而第一入口接頭12相對(duì)于第二入口接頭14和出口接頭34封閉。換向閥10的第二限定開(kāi)關(guān)狀態(tài)的特征在于閥體24貼靠在第二閥座22上，使得第一入口接頭12與出口接頭34通流地耦合而第二入口接頭14相對(duì)于第一入口接頭12和出口接頭34封閉。閥體24尤其可以是具有直徑d球的球形。閥體24的直徑d球可以略微小于管路16的直徑，以便保證閥體24在第一閥座20和第二閥座22之間的可運(yùn)動(dòng)性。根據(jù)換向閥10的優(yōu)選安裝方向，可以在管路16的內(nèi)側(cè)上設(shè)置用于閥體24的未示出的導(dǎo)向部，當(dāng)在換向閥10的第一限定開(kāi)關(guān)位置與換向閥10的第二限定開(kāi)關(guān)位置之間過(guò)渡時(shí)，該導(dǎo)向部例如能夠?qū)崿F(xiàn)閥體24在第一閥座20和第二閥座22之間的低摩擦的滾動(dòng)?？梢栽O(shè)置的是，連接條44是相應(yīng)導(dǎo)向部的組成部分。第一閥座20和第二閥座22之間的間距尤其可以至少是閥體24的直徑的兩倍大，以便在換向閥10的兩個(gè)限定開(kāi)關(guān)位置中防止閥體24部分遮蓋另一管路32的流出區(qū)域、即開(kāi)口30。在圖1和2的實(shí)施例中使可內(nèi)切到投影出的面中的圓最大化的投影平面38垂直于圖2的紙平面并且平行于圖1的紙平面。

圖3示出具有內(nèi)切圓和閥體投影的投影出的面。在圖3中示出的投影出的面40例如可以具有橢圓形狀。內(nèi)切圓36可以以直徑d內(nèi)切內(nèi)切到投影出的面40中。在圖3中示出的內(nèi)切圓36具有最大直徑d內(nèi)切。為了比較而示出的具有直徑d球的圓面42(該圓面對(duì)應(yīng)于閥體24的正交投影)示出，內(nèi)切圓36具有小于圓面42的直徑。這意味著，閥體24不能通過(guò)開(kāi)口30，其原因是：閥體24的正交投影不能布置在投影出的面40的內(nèi)部。在圖1和2中示出的實(shí)施例中，例如選擇圖1的紙平面作為投影平面38(開(kāi)口30被正交投影到該投影平面上以產(chǎn)生投影出的面40)，以便使投影出的面40的面積和可內(nèi)切的圓36的直徑最大化。

圖4a、4b、5a、5b、6a、6b和7示出投影出的面，這些面具有或不具有所產(chǎn)生的、最大直徑的內(nèi)切圓。圖4a示出投影出的面40，其中，連接條46、48和50從投影出的面40的側(cè)邊緣部分地伸入到投影出的面40中并且以該方法使最大可內(nèi)切的圓36的直徑縮小。連接條46、48和50可以例如呈擋柱(zapfen)的形式從開(kāi)口30的邊緣、即由管路16的壁26出發(fā)至少部分跨過(guò)開(kāi)口30。連接條46、48和50的布置可以例如均勻圍繞開(kāi)口30的邊緣地進(jìn)行。例如可以在將閥體24定位在管路16中之后安裝連接條46、48和50，其中，通過(guò)安裝連接條46、48和50才使可內(nèi)切的圓36的直徑小于閥體24的直徑。

圖4b示出帶有完全跨過(guò)投影出的面40的連接條44和帶有所產(chǎn)生的可內(nèi)切的圓36的另一投影出的面，該連接條是像在根據(jù)圖1和2的實(shí)施例中可選擇地設(shè)置的那種連接條。連接條44將投影出的面40劃分成第一分面58和第二分面60，這些分面通過(guò)連接條44相互分離。相應(yīng)地，所產(chǎn)生的最大可內(nèi)切的圓36完全布置在兩個(gè)分面58、60的一個(gè)分面中，在此示例地在第一分面58中。投影出的面40是不連續(xù)的，因?yàn)樵撏队俺龅拿嬗蓛蓚€(gè)通過(guò)連接條44分離的分面組成。限界投影出的面40的邊緣在本實(shí)施例中由相互分離并且封閉的、分別包圍分面58、60的路徑/邊緣/線路組成。出于完整性的原因，在該處要指出的是，在第二分面60中可以以內(nèi)切方式繪出具有相同直徑的圓，因?yàn)榈谝环置?8和第二分面60具有一定的相似性，即在形狀相同的同時(shí)面積相同。

圖5a示出與圖4b相似的投影出的面40。與圖4b類(lèi)似地，在圖5a中示出的投影出的面中也設(shè)置劃分投影出的面40的連接條44。所形成的第一分面58和所形成的第二分面60共同形成類(lèi)似圓的面，其中，該圓缺少由連接條44遮蓋的部分，使得投影出的面40沒(méi)有示出完整的圓面。因此，在圖5a中示出的投影出的面40也可以被視為非圓的。

圖5b示出另一投影出的面40，該投影出的面可以被視為非圓的。在圖5b中示出的投影出的面40包括第一分面58、第二分面60和第三分面64。這些分面58、60、64中的每個(gè)分面分別是正圓形的。但是由分面58、60、64形成的投影出的面40可以被視為非圓的。在該實(shí)施例中，在這里產(chǎn)生的最大可內(nèi)切的圓具有相當(dāng)于這些分面58、60、64的最大直徑的直徑，這些分面共同形成投影出的面40。

圖6a類(lèi)似于圖5b示出投影出的面40，該投影出的面由圓形的分面58、60組成。但是所形成的投影出的面不被視為圓的。在包括這種投影出的面40的換向閥中可能的是，在入口壓力相同的情況下，閥體在壁中的通向出口接頭的兩個(gè)開(kāi)口之間變得靜止。因此，換向閥的特別低壓力損失的并聯(lián)運(yùn)行變得可能，其中，兩個(gè)入口接頭共同與出口接頭連接。出于完整性的原因要提到的是，用于壓力損失低的并聯(lián)運(yùn)行的閥體的相應(yīng)定位在其他投影出的面40中也是可能的。

圖6b示出不連續(xù)的投影出的面40的另一實(shí)施例。該投影出的面40包括正圓形的第一分面58和非圓的、橢圓形的第二分面60。在圖6b中示出的實(shí)施例中，最大可內(nèi)切的圓36在被畫(huà)在第二分面60中。但是基于所選擇的尺寸，最大可內(nèi)切的圓36相當(dāng)于第一分面58并且也可以替代地被畫(huà)在那里。

圖7示出另一投影出的面40。投影出的面40通過(guò)連接條結(jié)構(gòu)62劃分成多個(gè)未單獨(dú)標(biāo)明的分面。連接條結(jié)構(gòu)62在圖7示出的實(shí)施例中是網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。所產(chǎn)生的最大可內(nèi)切的圓36被畫(huà)在通過(guò)連接條結(jié)構(gòu)62限界的分面中。

在上述說(shuō)明中、在附圖中以及在權(quán)利要求中公開(kāi)的本發(fā)明的特征既可以單獨(dú)的形式也可以以任意組合的形式對(duì)于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明是重要的。

參考標(biāo)記列表

10換向閥

12第一入口接頭

14第二入口接頭

16管路

18殼體

20第一閥座

22第二閥座

24閥體

26壁

28區(qū)域

30開(kāi)口

32另一管路

34出口接頭

36可內(nèi)切的圓

38投影平面

40投影出的面

42圓面

44連接條

46連接條

48連接條

50連接條

52第一橢圓直徑da

54第二橢圓直徑db

56截平面

58第一分面

60第二分面

62連接條結(jié)構(gòu)

64第三分面