專利名稱：膜片閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在專利號為4671490；4732363；和4750709的美國專利中所示出的普通類型的大流量膜片閥。更具體地說，本發(fā)明涉及一種具有改進的閥座裝置和改進的使用單個壓緊和棱角裝置的閥體密封的膜片閥。
本發(fā)明的背景膜片閥是眾所周知的，它通常包括一個閥體密封裝置和閥座裝置。閥體密封通常是在或靠近膜片的外周邊區(qū)域通過夾住和壓緊在閥體的對向表面之間的膜片而實現(xiàn)的。但是，由于在閥體表面和膜片表面中存在著缺陷，需要對膜片施加很大的壓緊力才能實現(xiàn)令人滿意的密封。較硬的膜片材料則使得在壓緊表面處的閥體密封問題更加惡化。
閥座用來通過與膜片的嚙合使入口和出口通道密封?，F(xiàn)有的結(jié)構(gòu)往往具有較大的閥座表面積受到流體的作用，由此可能形成泄漏通路和污染。為了改進密封，閥座表面可以預(yù)制成特殊的形狀，但是，這類措施往往需要花費大量時間并且使費用更加昂貴。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有改進的閥體密封和閥座裝置的膜片閥，該閥可以以具有競爭性的價格和性能制造出來并且可以使用同樣的裝置外形尺寸取得較大的流量。
本發(fā)明簡介根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一種諸如膜片閥這樣的流量控制裝置包括一個第一閥體和一個第二閥體；用來以軸向?qū)?zhǔn)關(guān)系把閥體壓緊在一起的裝置；一個沿軸向配置在第一與第二閥體之間以便在其間形成密封的膜片密封；第一和第二閥體中的每個閥體都在其相應(yīng)的外周邊附近具有一個平面部分；該平面部分中的至少一個平面與其一個外棱角相鄰接；獨特地壓緊在該平面部分之間的膜片；該膜片具有一個與平面部分相鄰接的外周邊部分，該外周邊部分彎曲在該棱角上并將其密封。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的內(nèi)容，上述類型的膜片閥設(shè)置有一個閥座裝置，該膜片閥具有一個第一閥體和一個第二閥體，該第一閥體中具有流體入口和出口，該第二閥體沿軸向通過一個成形的膜片密封與所述第一閥體相結(jié)合，壓緊在其間的該成形膜片密封用來控制在所述入口與出口通道之間的流量，該閥座裝置包括一個第一軸環(huán)，該軸環(huán)圍繞在所述流體出入口中的一個并且沿軸向朝著該膜片延伸；一個第二軸環(huán)，該軸環(huán)沿徑向從第一軸環(huán)向外間隔一個距離，從而在其間形成一個凹口；該第二軸環(huán)沿軸向朝著該膜片延伸一個大于第一軸環(huán)的距離；一個閥座配置在該凹口中；該閥座沿軸向延伸出第二軸環(huán)之外，但通過第一軸環(huán)仍固定在該凹口中；該閥座具有一個上表面，該上表面與膜片的一部分相嚙合并且與該部分形成一個用來關(guān)閉一個出入口的密封；當(dāng)該上表面與膜片相嚙合時，它大致與該膜片的外形相一致。
本發(fā)明的上述和其他方面的內(nèi)容和優(yōu)點，對于本領(lǐng)域技術(shù)熟練的人來說，通過對下面在附圖中示出的以最佳方式實施本發(fā)明的最佳實施例的詳述的閱讀將很容易地取得理解。
附圖簡介本申請的膜片閥通過參看附圖可以取得最好的理解，附圖中

圖1是手動型膜片閥的垂直剖視圖；圖2是圖1中的閥的操縱部分的分解的等角視圖；圖3是沿圖1中的3-3線截取的局部剖視圖，圖中示出了與圖2的手動操縱裝置一起使用的指示盤；圖4A是在該目標(biāo)閥的所有型式中都可使用的閥體件的正視圖；圖4B是沿圖4A中的4B-4B線截取的視圖；圖4C是圖4B中的圓形區(qū)的放大圖；圖5A和5B示出了圖1中的圓形區(qū)在閥蓋被壓緊到與膜片進入嚙合之前和該壓緊剛剛完成后的視圖；圖6A，6B和6C示出了圖1中的圓形閥座區(qū)在把彈性的閥座件制作成形并且在閥體中固定就位的順序加工過程中的情況；圖7是氣動型膜片閥(該閥是一個常閉的氣動致動器)的豎直剖視圖；以及圖8是可以在圖1或圖7的閥體中使用的常開的氣動致動器的豎直剖視圖。
本發(fā)明詳述如上所述，本發(fā)明的所有閥都使用一種普通的閥體設(shè)計結(jié)構(gòu)，該閥體結(jié)構(gòu)可以通過參看圖1，4A，4B，4C，5A，5B，6A，6B和6C而清楚地了解到。如圖所示，閥體10是由一種諸如不銹鋼這樣的適當(dāng)?shù)慕饘俳?jīng)加工而成的，該閥體包括一個與豎直延伸的流體通道14相連通的入口通道12，通道14通向閥體10的上端處的閥的出口通道16。一個出口或排出通道18平行于通道14向下延伸并且與出口20相連通。閥體10的上端在22處沿圓周方向加工有螺紋，以便螺紋連接閥蓋螺母件24。多層金屬膜片28放置在閥體10的上端并且通過一個閥蓋件26壓緊在該上端上。膜片28的總的結(jié)構(gòu)和配置可以是例如在上述美國專利中所介紹的膜片那樣的結(jié)構(gòu)和配置，這些專利通過引用結(jié)合在本文中。對于本發(fā)明有重要意義的是膜片組件28的圓周邊緣相對于閥體10的壓緊和密封的方式。在這方面，請注意圖4A-4C，5A和5B。如圖4C中所示，沿周向圍繞閥體10的上端延伸的突起的凸緣30包圍了通道14的出口和通道18的入口。凸緣30的外壁最好如圖示這樣的傾斜，使得所包含的外棱角32處于約120°至145°的范圍內(nèi)，但是，該范圍只是示范性的，可以根據(jù)裝置的總體結(jié)構(gòu)和外形把該夾角選定為任何適當(dāng)?shù)闹怠?br> 圖5A和5B是在凸緣或軸環(huán)30，膜片組件28與閥蓋26的下壓緊邊緣部分之間的關(guān)系的放大的顯示。圖中示出的膜片28處于凸緣30的頂部平面30a的適當(dāng)位置上。最好是，該膜片具有一個凸形的中央部分(見圖1)和一個大致為平面的沿徑向延伸的圓周邊緣部分28a，如圖5A中所示。閥蓋26本身具有一個包括平面26a的成形的下周邊表面，該平面26a由一個終止于壁角26c的圓柱形壁26b所圍繞。當(dāng)閥蓋被壓入到如圖5B所示的壓緊嚙合位置時，平面26a就壓緊在膜片組件28的頂面上，如圖所示。然而，壁角26c使膜片的外周邊部分向下偏斜和彎曲，從而在凸緣30的外棱角32上產(chǎn)生一個較高的密封壓力。該最后的關(guān)系示于圖5B中。
該壓緊順序如下。當(dāng)閥蓋被壓入到如圖5A所示的初始壓緊嚙合位置時，壁角26c使膜片的外周邊部分28a向下偏斜和彎曲并且蓋在凸緣30的棱角32上(見圖5A)。然后，平面26a開始把膜片28的頂面壓緊在凸緣30的頂平面30a上(最好但非必需當(dāng)閥蓋和閥體壓緊在一起時，平面26a大致與平面30a相平行)，同時壁角26c繼續(xù)作用在膜片周邊部分28a上，從而使膜片28圍繞棱角32彎曲和卷縮。在該裝置過程中所作用的力足以使膜片28和棱角32產(chǎn)生變形或屈服，從而在其間產(chǎn)生主要的閥體密封。棱角32和膜片的變形或屈服(以產(chǎn)生主密封)可以通過適當(dāng)?shù)拇_定下列尺寸的大小來進行調(diào)整壁角26c的直徑和硬度，棱角32的直徑，圓柱形壁26b的長度以及膜片28的厚度。最好是(但也不是必需)，為了產(chǎn)生良好的主密封，該變形或屈服主要發(fā)生在棱角32和膜片上；從而使閥蓋26能以比凸緣30更硬的材料制成。一種適當(dāng)?shù)牟牧鲜?7-4PH(沉析硬化)鋼，不過這只是不銹鋼和其他材料(這對于熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是眾所周知的)的一個實例。主密封棱角32的變形在膜片28被壓緊在平面26a與30a之間時是受限制的，這種壓緊將在膜片28的底面與凸緣30的頂面30a之間產(chǎn)生輔助密封。該輔助密封和壓緊有助于減少或消除截留區(qū)。凸緣30的徑向內(nèi)邊緣30b以及從棱角32的主密封區(qū)沿徑向向內(nèi)作用在膜片28上的壓緊力還可以在膜片28周期性工作的情況下，當(dāng)該膜片上下循環(huán)工作時，通過作為膜片28的支點而起到減少作用在主密封上的應(yīng)力的作用。這些支點沿主密封的徑向向內(nèi)間隔一定距離，從而在膜片運動時，可以減少作用在主密封區(qū)上的應(yīng)力。所述的閥體密封結(jié)構(gòu)大大減少了在閥內(nèi)為密封地壓緊膜片28所需要的內(nèi)部空間，由此空出了更多的內(nèi)部空間來增加流體流量。此外，在壁角26c與膜片的平面外周邊部分28a相嚙合的初始嚙合過程中，膜片28在被壓緊在平面26a，30a之間以前處于受拉伸的狀態(tài)。該拉力將使膜片圓頂蓋的半徑和向平面周邊部分28a的過渡半徑增加。因此，該拉力可以使由膜片的“快速通過”動作所引起的循環(huán)應(yīng)力減少。這些效能都能提高膜片28的疲勞壽命。
壁角26c的沿徑向向外的閥蓋26的部分可以變化為圖中用虛線表示的形狀。此外，壁角26c的夾角可以從小于90°一直變化到略大于100°或者更大。但是，應(yīng)對該角度作出精心挑選，以便控制膜片在棱角32上的必需的變形并且保證所要求的密封接觸。
再參看圖1，可以看到，為把閥蓋的周邊邊緣壓下到與膜片組件28進行密封嚙合并且圍繞膜片的周邊邊緣產(chǎn)生必要的密封和壓緊所需要的壓緊力是通過使閥蓋螺母24與閥體進行螺紋嚙合并且適當(dāng)?shù)叵蛳聰Q動而產(chǎn)生的。如上所述，膜片28最好具有一個如圖1所示的預(yù)成形的凸面形狀，因而在該膜片處于其正常的非變形位置時，它可以從通道14伸出到高于出口16的位置。
圖6A-6C示出了閥座及其與膜片組件28的聯(lián)系方式。在該實施例中，閥座由彈性座圈件40限定，該座圈件放置在沿圓周方向圍繞通道14的上端形成的凹口42內(nèi)。參看圖4C，該凹口42被加工成從閥體10的頂面沿軸向向內(nèi)延伸并且形成了一個沿軸向延伸的凸緣或軸環(huán)44。凹口42的沿徑向的外部是一個具有圖示形狀和大致構(gòu)形的突起的凸緣46。再更詳細(xì)地參看圖6A-6C，彈性座圈40具有在圖6A中示出的正常的非變形的構(gòu)形，它可以由諸如PCTFE(聚三氟氯乙烯)這樣的任何適當(dāng)?shù)膹椥圆牧匣蛴缮鲜雒绹鴮＠薪ㄗh的任何材料制成，這要根據(jù)工作環(huán)境和條件而定。
把閥座裝配到凹口42中的步驟按照圖6A-6C提出的順序進行。圖6A示出，在內(nèi)環(huán)或凸緣44變形后即可把閥座件放入凹口42中。在把閥座件40放入凹口中的同時，使總的用零件號50示出的固定工具進入適當(dāng)位置。然后，向下驅(qū)動該固定工具，使得軸環(huán)或凸緣44沿徑向向外偏轉(zhuǎn)到如圖6B中所示的位置，此時，閥座件被機械鎖緊，并且被緊密地夾緊和密封在軸環(huán)44與包括凸緣46在內(nèi)的周圍閥體部分之間。該固定過程使得閥座40的上表面40a在關(guān)閉時變得稍微有點凹形，從而與膜片28的下表面的形狀更加匹配或一致(如圖6B中所見)。當(dāng)閥體和閥座組件隨后在操作閥中被安裝就位時，膜片就可以在第一循環(huán)期間向下產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，并且它們將以接著就要說明的方式大體上與操作桿和/或操作按鈕的下端的形狀相一致。也就是說，大體上凸形的膜片組件將變成凹形并且以密封形式與座圈40的凹形上端面相嚙合。膜片40還與上表面46a相嚙合，從而減少了關(guān)閉期間由于過量力矩或過量力引起的對膜片和閥座的損傷。在重復(fù)循環(huán)期間，閥座上端面40a將與膜片形狀進一步趨于一致。
閥座40的外周邊40b幾乎完全支承在凸緣46上，從而減少或限制了在較大關(guān)閉力作用時的閥座變形。此外，徑向內(nèi)環(huán)44的軸向長度顯著地短于外凸緣46的軸向長度。例如，內(nèi)環(huán)44的軸向長度可以是外凸緣46的軸向長度的約25％至約75％之間。這種配置為閥座40的上部在關(guān)閉期間提供向內(nèi)變形的空間(例如，類似圖6C中所示的凸脹)并且增加了閥座40的上部的彈性，以便于它在本文各實施例中通常引起的關(guān)閉力的作用下產(chǎn)生彈性變形，從而使閥座40的上端面40a與膜片28的形狀相一致并且與該膜片相密封。
上述閥座40的構(gòu)形和安裝固定方法使得閥座40的密封表面40a能實現(xiàn)更加經(jīng)濟的精加工。閥座密封表面40a最初可以被加工成一個水平面，以使其精加工工序簡化。如果把閥座表面40a加工成凹形的，將使對該表面的精加工十分昂貴。通過固定操作產(chǎn)生的閥座表面40a的凹形形狀還可使在閥座40與膜片之間的接觸面積增加。該增加了的密封面積(包括增加了的接觸面積的徑向距離)改進了閥座的密封性能并且減少了穿越過該密封面積的滲透泄漏。
直到目前為止所述的基本結(jié)構(gòu)都是與一個手動操作機構(gòu)以及一個常閉和一個常開的手動控制器或氣動致動器一起使用的。更詳細(xì)地說，圖1，2和3示出了手動控制器，而圖7和8則示出了氣動致動器或控制器的兩種型式。詳細(xì)地參看圖1-3，手動控制器的閥蓋26設(shè)有用來安放外螺紋操作件56的內(nèi)螺紋，該操作件具有一個穿過閥座26下端處的一個直徑減小的孔和圓柱形下端58。該控制器的下端為輕微的中凸形狀(如標(biāo)號62處所示)并且直接與膜片組件28的頂面相嚙合。控制器的下表面62與外凸緣46的上表面46a緊密地相嚙合，并且在閥座40被突起的外凸緣46的支承處對閥座40偏壓作用了密封力。最好是，把一種適當(dāng)?shù)臐櫥瑒?或是固定或是液體)放置在膜片組件28的上表面與控制器58的凸形操作表面62之間。
操作件56在其上端設(shè)有一個用來安裝手動操作手輪66的直徑減小的帶鍵的端部64。應(yīng)當(dāng)指出，手輪66包括一個用來與操作件56的端部64相適應(yīng)的中心孔68。該操作件的最上端車有螺紋(如標(biāo)號70處所示)，它適用來安裝使手輪66固定就位的壓緊螺母72。一個適當(dāng)?shù)亩松w74可迅速關(guān)上并處在手輪內(nèi)遮蓋螺母72的位置。
手輪的轉(zhuǎn)動受到在全開與全閉之間的一個3/4轉(zhuǎn)裝置的限制。該限制是由一個止動件76實現(xiàn)的，該件被模壓在手輪的內(nèi)部，可用來與一個從閥蓋26的上端向上延伸的剛性止動件78的對置側(cè)相嚙合。當(dāng)然，手輪的轉(zhuǎn)動是通過止動件76和78之間在轉(zhuǎn)動的對置端處的嚙合而受到限制的。
位于閥蓋26與手輪66之間的是一個基座件80，該件包括一個中央圓柱形部分和一個沿徑向延伸的上凸緣82。在該件的下端，有一個在閥座26的上端內(nèi)向下延伸的直徑減小的套筒部分84，如圖1中所示。穿過該基座件80加工有一個適當(dāng)?shù)拈_口88，以便使止動件78能穿過該開口向上延伸而與手輪66的止動件76相嚙合。
基座80的凸緣82的頂面設(shè)有圖3中所示類型的標(biāo)記。同樣地，手輪設(shè)有一個穿過其上表面的孔，從而通過該孔可以看見凸緣82上的標(biāo)記。最好是，穿過手輪的該孔是一個90°的狹槽，該槽基本上與在標(biāo)記中的字母C所表示的這部分相對應(yīng)。因此，當(dāng)手輪處于全閉位置時，標(biāo)記的紅色C區(qū)域通過該孔向觀測者示出該閥處于全閉位置。然而，當(dāng)沿逆時針方向轉(zhuǎn)動閥的手輪時，可以看出該標(biāo)記將從白/綠組合位置轉(zhuǎn)換成綠色的全開位置。
除了手動操作裝置以外，也可以用諸如示于圖8的全開致動器這樣的其他類型的致動器來操縱該閥。該致動器被配置成使螺紋直接加工到閥體10的上端，并且還包括一個閥蓋螺母24′，該螺母把一個經(jīng)過改進的更短的閥蓋件90壓緊就位，從而壓緊膜片與閥體10處于密封嚙合狀態(tài)。閥蓋90的內(nèi)部加工有螺紋，如在標(biāo)號92處所示。氣動致動器94具有一個包括下殼體部分98的殼體96，該下殼體部分具有一個可擰入閥蓋螺母90中的直徑減小的螺母端部100。下殼體部分98限定了一個多直徑的內(nèi)腔，該內(nèi)腔在其上端加工有螺紋(如標(biāo)號102處所示)并且安裝了一個帽蓋104。帽蓋104設(shè)有一個用來與一根適當(dāng)?shù)倪M氣管(未示出)相連接的螺紋入口孔106。設(shè)置在由殼體件98所限定的腔內(nèi)部的是一個第一活塞件108，該活塞件被安裝用來進行豎直的往復(fù)運動并且沿著閥的向上打開的方向連續(xù)受到一個比較重型的螺旋彈簧110作用的偏壓?；钊?08的下端或直徑減小部分108a安裝了一個耐磨襯套108b，用來在直徑減小的殼體部分100內(nèi)導(dǎo)引下活塞108。活塞108的下端壓在驅(qū)動按鈕件112上，該按鈕件在殼體部分100內(nèi)部受到導(dǎo)引和固定，并且直接支靠在相關(guān)閥體的膜片28的上表面上。最好是，按鈕112由一種具有良好潤滑質(zhì)量的適當(dāng)?shù)乃苄运芰现瞥伞０粹o112的下端表面112a具有很小的中凸形狀，以便與閥座40的上部凹形表面40a緊密地配合。活塞108通過一個圍繞其上放置的適當(dāng)?shù)腛形環(huán)114進行密封。通常，該活塞被向上偏壓到如圖如示的一個閥開啟位置。活塞108下面的區(qū)域通過孔98a與大氣相連通。第二活塞件安裝在第一活塞108的上方。第二活塞116具有一個直徑減小部分118，該部分穿過一個由通常位于殼體94的中央位置的活塞狀件120所限定的中間壁延伸出去。中間壁120由一個O形環(huán)122密封，而直徑減小部分118在其穿過壁120處也由一個O形環(huán)124密封。在上活塞116與中間活塞120之間的區(qū)域通過孔98b與大氣連通。
通過入口孔106供入的空氣作用在活塞116的上表面上并且還通過中央孔116a和徑向槽116b被導(dǎo)出，從而充滿了在壁120的下表面與活塞108的上表面之間的空間。因此，這樣就可使上活塞116區(qū)域和活塞108頂部的向下力都與彈簧110的力相對抗，從而使閥移動到關(guān)閉位置。這樣，雙活塞裝置提供了較大的力的放大。
除了如圖8中所示的常開的空氣致動器以外，還推薦采用一種在圖7中所示的常閉的空氣致動器。圖7中示出，該裝置直徑與閥體10相連接。該常閉的致動器裝置130通過前面敘述的閥蓋螺母24′和閥蓋90與閥體10相連接。此處也是使用了一個以其輕微中凸的下表面120緊密地與閥座40的凹形上表面40a相配合的按鈕件112直接作用在膜片組件28上。致動器裝置130包括一個主殼體件132，該件具有一個直徑減小并且螺紋擰入在閥蓋90中的下端134。殼體132具有圖示的階梯式直徑的內(nèi)部并且在其下端裝有第一活塞件136。活塞136安裝用來作豎直的往復(fù)運動并且由一個中央O形環(huán)138密封。直徑減小部分140在其下端也裝有一個O形環(huán)142并且被密封在端部134內(nèi)部的直徑減小的孔中。殼體件132的中央部位有一個限定盤狀件144的壁，該壁由一個O形環(huán)146圍繞其外周邊進行密封。在壁144下面的區(qū)域通過孔148與大氣相連通?；钊?36的上端直徑減小部分150通過壁件144的中心孔密封地滑動安裝，并且在通過該孔運動時由O形環(huán)152密封。
位于壁144的上方以便作用在活塞部分150的上端的是第二致動活塞160，該活塞安裝用來在殼體件132的上端內(nèi)部作豎直的往復(fù)運動并且由一個O形環(huán)162圍繞其周邊進行密封。上活塞160的上端直徑減小部分164設(shè)有一個O形環(huán)166并且可滑動地安裝在端部帽蓋件170的圓柱形孔168中。上活塞160上方的區(qū)域通過孔148a與大氣相連通。端部帽蓋件通過螺紋可密封地安裝在殼體件132的上端并且裝有一個比較重型的螺紋彈簧172，該彈簧向下作用在活塞160上，而活塞160又作用在活塞136的上端150上。因此，該閥通常被偏壓到一個關(guān)閉位置。但是，圖7的圖形示出的是該閉處于其開啟位置的情況。為達到該開啟位置，應(yīng)把空氣通過在帽蓋170的上端處的孔170a供入。然后，空氣通過中心孔160a流動到活塞160下面的一個位置，空氣在該位置作用一個力圖對抗彈簧172的偏壓的向上的力。此外，空氣還通過中心孔136a供入到一個位置，空氣在該位置通過通道136b沿徑向流動到在活塞136下面的空間中。這樣就可以通過靠在活塞160下側(cè)的上端部分150而偏壓活塞136向上。這樣也就使作用在向上方向上的力產(chǎn)生放大，從而使膜片組件28移動到圖示的開啟位置。
雖然本發(fā)明已經(jīng)就其特定的實施例進行了圖示和說明，但是其目的只是為了說明而不是限制，對于熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在所附權(quán)利要求書中所規(guī)定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，對本文中示出和說明的特定的實施例作出其他變化和改進將是顯然的。
權(quán)利要求
1.一種流量控制裝置，包括第一閥體和第二閥體；將所述閥體以軸向?qū)?zhǔn)關(guān)系壓緊在一起的裝置；一個膜片密封，該膜片沿軸向配置在所述第一與第二閥體之間從而在其間形成了密封；所述第一和第二閥體中的每個閥體都在靠近其相應(yīng)的外周邊處具有一個大體平的表面部分；所述大體平的表面中的至少一個平面與基外棱角相鄰；所述膜片被單獨地壓緊在所述大體的平的表面部分之間；所述膜片具有一個與所述大體平的表面部分相鄰接的外周邊部分，該外周邊部分彎曲在所述棱角上并將其密封。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其中一個主密封在所述膜片與所述棱角之間形成，以及一個輔助密封在所述膜片與所述大體平的表面部分之間形成。
3.按權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述膜片是圍繞單個棱角彎曲的。
4.按權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述棱角在所述大體平的表面與第二表面之間形成；所述大體平的表面和所述第二表面是一個環(huán)形凸緣的一部分；該凸緣包圍著該流量控制裝置的入口通道和出口通道。
5.按權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述第二表面與所述大體平的表面形成一個夾角，所述夾角小于180°。
6.按權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述棱角最初形成為一個銳邊緣，以及其中當(dāng)所述膜片壓緊在所述棱角上時，所述棱角將發(fā)生變形。
7.按權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述棱角將變形為一個圓角。
8.按權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述膜片由一種其硬度大體大于所述閥體材料的材料構(gòu)成。
9.按權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述閥體由低碳不銹鋼構(gòu)成，以及閥蓋由一種比所述閥體更硬的材料構(gòu)成。
10.按權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述外棱角在所述第一閥體中形成，所述第二閥體在鄰近其所述大體平的表面處形成有第二棱角；當(dāng)所述第二閥體與所述第一閥體裝配時，在所述膜片被壓緊在所述大體平的表面之間以前，所述第二棱角最初與所述膜片的外周邊部分相嚙合。
11.按權(quán)利要求10所述的裝置，其中當(dāng)所述第一和第二閥體裝配時，所述棱角起著一個支點的作用，使得所述膜片圍繞所述棱角密封地彎曲。
12.按權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述膜片的所述壓緊部分在所述膜片密封的循環(huán)工作期間減少了在所述棱角處的應(yīng)力。
13.按權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第二閥體沿著一個表面從所述第二棱角沿徑向向外延伸，該表面沿軸向朝著所述第一閥體延伸從而形成了一個邊緣，該邊緣最初與所述膜片相嚙合，以便在所述第一和第二閥體裝配期間開始圍繞所述棱角彎曲所述膜片，在所述最初嚙合以后，所述第二棱角在所述膜片被壓緊在所述大體平的表面之間以前與所述膜片嚙合，以便進一步圍繞所述棱角急劇地彎曲所述膜片。
14.按權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述最初嚙合對所述膜片作用了張緊力。
15.按權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述膜片是環(huán)形的并且大體是凸的，該膜片在靠近其外邊緣處具有一個大體平的表面的周邊部分。
16.一種用于上述類型的膜片閥的閥座裝置，該膜片閥具有第一閥體和第二閥體，該第一閥體中具有流體入口和出口，該第二閥體沿軸向通過一個成形的膜片密封與所述第一閥體相連接，夾緊在其間的該成形膜片密封用來控制在所述入口與出口通道之間的流量，該閥座裝置包括第一軸環(huán)，該軸環(huán)圍繞在所述流體出入口中的一個并且沿軸向朝著所述膜片延伸；第二軸環(huán)，該軸環(huán)沿徑向從第一軸環(huán)向外間隔一個距離，從而在其間形成一個凹口；所述第二軸環(huán)沿軸向朝著所述膜片延伸一個大于所述第一軸環(huán)的距離；一個閥座配置在所述凹口中；所述閥座沿軸向延伸到所述第二軸環(huán)之外，但通過所述第一軸環(huán)仍固定在所述凹口中；所述閥座具有一個上表面，該上表面與所述膜片的一部分相嚙合并且與該部分形成一個用來關(guān)閉所述一個出入口的密封；當(dāng)所述上表面與所述膜片相嚙合時，它大致與所述膜片的外形相一致。
17.按權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述第二軸環(huán)沿軸向延伸一個大體大于所述第一軸環(huán)的距離。
18.按權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述第一軸環(huán)具有一個軸向長度，該長度小于所述第二軸環(huán)的軸向長度的約3/4。
19.權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述第一軸環(huán)徑向向外被固定從而使所述閥座的下部卷縮；所述卷縮移位的閥座材料形成了所述閥座上表面的形狀。
20.按權(quán)利要求19的所述的裝置，其中所述形狀是一個凹形表面，當(dāng)該凹形表面與所述膜片部分相嚙合時將與該膜片部分相一致。
21.按權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述閥座最初是由一個基本上橫斷其縱向軸線的上平面構(gòu)成的；當(dāng)所述閥座通過所述第一軸環(huán)被固定在所述凹口中時，所述上平面就變形成一個凹面。
22.按權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述第二軸環(huán)具有一個大體大于所述第一軸環(huán)軸向長度的軸向長度；所述第二軸環(huán)具有一個上表面，該上表面當(dāng)與所述膜片相嚙合時，其形狀基本上與所述閥座上表面相一致。
23.按權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述閥座上表面沿軸向延伸到稍微超出所述第二軸環(huán)上表面的位置；所述第二軸環(huán)包括一個內(nèi)壁，當(dāng)所述膜片密封地與所述閥座相嚙合時，該內(nèi)壁支承著所述閥座。
24.按權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述第二軸環(huán)上表面與所述膜片相嚙合，從而減少了由于過量力矩或過量力所造成的損傷。
25.按權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述閥座上表面是一個凹的大體平的表面，從而提供了一個基本上沿徑向延伸的表面面積，用來使所述膜片密封。
26.按權(quán)利要求25所述的裝置，其中所述閥座上表面沿軸向延伸到稍微超出所述第二軸環(huán)的位置。
全文摘要
流量控制裝置包括第一閥體(10)和第二閥體(26),將閥體以軸向?qū)?zhǔn)的關(guān)系壓緊在一起的螺紋接合部,膜片密封(28),它軸向置于第一、第二閥體之間以形成密封;第一、第二閥體在靠近其相應(yīng)的外周邊處有大體平的表面部分(26a,30a);大體平的表面中的至少一個與其外棱角(32)相鄰;膜片單獨地被壓緊在大體平的部分之間,膜片鄰近大體平的表面具有外周邊部分(28a),在其上彎曲并在棱角(32)上密封。
文檔編號F16K7/16GK1246915SQ98802286
公開日2000年3月8日 申請日期1998年1月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月3日
發(fā)明者J·E·戈奇, D·J·基欽, M·龍戈, V·N·拉薩諾夫, P·J·史密斯 申請人:斯瓦戈洛克公司