專利名稱：氣體的過壓釋放器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在權(quán)利要求1的前序中所述的那種氣體過壓釋放器。
為了保障在例如集裝箱內(nèi)用托板碼放貨物的安全，在各托板之間及/或托板與集裝箱或其它形式的運(yùn)輸裝置壁面之間出現(xiàn)的間隙中一般放置充氣氣墊。
每個(gè)氣墊用充氣槍充以壓縮空氣。這就會(huì)使操作人員無意間向氣墊充過多氣體，而損壞貨物，在最不利情況下還使氣墊破裂。充氣時(shí)氣墊破裂對操作人員的人身安全帶來危險(xiǎn)。如果運(yùn)輸當(dāng)中氣墊破裂，貨物就會(huì)損壞。
因?yàn)闅鈮|對貨物的運(yùn)動(dòng)起放慢或吸收作用，所以氣墊中的壓力隨貨物加在其上力的不同而增減。因此不可能在氣墊上裝一減壓的安全閥，該安全閥在需要時(shí)，可降低過壓壓力。
本申請人已通過各種減壓閥對氣墊作充氣試驗(yàn)。氣墊一般必須充壓到例如0.2巴。試驗(yàn)已經(jīng)表明，由于減壓閥中流動(dòng)不暢，應(yīng)用設(shè)定值為0.2巴的減壓閥，氣墊充氣要用約15分鐘。如果不用減壓器，氣墊充氣通常只需約45秒，但這樣就涉及了上述的非有意使氣墊破裂的風(fēng)險(xiǎn)。
背景技術(shù)：
瑞典頒布的第350.321號專利申請書公開了一種充氣閥，其內(nèi)裝有氣體壓力釋放器，其中的偏壓活塞有一通道。通過此通道向儲(chǔ)氣室加注氣體，直到達(dá)到預(yù)定壓力。達(dá)到此壓力后，閥結(jié)構(gòu)上的面積差別造成壓差促使活塞克服彈簧力向后運(yùn)動(dòng)并將氣體通過減壓孔引導(dǎo)到外界。因此，當(dāng)儲(chǔ)氣室中壓力已充到要求值時(shí)，充氣閥的作用并不僅僅是切斷入口壓力。
美國專利5,462,081號公開了一種自動(dòng)調(diào)節(jié)的溢流閥。在正常流量狀態(tài)下，流動(dòng)介質(zhì)穿過偏壓活塞流動(dòng)。當(dāng)流量增加時(shí)，氣流作用力推動(dòng)活塞向上，從而增大氣流介質(zhì)施壓面積。結(jié)果活塞下面出現(xiàn)壓降，于是活塞再次被彈簧向下推。因此，當(dāng)達(dá)到規(guī)定壓力時(shí)這種閥不起停止充氣的作用。
美國專利5,215,113公開了一種液壓系統(tǒng)用的安全截止閥，閥殼的直通通道內(nèi)有閥元件，頂著彈簧。正常工作時(shí)介質(zhì)流經(jīng)此通道。當(dāng)閥內(nèi)面上壓力大于彈簧力時(shí)，內(nèi)部構(gòu)件被向前推而關(guān)閉通道，因此也切斷了從中通過的流量。因此，毫無疑問，可保證閥出口側(cè)有特定的壓力。
美國專利4,192,343公開了一種具有中空的偏壓的導(dǎo)向活塞的減壓閥。進(jìn)口側(cè)的壓力介質(zhì)作用在小面積上，克服彈簧作用力使錐形閥向后運(yùn)動(dòng)，從而開啟閥。于是介質(zhì)流過錐形活門頭，施壓于活塞上表面。由于活塞上表面的面積大于閥進(jìn)口面積，所以比較容易克服活塞的彈簧力且容易將活門推動(dòng)到全開位置。如上所述，所談到的閥是一減壓閥，不能用于向氣墊充氣，閥可調(diào)節(jié)和降低進(jìn)口側(cè)的壓力，而出口側(cè)壓力通常是大氣壓力。
發(fā)明的簡單說明本發(fā)明的目的是要在約45秒內(nèi)快速向氣墊充氣，同時(shí)避免發(fā)生上述的非故意的加注過量和氣墊破裂。
根據(jù)本發(fā)明，上述的過壓釋放器可用來代替減壓閥，將壓力降低到約0.2巴的要求值，本發(fā)明所述的過壓釋放器見權(quán)利要求1特征說明部的陳述。
過壓釋放器的進(jìn)口孔與可提供壓力為例如6.0巴的另一種減壓閥連接，而過壓釋放器的出口孔與要充氣的氣墊連接。本申請人的丹麥專利申請?zhí)?99601148所述那種充氣閥可以裝在氣墊中。將氣墊與這樣的充氣閥連接時(shí)，從過壓釋放器進(jìn)入氣墊是用機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)的，因此開啟充氣閥不需靠壓力。當(dāng)設(shè)置在過壓釋放器進(jìn)入口與上面的減壓閥之間的手柄操作的放氣閥(未示)打開時(shí)，上述的6.0巴壓力隨即克服偏置件作用在閥體上的作用力打開過壓釋放器，于是壓縮空氣流過進(jìn)口閥座和相鄰的閥體外端，進(jìn)而通過進(jìn)口端圓周上所述的孔流到形成在位于過壓釋放器出口孔處閥體出口端中的出口通道，并進(jìn)一步流入氣墊的開啟充氣閥中。
空氣以高速流經(jīng)過壓釋放器進(jìn)入氣墊，在45秒鐘內(nèi)可以充滿。由于氣流通過過壓釋放器的閥體到出口的噴射器效應(yīng)，產(chǎn)生負(fù)壓力，通過出口與閥室其他部分的連接，此負(fù)壓同樣也引起閥室的這一部分出現(xiàn)負(fù)壓，其作用是保持閥的打開。當(dāng)氣墊中的壓力達(dá)到要求值，如0.2巴時(shí)，出口處出現(xiàn)的背壓使噴射器效應(yīng)停止，于是閥室該其他部分中的負(fù)壓便消失或變成很小的過壓。過壓釋放器的偏壓件與閥室其他部分中的過壓共同推動(dòng)閥體，占據(jù)并保持其關(guān)閉位置，從而使過壓釋放器切斷更多的氣體供應(yīng)。當(dāng)氣墊中的氣壓達(dá)到要求的過壓時(shí)這一作用立即生效。結(jié)果，空氣供應(yīng)被迅速而可靠的截止。為了確保把閥室分成兩部分的活塞元件不會(huì)影響閉鎖，上述的閥室第一部分與外界相通。
如在權(quán)利要求2中所述，閥室的第二部分與出口孔之間的通路最好通過提供一個(gè)像噴射器嘴的錐形輪廓給閥體出口端來獲得，該出口端與閥殼共同形成一介于閥殼和所述閥體出口端之間的環(huán)形出入通路。
在些氣墊上裝有撓性單向閥，其開啟需要力的作用。因此，本發(fā)明的過壓釋放器可以如權(quán)利要求3所述具有機(jī)械裝置將活塞元件推到其開啟位置，且該機(jī)械件可按權(quán)利要求4的描述構(gòu)造。
附圖簡介下面參照附圖對本發(fā)明作較詳細(xì)解釋，這些附圖中

圖1示出本發(fā)明第一實(shí)施例關(guān)閉的過壓釋放器；圖2示出和圖1相同的過壓釋放器，但處于開啟狀態(tài)；圖3示出本發(fā)明另一實(shí)施例關(guān)閉的過壓釋放器；圖4示出和圖3相同的過壓釋放器，但處于部分開啟狀態(tài)；圖5示出和圖3相同的過壓釋放器，但處于開啟狀態(tài)；圖6示出和圖1相當(dāng)?shù)谋景l(fā)明實(shí)施例，但設(shè)有壓力彈簧而有至少一個(gè)內(nèi)部通道，將閥室第二部分與閥殼和閥體出口端之間的環(huán)形進(jìn)出通路連接起來；和圖7示出和圖5相同的實(shí)施例，此時(shí)所示過壓釋放器是開啟的。
各圖上相同的零件用相同標(biāo)號表示。
本發(fā)明最佳實(shí)現(xiàn)方式示于圖1和2的本發(fā)明過壓釋放器的第一實(shí)施例包括一有進(jìn)口孔2且其中含進(jìn)口閥座3的閥殼1，一出口孔4及介于上述進(jìn)出口孔2和4之間的閥室22、23。
閥殼1中裝有一可移動(dòng)的閥體5，其進(jìn)口端6的外緣表面安裝在進(jìn)口2和閥室之間的閥殼1的器壁9中滑配合孔8中可以滑動(dòng)。如圖所示，器壁9通過螺紋連接固定到閥殼1上。以壓力彈簧11形式的偏壓裝置朝閥座3方向施力于閥體5上，使過壓釋放器保持關(guān)閉狀態(tài)。閥體5的進(jìn)口端6的外端12靠近進(jìn)口閥座3保持在其關(guān)閉位置。保持在上述外端12的凹槽中的O形密封環(huán)13緊靠閥座，以獲得密封連接。此外，還在閥殼第二凹槽中有一第二O形密封環(huán)15，該O形密封環(huán)與閥體5的進(jìn)口端6的外緣表面密封貼合。閥體5還有出口端16，終止在出口孔4中且包括一出口通道17，可與進(jìn)口端6的外緣表面上的一個(gè)或幾個(gè)孔18連通，以便在外端12的開啟位置提供氣壓通道?；钊?9的O形密封環(huán)凹槽中有一個(gè)O形密封環(huán)20且將閥室密封地分成兩部分22和23，第一部分22面向進(jìn)口孔2，第二部分23面向出口孔4。活塞元件19與閥體5連結(jié)或者做成一體。面向出口孔4的閥室第二部分23包圍閥體5的出口端16并通過至少一個(gè)通路或通道與出口孔4連通。
這樣的通路或通道可以是穿過閥殼1的器壁，例如在閥室第二部分23與出口孔4之間的壓力彈簧11內(nèi)側(cè)所示的器壁中的一個(gè)或多個(gè)通道33(圖6和7)。閥室的第一部分通過閥殼中的通路24與外界連通，確?；钊?9在閥室內(nèi)移動(dòng)時(shí)在閥室第一部分22中不會(huì)有對運(yùn)動(dòng)有影響的壓力變化。
雖然在閥室第二部分23和出口孔4之間的通路可由閥殼器壁中的通路或通道33構(gòu)成，但圖1-5中所示優(yōu)選實(shí)施例中的這種通路是通過向閥體5的出口端16提供噴射器嘴狀的錐形輪廓。此出口端與閥殼1在兩者之間共同形成一環(huán)形進(jìn)出通路25。環(huán)形進(jìn)出通路25的面積隨著過壓釋放器的開啟可隨意地逐漸減少。但應(yīng)注意，總需提供從閥室第二部分23進(jìn)入出口孔4的通道。
如圖2及5所示，過壓釋放器為了空氣流通可以開啟到所示狀態(tài)，這時(shí)活塞元件上的環(huán)形凸臺26碰到閥殼1的內(nèi)壁。凸臺26上至少有一個(gè)洞27，可確保空氣從整個(gè)閥室的第二部分23進(jìn)入出口孔4。
最后，在進(jìn)口孔2處，過壓釋放器有內(nèi)螺紋28，用于連接手柄操作的放氣閥(未示)上的外螺紋，空氣從壓縮空氣源經(jīng)減壓閥(未示)流到放氣閥。如果氣墊的壓力希望是0.2巴，減壓閥壓力可調(diào)到例如6巴；如果壓力是0.1或0.3巴，則分別調(diào)到4-5巴或7-8巴。
此外，過壓釋放器閥殼1上的外螺紋29是為了將充氣閥接到氣墊。例如，充氣閥可以是本申請人的丹麥專利申請?zhí)?99601148中所知的那種。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，有些情況下可省去壓力彈簧11，這樣，過壓釋放器的工作僅由閥進(jìn)出口孔壓力狀態(tài)控制，如圖6和7中的實(shí)施例所示。應(yīng)進(jìn)一步指出，此實(shí)施例中所示通道33并不與省去的壓力彈簧有關(guān)。某些情況下也可從圖1-5所示的實(shí)施例中省去壓力彈簧11。省去壓力彈簧的例子與過壓閥出口側(cè)壓力特別低有關(guān)。
過壓釋放器工作時(shí)從放氣閥(未示)來的流向進(jìn)口孔2的例如6.0巴的空氣壓力推動(dòng)閥體5的外端12離開閥座13而進(jìn)入開啟位置。結(jié)果氣壓增量進(jìn)入進(jìn)口端6的稍大些的截面積，從而更大的力推動(dòng)閥體5克服壓力彈簧11的壓力向其開啟位置運(yùn)動(dòng)。氣體壓力于是通過進(jìn)口端6的外緣表面上的孔18并通過排出通道17進(jìn)而進(jìn)入相連的氣墊(未示)。由于進(jìn)口側(cè)6.0巴的壓力相對較高，氣墊在約45秒內(nèi)很快被充氣，不管氣墊容積是2立升的還是300立升的。充氣時(shí)由于終端在出口孔4內(nèi)的出口端16周圍有噴射器效應(yīng)，出現(xiàn)了負(fù)壓力，該負(fù)壓力擴(kuò)散到閥室的第二部分23，有助于過壓釋放器保持在開啟位置。當(dāng)氣墊中的壓力達(dá)到要求值，例如0.2巴，出口4處出現(xiàn)了反壓力，此反壓與噴射器效應(yīng)相抵消，并傳到閥室的其它部分23。于是在閥室的第二部分23又出現(xiàn)一定的過壓，過壓與壓力彈簧的壓力共同作用在活塞元件19上，切斷過壓釋放器的附加供氣。于是氣墊充滿。
圖3-5示出的是同一過壓釋放器，其上方法可用于與氣墊連接而不必進(jìn)入氣墊內(nèi)部。有些氣墊裝上易彎的單向閥，其開啟需要有力的作用。圖3-5所示的過壓釋放器包括圓環(huán)30，它附帶幾根桿31排列在閥殼1的入口孔2周圍，向此帶桿的圓環(huán)施力，克服壓力彈簧32的力而靠近活塞元件19，桿31穿過閥殼1器壁9中的孔。這樣可手動(dòng)打開過壓釋放器，使氣壓增量由于強(qiáng)的空氣脈沖直接進(jìn)入氣墊，并開啟其單向閥。然后放松圓環(huán)30，過壓釋放器就像圖1及2中的過壓釋放器一樣工作。
權(quán)利要求
1.氣體的過壓釋放器，包括閥殼(1)，閥殼(1)有進(jìn)口孔(2)，進(jìn)口孔(2)有進(jìn)口閥座(3)；出口孔(4)；和介于上述兩孔(2、4)之間的閥室，所述閥殼(1)還包括閥體(5)，可在閥殼(1)內(nèi)移動(dòng)且有進(jìn)口端(6)，進(jìn)口端(1)的外緣表面可滑動(dòng)地安裝在介于進(jìn)口孔(2)和閥室(22、23)之間的閥殼(1)的器壁(9)中的滑配合孔(8)內(nèi)，其外端(12)面向進(jìn)口閥座(3)且通過作用到閥體(5)上的偏壓件向進(jìn)口閥座(3)貼緊，直到進(jìn)口孔(2)的氣壓超過推動(dòng)閥體(5)到開啟位置的氣壓預(yù)定值為止，所述閥體(5)包括一出口端(16)，它終止在出口孔(2)內(nèi)且該閥體(5)內(nèi)有一出口通道(17)可與進(jìn)口端(6)的外緣表面(7)中一個(gè)或幾個(gè)孔(18)連通，使氣壓在進(jìn)口端(6)的開啟位置進(jìn)入，其特征在于，與閥體(5)連接的活塞元件(19)將閥室密封地分成兩部分(22)和(23)，其第一部分(22)面向進(jìn)口孔(2)而第二部分(23)面向出口孔(4)，其中面向出口孔(4)的閥室第二部分(23)包圍閥體(5)的出口端(16)且通過至少一個(gè)通道與出口孔(4)連通，而閥室的第一部分(22)與外界連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過壓釋放器，其特征在于，閥室第二部分(23)和出口孔(4)之間的通路是通過向閥體(5)的出口端(11)提供形狀像噴射器嘴的錐形結(jié)構(gòu)來獲得的，該出口端與閥殼(1)共同形成位于閥殼(1)和閥體(5)的出口端(16)之間的環(huán)形進(jìn)出通路(25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的過壓釋放器，其特征在于，它包括機(jī)械裝置，可將活塞元件(19)推動(dòng)到其開啟位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過壓釋放器，其特征在于，機(jī)械裝置包括一圓環(huán)(30)，布置在閥殼(1)的進(jìn)口孔(2)周圍可以作軸向移動(dòng)，且該機(jī)械裝置有桿(31)穿過閥殼的壁(9)并可克服壓力彈簧(32)的彈力靠近活塞元件(19)。
全文摘要
過壓釋放器在向氣墊充氣時(shí)的噴射器效應(yīng)確保閥室一部分(23)有負(fù)壓力。通過壓活塞(19)克服彈簧(11)的力，負(fù)壓使過壓釋放器保持在開啟位置，直到已加注的氣墊中達(dá)到要求的平衡壓力而結(jié)束噴射器效應(yīng)，從而關(guān)閉過壓釋放器。因此，氣墊可以以較高壓力進(jìn)行充氣，因此比較迅速。當(dāng)氣墊中已達(dá)到要求壓力，充氣便自動(dòng)可靠地停止。
文檔編號F16K17/04GK1401061SQ01804564
公開日2003年3月5日 申請日期2001年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月4日
發(fā)明者M·普爾森 申請人:科斯納斯貝茨公司