專利名稱：限壓閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及限壓閥，其構(gòu)思特別適于包含電氣設(shè)備例如切割設(shè)備的密封殼體，以及特別適用于中壓單元。
背景技術(shù)：
某些密封殼體遭受到它們的氣態(tài)內(nèi)容物的過壓。這是某些電路的情形，所述電路是加熱的底座，使得它們的例如在中壓泡(bulb)中的氣態(tài)內(nèi)容物的壓力升高。在包含截止系統(tǒng)的這類型的殼體中，在正常工作狀態(tài)下，壓力雖然保持在中間值，但是諸如電弧的故障會使得更加顯著得多的加熱出現(xiàn)，其對應(yīng)的過壓將會產(chǎn)生使得殼體爆炸的危險。爆炸的危險可以通過非常快速地排出一部分過壓氣體的閥來消除。一種已知類型的閥包括由配衡彈簧保持的球體，足夠的過壓從它的座推動它；這些閥具有精確的操作，用于打開閥所需的過壓良好地確定，但是與它們允許通過的氣流成比例地龐大，并且具有過高的操作慣性。其它的閥包括可破壞膜片，其機械強度選取為在期望的過壓的作用下被破壞。然而，這樣的膜片在破裂之前以永久的方式變形，然后其可以允許永久的泄漏而不會破裂，并且不易檢測。另一類型的閥，其是本發(fā)明所要改進(jìn)的閥，包括泄壓膜片。這些膜片大致為圓形的、平坦的并且低厚度的，圍繞過壓泄壓口安置在固定到殼體的壁上的支撐冠狀部。它們的邊緣位于屬于冠狀部并且限定其通道邊界的支撐件座上。冠狀部的通道的半徑和膜片的半徑之間的差異構(gòu)成重疊部，即該支撐邊緣的寬度。在過壓的作用下，膜片變形并沉入冠狀部的通道中，支撐邊緣在座上滑動，并且它的外徑減小直到它從座脫離，這產(chǎn)生閥的打開以及膜片的逐出。如果過壓立即停止，情形會再次出現(xiàn)，其中膜片充分變形以不完全返回到支撐在座上并允許永久的泄漏存在，這是不期望的。另一缺點，其可以是比前面的缺點甚至更嚴(yán)重的，是膜片的邊緣在座上的滑動不受控并且大多數(shù)情形下無規(guī)律，以使得膜片的打開在大范圍的過壓值上發(fā)生，無論在制造閥時如何采取措施來使之居中。結(jié)果，這樣的閥的使用導(dǎo)致殼體需要設(shè)計為具有更高安全性的尺寸，因此更重，并使得成本更高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是通過使得這些泄壓隔膜閥操作更統(tǒng)一和更可預(yù)測以及通過使得閥一開始打開整個泄壓就非常快速地進(jìn)行而改進(jìn)這些泄壓隔膜閥。本發(fā)明總的來說涉及限壓閥，其包括用于安裝到殼體并圍繞殼體的端口的冠狀部，以及具有布置在屬于冠狀部的支撐座上的邊緣以及在端口前面延伸的主要部分的可變形膜片，其特征在于，所述座在建立座與邊緣的一部分的分離以及在它的跨度上分布的高度(level)部分具有多個差異部。高度的差異部有助于當(dāng)產(chǎn)生過壓時膜片在它的位置的變形。對于非常恒定的過壓值，該變形一出現(xiàn)，膜片的直徑就劇烈減小，這有利于膜片的幾乎立即的打開和泄壓。


現(xiàn)將完全是為了示例目的地參照附圖描述本發(fā)明，其中圖I是處于初始位置的隔膜閥的截面視圖，
圖2是同一閥的前視圖，圖3是當(dāng)出現(xiàn)過壓時閥的截面視圖，圖4示出在位置差異部前面的邊緣上施加的力，圖5示出圖4所示的隔膜閥開始打開，圖6示出開始打開時的前視圖，圖7是閥打開的截面視圖。
具體實施例方式圖I示出根據(jù)本發(fā)明的閥的第一視圖，該閥安裝在殼體I上，殼體I設(shè)置有過壓通氣端口 2，并且該閥包括圍繞端口 2安置的冠狀部3并且它自身包括與端口 2對齊的通道4，以及包括阻擋端口 2和通道4的膜片5。殼體I可屬于密閉單元電氣設(shè)備，該密閉單元電氣設(shè)備包含處于受控壓力下的氣體，例如干空氣、SF或者C02、或者氣體介電氣體，并且進(jìn)一步包含兩個電觸頭10，11，這兩個電觸頭能夠相對于彼此運動以根據(jù)需要打開或者閉合；該附圖為示意性的，并且僅僅是為了使得本發(fā)明的優(yōu)選的應(yīng)用變得清楚而給出的，這樣的電氣設(shè)備是熟知的并且本發(fā)明能夠應(yīng)用到基本全部的這樣的電氣設(shè)備。電弧會出現(xiàn)在觸頭10，11之間，加熱殼體I的氣態(tài)的內(nèi)容物并將其設(shè)置在過壓。膜片5是平坦的、圓形的并且規(guī)則厚度的，并通過邊緣5a布置在冠狀部3的座6上，該座6 —定程度上位于殼體I的外部，對應(yīng)于泄壓。密封通過在座6的范圍內(nèi)擠壓在殼體I和膜片5的內(nèi)部面之間的密封件7得以保證。在圖2中可以更清楚地看出，大致圓形且平坦的座6包括在它的邊緣支撐面5a上的至少一個高度差異部8 ;該高度差異部8在此數(shù)量為四個，并且規(guī)則地在圓周上分布開，從而在相應(yīng)角度的扇形上延伸，但是它們的數(shù)量以及它們的分布對于閥的操作特性并不是關(guān)鍵的，并且使得能夠產(chǎn)生更一致的打開過壓值；它們在此被做成中空的以完全貫通座6直到它的外表面，而這同樣不是關(guān)鍵的。當(dāng)在殼體I中出現(xiàn)過壓時，圖3示出膜片5在它的與邊緣5a互補并且阻擋通道4的主要部分5b上的彎曲，其正如傳統(tǒng)的泄壓膜片一樣，但是圖4示出過壓P通過彎曲邊緣5a的對應(yīng)部分而在高度差異部8上方施加在膜片5的邊緣5a上，并且該彎曲通過繼膜片5的主要部分5b的彎曲以及半徑的收縮之后導(dǎo)致的在正切方向的壓縮力F完成。該雙應(yīng)力狀態(tài)產(chǎn)生在高度差異部8上方的翹曲并開始膜片5的變形，這已經(jīng)在圖5和6中示出角形狀的折疊部9出現(xiàn)在膜片5上，在對應(yīng)高度差異部8 (或者對應(yīng)它們中的單一一個)的角位置，其導(dǎo)致膜片5的立即半徑收縮及其泄壓(圖7)。因為膜片5的狀態(tài)在當(dāng)出現(xiàn)翹曲時是不穩(wěn)定的，所以泄壓非常快速，并且此外翹曲閾值對于限定一致的閾值改變特別小；它的值可以通過改變膜片5的厚度參數(shù)和高度差異部8的寬度產(chǎn)生而明顯地得以調(diào)節(jié)。
盡管可用于所有領(lǐng)域，尤其是用于電氣設(shè)備，閥特別適合于密封的截止設(shè)備殼體。因此，特別是在中壓應(yīng)用中，其中術(shù)語“中壓”(MV)用作通常所理解的，即MV代表大于1000伏但是不超過52000伏的交流電壓和1500伏但是不超過75000伏的直流電壓，截止系統(tǒng)，其包括一對能夠在電流流動的閉合位置和打開的切斷位置之間相對于彼此運動的觸頭，可以在受控氣氛殼體中布置就位。在某些截止條件下，產(chǎn)生的電弧會產(chǎn)生對殼體有害的過壓。根據(jù)本發(fā)明的閥然后使得能夠避免爆炸危險，從而控制過壓；由于該防護(hù)，密封殼體的尺寸設(shè)計可以優(yōu)化，同時降低成本并提高操作可靠性。在實際的例子中，其中膜片5的測試給出良好的結(jié)果，膜片5具有O. 4毫米的厚度和125毫米的直徑，并且它由不銹鋼組成。座6半徑為60. 5和62. 5毫米之間。存在獨特的高度差異部8，并且它具有圓的一部分的形狀、在60. 5和61. 5毫米的半徑之間延伸的3毫米直徑的、與61.5毫米的半徑相切的，并且開口向著通道(4)的內(nèi)部。觀察到的破壞過壓為平均I. 38巴，具有O. 037巴的標(biāo)準(zhǔn)偏差，用于在殼體I的內(nèi)部的過壓的O. 8巴和I. 7巴 之間的值的破壞要求，這表明在實踐中破壞壓力將總是保持在這些極限之間。冠狀部3和座6可以由任何日常的金屬材料形成，或者例如由熱固性聚合物形成；它們可以為一件式的，或者不是一件式的。
權(quán)利要求
1.一種限壓閥，包括用于安裝到殼體(I)并且圍繞所述殼體的端口(2)的冠狀部(3)，和可變形的膜片(5)，該膜片(5)具有布置在屬于所述冠狀部的支撐座(6)上的邊緣(5a)和在所述端口的前面延伸的主要部分(5b)，其特征在于，所述座具有多個高度差異部(8)，該高度差異部建立所述座(6)和所述邊緣(5a)的一部分的分離，并且分布在它的跨度上。
2.如權(quán)利要求I所述的限壓閥，其特征在于，所述膜片和所述座是圓形的、平坦的，從所述高度差異部隔開。
3.—種密封殼體(I)，包含處于受控壓力下的氣體，并且包括如權(quán)利要求I或2所述的安裝在所述殼體的端口(2)上的閥。
4.一種電截止裝置，包括一對能夠相對于彼此運動的觸頭(10，11)、罩住所述一對觸頭的殼體(I)，和如權(quán)利要求I或2所述的安裝在所述殼體上的閥。
5.如權(quán)利要求4所述的電截止裝置，其特征在于，它是包含在受控壓力下的氣體的中壓密封單元。
6.如權(quán)利要求3所述的密封殼體，其中，所述閥適于承受O.8-1. 7巴左右的差壓。
7.如權(quán)利要求4所述的電截止裝置，其中，所述閥適于承受O.8-1. 7巴左右的差壓。
全文摘要
提供一種新的限壓閥，具有當(dāng)過壓變得過度時通過膜片變形而泄壓，膜片(5)的邊緣的座(6)設(shè)置有在它的圓周上展開的位置差異部(8)(單一的一個將是足夠的)。膜片的收縮不再軸對稱，但是呈現(xiàn)這樣的形式，即通過在位置差異部(8)上方的翹曲折疊部開始的形式，其保證實現(xiàn)打開閥的值具有通過小得多的離差。
文檔編號F16K17/16GK102620019SQ20121000681
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者C.沃伊辛 申請人:施耐德電器工業(yè)公司