专利名称：含气的壳体上的阀门的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1的、在含气的壳体上的、特别是具有小的气体压力的含气壳体上的阀门及其应用。
工业中经常需要必须完成不同任务的含气的壳体、阀门管接头和连接元件。这些任务包括壳体抽真空、充气、检验密封性、检验充气状况、安装压力表。在这种工作过程中在阀门管接头上必须安装和/或相互更换不同的标准的和非标准的连接件(用于真空泵的接头、用于充气的软管接头、压力表、封闭塞、用于其他阀的接套、用于其它接头的接套等等)。
存在不同结构的阀门，其中做成管状的阀门管接头做得具有一用于连接件的圆柱形安装孔，并且阀门管接头可气体密封地用螺纹拧在壳体上，在阀门管接头内设有一作为关闭机构的弹簧加力的封闭组件，它在未操作的情况下关闭流通路径。在连接件上形成一用于封闭组件的操作元素，它在连接件装上后打开阀门通路。例如在资料EP 13 393 B1和DE-OS 30 36 141中表示了这种结构。在这种也称作连接器的装置中存在用于连接体的连接元件的复杂结构。在DE-OS 30 36 141中连接件用一做成空心圆柱体的夹头固定，其内径和阀门管接头的圆柱形套管的直径相配，并可在它上面移动。
特别是对于在低气压时的阀门在所述资料中的连接元件设计得不必要地复杂。气体密封的开关设备(阀门主要是为它们制作的)保存压力最高为1bar的填充物(例如SF6)。作为例子DE 42 10 773 A1提到了带有SF6-气罐的开关设置。
本发明的目的是，推荐一种带有至少一个连接件的阀门，它特别地优化得适合于低气压，具有一个宽的流动路径，并允许不同连接件的最佳安装。
其解决办法在主权利要求的特征中表示。具体结构可以在从属权利要求中找到。此外还要求保护这种阀门的应用。
按本发明的主题具有一系列的优点。连接件可以不用螺纹工具安装及拆卸。这在必须抽真空和充气的件数很多时是相当明显的。封闭组件和环绕封闭组件的流动路径(流动通道)的流动优化的结构允许迅速的排空和填充。
本发明的核心是，封闭组件受一锥形弹簧加力，它使封闭组件在开启位置时浮动地定心并可以形成一环形的流动路径。此外在封闭组件上气室一侧形成一圆柱形柄部，它被锥形弹簧所包围。
本发明另一个特点是，在圆柱形套管上有一矩形周向槽，用以嵌入位置固定元件，此位置固定元件穿透锁紧罩的外壳面，并且此圆周槽设计得带有一向外张开的轮廓，用以安装不同的、主要是不同直径的位置固定元件。
本发明优良的改进结构在从属权利要求的特征中规定，并存在以下结构细节槽的深度最好是矩形的；槽的至少一条外棱边在与圆柱表面的交接处锥形地倒角；作为一种选择槽可以向外矩形地扩大。
连接件可以气体密封地套上，因此在它上面有一气体密封元件，例如放入槽内的O形圈。为了固定连接件在阀门管接头上的位置采用一圆柱形锁紧罩，它含有用来固定在阀门管接头上的元件。用来固定连接件位置的元件可以做成夹紧弹簧或棒栓，夹紧弹簧或棒栓穿过锁紧罩上的(至少)一个槽卡在连接件上的一相应槽内。
棒栓最好是弹簧加载的，并做得带有圆柱形柄。圆柱形柄的直径相应于(锥形的或矩形的)环形槽的扩口。
位置固定文件和尺寸这样地选择，使它可以用手轻松地装上或取下，或者只需用一简单的拆卸工具。阀门管接头的环形槽具有这样的扩口，通过它可以装入具有不同的尺寸的不同的位置固定元件。例如第一种位置固定元件(例如一弹簧卡箍)选择得适合于槽的尺寸，第二种具有较大直径的位置固定元件(例如另一个弹簧卡箍或栓销)选择得与槽的扩口共同作用。
阀门管接头的圆柱形孔做得用来安装多种可能的连接件之一的圆柱形轴头。圆柱形孔有一比较光滑的表面。连接件以相配的外径插入此孔内并通过一固定元件-如前面提到的-固定。连接件可以在圆柱孔内旋转。为了防止连接件，例如压力表意外的旋转，在连接件的圆柱形轴头内应至少装入一个O形圈，用这个措施确保，连接件相对于壳体的位置例如不会由于振动而改变。由此使连接件保持其一次选定的安装位置。
封闭组件的形状做得适合于大的气体流动速度(具有小的流动阻力)。封闭组件由一锥形弹簧加载。锥形弹簧围绕封闭组件在气室一侧的圆柱形柄。因此封闭组件和锥形弹簧这样地共同作用，使锥形弹簧即使在连接件的操纵时也使封闭组件定心。气体的流动路径环绕封闭组件，封闭组件受锥形弹簧悬浮地固定。
所述结构的阀门尤其是应该在SF6-中压开关设置的气罐中得到应用。
在图中表示本发明的许多实施例。它们具体表示
图1一装上压力表的阀门管接头，图2A环形槽的局部视图，图2B环形槽的矩形扩口，图3封闭组件，图4A用垂直剖视表示的带盲栓塞的阀门管接头，图4B用作位置固定元件的弹簧卡箍，图5A用垂直剖视表示的带软管接头的阀门管接头，图5B用水平剖视表示的按图5C的锁紧罩，图5C带锁紧棒栓的锁紧罩。
在图1中用局部剖视表示一用于一含气壳体2上的阀门的阀门管接头10，阀门管接头10在连接件40上携带一低压压力表44。阀门管接头10拧在一焊在壳体2内部的螺母4上，并用一O形圈12密封。在阀门管接头上有一用于操作扳手的外六角8。阀门管接头内有一用锥形弹簧160向关闭方向加载的封闭组件140。锥形弹簧支承在一弹簧挡圈170上，并在张力作用下使封闭组件保持在关闭位置上。
在阀门管接头的圆柱形孔形式的安装孔22内可插入不同的连接件40。图1中连接件40携带一压力表44。连接件可以有不同的结构长度L。为了固定连接件40，42的位置采用一锁紧罩50。锁紧罩外部有两条槽58，它们相互平行。槽58位置正确地配置于阀门管接头的环形槽24，使得定位元件52可以穿透锁紧罩50的槽58(图4B)，嵌入环形槽24内，由此固定连接件。
为了使连接件40做得与阀门管接头相配，在每个连接件上形成一与孔22相配的圆柱体42。在连接件的圆柱形表面上形成两个环形槽24，其中分别放入一O形圈40.1。槽的结构尺寸和O形圈的横截面这样地选择，使得连接件气体密封地安装。其次通过放入O形圈达到连接件40在阀门管接头内一定程度的难以通行。用O形圈加大的摩擦力可以固定连接件的位置。避免意外的转动。
弹簧加载的封闭组件140装在阀门管接头内，封闭组件用锥形弹簧160的力关闭阀门，使得没有气体可以流出。此阀门可以通过装上或拧上相应的连接件40打开，在连接件上各自做着一个用于封闭组件的操作元素41。在压力表-连接件40中操作元素是圆柱体42在气室一侧的表面。
在图2A和2B中用局部放大图表示环形分布的槽24和其扩口(25，25″)，用槽的各种造型通过扩口25(两面锥形)或25″(矩形扩口)可以装入不同的位置固定元件，它们在直径方面可以是不同的。第一种位置固定元件可以和矩形槽24的深度相配，第二种位置固定元件可以选择得和扩口相配。通过槽24的环形结构装上的连接或位置固定元件可以可旋转地固定在任意一个方向。
图4B和5(5A、5B、5C)表示两个不同的定位元件(52，54)。图4B表示一弹簧卡箍52，其粗细与槽深处24的宽度相配，在图5a至5C中表示一锁紧罩50′，它罩住连接件，锁紧罩带有一锁紧棒栓54，其较大的直径与锥形扩口25(图2A中)相配。圆柱形锁紧棒栓54大致在其中部有一束腰形的直径减小部54′。锁紧棒栓54用弹簧55保持在其基本位置上，在该位置上其直径嵌在阀门管接头的锥形扩口内。如果锁紧棒栓54克服弹簧55的力压入，哪末束腰形减小部54′便到达锥形扩口25的区域内，锁紧罩50′便可以从阀门管接头中拆下。
如已经提到的，封闭组件140用锥形弹簧160的力气体密封地关闭阀门管接头。用一连接件封闭组件140克服锥形弹簧160的力打开。在图1中连接件40的圆柱形轴头42延长成一操作元素(附图标记41)，以此使封闭组件在装配位置被压入，阀门打开，气体可以流入或流出。
图4A中表示一盲栓塞48，它与封闭组件140不接触。盲栓塞没有对于封闭组件的操作元素。装上盲栓塞阀门不被打开。
封闭组件140(见图3)做成圆柱对称形，在其中部有一垂直于其轴线的环形分布的环141。在阀门出口一侧环做成环形分布的、与一O形圈150贴合的无毛边的密封面。在气室一侧有一圆柱形柄142。锥形弹簧160包围柄142，在气室一侧支持在圆环141上，并使封闭组件在开启位置时定心。柄142做成中空(145)的，由此使其重心相对于锥形弹簧的作用面有利地偏移。阀门出口一侧封闭组件上有一流动优化的结构。因此在图3中作为特点可以看到一槽144，它用作流动通道。封闭组件可以做成塑料注塑件。
封闭组件140在气体出口侧设有一十字形分布的筋143，143′。根据应用场合的不同这些筋分别和不同连接件上的操作元素(141)共同作用。
图5A中表示做成软管接头的连接件40″的位置。连接件还位于其最终位置之外，它没有操作封闭组件140，阀门还是关闭的。锁紧棒栓54靠在阀门管接头的柄部上槽24的上方，也就是说在锁紧位置之外。软管接头40″用一O形圈40.1′密封。在软管接头40″下端上做一作为操作元素的具有一定长度的凸起41a，它和封闭组件140(筋143′，143″)共同作用。在软管接头40″在阀门管接头内的最深的位置(锁紧位置)凸起41a将封闭组件完全推动到开启位置。
附图标记表2 壳体壁 4 带内螺纹的螺母8 外六角 10 阀门管接头12 O形圈 140 封闭组件141 O形圈贴合面(密封面) 142 封闭组件上的圆柱形柄143 注塑成形件(筋)144 作为流动通道的槽150 O形圈 160 锥形弹簧170 弹簧挡圈20 圆柱形外表面 22 圆柱形内表面24 环形槽25 环形槽24的锥形扩口40 40″ 连接件(软管接头) 40.1 两个O形圈(产生难通行性)40.2 O形圈41 操作元素 41a 凸起42 圆柱形轴头 44 压力表L 连接件结构长度 48 盲栓塞50，50′ 固定元件(锁紧罩) 52 定位弹簧(弹簧卡箍)54 锁紧棒栓 55 弹簧58 与环形槽24相配的槽
权利要求
1.含气的壳体(2)上的阀门，由一做成管状的、带一用于一连接件(40，40″)的圆柱形安装孔(22)的阀门管接头(10)组成，其中阀门管接头(10)可气体密封地拧在壳体(2)上，具有一装在阀门管接头(10)内的，用弹簧(160)加载的封闭组件(140)，它在未操作的情况下关闭流通路径，具有一在气室一侧做在连接件(40，40″)上的用于封闭组件(140)的操作元素(41，41a)，和具有一包围连接件(40，40″)的、空心圆柱形锁紧罩(50)，其中阀门管接头(10)做成圆柱形套管(20)，其直径与锁紧罩(50)的内径相配，其特征在于封闭组件(140)由一锥形弹簧(160)加载，在开启位置它使封闭组件(140)悬浮地定心，并可以形成一环形流动路径。
2.按权利要求1的阀门，其特征在于在封闭组件(140)上气室一侧形成一圆柱形柄(142)，它被锥形弹簧(160)包围。
3.按上述权利要求之一项的阀门，其特征在于，封闭组件(140)具有有利于流动的造型。
4.按上述权利要求之任一项的阀门，其特征在于在圆柱形套管(20)上有一用于位置固定元件(52，54)嵌入的矩形圆周槽(24)，位置固定元件穿过锁紧罩(50)的外壳面，圆周槽设计成带有一向外张开的轮廓(25，25′，25″)，用以安装不同的位置固定元件(52，54)。
5.按权利要求4的阀门，其特征在于轮廓(25，25′，25″)做得用来安装具有不同直径的位置固定元件(52，54)。
6.按权利要求4或5的阀门，其特征在于槽(24)的深度是矩形的，并且扩口(25，25′)做成锥形。
7.按权利要求4或5的阀门，其特征在于槽(24)的深度是矩形的，槽(24)向外矩形地扩张(25″)。
8.按上述权利要求之任一项的阀门，其特征在于在连接件上有一气体密封元件(40.1)，它做成放在一槽内的O形圈(40.1)。
9.按上述权利要求之任一项的阀门，其特征在于位置固定元件(52)做成张紧弹簧(52)。
10.按权利要求1至8之任一项的阀门，其特征在于位置固定元件(54)做成用弹簧加载的、带有圆柱形柄的锁紧棒栓(54)，其中锁紧棒栓的直径相应于环形槽(24)的锥形扩口(25)。
11.按上述权利要求之任一项的、用于SF6中压开关设备的壳体的阀门的应用。
全文摘要
本发明涉及一种在一含气的壳体(2)上的阀门,由一阀门管接头(10)和一用于阀门管接头的连接件组成,其中阀门管接头可气体密封地拧在壳体(2)上,包含一向关闭方向弹簧加载的封闭组件(140),一用于连接件(40)的内圆柱面形式的安装孔(22)和一用来固定连接件(40)的圆柱(20)形状的带一环形槽(24)的安装部分(20)。连接件通过一锁紧罩(50)固定其位置。锁紧罩用一张紧弹簧固定。
文档编号F16K1/00GK1339663SQ0110490
公开日2002年3月13日 申请日期2001年2月23日 优先权日2000年2月24日
发明者罗尔夫·迪克斯, 克劳斯·纳贝尔 申请人:费尔腾和古伊勒奥梅股份公司