专利名称：气体的过压释放器的制作方法
技术领域：
本发明涉及在权利要求1的前序中所述的那种气体过压释放器。
为了保障在例如集装箱内用托板码放货物的安全，在各托板之间及/或托板与集装箱或其它形式的运输装置壁面之间出现的间隙中一般放置充气气垫。
每个气垫用充气枪充以压缩空气。这就会使操作人员无意间向气垫充过多气体，而损坏货物，在最不利情况下还使气垫破裂。充气时气垫破裂对操作人员的人身安全带来危险。如果运输当中气垫破裂，货物就会损坏。
因为气垫对货物的运动起放慢或吸收作用，所以气垫中的压力随货物加在其上力的不同而增减。因此不可能在气垫上装一减压的安全阀，该安全阀在需要时，可降低过压压力。
本申请人已通过各种减压阀对气垫作充气试验。气垫一般必须充压到例如0.2巴。试验已经表明，由于减压阀中流动不畅，应用设定值为0.2巴的减压阀，气垫充气要用约15分钟。如果不用减压器，气垫充气通常只需约45秒，但这样就涉及了上述的非有意使气垫破裂的风险。
背景技术：
瑞典颁布的第350.321号专利申请书公开了一种充气阀，其内装有气体压力释放器，其中的偏压活塞有一通道。通过此通道向储气室加注气体，直到达到预定压力。达到此压力后，阀结构上的面积差别造成压差促使活塞克服弹簧力向后运动并将气体通过减压孔引导到外界。因此，当储气室中压力已充到要求值时，充气阀的作用并不仅仅是切断入口压力。
美国专利5,462,081号公开了一种自动调节的溢流阀。在正常流量状态下，流动介质穿过偏压活塞流动。当流量增加时，气流作用力推动活塞向上，从而增大气流介质施压面积。结果活塞下面出现压降，于是活塞再次被弹簧向下推。因此，当达到规定压力时这种阀不起停止充气的作用。
美国专利5,215,113公开了一种液压系统用的安全截止阀，阀壳的直通通道内有阀元件，顶着弹簧。正常工作时介质流经此通道。当阀内面上压力大于弹簧力时，内部构件被向前推而关闭通道，因此也切断了从中通过的流量。因此，毫无疑问，可保证阀出口侧有特定的压力。
美国专利4,192,343公开了一种具有中空的偏压的导向活塞的减压阀。进口侧的压力介质作用在小面积上，克服弹簧作用力使锥形阀向后运动，从而开启阀。于是介质流过锥形活门头，施压于活塞上表面。由于活塞上表面的面积大于阀进口面积，所以比较容易克服活塞的弹簧力且容易将活门推动到全开位置。如上所述，所谈到的阀是一减压阀，不能用于向气垫充气，阀可调节和降低进口侧的压力，而出口侧压力通常是大气压力。
发明的简单说明本发明的目的是要在约45秒内快速向气垫充气，同时避免发生上述的非故意的加注过量和气垫破裂。
根据本发明，上述的过压释放器可用来代替减压阀，将压力降低到约0.2巴的要求值，本发明所述的过压释放器见权利要求1特征说明部的陈述。
过压释放器的进口孔与可提供压力为例如6.0巴的另一种减压阀连接，而过压释放器的出口孔与要充气的气垫连接。本申请人的丹麦专利申请号199601148所述那种充气阀可以装在气垫中。将气垫与这样的充气阀连接时，从过压释放器进入气垫是用机械方法实现的，因此开启充气阀不需靠压力。当设置在过压释放器进入口与上面的减压阀之间的手柄操作的放气阀(未示)打开时，上述的6.0巴压力随即克服偏置件作用在阀体上的作用力打开过压释放器，于是压缩空气流过进口阀座和相邻的阀体外端，进而通过进口端圆周上所述的孔流到形成在位于过压释放器出口孔处阀体出口端中的出口通道，并进一步流入气垫的开启充气阀中。
空气以高速流经过压释放器进入气垫，在45秒钟内可以充满。由于气流通过过压释放器的阀体到出口的喷射器效应，产生负压力，通过出口与阀室其他部分的连接，此负压同样也引起阀室的这一部分出现负压，其作用是保持阀的打开。当气垫中的压力达到要求值，如0.2巴时，出口处出现的背压使喷射器效应停止，于是阀室该其他部分中的负压便消失或变成很小的过压。过压释放器的偏压件与阀室其他部分中的过压共同推动阀体，占据并保持其关闭位置，从而使过压释放器切断更多的气体供应。当气垫中的气压达到要求的过压时这一作用立即生效。结果，空气供应被迅速而可靠的截止。为了确保把阀室分成两部分的活塞元件不会影响闭锁，上述的阀室第一部分与外界相通。
如在权利要求2中所述，阀室的第二部分与出口孔之间的通路最好通过提供一个像喷射器嘴的锥形轮廓给阀体出口端来获得，该出口端与阀壳共同形成一介于阀壳和所述阀体出口端之间的环形出入通路。
在些气垫上装有挠性单向阀，其开启需要力的作用。因此，本发明的过压释放器可以如权利要求3所述具有机械装置将活塞元件推到其开启位置，且该机械件可按权利要求4的描述构造。
附图简介下面参照附图对本发明作较详细解释，这些附图中
图1示出本发明第一实施例关闭的过压释放器；图2示出和图1相同的过压释放器，但处于开启状态；图3示出本发明另一实施例关闭的过压释放器；图4示出和图3相同的过压释放器，但处于部分开启状态；图5示出和图3相同的过压释放器，但处于开启状态；图6示出和图1相当的本发明实施例，但设有压力弹簧而有至少一个内部通道，将阀室第二部分与阀壳和阀体出口端之间的环形进出通路连接起来；和图7示出和图5相同的实施例，此时所示过压释放器是开启的。
各图上相同的零件用相同标号表示。
本发明最佳实现方式示于图1和2的本发明过压释放器的第一实施例包括一有进口孔2且其中含进口阀座3的阀壳1，一出口孔4及介于上述进出口孔2和4之间的阀室22、23。
阀壳1中装有一可移动的阀体5，其进口端6的外缘表面安装在进口2和阀室之间的阀壳1的器壁9中滑配合孔8中可以滑动。如图所示，器壁9通过螺纹连接固定到阀壳1上。以压力弹簧11形式的偏压装置朝阀座3方向施力于阀体5上，使过压释放器保持关闭状态。阀体5的进口端6的外端12靠近进口阀座3保持在其关闭位置。保持在上述外端12的凹槽中的O形密封环13紧靠阀座，以获得密封连接。此外，还在阀壳第二凹槽中有一第二O形密封环15，该O形密封环与阀体5的进口端6的外缘表面密封贴合。阀体5还有出口端16，终止在出口孔4中且包括一出口通道17，可与进口端6的外缘表面上的一个或几个孔18连通，以便在外端12的开启位置提供气压通道。活塞元件19的O形密封环凹槽中有一个O形密封环20且将阀室密封地分成两部分22和23，第一部分22面向进口孔2，第二部分23面向出口孔4。活塞元件19与阀体5连结或者做成一体。面向出口孔4的阀室第二部分23包围阀体5的出口端16并通过至少一个通路或通道与出口孔4连通。
这样的通路或通道可以是穿过阀壳1的器壁，例如在阀室第二部分23与出口孔4之间的压力弹簧11内侧所示的器壁中的一个或多个通道33(图6和7)。阀室的第一部分通过阀壳中的通路24与外界连通，确保活塞元件19在阀室内移动时在阀室第一部分22中不会有对运动有影响的压力变化。
虽然在阀室第二部分23和出口孔4之间的通路可由阀壳器壁中的通路或通道33构成，但图1-5中所示优选实施例中的这种通路是通过向阀体5的出口端16提供喷射器嘴状的锥形轮廓。此出口端与阀壳1在两者之间共同形成一环形进出通路25。环形进出通路25的面积随着过压释放器的开启可随意地逐渐减少。但应注意，总需提供从阀室第二部分23进入出口孔4的通道。
如图2及5所示，过压释放器为了空气流通可以开启到所示状态，这时活塞元件上的环形凸台26碰到阀壳1的内壁。凸台26上至少有一个洞27，可确保空气从整个阀室的第二部分23进入出口孔4。
最后，在进口孔2处，过压释放器有内螺纹28，用于连接手柄操作的放气阀(未示)上的外螺纹，空气从压缩空气源经减压阀(未示)流到放气阀。如果气垫的压力希望是0.2巴，减压阀压力可调到例如6巴；如果压力是0.1或0.3巴，则分别调到4-5巴或7-8巴。
此外，过压释放器阀壳1上的外螺纹29是为了将充气阀接到气垫。例如，充气阀可以是本申请人的丹麦专利申请号199601148中所知的那种。
已经发现，有些情况下可省去压力弹簧11，这样，过压释放器的工作仅由阀进出口孔压力状态控制，如图6和7中的实施例所示。应进一步指出，此实施例中所示通道33并不与省去的压力弹簧有关。某些情况下也可从图1-5所示的实施例中省去压力弹簧11。省去压力弹簧的例子与过压阀出口侧压力特别低有关。
过压释放器工作时从放气阀(未示)来的流向进口孔2的例如6.0巴的空气压力推动阀体5的外端12离开阀座13而进入开启位置。结果气压增量进入进口端6的稍大些的截面积，从而更大的力推动阀体5克服压力弹簧11的压力向其开启位置运动。气体压力于是通过进口端6的外缘表面上的孔18并通过排出通道17进而进入相连的气垫(未示)。由于进口侧6.0巴的压力相对较高，气垫在约45秒内很快被充气，不管气垫容积是2立升的还是300立升的。充气时由于终端在出口孔4内的出口端16周围有喷射器效应，出现了负压力，该负压力扩散到阀室的第二部分23，有助于过压释放器保持在开启位置。当气垫中的压力达到要求值，例如0.2巴，出口4处出现了反压力，此反压与喷射器效应相抵消，并传到阀室的其它部分23。于是在阀室的第二部分23又出现一定的过压，过压与压力弹簧的压力共同作用在活塞元件19上，切断过压释放器的附加供气。于是气垫充满。
图3-5示出的是同一过压释放器，其上方法可用于与气垫连接而不必进入气垫内部。有些气垫装上易弯的单向阀，其开启需要有力的作用。图3-5所示的过压释放器包括圆环30，它附带几根杆31排列在阀壳1的入口孔2周围，向此带杆的圆环施力，克服压力弹簧32的力而靠近活塞元件19，杆31穿过阀壳1器壁9中的孔。这样可手动打开过压释放器，使气压增量由于强的空气脉冲直接进入气垫，并开启其单向阀。然后放松圆环30，过压释放器就像图1及2中的过压释放器一样工作。
权利要求
1.气体的过压释放器，包括阀壳(1)，阀壳(1)有进口孔(2)，进口孔(2)有进口阀座(3)；出口孔(4)；和介于上述两孔(2、4)之间的阀室，所述阀壳(1)还包括阀体(5)，可在阀壳(1)内移动且有进口端(6)，进口端(1)的外缘表面可滑动地安装在介于进口孔(2)和阀室(22、23)之间的阀壳(1)的器壁(9)中的滑配合孔(8)内，其外端(12)面向进口阀座(3)且通过作用到阀体(5)上的偏压件向进口阀座(3)贴紧，直到进口孔(2)的气压超过推动阀体(5)到开启位置的气压预定值为止，所述阀体(5)包括一出口端(16)，它终止在出口孔(2)内且该阀体(5)内有一出口通道(17)可与进口端(6)的外缘表面(7)中一个或几个孔(18)连通，使气压在进口端(6)的开启位置进入，其特征在于，与阀体(5)连接的活塞元件(19)将阀室密封地分成两部分(22)和(23)，其第一部分(22)面向进口孔(2)而第二部分(23)面向出口孔(4)，其中面向出口孔(4)的阀室第二部分(23)包围阀体(5)的出口端(16)且通过至少一个通道与出口孔(4)连通，而阀室的第一部分(22)与外界连通。
2.根据权利要求1所述的过压释放器，其特征在于，阀室第二部分(23)和出口孔(4)之间的通路是通过向阀体(5)的出口端(11)提供形状像喷射器嘴的锥形结构来获得的，该出口端与阀壳(1)共同形成位于阀壳(1)和阀体(5)的出口端(16)之间的环形进出通路(25)。
3.根据权利要求1或2所述的过压释放器，其特征在于，它包括机械装置，可将活塞元件(19)推动到其开启位置。
4.根据权利要求3所述的过压释放器，其特征在于，机械装置包括一圆环(30)，布置在阀壳(1)的进口孔(2)周围可以作轴向移动，且该机械装置有杆(31)穿过阀壳的壁(9)并可克服压力弹簧(32)的弹力靠近活塞元件(19)。
全文摘要
过压释放器在向气垫充气时的喷射器效应确保阀室一部分(23)有负压力。通过压活塞(19)克服弹簧(11)的力，负压使过压释放器保持在开启位置，直到已加注的气垫中达到要求的平衡压力而结束喷射器效应，从而关闭过压释放器。因此，气垫可以以较高压力进行充气，因此比较迅速。当气垫中已达到要求压力，充气便自动可靠地停止。
文档编号F16K17/04GK1401061SQ01804564
公开日2003年3月5日 申请日期2001年2月2日 优先权日2000年2月4日
发明者M·普尔森 申请人:科斯纳斯贝茨公司