专利名称：剪切阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种剪切阀。
背景技术：
家用和商用的管道设施中，有时需要安装一截止阀阻断管道内的流体流动。能够在不关闭流体供应的情况下安装阀门也是很有利的。为此目的可采用一种剪切阀。通常，剪切阀具有一切割刀片，使用该刀片穿过管道在阀门内部剪切管道。剪切阀有时不能干净利索地切断管道，因为管道和刀片之间的摩擦力很大。此外，有时切割管道时会造成管道塌陷，因为刀片从管道的一侧向下切割。使切割刀片薄一些减小了摩擦力，但是刀片须为一定的大小和厚度才能够有足够的强度进行切割。一旦切割，剪切阀可能并不能够总是提供完美的密封来阻断流体供应。剪切阀的另一个问题是，一旦切割，流通的管端部可能会从剪切阀脱出，部分是由于限制了流量而造成管道内背压。典型剪切阀的另一个问题是，用于开动切割刀片的螺纹致动器从剪切阀外壳延伸并在螺纹上密封。这可能会导致阀泄漏，因为螺纹很难密封。本发明的目的是提供一种降低或避免上述问题的剪切阀。
发明内容
根据本发明提供的一剪切阀，包括一外壳，所述外壳具有用于定位在管道一侧的第一部分和用于定位在管道另一侧与所述第一部分接合的第二部分，和一用于切割管道、大体上设置在第一部分内且可被驱动向第二部分穿过管道用于切割管道的刀片，所述刀片具有一切割区域和一用于切割管道时支持管道外围的支持区域。有利的是刀片的支持区域大体上防止了切割时管道的塌陷，使得能够干净整齐地切断管道。切割时管道的直径不受限制，因此通过管道的流量不会受到不利的影响。为抵靠一 O形环密封，刀片在一侧大体上是平整的，O形环在第一和第二部分之间被拆分。刀片的密封性能可使得刀片作为一闸门阀使用，可根据需要打开和关闭。为了确保刀片不偏离垂直切割路径或角度不远离垂直切割路径，在刀片大体上平整的一侧提供有一对平行的突出物，所述突出物在刀片的两边缘上，并与刀片的中央切割轴平行设置。所述突出物不仅用于在切割期间防止刀片出现不合需要的斜向动作或倾斜，而且所述突出物确保在邻近的O形环上的挤压或压缩是平均的，而不会太紧或太松。通过确保刀片的尖端不切割O型密封环，也防止了刀片在切割动作中损坏O形密封环。刀片可具有一对大体上垂直地从刀片的另一侧延伸的支持表面，在使用中，该支持表面穿过被剪切管道的相对两侧。支持表面在管道被切割时有利地支持管道的两侧。支持表面可以是C形凸缘的一部分，绕刀片的两侧和非切割端设置。一用于在两个方向上驱动刀片的驱动构件可在第一部分的端部固定旋转。可在驱动构件定位在第一部分内部用于与刀片接合的一端上制造螺纹。驱动构件的另一端可穿过第一部分中的一孔与一手柄接合。至少驱动构件的一部分可接纳在刀片的支持表面之间。这是有利的，因为驱动构件可相对于第一部分的端部纵向固定，而不用考虑刀片的位置。当驱动刀片时可在第一部分内的导向表面上引导刀片。特别地，引导了刀片平整表面上的突出物。这防止了驱动刀片时扭曲刀片，并且当刀片在打开和关闭位置之间移动时将刀片牢固地保持在一固定平面上用于抵靠O形环密封。装配后，第一和第二部分可具有一直接从其延伸出的孔，用于接纳管道的直管段。这使得剪切阀易于装配和安装在直管的一段上。所述孔可开口通往剪切阀的一中心腔内，且可在所述孔与中心腔的交界处设置一沉孔。所述沉孔可面向刀片的大体上平整的表面。所述沉孔是有利的，因为管道被切割时，由于刀片下行的动作会使管道的切割端在其下缘向下卷曲。该卷曲容纳于沉孔内并防止管道被拉出剪切阀。所述卷曲也有助于干净整齐地切割，因为刀片和管道之间的摩擦力由于管道能够膨胀至沉孔中而得以减轻。在孔内孔的各自的端部附近设置有第二、第三沉孔，用于接纳密封条，所述密封条用于密封所述孔至在剪切阀的两侧穿过所述孔的管道。所述密封条特别有效，因为切割时管道往往会膨胀，从而扩大了管道进入密封条，改善了密封。此外，被切割时，管道膨胀进入第二和第三沉孔的能力减轻了作用在刀片上的摩擦力，改善了切割。可在第一和第二部分的表面接纳密封条的沉孔之间提供凹槽。当阀门装配完成时凹槽彼此之间相通相对且硅胶密封胶可施加于凹槽内密封剪切阀。第一部分可通过螺钉连接至第二部分。优选地，将螺钉旋入第二部分的螺纹孔中，并延伸至第一部分的孔中。第二和第三沉孔可大体上放置在螺钉位置上或螺钉位置之间。这确保管道在密封条的位置上牢固地固定。管道膨胀至第二和第三沉孔中也加强了剪切阀固定在管道上。可在外壳上提供一孔，用于拆分通过剪切阀的流体。所述孔可设置在第一部分上。可绕所述孔提供一外凸台，用于连接管道或软管。有利地，通过剪切阀的流量可在通向管道的出口和第一部分上的孔之间被拆分。约有40%至50%的流量可能被引导通过剪切阀的第一部分上的孔。
为了更好地理解本发明，并更清晰地展示它是如何实施的，现在将通过参考附图的实例，其中:图1显示了剪切阀的透视示意图；图2显示了图1中剪切阀的透视示意图的分解视图，仅为便于说明，沿纵向分离剪切阀；图3显示了图1中剪切阀的透视示意图的分解视图；图4显示了图1中剪切阀装配后刀片和第一部分的侧视图；以及图5显示了刀片的后视图。
具体实施方式
首先参见图1，一剪切阀，通常以附图标记10表示。剪切阀10包括第一部分12，用于放置在管道的一侧，以及第二部分14，用于放置在管道的另一侧，在使用中，所述第一和第二部分通过螺纹螺钉一起固定在管道上。所述螺纹螺钉穿过第一部分上的孔16并进入到第二部分14的内螺纹孔18中，如图3所示。第一和第二部分12、14最好通过铸造生产。提供一手柄20用于驱动剪切阀10,且安装在第一部分12上。一凸台22设置在第一部分12的一侧，所述凸台22具有一与剪切阀10内的腔连通的中心孔24。凸台22的目的是为流过由所述剪切阀接合的管道的流体提供一个排出口，下文将进一步阐释。参见图2和图3，一刀片26安装在第一部分12内，所述刀片被驱动穿过保持在第一和第二部分12、14之间的管道进行切割或剪切。刀片26在一侧大体上是平整的，以附图标记28表示，用于以O形环30密封。刀片26的两侧和后部成形为C形，所述刀片的末端被削尖。同样参见图5，该图显示了刀片26的背部或大体上平整的一侧28，在刀片的每一侧上设置有一狭长的突出物27、27a。每一突出物27、27a沿刀片26的每一侧延伸一段距离。每一突出物27、27a约为2毫米宽，0.5毫米厚，但其大小取决于刀片26和剪切阀10的整体尺寸。突出物27、27a是平行的，且与所述刀片的切割轴平行。刀片26关于中轴线对称，刀片的尖端在所述中轴线上。一大体上为C形的凸缘31绕刀片26的两侧和后部延伸，且一间隔32限定在凸缘31的内表面之间，用于在切割的过程中支承管道。一驱动构件34其下端36为外螺纹且接合在一穿过凸缘31顶部的螺纹孔38中。在使用中，驱动构件34的螺纹端可穿过螺纹孔38并进入凸缘表面30之间的间隔32中。一环形法兰40在螺纹部36的顶端绕驱动构件34设置。在驱动构件34的顶侧，越过环形法兰40设置有若干用于接纳垫圈44的环形槽42。提供有另一环形槽46用于接纳一弹性挡圈48。驱动构件34的端部提供有一对平面50，用于与手柄20下侧的一相应成形的孔接合，且一径部缩小的螺纹部52从所述平面延伸出来。图1所示的一螺帽54被旋到螺纹部52上用于保持手柄20的位置。一孔56设置在第一部分12的端部内，驱动构件34的端部可通过该孔穿过。在装配好的剪切阀中，垫圈44位于凹槽42中，且驱动构件34的上端穿过第一部分12上的孔56。预设孔56的尺寸，以使垫圈44被压缩形成密封。法兰40抵靠在第一部分12内部并靠着孔56的外围。然后弹性挡圈48锁在驱动构件34的凹槽46内并靠在第一部分12顶部的一垫圈45上。法兰40、垫圈45和弹性挡圈48用于将驱动构件34保持在其纵向位置上。然后手柄20安装到驱动构件34的平面50上并通过将螺帽紧固在驱动构件的螺纹部52的端部将手柄20紧固在适当的位置上，所述端部穿过手柄20。刀片26的螺纹孔38安装到驱动构件有螺纹的下端36上。一个或多个垫圈可使用铁氟龙》制造或覆盖铁氟龙β涂层，以降低驱动构件34在运动中的摩擦。同样参见2和图4，第一部分12具有一内腔，刀片在该内腔中移动且驱动构件34的螺纹端和刀片26容纳于其中。所述腔在其一侧大体上是平整的，以附图标记58表示。刀片26的平整侧28靠在所述腔内部的平整表面上并且在所述平整表面上滑动。此处，第一和第二部分12、14连接到一起，它们限定了圆形孔60、62，连接到剪切阀的中心腔。一圆形槽64在内表面58上绕孔60同轴设置，用于接纳O形环30。尽管所述O型环在图中显示为一单个的零件，应当注意的是所述O形环被拆分以使其与第一和第二部分12、14之间的接合处相匹配。一环形槽或者说沉孔66也设置在孔60的外围，所述沉孔66向中心腔开口，其目的解释如下。环形沉孔或槽68、70也设置于孔60、62的内部，由图4可很好地了解到。槽68、70在内腔和阀外壳的外缘之间是等间距的，且大体上与螺纹孔16、18对齐。刀片26的C形凸缘31的边缘72落在沿刀片侧面的一平面内，在螺纹孔38的位置处向外弯曲，弯曲部分以附图标记74表不。突出物27、27a与C形凸缘31的边缘72齐平。边缘72靠在第一部分12内部的平行表面上且在第一部分12的内壁上相应形状的凹槽内接纳弯曲部分74。第一部分的侧壁上的孔24与用于接纳刀片凸缘31的弯曲部分74的槽相通。如图4所示，一对凹槽76设置于第一部分12的内表面上，每一凹槽76与第二部分14定位于接触件78的每一区域上。第二部分14也设置有相应的一对凹槽，这样，当拧紧螺钉将第一和第二部分12、14保持在一起时，第二部分14的每一凹槽与第一部分12的每一凹槽76大体上对齐。在两部分12、14用螺钉连接在一起之前可将娃胶密封胶施加于凹槽76上，这样，当拧紧时硅胶填充在凹槽内，从而在两部分之间形成密封，且在槽68、70内分开的密封条或带状硅胶密封胶之间延伸。在使用中，转动手柄20，例如，沿逆时针方向，将刀片26撤出到第一部分12中。当驱动构件34旋转时，其保持其在第一部分内的纵向位置，因为刀片是以防扭转的方式保持的，刀片26被拉动往螺纹36移动。所述拆分的密封条或硅胶密封胶安放在槽68、70内，拆分的O形环密封条安放在槽64内，第一和第二部分12、14各自安放在管道的一侧。将螺钉插入孔16、18中并将第一和第二部分12、14紧固以保持在一起。然后，旋转手柄20，例如，沿顺时针方向旋转，驱动刀片26穿过管道。刀片沿驱动构件的螺纹36往下行移动，且刀片的尖端首先刺穿管道。然后刀片继续穿过管道并将管道剪切成两段。在剪切期间，刀片26上的突出物27、27a抵靠并沿相邻的槽64往下行移动，其中拆分的O形圈30接纳于槽64内。突出物27、27a保持刀片26垂直于管道且平行于O型圈30的表面。这使得管道和刀片26之间的摩擦力减小，进一步确保刀片26干净整齐地切割管道。由于沉孔66的优点，切割动作的摩擦得以减轻，因为管道可膨胀到沉孔66中。由于管道还可膨胀到槽68、70中，摩擦得以进一步减轻。此外，管道的下缘往往向下卷曲，也就是刀片剪切时的运动方向，且该卷曲容纳于沉孔66内。管道向槽68、70内的膨胀和管道端部向沉孔66的卷曲有效地将管道的端部牢固地保持在阀10内。同时，当刀片往下行移动时，管道的侧部保持在凸缘壁31的内部。有效地，凸缘31的相对两侧壁防止管道伸展。这样做的效果是，确保管道被刀片26切割，而不是被压缩或未切割。当刀片朝向第二部分14，到达其下行行程末端时，管道被完全剪断。另外，刀片26的表面28抵住拆分的O形环30形成一密封，从而阻断通过管道和阀门的流体。刀片表面28上的突出物27、27a将接触件设置在刀片26和O形环30之间并防止刀片26过度压缩O形环否则将损坏O形环30并破坏密封。打开阀门，通过撤回刀片26允许流体流过管道，而且还穿过凸缘壁31之间的刀片的中心流到凸台22上的孔24。这可连接到，例如，另一管道。从而，如果流量基本不受限制，流量被有效地拆分且大约流量的40%至50%被引至通过孔24。为了控制通过管道的流量，如果有必要的话，可在打开和关闭位置之间反复地驱动刀片。也可部分打开以使部分流体通过。在一可选的实施例中，不存在凸台22和孔24。换句话说，在完成管道到切以后，到切阀仅作为一截止阀使用。剪切阀10可适配不同尺寸的管道来制作，例如直径为15毫米、22毫米，并且毫不费力地剪切塑料管和铜管。沉孔的定位确保流通的管保持在阀内，且流量可很容易地从流通的管内分出。可以理解，在不背离本发明的保护范围的情况下，根据前述内容可得出本发明的变型。例如，权利要求书范围内的一些或全部具体实施例中的不同的具体实施例的元件和方法可全部或部分结合。
权利要求
1.一种剪切阀，包括一外壳，所述外壳具有用于定位在管道一侧的第一部分和用于定位在管道另一侧与所述第一部分接合的第二部分，和一用于切割管道、大体上设置在第一部分内且可穿过管道向第二部分驱动用于切割管道的刀片，所述刀片具有一切割区域和一用于切割管道时支持管道外围的支持区域。
2.根据权利要求1所述的一种剪切阀，其中刀片在一侧面上大体上是平整的，用于抵靠一 O形环密封。
3.根据权利要求2所述的一种剪切阀，其中刀片具有一对大体上垂直地从刀片的另一侧延伸的支持表面，在使用中，所述支持表面穿过被剪切管道的相对两侧。
4.根据权利要求3所述的一种剪切阀，其中，所述支持表面是一大体上的C形凸缘的一部分，绕刀片的两侧和非切割端设置。
5.根据以上任一项权利 要求所述的一种剪切阀，其中，一驱动构件在第一部分的端部固定旋转。
6.根据权利要求5所述的一种剪切阀，其中，驱动构件的定位在第一部分内部用于与刀片接合的一端上设有螺纹。
7.根据权利要求6所述的一种剪切阀，其中，驱动构件的另一端穿过第一部分内的一孔用于与一手柄接合。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的一种剪切阀，当引用权利要求3时，其中，至少驱动构件的一部分可接纳于刀片的支持表面之间。
9.根据以上任一项权利要求所述的一种剪切阀，其中，当驱动刀片时，在第一部分内的导向表面上引导刀片。
10.根据以上任一项权利要求所述的一种剪切阀，其中，装配后第一和第二部分具有穿过其的一用于接纳管道的直孔。
11.根据权利要求10所述的一种剪切阀，其中，所述孔开口通往剪切阀的中心腔。
12.根据权利要求11所述的一种剪切阀，其中，在孔与中心腔的交界处设置有一沉孔。
13.根据权利要求12所述的一种剪切阀，其中，所述沉孔面向刀片的一大体上平整的表面。
14.根据权利要求13所述的一种剪切阀，其中，在孔内孔的各自的端部附近设置有第二和第三沉孔，用于接纳密封条，所述密封条用于密封所述孔至穿过剪切阀两侧的孔的管道。
15.根据权利要求12至14中任一项权利要求所述的一种剪切阀，其中，第一部分通过螺钉连接至第二部分。
16.根据权利要求15所述的一种剪切阀，其中，将螺钉旋入第二部分的螺纹孔中，并延伸至第一部分的孔中。
17.根据权利要求15或16所述的一种剪切阀，当引用权利要求14时，其中，第二和第三沉孔大体上定位于螺钉的位置上或螺钉的位置之间。
18.根据以上任一项权利要求所述的一种剪切阀，其中，外壳上设置有一孔，用于拆分通过剪切阀的流体。
19.根据权利要求18所述的一种剪切阀，其中，所述孔设置于第一部分上。
20.根据权利要求18或19所述的一种剪切阀，其中，一外凸台绕所述孔设置，用于与一管道或软管连接。
21.一种剪切阀，其如 本文所述，参照并如附1至图3所示。
全文摘要
一种剪切阀(10)，包括一外壳，所述外壳具有一用于定位在管道一侧的第一部分(12)和用于定位在管道另一侧与所述第一部分(12)接合的第二部分(14)。一刀片(26)大体上设置在第一部分内且可穿过管道向第二部分驱动用于切割管道。所述刀片具有一用于切割管道时支持管道外围的支持区域。
文档编号F16L55/105GK103097786SQ201180043147
公开日2013年5月8日 申请日期2011年8月18日 优先权日2010年8月18日
发明者G·赫姆, S·赫姆 申请人:G·赫姆, S·赫姆