CN102348613A - 以计量方式供应液化气成分的供气装置以及生产该供气装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以计量方式供应液化气成分的装置，其中该装置适于用作射钉装置中的喷射系统，所述装置包含一个带有凸缘(2)的稳压容器(1)。凸缘上密封紧固着一个带有供气阀(4)的阀盖(3)。容器(1)装配有两个分开的腔室(6，7)，一个用于接收液化气成分(F)并与供气阀(4)相连，另一个包含处于正压下的推进介质(L)。容器(1)中的活塞(5)，其能以密封的方式移动并且将容器分成两个腔室(6，7)。推进介质(L)是含有少量液化气成分(Fü)的压缩空气。容器(1)的凸缘(2)被设计为内卷边。活塞(5)装有单向阀装置，使得液化气成分(F)从装有液化气成分(F)的腔室(6)流向装有推进介质(L，Fü)的腔室(7)。该供气装置的设计和生产成本低且填充非常简单。
Description
本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分所述的以定量的方式供应液化气成分的供气装置以及根据独立权利要求7的前序部分所述的生产这种供气装置的方法。
通常情况下，具有线性内燃机的射钉装置都装有两腔室气溶胶喷罐形式的喷射系统。两腔室喷雾罐的第一腔室填满了加压可燃液化气成分作为可使用的内容。由弹性的或可移动的隔板从可使用的内容中隔开，气溶胶喷罐第二舱室中同样填充了加压推进燃气或推进燃气混和物，这可以保证液化气成分在直到放气完成时前处于足够高的正压下。气溶胶喷罐上装有计量阀，它保证阀在每次操作时都能释放出精确计量的液化气成分。
这种用作喷射系统的气溶胶喷罐存在着一个存储的问题。当贮存时间较长时，液化气成分所需的工作压力由于扩散效应就会下降，这样一来气溶胶喷罐以及配有气溶胶喷罐的射钉装置的功能就会受到影响。这个问题原则上可以通过增加成本的设计方案以及选择合适的构造材料来解决。但问题是，这种气溶胶喷罐需要的数量很大。因此，设计成本和材料成本出于经济原因必须控制在最低。此外，填充气溶胶喷罐的液化气成分和推进燃气成本也尽可能地降到最低。
本发明可以解决上述问题并改善这种形式的供气装置，使得它能用极低的经济成本就能生产和填充装置，并在不损失压力的情况下长久贮存。
本发明的解决方案就是依据独立要求1的特征部分技术特征来构造供气装置。本发明中生产供气装置的方法依照独立权利要求7的特征部分的特征。
本发明中其它有益的合理设计就是从属权利请求的内容。
本发明中供气装置的本质特征在于：一种以计量方式供应液化气成分的装置包含一个带有凸缘的稳压容器，凸缘上密封紧固着一个带有供气阀的阀盖，容器装配有两个分开的腔室，一个用于接收液化气成分并与供气阀相连，另一个具有加压推进介质，其特征在于容器具有活塞，其能以基本密封地方式移动并且将容器分成两个腔室；推进介质(L)是含有少量液化气成分(Fü)的压缩空气；容器(1)的凸缘(2)形成为内卷边；活塞形成为能够使得液化气成分从装有液化气成分的腔室流向装有推进介质的腔室。这种能够在两腔室之间溢流使得液化气成分能以简单和低成本方式储入推进介质腔。
优选的，活塞朝向阀盖的上表面在外形上与带有供气阀的阀盖相吻合。在实际运用中，这样可以将装置完全排空。
另一个优势则是，活塞装配有单向阀装置，使得液化气成分能够从装有液化气成分的腔室流向装有推进介质的腔室。本发明中的单向阀装置，优选的，由弹性地紧贴容器内壁的活塞的柱形凸台或活塞中的止回阀形成。
此外，阀盖通过固化塑胶材料制成的密封胶由凸缘密封也是有利的。
本发明所述生产方法的本质特征在于：一种生产液化气成分供气装置的方法，所述供气装置具有带有凸缘的稳压容器，凸缘上密封紧固着一个带有供气阀的阀盖，容器具有两个分开的腔室，一个用于接收液化气成分并与供气阀相连，另一个包含加压推进介质，其特征在于，首先活塞插入打开还没有卷边的容器内，位于开口边缘的下方，这样就能压缩容器中的空气；然后将开口边缘向内卷边就形成了凸缘；接着具有插入其中的供气阀的阀盖被密封固定在凸缘上，这样就把容器关闭了；容器通过供气阀填充了预定量的液化气成分，同时活塞也被推至容器底部，而活塞与容器底之间的压缩空气继续被挤压；最后，容器以及容器内的液化气成分被短暂加热，液化气成分膨胀并有少量液化气成分流入在活塞与容器底之间具有压缩空气的腔室中。
较为理想地，活塞被插入初始打开还没有卷边的容器内的程度为仅封闭容器；在预定正压下的压缩空气导入容器内；以及接着活塞被进一步插入容器内使其位于容器的开口边缘下方。
下面将借助附图中描述的结构示例对本发明作进一步阐释。附图中展示了：
图1-20依照本发明中的方法生产供气装置各个阶段的轴向剖面图
图21完工和填充状态下供气装置的轴向剖面图
图21中描述的供气装置包含一个基本上杯形的、圆柱体容器1。容器1以已知的方式通过阀盖3终止于其上端(如图所示)，所述阀盖3具有插入其中的供气阀4，所述阀盖3被紧固在凸缘2。供气阀4也可以构成计量阀，正如它以标准尺寸导入气溶胶喷罐中。活塞5位于容器1内，承载于容器1内的底部，它将容器1或供气装置的内部空间分为两个腔室6和7，并能密封地在容器内同轴滑动。活塞5由例如聚酰胺制成，包含一个内部气缸零件5a、一个环形连接板5b和一个外部柱形凸台5c，柱形凸台5c能够伸缩自如地紧贴容器1的内壁并形成单向阀结构，此结构在其本身与容器1内壁之间达到足够压差时，就会引起从位于阀盖侧的上方腔室6到位于底部的下方舱室7的通流，而相反方向的通流则被阻止。后面还将结合供气装置的装配对此作进一步地阐释。活塞5也可以装上一个单向阀，它允许液化气成分从腔室6向腔室7溢出。此外，活塞5的上表面、朝向阀盖3的正面，与带有供气阀4的阀盖3形状吻合，从图14中就能清楚地看到。这能使上部腔室6完全放气——详见后面的实施例。
可燃液化气成分F，比如丁烷和丙烷混和气体，位于容器1或供气装置阀盖侧的上部舱室6中。液化气成分F是一种物质或一种混和物，它在常态下以气体的形式存在，而在高压和(或)低温下转变为液体。比如，液化气成分F在温度20摄氏度时的分压为3.7巴，而在50摄氏度时的分压为7巴。
作为推进介质的气垫L以约4.5巴的正压处于由活塞5分隔开的位于容器1的底部侧的下部腔室7。这里的正压就是指绝对压力与外部空气压力之间的压差。此外，舱室7中也有少量液化气成分的Fü，它的分压与气垫的压力叠加。
使用时，当打开计量阀4逐量地从供气装置中抽出液化气成分F时，活塞5由于气垫L的正压渐渐移动到阀盖3。这样一来，下部舱室7空间增大，而气垫L的压力也相应降低。容器1的腔室6和腔室7的容积可以被测量，以至于当活塞5抵靠阀盖3时，气垫仍有约0.5-0.8巴的剩余正压。足够的工作压力在整个腔室6放气过程中也可以得到保障。此外，活塞5的外形与带有供气阀4的阀盖3相吻合也保障了气体的彻底排空。
容器1的结构呈密闭状，这样才能在贮存和使用供气装置所需的温度范围内承受住由液化气成分、气垫和液化气成分的分压产生的内压力(通常情况下最高12巴的正压)。
本发明中的供气装置从结构设计的角度来说是很节约成本的。同时，它从发明的另一方面来看也是很容易生产和填充的。本发明中的生产方法将在后面借助图1-20来阐释。
首先将杯形圆柱体容器1插入支座100中。同时，本发明的容器1的开口边缘还未卷边(见图1)。
然后将环形的定心工具110同轴安放在支座100的上方，这样可以使定心工具110与支座之间保留一个相对较小的缝隙a(见图2和放大细节图3)。同时，定心工具110的下面部分与容器1衔接。定心工具下面部分包含环形槽111和环形槽里的密封圈112。此外，定心工具上配有一条位于密封圈112之外、通向环形槽111的第一径向供气通道113和一条位于密封圈112之上和之内通向环形槽111的第二径向供气通道114。还可以根据定心工具110的大小设定多条第一供气通道和第二供气通道。活塞5插入定心工具110的程度为柱形凸台5c的下边缘刚好处于容器1开口边缘的高度。
接着，压缩空气通过供气通道113使密封圈112沿着半径方向朝内挤压。容器1的外壁将压缩空气密封(见图4和放大细节图5)。然后可选择性地在预先充气步骤中使压缩空气通过供气通道114引入位于活塞5下方的容器1内腔里。
接下来，将活塞5借助冲头120沿着轴向推进容器1中，直到柱形凸台5c的上边缘处于容器1开口边缘的下方。同时，容器1中的空气已被压缩(见图6)。
下一步将定心工具110完全放在支座100上(见图7和放大细节图8)。同时，定心工具110的圆锥形棱角115使容器1的开口边缘向内弯曲形成了轻微内卷边2a。
然后取下定心工具110。活塞5由于容器1中的正压向上移动，直到柱形凸台5c的上边缘与内卷边2a对齐(见图9)。活塞5被容器1中的内卷边2a阻止了移动。在这一生产阶段中，容器1里只有约0.5-0.8巴正压的压缩空气。
接着，将计量的自固化密封胶E(如环氧树脂)通过计量滴嘴130导入活塞5的内部气缸零件5a和柱形凸台5c之间的空隙里(见图10)。这一步骤也可以在活塞5插入容器1之前进行。
接下来，将卷边工具140放在容器边缘的上面并向下挤压直至支座100(见图11和放大细节图12)。同时，活塞被轻轻向下推进容器1内，已被轻微卷边的容器1开口边缘也弯曲成了一个完全的内卷边2。随后将卷边工具140撤走。
然后，将带有供气阀4的密封阀盖3放在容器1的凸缘2上(见图13)。为了改善密封性，也可以在阀盖3和凸缘2之间放上一个密封圈。阀盖3随后通过铆紧工具150以常用方式与容器1紧固连接(见放大细节图14)。
接着，将装有阀盖3和供气阀4的容器1头朝前地定位在运输盒里(见图15和放大细节图16)。运输盒160在实际操作中用于存放多个容器1。起初还能流动的密封胶E流向凸缘2并在约24小时的固化时间后将其与阀盖3密封。容器1在运输盒160中进行填充。一般情况下，填充是由另一个厂家完成，即生产已填充完毕的容器。如果填充步骤直接在容器生产之后实施，用自固化密封胶E密封这一步骤也就不再进行了。
以下步骤涉及到将液化气成分F充满供气装置。
装有阀盖3和供气阀4的容器1被放进接收装置170中(见图17)。然后将填充工具180连同阀盖2一起放进密封设备中并以已知方式将计量的液化气成分F通过供气阀4导入容器1中(见图18)。通常大小(扣除活塞5的体积后一般为105毫升)的容器可以填充43.5克(相当于常态下约81毫升)的液化气成分。同时，将活塞5向下推，直到它到达容器底部(见图19)。这时，处于活塞下方的空气也相应地被压缩至约5-6巴，有时为4.5巴。活塞5将容器1分为了腔室6和腔室7。与供气阀连接的上方腔室6装满了液化气成分F，而位于活塞下方的腔室7起初只含有作为推进介质使用的压缩空气L。活塞承载在容器底部的下部腔室7的容积一般近于25毫升。
最后一步则是对填充完毕的容器进行法定的安全检查。将填充好的容器放入装满50摄氏度的热水的槽190中(见图20)。通常使用的丁烷—丙烷液化气成分F的分压在20摄氏度时约3.7巴，在50摄氏度时约7巴。液化气成分F通过加热膨胀约7％，同时，小部分的Fü(一般约3.5克)从容器1的内壁与活塞5的柱形凸台5c之间的腔室6流向含有压缩空气L的下部腔室7。同时，处于下部腔室7的空气L的正压被液化气成分Fü的分压叠加。上部腔室6的空间还剩下约40克的液化气成分F。
当填充好的容器最后从水槽中取出时，容器已冷却，位于上部腔室6空间的液化气成分F的体积再次缩小。这时，活塞5向上移动。供气装置即可使用了(见图21)。
位于推进介质腔室7的少量液化气成分Fü提供了足够高的正压。这样一来，供气装置就可以彻底排空。依照本发明，少量液化气成分Fü导入推进介质腔室与供气装置必要的安全检查一同进行，因此不再需要额外的步骤。
本发明供气装置的特点是生产方式容易，所需成本低。此外，它在实际应用中具有无限的贮存能力，因为推进介质被密封锁闭，不会通过阀盖与容器边缘之间可能出现的空隙或漏洞渗出。供气装置的操作能力在实际应用中不受时间限制。渗出损失最多有可能发生在液化气成分上，但不会影响操作能力。
Claims (9)
1.一种以计量方式供应液化气成分的装置包含一个带有凸缘(2)的稳压容器(1)，凸缘上密封紧固着一个带有供气阀(4)的阀盖(3)，容器(1)装配有两个分开的腔室(6，7)，一个用于接收液化气成分(F)并与供气阀(4)相连，另一个具有加压推进介质(L)，其特征在于容器(1)具有活塞(5)，其能以基本密封地方式移动并且将容器分成两个腔室(6，7)；推进介质(L)是含有少量液化气成分(Fü)的压缩空气；容器(1)的凸缘(2)形成为内卷边；活塞(5)形成为能够使得液化气成分(F)从装有液化气成分(F)的腔室(6)流向装有推进介质(L，Fü)的腔室(7)。
2.根据权利请求1所述的装置，其特征在于活塞(5)朝向阀盖(3)的上表面在外形上与带有供气阀(4)的阀盖(3)相吻合。
3.根据前述权利要求中的任意一个所述的装置，其特征在于活塞(5)装配有单向阀装置(5c)，使得液化气成分(F)能够从装有液化气成分(F)的腔室(6)流向装有推进介质(L，Fü)的腔室(7)。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于单向阀装置由弹性地紧贴容器内壁的活塞(5)的柱形凸台(5c)形成。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于单向阀装置由活塞(5)中的止回阀形成。
6.根据前述权利要求中的任一个所述的装置，其特征在于阀盖(3)通过固化塑胶材料制成的密封胶(E)由凸缘(2)密封。
7.一种生产液化气成分供气装置的方法，所述供气装置具有带有凸缘(2)的稳压容器(1)，凸缘上密封紧固着一个带有供气阀(4)的阀盖(3)，容器(1)具有两个分开的腔室(6，7)，一个用于接收液化气成分(F)并与供气阀(4)相连，另一个包含加压推进介质(L)，其特征在于，首先活塞(5)插入打开还没有卷边的容器(1)内，位于开口边缘的下方，这样就能压缩容器(1)中的空气；然后将开口边缘向内卷边就形成了凸缘(2)；接着具有插入其中的供气阀(4)的阀盖(3)被密封固定在凸缘(2)上，这样就把容器(1)关闭了；容器(1)通过供气阀(4)填充了预定量的液化气成分(F)，同时活塞(5)也被推至容器底部，而活塞与容器底之间的压缩空气继续被挤压；最后，容器(1)以及容器(1)内的液化气成分(F)被短暂加热，液化气成分(F)膨胀并有少量液化气成分(Fü)流入在活塞(5)与容器底之间具有压缩空气(L)的腔室(7)中。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，活塞(5)被插入初始打开还没有卷边的容器(1)内的程度为仅封闭容器；在预定正压下的压缩空气(L)导入容器(1)内；以及接着活塞(5)被进一步插入容器内使其位于容器(1)的开口边缘下方。
9.根据权利要求7和8中的任一个所述的方法，其特征在于，凸缘(2)以及固定在凸缘(2)上的阀盖(3)通过可流动的、自固化密封胶(E)密封。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Application publication date: 20120208 |