CN1073529C - 用于压力容器的改进型安全封盖 - Google Patents

Abstract

用于压力容器的安全封盖(10)，其内部含有膜片(20)，该膜片以下述方式受蒸汽压力的作用，即：中止封闭件(11)和旋钮(12)之间的机械式连接，该封闭件(11)构成封盖(10)的一部分且拧在容器上，该旋钮(12)构成封盖的一部分，且借助该旋钮可将封盖(10)拧上或拧开。为了提高封盖(10)的安全特性，封盖安装有气压表(26)，该气压表内含有封盖(10)中且可从外面读数，用于检测容器中的蒸汽压力。

Description

用于压力容器的改进型安全封盖

本发明涉及安全封盖，该安全封盖用于封闭装有压力蒸汽的容器，例如：蒸汽发生器的蒸发器。

欧洲专利第0337528号公开了一种用于盛装压力蒸汽的容器的安全封盖，其包含：封闭件，拧在该容器的嘴上；外部旋钮，使用者可转动该旋钮以将封闭件拧上或拧开；以及内部膜片，该膜片受蒸汽压力的作用而移动。当容器中的蒸汽为零气压或低气压时，膜片处于静止位置，封闭件和旋钮旋转相联，以允许将封盖拧开。当蒸汽压力提高时，膜片移动到作用位置，使旋钮与封闭件脱开联接，以防止封闭件被拧开。

因而该安全封盖可防止当容器内有高蒸汽压力时被打开，并且防止压力蒸汽猛烈喷出并伤害使用者。

已经发现该安全封盖有利于以下用途，例如：用于蒸汽熨斗、清洁设备等家用蒸汽发生器的蒸发器。其优点在于家庭使用者往往没有技术经验，因而对处理压力蒸发器缺乏必要的了解和理解。

就是因为蒸汽容器在压力下所表现出的很大危险性，以及那些经常使用该容器的人们经验的欠缺，因而通过下述方式改进容器的封盖是如此重要，即：使风险系数降低而使事故的可能性降低至零。

本发明的目的是提供一种能够满足这一要求的安全封盖。

用于盛装压力蒸汽的容器的安全封盖，包含：封闭件拧在容器嘴上；外旋钮，使用者可转动该旋钮以将封闭件拧上或拧开；内部膜片，受蒸汽压力的作用而运动，该膜片具有当蒸汽压力低或为零时的静止位置，此时封闭件和旋钮旋转联接，以使封盖能被拧开，还具有当压力高时的工作位置，此时所述联接解除以防止封盖被拧开；该封盖的特征在于：它具有含在封盖中并可从外部读数的气压表，该气压表用于检测容器中蒸汽的压力。

图3、4为两幅纵剖视图，图示出图1所示封盖是如何工作的；

图5以平面视图图示出图1所示封盖机构的工作原理；以及

图6为图1所示封盖处于装配后状态的透视图。

总体以附图标记10所示的封盖包含有封闭件11和与之相连的旋钮12。

封闭件11是中空的，且具有圆柱形头部13和亦为圆柱形带内螺纹的尾部14。头部13包括有外部带齿的圆环15，该圆环安装在旋钮12内的内环形导槽49中。在头部13的顶部还具有十字叉构件16。在头部13内部，底端由弧形壁18限制成空腔17，该弧形壁含有偏心孔19，使空腔和尾部14的内部之间相连通。空腔17内安放有弹性膜片20，该膜片20沿其圆周全部与空腔围壁紧紧相接。衬套21的末端支放在膜片20上。在衬套21顶端支放有圆盘22，该圆盘围绕圆周具有四个纵向齿23和四个径向齿24；纵向齿23嵌在十字叉构件16各叉臂16′之间的空间中，而径向齿24嵌入旋钮12的四个向内突起25之间。

旋钮12中装有气压表26。气压表26具有底座27，该底座含有向下的芯轴28，该芯轴穿过圆盘22中的轴向通孔29，并伸入衬套21的内部30。底座27上支承有平的、截面呈椭圆形的管状零件31，伸展成一个圆弧。管状零件31的一端与小截面的细管32的一端相连。细管32向下伸入芯轴28，从芯轴中穿出，然后通过衬套中的纵向槽33从衬套21中伸出，再伸入封闭件11的头部13中的横向通孔34中。该通孔34开在薄壁18与膜片20之间的空间中，使得细管32将此空间与管状零件31的内部相连通。在与细管32相连接的相反一端，管状零件31与连杆35相连，该连杆35又与杠杆36铰接，该杠杆36与扇形齿轮37是一体的；扇形齿轮37与小齿轮38啮合，小齿轮38与指针39相连。指针39安装在刻度盘40上，刻度盘40具有指示压力值的刻度标线41。重量很轻的气压表26通过简单地支放在封闭件11头部13上的细管32水平段上而受到支承，并且借助平板42固定就位，平板42与细管32相连且插在十字叉构件16上形成的支座43中。指针39和刻度盘40位于旋钮12顶部的透明窗44的背后。

所描述和图解说明的封盖10被用来封闭在压力下产生蒸汽的容器，例如：设计用于家用的蒸汽发生器的蒸发器。图3和图4示出了该容器上壁截面的一部分，标注为A，该容器包含有带外螺纹的容器嘴B，以使容器的内部和外部之间能够连通。通过将封盖的封闭件11的带螺纹尾部14拧在容器嘴B上，将封盖固定在容器上。为将封盖10拧上，使用者转动旋钮12，由于旋钮的突起25与圆盘的齿24相啮合，故将转动传给带齿圆盘22，由于齿23与十字叉构件16的各叉臂16′啮合，故圆盘22又将转动传给封闭件11。密封圈45安装在尾部14根部，且从根部径向向内伸出，以使封闭件11和容器嘴B之间形成密封。

在操作中，参照图3和4，当容器中产生压力蒸汽时，该压力蒸汽经过孔19进入封盖10，直到膜片20上游的空腔17中，并作用于膜片一侧，如图4所示向上推动膜片。膜片20的向上运动导致衬套21并进而导致圆盘22向上运动，从而使圆盘22的齿23与十字叉构件16的各叉臂16′脱开，且圆盘的齿24与旋钮12的突起25脱开，其结果是：封闭件11与旋钮12之间不再有任何连接。与此同时，蒸汽经孔34进入细管32并到达中空的管状零件31；蒸汽压力导致该零件31的曲率变化，并且如图5所示，借助杆35、杠杆36、扇形齿轮37和小齿轮38，导致指针39转动指向与容器中压力值相对应的刻度标线41。

以这种方式，操作者只需简单地透过透明窗44观察气压表26，尤其是指针39所处位置，就可以知道容器内压力蒸汽的存在。尽管如此，如果操作者不顾气压表26的指示而试图通过转动旋钮12拧开封盖10，则由于旋钮已与封闭件11脱开，旋钮将绕封闭件11松驰地转动，从而防止封盖被拧开。在绕封闭件11松驰转动时，旋钮12由圆环15与导槽49之间的连接来导向。

封闭件11的尾部14沿其长度的中点处成形有横向通孔46。如果由于任何原因使用者一定要设法拧开封盖10，而容器中仍有压力蒸汽时，孔46将在封盖被完全拧开之前对外张开，于是压力蒸汽将通过该孔排放到外面，从而警告操作者容器内存在压力蒸汽。

当容器内的蒸汽压力下降或达到零时，膜片20向下降回到如图3所示的初始位置。衬套21同膜片一同下降使得圆盘22的齿23与十字叉构件16的各叉臂16′重又啮合，并且圆盘的齿24与旋钮12的各突起25重又啮合，旋钮与封闭件重又连接，从而使得将封盖从容器上拧开成为可能。如果上述零件没能直接相互啮合，旋钮12的最初转动将足以形成这种啮合。

从上述可清楚得知：封盖10提供有效的安全保证，避免压力蒸汽从容器中突然喷出造成意外事故，或在最严重情况下避免过高的压力造成容器爆炸的风险。尤其是气压表与用于使封闭件和旋钮机械式脱开的系统相结合使安全性增强，这是由于首先将危险状况给操作者以可视的指示，并且当该指示未被注意时，机械式脱开机构仍可保护操作者。显然排气孔46表现出又一安全特性。

在封盖顶部设置指针39和刻度标线41使得它们能够被直接读数。

刻度标线41优选的是划分为两个区，即绿颜色区：对应于容器中为零气压或低气压；紧随的红颜色区：对应于容器中较高的气压值，在该值时一定不能打开容器。

可能会注意到：与这一类型的已知封盖具有同样尺寸的封盖能具有高度安全性是得益于气压表26零件的小尺寸。用于从膜片20上游采集压力信号的路径，其后面接有气压表26的细管32，由于该路径不会妨碍机械式脱开系统的正常工作而尤其具有优越性；在封闭件11与旋钮12相互机械式联接或脱开期间，衬套21中的槽33使得衬套可相对于细管32运动。

孔19的偏心位置以及密封圈45径向内伸部分越过孔的位置，保护该孔19免受沸水的喷溅，因此防止孔中结成氧化钙水垢而被堵塞。

旋钮12包含有圆柱形裙部47，将封盖10的内部零件封在其中，且该裙部延伸超过封闭件11尾部14的下端；旋钮还包含有内部横向环形封壁48，尾部14穿过该封壁。裙部47保护封盖10的内部零件，当容器装有压力蒸汽并且封闭件11和旋钮12相互脱开时，裙部下端部分47′防止任何人用工具接触尾部14和试图转动封闭件11；封壁48保护封盖内部零件的底侧并防止接触到这些零件。

对以上描述和图解说明所做的改型和/或增加显然是可行的。

组成封盖各部件的构造和它们的细部构造都可以改变；例如，可以是对零件形状的改型和/或对它们细部(叉臂、齿、突起)数目的改变。

如前所见，在此所描述和图解说明的气压表证明具有特别的优点。然而，绝不排斥使用其它类型的气压表。

在此所描述和图解说明的封盖显然可被应用于任何受压容器以满足高度安全的要求。

Claims (11)

1．用于盛装压力蒸汽的容器的安全封盖，包含：封闭件(11)，拧在容器嘴(B)上；外旋钮(12)，使用者可转动该旋钮以将封闭件(11)拧上或拧开；内部膜片(20)，受蒸汽压力的作用而运动，该膜片(20)具有当蒸汽压力低或为零时的静止位置，此时封闭件(11)和旋钮(12)旋转联接，以使封盖(10)能被拧开，还具有当压力高时的工作位置，此时所述联接解除以防止封盖(10)被拧开；该封盖(10)的特征在于：它具有含在封盖中并可从外部读数的气压表(26)，该气压表用于检测容器中蒸汽的压力。

2．如权利要求1所述安全封盖，其特征在于：气压表(26)含有透过封盖顶端的透明窗(44)可见的指示装置(39～41)。

3．如权利要求1所述安全封盖，其特征在于：气压表(26)含有弧形扁平的管状零件(31)，其一端与拾取膜片(20)上游压力信号的细管(32)相连，其另一端经连杆机构(35-38)与安装在刻度盘(40)上的指针(39)相连，管状零件(31)的曲率作为上述压力信号的函数而变化，并相应地移动指针(39)。

4．如权利要求3所述安全封盖，其特征在于：刻度盘(40)安装在旋钮(12)顶端的透明窗(44)的背后。

5．如权利要求3或4所述安全封盖，其特征在于：刻度盘(40)带有分为两个相邻区域的刻度，首先为绿色区，其次为红色区，指针(39)沿这两个区移动，绿色区指示零气压或低气压，而红色区指示较高气压。

6．如权利要求1所述安全封盖，其特征在于：膜片(20)作用于轴向衬套(21)，带齿圆盘(22)安放在该衬套上，该圆盘通过可脱开的卡爪连接件与封闭件(11)、旋钮(12)旋转连接，在该膜片(20)的静止位置，该带齿圆盘(22)与封闭件(11)、旋钮(12)啮合，使它们相互旋转联接，而在作用位置时，膜片(20)将圆盘(22)轴向移动到与封闭件(11)、旋钮(12)脱开啮合的位置，以使它们相互脱开旋转联接。

7．如权利要求3所述安全封盖，其特征在于：膜片(20)作用于轴向衬套(21)，带齿圆盘(22)安放在该衬套上，该圆盘通过可脱开的卡爪连接件与封闭件(11)、旋钮(12)旋转联接，在该膜片(20)的静止位置，该带齿圆盘(22)与封闭件(11)、旋钮(12)啮合，使它们相互旋转联接，而在作用位置时，膜片(20)将圆盘(22)轴向移动到与封闭件(11)、旋钮(12)脱开啮合的位置，以使它们相互脱开旋转联接；细管(32)轴向穿过圆盘(22)中的孔(29)并穿过衬套(21)的内部(30)，通过衬套(21)中的纵向槽(33)横向穿出衬套(21)，并且重又穿入封闭件(11)中的横向孔(34)中，该孔开在膜片(20)的上游。

8．如权利要求1所述封盖，其特征在于：封闭件(11)具有带螺纹的尾部(14)，拧在容器嘴(B)上，且该尾部含有位于中间位置的作为排气孔的通孔(46)。

9．如权利要求1所述封盖，其特征在于：在膜片(20)的上游，封闭件(11)具有壁(18)，该壁含有用于蒸汽流过的偏心孔(19)；封闭件(11)具有在封闭件(11)和容器嘴(B)之间形成密封的密封圈(45)，且该密封圈沿径向向容器嘴(B)中间以下述方式伸出，即：至少部分越过偏心孔(19)。

10．如权利要求1所述封盖，其特征在于：旋钮(12)具有裙部(47)，该裙部向下延伸至少到封闭件(11)的下端，用于保护封盖的内部零件，并使封闭件(11)不能从侧面被接触。

11．如权利要求1或10所述封盖，其特征在于：旋钮(12)具有内部下端横向封壁(48)，以使封盖的内部零件受到保护和不被接触。

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