CN1271328A - 一种用于容器阀的接头 - Google Patents

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Abstract

一种用于将一个双作用阀(2)分别连接到一个压缩气体源和一个用于排放液体的龙头上的接头(1),其中双作用阀设置于一个压力容器(3)上,该压力容器(3)内容纳着CO2等压缩气体和啤酒等液体,阀(2)包括可封闭的气体或液体通道,该接头(1)包括:一个壳体(7),用于同轴地安装在阀(2)的上部凸缘(5)上;一个设置于壳体内的滑芯(8),可通过一个手柄(9)使其在将阀关闭的上部位置和将阀打开的下部位置之间移动;一个弹性套管(16),其安装到滑芯(8)上,并在滑芯(8)和阀的凸缘(5)之间形成密封;一个管状柱塞(10),其安装在滑芯(8)内。柱塞设置有一个用于密封环(27)的支座(33),其中密封环(27)与套筒(16)一体成形。

Description

一种用于容器阀的接头
本发明涉及一种用于将一个双作用阀分别连接到一个压缩气体源和一个用于排出液体的龙头上的接头，其中双作用阀限定一轴线并设置于一个压力容器上，该压力容器中容纳有CO2等压力气体和啤酒等液体，以使该阀分别包括可封闭的气体和液体通道，这种接头包括：一个壳体，用于同轴装配在阀的上部凸缘上；一个滑芯，设置于该壳体内，并且可通过一个手柄使其在将阀关闭的上部位置和将阀打开的下部位置之间移动；一个弹性套管安装在滑芯上，并在接头已装配好的状态下，在滑芯和阀的凸缘间形成密封；一个安装在滑芯内的管状柱塞；一个气体腔室，形成于柱塞、套管和滑芯内壁之间；从而使柱塞用于在滑芯的下部位置打开阀，以通过柱塞的腔室在阀的液体通道与滑芯上的液体出口之间形成连接，并通过气体腔室在阀的气体通道和滑芯上的气体出口之间形成连接。
英国专利1,239,908公开了这样一种接头。在这种接头中，一个金属管设置于接头的气体腔室内；该金属管通过一个向外的凸缘装配在接头的弹性套管的底部。该金属管沿套管的内侧向上延伸，并包括一向里的凸缘，在接头的拆卸位置上，该凸缘抵靠在一个柱塞上环形槽内的弹性体环上。在安装过程中，该套管被压缩，以使金属管向里的凸缘从其抵靠在弹性环的位置上抬起，从而打开阀之气体通道的气体入口，以到达压力容器。这种结构的目的在于消除气体从拆下的接头中流出的可能性。
但是，因为这种结构由几个部件组成，而且在接头的拆卸状态下其密封效果也不安全，因此这种结构既复杂又昂贵。由于弹性环松动地插在柱塞的槽内，因此密封效果更加不好，而且当金属管以一力矩作用于该环上时，如剖视图所示，很可能损坏该弹性环，因此就可能在柱塞和突起的弹性环之间形成泄漏。该力矩是由与该结构成比例的相当大的轴向力形成的，所述轴向力是由气体腔室中气体压力的升高和套筒压力的降低而产生的，并通过金属管传递给弹性环。
该结构还意味着金属管必须在气体腔室内向上延伸，这样就使已经很狭窄的通道区域进一步被减小。为了允许气体通过，该金属管的强度必须很低，这样就使处于拆卸状态下的接头内，弹性体环和金属管的向里的凸缘之间的密封不可靠。
本发明的目的是提供一种结构简单、成本低廉的接头，当接头被拆下时，其能够比现有技术更好地防止气体流出。
根据本发明，其新颖、独特的特征在于：一个密封环的支座与柱塞作为一个整体形成，该密封环与套筒一体形成并按以下方式配置：在接头的装配状态下，密封环能够脱离支座升高，在接头的拆卸状态，密封环抵靠在支座上。这种结构不需要任何额外的花费，因此也就没有松动的部件。因此其造价低廉，而且当接头被拆下时，可以对压缩气体形成一个安全、有效的密封。
在一个特别简单的实施例中，一个向外的凸缘可形成于柱塞上的下部压力脚上，以使该阀动作；凸缘的顶侧形成一个密封环的支座。
在支座之上，柱塞还可以包括一个最好是圆筒形的第一部分，以及一个与其相连接的最好也是圆筒形的第二部分，第二部分的直径小于第一部分的直径。在接头的拆卸状态，当接头被拆卸时，该密封环抵靠在柱塞上的支座上，密封环最好接触封闭第一圆筒形部分或在距其一短距离处将其封闭。这样就使第一圆筒形部分与密封环相配合，以当接头被拆下时，形成防止气体流出的密封。
套筒还可以如下方式配置：当接头被安装时，套筒可以变形，从而使其密封环轴向移过柱塞上的第一圆筒形部分，从而增加气体自由通道的面积。
通过以顶点径向向外的V形横截面形成弹性套管，而使该套筒具有有利的平滑的压缩率特性，从而不必同时对用于压缩该套筒的力增加很多，就可使该套筒具有一个相当大的轴向压缩。
如果该套筒在密封环之下还设置有一个向下渐缩的密封唇，那么在滑芯与阀的凸缘间就可以得到有效、安全的密封。
通过插入一个可以是例如不锈钢的加强环，可以有利地增加与弹性套管成一体的密封环的稳定性和刚性。
当接头被拆下时，柱塞腔中的液体可能流出或滴出，并污染环境。为了克服这种缺陷，压力脚可以设置有一向里的凸缘，该凸缘形成有一个用于在管状柱塞内的单向挡板上定位的支座，并与一个压在上面的压缩弹簧共同作用，将该单向挡板抵靠在所述支座上。该单向挡板在操作过程中起到一个单向阀的作用，但当接头被拆下时则被关闭。
通常情况下，液体出口通过壳体轴向向外导出，但是根据本发明的一个最佳实施例，液体出口和气体入口一起在侧面向外导出，并通过壳体侧壁上轴向延伸的开口侧向伸出。从而，可以容易地得到通向气体源的管路和具有引力现象的木桶龙头。同时，在滑芯之上，壳体内的腔体可用于手柄的自由操作。
手柄可以绕壳体内的一个回转轴可转动地安装，并当手柄向下压，从而使该压力曲面具有这样一种形式：使销首先向下将柱塞推动到安装位置上，用于最终锁紧该手柄时，该手柄可与压力销一起移动通过滑芯两侧上的弯曲压力表面。
该压力表面可以设在滑芯两侧的弯曲轨道的下侧，用作压力销的导向部件。可以制作一轴向导轨，并使其从导轨延伸到滑芯顶侧，以便引导该压力销向下与这些导轨接合。
一个传统的接头具有一个中心定位的压缩弹簧，其用于将滑芯保持在其上部位置上。根据本发明的接头可以不包括至少一个作用于壳体与滑芯之间的拉簧，而是使拉簧可相对壳体的轴线径向移动，以使手柄可以穿过该轴线回转，并从而得到一个可使手柄摆动的合适角度位置。
下面将参照附图，通过实施例更加详细地描述本发明，其中附图：
图1为根据本发明之接头的轴向剖视图，其中接头安装在压力容器上的双作用阀上；
图2为图1所示之接头在拆卸状态下的轴向剖视图；
图3是用于图和图2所示之接头的一个弹性套管的轴向放大的剖视图；
图4是图1和图2所示之接头的部分轴向视图，
图5是沿图4中剖面线V-V的剖视图。
如图1所示，一接头1安装在一个双作用阀2上，双作用阀2紧密地固定在压力容器4上的连接件3内，用于在通常为CO2等气体的压力作用下，分配啤酒或饮料等液体。容器和双作用阀仅被部分示出。
阀在其上部设置有一凸缘5，接头设置有一用于夹在凸缘5下的夹爪6，用以将接头可拆卸地固定到阀上。这种操作是推接头横向跨过阀的凸缘而进行的。
该接头包括一个壳体7，壳体7内设置有一滑芯8，该滑芯可通过手柄9从一上部位置(图2和图4)移动到图1所示的下部位置。
一设置有压力脚11的大体为管状的柱塞10设置于滑芯8内，滑芯8可由塑料制成。柱塞在其上部与液体出口12相连。柱塞10可由金属制成。
一杯形的部件13固定在滑芯上。该杯形部件包括一个厚度较薄的板，并方便地由不锈钢制成。
杯形部件的边缘可围绕弹性套管16上的凸缘15卷曲，用于在如图1所示的位置上密封滑芯8和阀2，在该位置上，接头1固定在阀2的凸缘15上，而滑芯8可通过操纵手柄9被下压到其下部位置上。
当柱塞10及其压力脚11轴向向下顶压阀环17，从而使出水管19上的开口18被打开时，阀在该下部位置上开启。液体被压缩气体压迫，向上通过出水管19，并经过出水管上的开口18，通过管状柱塞10到达液体出口12，该出口12通过一根软管或管子(未示出)连接到一个龙头(未示出)上，以用于放出液体。
一气体腔室20由柱塞10、套筒16和杯形部件13的内壁21限定而成。一气体入口22，通过一根软管或管子(未示出)连接到一个压缩气体源，例如气缸(未示出)，并被引入气体腔室20内。气体可以通过气体腔室20及套筒16和柱塞10之间的空间流入到容器内。
在图1所示的位置上，接头处于其工作状态。当要拆下接头1时，利用手柄9，抬起滑芯8，然后可以拆下接头。图2示出了一个被拆下的接头，这里假定接头与压缩气体源保持连续的开启连接。但是，套筒切断了气体流出到周围环境中的可能性，因为积聚有CO2的环境对生活在其中的人们有害或使其致命。
弹性套管16如图3所示，如上所述，其包括一个凸缘15，杯形部件13的边14围绕该凸缘15卷曲，在图中杯形部件仅部分被示出。该套筒包括从凸缘15延伸的第一锥形部分23和从第一锥形部分23延伸的第二锥形部分24。如剖视图所示，两个部分23和24一起形成一个顶点径向向外的V形。在两个部分的过渡处的内侧形成一环形槽25，以使套筒在该位置上的壁厚减小。
第二部分24继续延伸到第三部分26，该第三部分的圆锥度略大于另两个部分的圆锥度。在第二和第三部分之间设置有一与套筒成一体的密封环27，该密封环包括一用金属制成的嵌入式加强环28。
在压力脚11之上，柱塞10设置有一第一圆筒形部分29，该部分的直径与套筒开口30的直径相等。
第一圆筒形部分29的轴向长度是按一定比例设置的，从而当套筒在装配状态下被挤压时，使密封环被导入围绕第二圆筒形部分31的区域内，如图1所示。这样，就在柱塞8和密封环27之间形成一个空间32，如上所述，该空间允许气体从中通过。
套筒由弹性体制成，例如由橡胶制成，由于套管具有V形的横截面，而且套管的壁在压缩过程中径向向外受压，同时在凹槽25处管壁较薄的区域内两个部分23和24相互折叠，这样就使该套筒起到某种具有很大压缩弹性的波纹管之作用，因此不需要增加太大的压缩力就可以将其压缩成一相当小的高度。同时，第三部分26起到密封唇26的作用，从而当接头1安装到阀2上并且阀处于打开状态时，确保滑芯8和阀的凸缘5之间实现有效的密封。
在图2所示的拆卸状态下，套筒16被减压，以使密封环27在套筒的弹性作用下紧密抵靠在向外的凸缘11’的上侧33上，其中凸缘11’形成在压力脚11上，并起到密封环的支座的作用。此时，接头切断了气体的流出。
如图4和图5所示，手柄9被制成具有两个叉股34的叉形，两个叉股34通过轴承35可转动地安装在壳体7内，一个操纵杠杆36通过壳体上的开口37向外延伸。
如图4所示，叉形手柄的叉股34与操纵杠杆间形成一角度。为此，每个叉股34都包括一向里的销38，销38延伸到弯曲导轨的轨道39内；这些轨道设置于滑芯8的两侧。
每个轨道的下侧都在滑芯8上形成有一压力表面40。当手柄从图2和图4所示的位置摆动到图1所示的位置上时，上述的销沿压力表面40移动，从而使滑芯8被向下顶压到其下部位置，在该位置上，由于压力表面的形状而使手柄最终被锁定。
当手柄9从图1所示的位置摆动到图2和图4所示的位置上时，销38沿着轨道39的上侧41运行，以使滑芯8被升高。
作用于滑芯8和壳体1之间的拉簧42不仅可相对接头的轴线移动，而且还用于提升滑芯并使其保持在图2和4所示的上部位置上。
当手柄位于其下部摆动位置上时，通过从轨道39延伸到滑芯8顶侧的轴向延伸导轨43，使销可被推入轨道39内。
如图所示，液体出口12和气体入口22通过壳体经形成于壳体侧壁上的轴向延伸的开口44侧向向外延伸，从而当滑芯在其两个位置之间前后移动时，使液体出口和气体入口能够相对壳体轴向移动。
如上所述，该套筒确保气体不会从被拆下的接头中流出。仍存在于拆卸下来的管状柱塞10中并可能存在于连接活塞的连接件中的液体，仍可能从被拆卸下来的接头中流出或滴出，并污染环境。
为了克服这种缺陷，可以一个单向挡板的形式在柱塞内设置一个单向阀，当接头被拆下时，单向挡板通过一压缩弹簧46被保持在支座内，并抵靠在压力脚11上向里导向的环11”上，同时在接头被装好并起作用的状态下，能够避免支座的松动，并允许液体流过。

Claims (12)

1.一种用于将一个双作用阀(2)分别连接到一个压力气源和一个用于放出液体的龙头上的接头(1)，其中双作用阀限定一轴线并设置于一个压力容器(3)上，该压力容器(3)中容纳着象CO2这样的压缩气体和象啤酒这样液体，所述阀(2)分别包括可封闭的气体、液体通道，所述接头(1)包括：一个壳体(7)，用于同轴地安装在阀(2)的上部凸缘(5)上；一个可设置于所述壳体(7)中的滑芯(8)，并可通过一个手柄(9)在使阀关闭的上部位置和使阀打开的下部位置之间移动；一个弹性套管(16)，该套管被安装到滑芯(8)上，并在接头已装配好的状态下，在滑芯(8)和阀的凸缘(5)之间形成密封；一个管状柱塞(10)，其安装在滑芯(8)内；一个气体腔室(20)，其形成于柱塞(10)、套筒(16)和阀芯(8)的内壁之间；从而使柱塞用于在滑芯的下部位置打开阀，以通过柱塞(10)的腔体在阀的液体通道与滑芯上的液体出口(12)之间形成连接，并通过气体腔室(20)在从阀的气体通道与滑芯上的气体出口(22)之间形成连接，其特征在于：一个密封环(27)的支座(33)形成于柱塞上，所述密封环与套筒作为一体成形，并按照以下方式设置：在接头的装配状态下，密封环能够脱离支座被升高，在接头的拆卸状态，密封环抵靠在支座上。
2.根据权利要求1所述的接头(1)，其特征在于：所述柱塞包括一用于使阀动作的下部压力脚(11)，该压力脚设置有一向外的凸缘(11’)，该凸缘的顶侧形成所述的支座。
3.根据权利要求1或2所述的接头(1)，其特征在于：柱塞(10)在支座之上设置有一个最好是圆筒形的第一部分(29)，以及一个与其连续的最好也是圆筒形的第二部分(31)，第二部分的直径小于第一部分的直径，在接头(1)的拆下状态，当接头被拆卸时，该密封环(27)抵靠在柱塞上的支座上，密封环(27)接触封闭第一圆筒形部分(29)或在距其一短距离处将其封闭。
4.根据权利要求3所述的接头(1)，其特征在于：所述弹性套管(16)可以这样配置：当接头(1)被安装时，套筒可以变形，从而使其密封环(27)轴向移过柱塞(10)上的第一圆筒形部分(29)。
5.根据权利要求1-4中任何一项所述的接头(1)，其特征在于：所述套筒(16)包括一个从与滑芯的连接处向外延伸的渐扩的第一部分(23)，和从第一部分(23)向外延伸并向下延伸到密封环(27)的渐缩的第二部分(24)。
6.根据权利要求1-5中任何一项所述的接头(1)，其特征在于：所述套筒(16)包括有一形成一密封唇并从所述密封环(27)伸出的渐缩的第三部分(26)。
7.根据权利要求1-6中任何一项所述的接头(1)，其特征在于：一个例如是不锈钢的加强环(28)插入密封环(27)内。
8.根据权利要求1-7中任何一项所述的接头(1)，其特征在于：柱塞(10)的压力脚(11)包括一向里的凸缘(11’)，所述凸缘形成用于一单向挡板(45)的支座(33)，所述单向挡板(45)和一个压在上面的拉簧(46)设置于管状柱塞内，以保持挡板抵靠在所述支座上。
9.根据权利要求1-8中任何一项所述的接头(1)，其特征在于：所述液体出口(12)和气体入口(22)通过壳体侧壁上轴向延伸的开口(44)侧向伸出。
10.根据权利要求1-9中任何一项所述的接头(1)，其特征在于：所述手柄(9)可围绕壳体(7)内的一个回转轴可转动地安装，而且所述手柄还包括一个操作杠杆(36)和一个具有两个叉股(34)的压力臂，所述杠杆(36)通过壳体侧壁上轴向延伸的开口(37)向外延伸，所述叉股包括压力销(38)，从而当操作杠杆(36)向下回转时，使压力销(38)沿弯曲的压力表面(40)移动，所述压力曲面(40)形成于滑芯(8)的两侧上，从而使所述表面具有这样一种形式：移动中的销(8)首先向下将柱塞推动到安装位置，并最终锁紧所述手柄(9)。
11.根据权利要求1至10之一所述的接头(1)，其特征在于：压力表面(40)可以设在滑芯两侧的弯曲轨道的下侧，并用作压力销的导向部件(39)，在滑芯的两侧还设置有轴向延伸的导轨，所述轨道从所述导轨向上延伸到滑芯顶侧，以使所述压力销与导轨接合。
12.根据权利要求1-11中任何一项所述的接头(1)，其特征在于：其包括至少一根拉簧(42)，所述拉簧作用于壳体和滑芯之间，并可相对壳体的轴线径向移动。
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