CN1864022A - 安全阀及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于制备热饮，尤其是咖啡的装置(14)的煮水器(12)的安全阀(10)，包括中间阀体(18a)、插入中间阀体(18a)的阀座(20)的塞子(22)和弹性装置(23)。中间阀体(18a)包括周壁(28)，该周壁(28)设计为折叠以限定弹性装置(23)的反作用部分，并正压向塞子(22)，以获得最终阀体(18)。周壁(28)部分地闭合中间阀体(18a)的第一开口(24)，并且塞子(22)从最终阀体(18)部分地伸出。
Description
本发明涉及一种制备热饮尤其是咖啡的装置中，壶体安全阀的制造方法。
根据另一方面，本发明涉及一种用于制备热饮尤其是咖啡的装置中的壶体安全阀。
咖啡壶是能够以常规方法制备咖啡或其它类型热饮的装置，本发明涉及咖啡壶的一部分。对于咖啡的制备来说，咖啡壶是指一种装置，该装置通过加热壶体内一定量的水，在压力下将水通过包含咖啡粉末的过滤器后，传送至上部容器。
换言之，随着温度的升高，壶体内的压力一直升高到一定值，这时壶体内的水流过咖啡粉末层，通到上容器，并从中榨取香味。如果这种传输被阻止，壶体中的压力将一直增加到临界值，该装置会有爆炸的危险。
为了避免这些危险，尽管其出现的可能性很小，壶体上依然需要设置安全阀或排气阀，当达到界限压力时打开阀，使得壶体内部设置为与外部环境相联系。
已知的安全阀包括朝壶体和外部环境开口的阀体。在阀体内，装有通常为螺旋弹簧的弹性装置，使朝壶体开口的塞子闭合。通过选择弹簧的类型及其预压水平，就可以校准安全阀，从而在壶体内的特定压力下打开安全阀。为了这个目的，安全阀包括固定在阀体上的盖子，从而将塞子和弹性装置保持在阀体内，并适当地预压该弹性装置。
已知的安全阀存在一些缺点。例如由于需要分别制造阀体和盖子然后将其装配起来，其制造相当复杂并且成本高。除此之外，阀的校准主要取决于盖子的形状。
参考已知的较便宜的包括球形塞子的阀，由于钙沉积不可能从外部除去，阀开口可能被堵塞。因此在这种情况下，虽然成本低，但是具有可靠性不稳定的缺点。
因此基于本发明所要解决的问题，提供一种用于制备热饮，尤其是咖啡的装置的壶体安全阀的制造方法，其有可能克服前述的关于现有技术的缺陷。
基于本发明所要解决的问题，提供一种用于制备热饮，尤其是咖啡的装置中的壶体安全阀，其有可能克服前述的关于现有技术的缺陷。
有利地，根据本发明制得的阀，能实现节约化(降低制造成本并减少用于其制造所需要的部件的数量)而不会损失效率及功能上的安全性。尤其是，由于根据本发明的方法，有可能获得低成本的阀，其即使多次使用硬度高的水，也能持续可靠地使用，并可以清除可能堵塞阀体的钙沉积。
该问题通过根据权利要求1的用于制备热饮，尤其是咖啡的装置的壶体安全阀的制造方法来解决。
该问题也可通过根据权利要求24的用于制备热饮，尤其是咖啡的装置的壶体安全阀来解决。
从下面的参考附图给出的详细描述，能够更清楚显示本发明的其它优点和特征，这些附图完全以不限制实施例的方式提供，并且其中：
图1示出了根据本发明的包括安全阀的制备热饮，尤其是咖啡的装置的示意图，
图2示出了根据本发明的安全阀的前视图，
图3示出了沿图2中的安全阀的III-III线的剖面图，
图4示出了在前述的阀的制造方法的一个步骤中，图2中的安全阀的详细的纵向剖面图。
图5示出了在前述的阀的制造方法的一个步骤中，图2中的安全阀的纵向剖面图。
根据上述特征，附图标记10表示用于制备热饮，尤其是咖啡的装置14的壶体12的整个安全阀。更具体来说，为了避免由于在壶体自身内超压的事故，安全阀10设计为安装在被称为咖啡壶的壶体上。换言之，构造并校准安全阀10，使得当达到壶体内的特定压力时，打开阀并将壶体与外部环境相联系。
参考图1，装置14包括旋至壶体12上的容器16以及未示出的常规的内部件。
安全阀10包括阀体18，或最终阀体，具有阀座20，该阀座20用于容纳塞子22和优选为螺旋弹簧的弹性装置23。
图4示出了安全阀制造过程中的阀体的剖面图，设定为中间阀体18a。中间阀体18a的阀座20通过第一开口24和第二开口26向外部打开。
为了形成最终阀体18，中间阀体18a包括邻近第一开口24设置并设计为折叠的至少一个如下所述的周壁28。
参考示出的实施例，周壁28形成第一开口24的边界。根据未示出的不同的实施例，该周壁可至少部分地围绕第一开口或仅部分地形成其边界。也可能提供两个或多个周壁，例如利用设计为折叠的齿状物制成。
根据可能的实施例，例如图中所示，在折叠之前(图4)周壁28具有圆柱部分，该圆柱部分优选沿着具有比阀体的尺寸小的直径的圆周设置。
优选周壁28与阀体一体制成。
参考可能的实施例，例如图4中所示，周壁28沿着中间阀体18a的阀座20的纵轴方向30延伸。周壁28随后横向于阀座20的轴向折叠，优选向着该阀座内折叠。
32表示阀体的螺纹部分，其设计为旋向壶体12的壁内，例如在周壁折叠之前获得。同样34表示凸缘部分，其设计为形成靠着壶体壁的止动件，并优选具有多边形的横截面。
优选周壁28从凸缘部分34沿着螺纹部分32相反的方向延伸。
参照最终阀体18，在塞子22和弹性装置23插入阀座20之后，周壁28相对中间阀体折叠。通过折叠周壁28，优选定义弹性装置的反作用部分，使得确实将塞子压向阀体18的第二开口26。优选周壁28通过压制折叠。
根据可能的实施例，中间阀体18a的第一开口24通过折叠的周壁28部分地闭合。优选折叠的周壁28部分地闭合第一开口24，并且塞子从最终阀体18部分也申出。
根据一个可能的实施例，周壁28通过周壁的预定比例折叠，以将塞子和折叠的周壁28之间的弹性装置23压缩至预定的预压值，并将塞子22保持在闭合阀体的第二开口的位置，一直到壶体内的压力达到特定值。
优选弹性装置23环绕沿着阀座20的轴向30延伸的塞子22的柱36插入。根据可能的实施例弹性，装置23在塞子22的凸缘38和周壁28的反作用部分之间预压缩。
优选塞子从第一开口24部分地伸出。塞子的伸出端优选具有扩大部40。根据一可能的实施例，塞子设置在凸缘38和从第一开口24伸出的末端之间，并包括相应于柱36的锥体部分。
根据一可能的实施例，塞子22包括用于支撑封闭环44的支架42，其设计为邻接阀座20的第二开口26并使其关闭直到达到壶体内的特定压力。
根据一可能的实施例，塞子包括锥体部分46，其设计为至少部分地插入阀座20的第二开口26。优选第二开口26大于塞子的锥体部分46，并设计为至少部分地插入其中。
换言之，根据本发明的安全阀的组成包括：中间阀体，其中将周壁折叠以形成最终阀体、提供有封闭环的塞子以及弹性装置。优选阀体构造为没有盖子或分离件以隔离阀座和预压缩弹性装置的单个部件。
当将安全阀10装配在装置14上时，安全阀被安装在壶体12的壁48上，使得第一开口24与壶体外部相联系，并且第二开口26与壶体内部相联系。
在使用该装置的自然条件下，第二开口通过由弹性装置23反作用的塞子22闭合。
本发明同样涉及一种用于制备热饮，尤其是咖啡的装置的壶体安全阀的制造方法。该方法包括步骤：
制造中间阀体18a，该中间阀体18a具有用于接收塞子22的阀座20，并通过第一开口24和第二开口26向阀体自身的外部开口，其中该阀体包括至少一个设置在第一开口24的附近的周壁28；
将塞子22插入中间阀体18a的阀座20内；
将弹性装置23插入中间阀体18a的阀座20内；
然后折叠周壁28，以形成弹性装置23的反作用部分，并将塞子22正压向阀体的第二开口26，得到最终阀体18。
优选地，在制造中间阀体18a的步骤中，周壁28制成部分地形成第一开口的边界。在图4中的实施例中，周壁28由圆柱壁形成，其连续地形成第一开口24的边界。在其它未示出的实施例中，周壁也可例如通过包括一系列设计为折叠的齿状物，仅仅部分地形成第一开口24的边界。根据未示出的另外一个实施例，在制造中间阀体的步骤中，周壁至少部分地围绕第一开口24。
优选地，在制造中间阀体的步骤中，周壁28由具有沿着具有比阀体的尺寸小的直径的圆周设置的圆柱部分形成。
优选周壁28与阀体一体地制成。
根据一可能的实施例，就中间阀体而言，在周壁28被折叠之前，周壁28沿着阀座20的轴向30延伸。在折叠之后，就最终阀体而言，周壁垂直于阀座20的轴向，向着阀座的内部折叠。
图4示出了通过根据本发明的方法获得的中间阀体的可能的实施例的剖面图。
根据一可能的实施例，执行折叠周壁28的步骤，至少部分地闭合第一开口24，适当地让塞子从阀体部分地伸出。
根据一优选的实施例，压制折叠周壁28的步骤是利用冲压机50，优选轮辋，来完成的(图5)。
优选地，执行折叠周壁28的步骤包括：以周壁自身的预定比例，以将塞子22和折叠的周壁之间的弹性装置23压缩至预定的预压值，并将塞子22保持在闭合阀体18的第二开口26的位置，一直到达到壶体12内的压力的特定值。
根据一可能的实施例，当安全阀安装在壶体上时，塞子22和弹性装置23都通过第一开口24插入阀座20内，该第一开口24是用于与外部环境保持联系而设置的开口，这样折叠的周壁与第一开口24连接起来。
根据不同的实施例，在壶体上安装安全阀，塞子22和弹性装置23都通过设计为与壶体内部相联系而设置的开口插入阀座20内。在这种情况下，设计为折叠的周壁与该开口连接起来。换言之，参考随后的权利要求，第一开口的意思是至少一个可折叠的周壁与第一开口连接起来。在这种情况下，通过折叠周壁以及塞子的凸缘38，对弹性装置的间接反作用。
阀座20的两个开口都可能与相应的设计为折叠的周壁相联系。
塞子和弹性装置可通过不同的开口插入阀座内。
根据例如图中所示的一可能的实施例，弹性装置23围绕塞子22的柱36插入。优选弹性装置在塞子插入阀体的阀座之前围绕塞子的柱插入。
根据一可能的实施例，根据本发明的方法可最终提供为将安全阀安装在用于制备热饮，尤其是咖啡的装置的壶体一个壁上，以这种方式，第一开口与壶体外部联系，并且第二开口与壶体内部联系。
换言之，根据本发明的方法使有可能制成包括中间阀体的安全阀，该中间阀体包括折叠的周壁、可提供有封闭环的塞子以及弹性装置。不需要盖子或其它从阀体分离的元件以便使塞子和弹性装置固定在阀座内，并且预压弹性装置自身。
下面将描述当将上述安全阀安装在用于制备热饮的装置上时使用其的方法。在该装置被设计为需要的功能，例如用于制备咖啡之后，启动通常加热壶体下部的热源。
装置的正常运行规定当达到壶体内的特定压力时，包含在其中的水被传送到上容器，得到想要的饮料。
在未发生传送的情况下，壶体内的压力将继续升高，直到其达到临界值，该值处装置可能爆炸。因此安全阀的功能就是如果装置将要故障时，防止壶体内的压力超过特定的界限值。当该压力达到由弹性装置克服以及将塞子从开口26移开而施加的力时，将其打开并使壶体内部与外部环境相联系。
参考以上，根据本发明的方法以及安全阀都使其有可能降低制造成本，并减少元件需要量，以及装配的一些步骤。
安全阀形成外表令人喜欢，并且实现了较高的安全性。
同样，由于塞子从阀体伸出的规定，粘附在塞子的伸出端以及根据阀体转移的任何钙质水垢都能够定期地从阀中清除。通过提供一种塞子形状使清除更为有效，其中锥体部分46插入开口26，以这样一种方式，塞子的运动使任何钙垢从该开口的边缘分离。
因此显而易见本发明使获得低成本的阀，然而却非常可靠并能够容易地清洗成为可能。
显然可能对上面的描述和所示出的作出多种变形和/或组合，例如先前已经描述了的。描述为可能的实施例的部件的每个产品可独立于如上所述的或随后的其它产品的存在而提供。
当然，实施例的形式以及结构的细节已经通过实施例的方式完全给出，保持本发明的原理不变，实施例的形式以及结构的细节可根据所述的和所示的在很大程度上变化，而不偏离本发明的范围。
Claims (39)
1、一种用于制备热饮，尤其是咖啡的装置(14)的煮水器(12)的安全阀(10)的制造方法，包括步骤：
制造中间阀体(18a)，该中间阀体(18a)具有用于接收塞子(22)的阀座(20)，并通过第一开口(24)和第二开口(26)向阀体外部开口，所述阀体包括至少一个周壁(28)，该周壁(28)邻近所述第一开口(24)设置，
将塞子(22)插入该中间阀体(18a)的阀座(20)内，
将弹性装置(23)插入该中间阀体(18a)的阀座(20)内，
随后折叠所述至少一个周壁(28)以限定该弹性装置(23)的反作用部分，并将所述塞子(22)正压向所述阀体的所述第二开口(26)，获得最终阀体(18)。
2、根据权利要求1的方法，其中制造所述中间阀体(18a)的所述步骤包括制造所述至少一个周壁(28)的步骤，所述至少一个周壁(28)至少部分地形成所述开口(24)的边界。
3、根据权利要求1的方法，其中制造所述中间阀体(18a)的所述步骤包括制造所述至少一个周壁(28)的步骤，所述至少一个周壁(28)至少部分地围绕所述第一开口(24)。
4、根据上述的权利要求之一的方法，其中制造所述中间阀体(18a)的所述步骤包括制造所述至少一个周壁(28)的步骤，所述至少一个周壁(28)具有沿着具有小于该阀体(18a)的尺寸的直径的圆周设置的圆柱部分。
5、根据上述的权利要求之一的方法，其中制造所述中间阀体(18a)的所述步骤包括制造所述至少一个周壁(28)的步骤，所述至少一个周壁(28)与该阀体自身一体。
6、根据上述的权利要求之一的方法，其中制造所述中间阀体(18a)的该步骤提供制造所述至少一个周壁(28)的步骤，所述至少一个周壁(28)沿着所述阀座(20)的轴向(30)延伸。
7、根据权利要求6的方法，其中所述至少一个周壁(28)横向于所述阀座(20)的轴向(30)，向着所述阀座的内部折叠。
8、根据上述的权利要求之一的方法，其中折叠所述至少一个周壁(28)的所述步骤通过至少部分地闭合所述第一开口(24)完成。
9、根据权利要求8的方法，其中折叠所述至少一个周壁(28)的该步骤部分地闭合让塞子(22)部分地从阀体(18)伸出的所述第一开口(24)。
10、根据上述的权利要求之一的方法，其中折叠所述至少一个周壁(28)的该步骤通过压制发生。
11、根据上述的权利要求之一的方法，其中执行折叠所述至少一个周壁(28)的该步骤，包括以周壁自身的预定比例，以将该塞子(22)和该阀体(18)之间的该弹性装置(23)压缩到预定的预压值，并将所述塞子(22)保持在闭合所述阀体(18)的所述第二开口(26)的位置，一直到该煮水器(12)内的压力的特定值。
12、根据上述的权利要求之一的方法，其中所述塞子(22)通过所述第一开口(24)插入所述阀座(20)内。
13、根据上述的权利要求之一的方法，其中所述弹性装置(23)通过所述第一开口(24)插入所述阀座(20)内。
14、根据上述的权利要求之一的方法，其中所述弹性装置(23)环绕该塞子(22)的柱(36)插入。
15、根据权利要求14的方法，其中所述弹性装置(23)在塞子(22)插入该阀体(18)的该阀座(20)之前，环绕该塞子(22)的该柱(36)插入。
16、根据上述的权利要求之一的方法，其中所述安全阀(10)安装在用于制备热饮，尤其是咖啡的装置(14)的煮水器(12)的壁(48)上，并且其中所述第一开口(24)与该煮水器的外部相联系，以及所述第二开口(26)与该煮水器(12)的内部相联系。
17、根据上述的权利要求之一的方法，其中所述安全阀(10)包括包含所述至少一个折叠的周壁(28)的所述中间阀体(18a)、提供有封闭环(44)所述塞子以及所述弹性装置(23)。
18、一种用于制备热饮，尤其是咖啡的装置(14)的煮水器(12)的安全阀(10)的中间阀体(18a)，所述中间阀体包括用于接收塞子(22)的阀座(20)并通过第一开口(24)和第二开口(26)向外部开口，所述中间阀体还包括至少一个周壁(28)，该至少一个周壁(28)邻近所述第一开口(24)设置，并设计为折叠以限定所述安全阀(10)的所述弹性装置(23)的反作用部分，并将所述塞子(22)正压向所述阀体的所述第二开口(26)，以获得最终阀体(18)。
19、根据权利要求18的中间阀体，其中所述至少一个周壁(28)至少部分地形成所述开口(24)的边界。
20、根据权利要求18的中间阀体，其中所述至少一个周壁(28)至少部分地围绕所述第一开口(24)。
21、根据权利要求18至20的任意一项的中间阀体，其中所述至少一个周壁(28)具有沿着具有小于该阀体(18a)的尺寸的直径的圆周设置的圆柱部分。
22、根据权利要求18至21的任意一项的中间阀体，其中所述至少一个周壁(28)与该阀体自身制成一体。
23、根据权利要求18至22的任意一项的中间阀体，其中所述至少一个周壁(28)沿着所述阀座(20)的轴向(30)延伸，并设计为横向于所述阀座(20)的轴向(30)折叠，以形成所述的最终阀体(18)。
24、一种用于制备热饮，尤其是咖啡的装置(14)的煮水器(12)的安全阀(10)，包括：
根据权利要求18至23的任意一项的中间阀体(18a)
插入中间阀体(18a)的阀座(20)的塞子(22)和弹性装置(23)，所述周壁(28)折叠以限定该弹性装置(23)的反作用部分，并将所述塞子(22)正压向所述阀体的所述第二开口(26)，获得最终阀体(18)。
25、根据权利要求24的安全阀，其中所述至少一个周壁(28)横向于所述阀座(20)的轴向(30)，向着所述阀座的内部折叠。
26、根据权利要求24或25的安全阀，其中所述中间阀体(18a)的所述第一开口通过所述至少一个折叠的周壁部分地闭合。
27、根据权利要求26的安全阀，其中所述至少一个周壁(28)部分地闭合该中间阀体(18a)的所述第一开口(24)，并且该塞子(22)从该最终阀体(18)部分地伸出。
28、根据权利要求24至27的任意一项的安全阀，其中所述至少一个周壁(28)通过压制折叠。
29、根据权利要求24至28的任意一项的安全阀，其中所述至少一个周壁(28)通过周壁自身的预定量折叠，以将该塞子(22)和该阀体(18)之间的该弹性装置(23)压缩到预定预压值，以便将所述塞子(22)保持在闭合所述阀体(18)的所述第二开口(26)的位置，一直到该煮水器内的压力的特定值。
30、根据权利要求24至29的任意一项的安全阀，其中所述弹性装置(23)环绕该塞子(22)的柱(36)插入。
31、根据权利要求24至30的任意一项的安全阀，其中所述弹性装置(23)在该塞子(22)的凸缘(38)和所述周壁(28)的该反作用部分之间预压缩。
32、根据权利要求24至31的任意一项的安全阀，其中所述塞子(22)从该最终阀体的所述第一开口(24)部分地伸出。
33、根据权利要求24至32的任意一项的安全阀，其中所述塞子(22)在所述凸缘(38)和从该最终阀体的所述第一开口(24)的伸出末端之间包括锥体部分。
34、根据权利要求24至33的任意一项的安全阀，其中所述塞子(22)包括用于封闭环(44)的支架(42)，该支架(42)设计为邻接所述阀座(20)的所述第二开口(26)。
35、根据权利要求24至34的任意一项的安全阀，其中所述塞子(22)包括锥体部分(46)，该锥体部分(46)设计为至少部分地插入所述阀座(20)的所述第二开口(26)。优选第二开口26大于塞子的锥体部分46，并设计为至少部分地插入其中。
36、根据权利要求35的安全阀，其中所述第二开口(26)大于该塞子(22)的所述锥体部分(46)，其设计为至少部分地插入其中。
37、根据权利要求24至36的任意一项的安全阀，由具有所述至少一个折叠的周壁(28)的所述中间阀体(18a)、提供有封闭环的所述塞子(22)以及所述弹性装置(23)组成。
38、根据权利要求24至37的任意一项的安全阀，其中所述阀体(18)作为单件制成。
39、用于制备热饮，尤其是咖啡的装置(14)，包括：煮水器(12)以及根据权利要求24至38的任意一项的安全阀(10)，所述安全阀(10)安装在所述煮水器(12)的壁(48)上，其中所述第一开口(24)与该煮水器(12)的外部相联系，以及所述第二开口(26)与该煮水器(12)的内部相联系。
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