TWI575073B - Multi-insurance oxygen supply gun coupling device - Google Patents

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TWI575073B TW100138193A TW100138193A TWI575073B TW I575073 B TWI575073 B TW I575073B TW 100138193 A TW100138193 A TW 100138193A TW 100138193 A TW100138193 A TW 100138193A TW I575073 B TWI575073 B TW I575073B
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Description

多重保險之氧氣供應槍之聯結裝置
本發明係關於一種多重保險之聯結裝置，用於氧氣供應槍及其他、易燃氣體導管，經由此聯結裝置相關媒體例如被注入鋼融液，其間氧氣供應槍或管經由一閥，主要係以供應槍保持器之形式，及一串接於其中間之安全管，及聯結裝置，或亦直接與一通往供應源之供應槍軟管連接。
一燃料管保持器及一具有供應槍保持器之氧氣供應槍例如見於EP 0 372 099 B1。然而在其供應槍保持器之氧氣進口僅顯示一螺紋，供一未顯示之安全管螺合。此類主要由不銹鋼製成之安全管或安全段在手操作之供應槍保持器上十分有益，主要在於提升操作安全，這是由於經由此達到易燃氣體之無瑕疵導引，主要是氧氣導引，一直導引至供應槍保持器。然而，困難在於，當氧氣供應槍及安全段間或安全管之聯結裝置受到粗心操作，使聯結裝置上緊不足，則易燃氣體可能逸出。因而重要者是，聯結裝置必須始終上緊，以確保連接之氣密性。然而在疏忽情況下，所述之危險依舊存在。
本發明之目的因而在於提出一種聯結裝置，主要係針對在鋼鐵廠導引氧氣之供應管線，可盡量避免危險之洩漏，甚至完全排除。
本發明之此目的達成方式為，聯結裝置由一可插入供應槍保持器之安全管插入頭，及一可螺合在供應槍保持器上之管線出口螺母構成，此二者與供應槍保持器之連接部延伸成為一具有密封 面及螺紋之安全塊，並經由至少一環形密封與供應槍保持器以密封方式連接。
在管線出口螺母未百分之一百上緊時，在氧氣供應槍與安全管之間之此類設計之聯結裝置亦能保證必需之安全性。在本發明中，達到此功能之方式在於，不僅連接部，連管線出口螺母及該插入頭均被加長，一方面產生一額外之密封區，另一方面在管線出口螺母鬆弛時，經由該加長之插入頭及刻意設置之環形密封確保系統必需之密封性。環形密封設置成，使得該插入頭可被深深導入供應槍保持器之連接部，且環形密封設在連接部之最外端。當管線出口螺母鬆弛，使得該插入頭由連接部插入頭脫離時，環形密封仍然發揮作用。此外之優點在於，在插入頭加長區及在安全塊區域獲得一額外之密封面，額外阻礙易燃氣體逸出，或使之完全無法逸出。
在本發明之一較佳實施例中，供應槍保持器之連接部作為加長之母部，且經由此在對應之加長及作為公部之安全管或供應槍軟管之插入頭上形成摩擦式環形密封。以此特殊構造，可達到之優點在於，以加長之公部盡可能深入該加長之母部，使得如同前述在管線出口螺母未完全上緊情況下，仍然產生所需之密封。此外，排除在此區域由於兩構件相互推擠而產生之折邊或凹折。
依本發明另一較佳實施例，作為插入頭之安全管公部配有一管線出口螺母，該管線出口螺母具有與供應槍保持器外螺紋對應之內螺紋。由於二螺紋區等長且同樣形成，可用對應之管線出口螺母確保安全管與供應槍保持器之間所需之安全連接。
本發明另外之設計在於，插入頭具有一支撐環，透過可在外螺紋上移動之管線出口螺母，可將供應槍保持器之連接部之自由端迫緊在支撐環做為密封面之內側。藉助於此進一步設計，在正 確迫緊管線螺母時，連接部可相對迫緊插入頭，產生另一密封區。即使未設獨立之密封環，此設計亦具優點，這是由於互相迫緊面可發展出適當之密封作用。
前述說明中曾指出，在供應槍保持器之連接部之環形密封設於加長之母部中，即使在管線出口螺母鬆弛，使得插入頭由連接部略微脫離之情況下，密封作用依舊存在。此作用獲得確保之方式為，將環形密封配給連接部之自由端，且在自由端上盡可能遠，俾便盡可能長久保持所述之連接安全性。
在本發明中有利之作法是，環形密封由O形環構成，設於二間隔之環槽中。此O形環可妥善置於環槽中，並在前後二密封區發揮密封作用。
不僅管線出口螺母，亦且插入頭，以及供應槍保持器之連接部，皆延伸成為一段所謂之安全塊。至於插入頭及連接部，該插入頭應具有一突出於環形密封之O形環外之自由密封面，最好為二O形環遮蔽之密封面之兩倍大。此為給定尺寸，可依具體情況實施，無須較大改變。
供應槍軟管在安全管之另一端部與安全管聯結。此處亦達到較高安全性，其方式為，安全管之相對連接部配合供應槍保持器之連接部而形成。供應槍軟管亦隨之獲得一插入頭，與安全管之插入頭對應，使得此處如同供應槍保持器之場合，亦產生一有利之連接。
本發明另外獲得一密封區，其方式為，在供應槍保持器之連接部之最深處形成一環階，同時作為插入頭之擋止面。這可在上緊管線出口螺母時，同時密封位於深處之密封區，及位於支撐環區之密封區，使得連同環形密封一共存在四個密封區，可供聯結裝置有效產生密封作用。
管線出口螺母本身亦加長，如同插入頭及連接部，在又一較佳實施例中，管線出口螺母具有十至二十螺紋數，以十五螺紋數尤佳，而一般管線出口螺母僅具有五至七螺紋數。因而十分清楚，透過較長螺紋，亦獲得額外安全性，在管線出口螺母鬆弛時，仍有足夠螺紋，不致分離並產生完全失去密封之情況。
管線出口螺母若由黃銅製成，且插入頭及其他安全管線由不銹鋼製成，則在供應槍保持器與安全管之間經由聯結裝置產生一持久之輕便連接。由較少硬金屬製成之管線出口螺母可輕易螺合在同樣由不銹鋼製成之供應槍保持器之連接部上。
除已說明之總共四個密封區外，在插入頭及供應槍保持器母部之間產生第五密封區，其方式為，安全管之插入頭及供應槍保持器之母部共同形成一安全軸，此安全軸擁有連續之密封環形面。此安全軸不僅提供較高穩定性，亦且提供一連續密封面，進一步確保無任何易燃氣體能流過此區。
本說明書更前方業已指出，在支撐環與連接部自由端之間建立另一密封區，無需獨立之密封環。在一較佳實施例中，位於支撐環之密封面在支撐環上形成金屬密封。在本發明中其達成方式為，密封面由面底向外斜，其斜率以5°為佳。最後在此斜面上建立一密封緣，產生極密集之金屬密封，作為進一步之密封區。
本發明之特徵特別在於，在氧氣供應槍與連接之供應槍軟管之間建立一多重保險之聯結裝置，即使在氧氣供應槍與供應槍軟管之間設有一安全管或一安全段之情況下，亦具有極大優點。此安全管兩側獲得一擴大全長之安全塊，具有密封面及螺紋，使得在安全管與氧氣供應槍之連接部互相插置時，達到聯結裝置之一完全密封。即使疏忽未將管線出口螺母上緊，其亦以總共五道密封區確保所需之密封性。特別在此處所涉及之工作場所，需將易 燃氣體注入鋼融液，此連接點之絕對密封性具有巨大優勢。此外，聯結裝置能夠滿足在供應槍保持器區域之氧氣或其他氣體持續高壓之問題需求。
在圖1中僅顯示氧氣供應槍1之一小部分。此氧氣供應槍1及相關管線被插入供應槍保持器2，並在其中被有效固定。在供應槍保持器2另一側，一安全管3與供應槍保持器2之連接部18連接。此連接係透過聯結裝置4，該裝置由安全管3之插入頭8及管線出口螺母9構成。管線出口螺母9螺合在供應槍保持器2之連接部18上。在安全管3之另端設有一相同之聯結裝置5，安全管3以該聯結裝置與供應槍軟管6連接。
聯結裝置4之插入頭8及連接部18，以及管線出口螺母9皆獲得一額外之安全塊10、11，總體實現一加長之安全軸40。此安全軸40包含一環形面39，實質上構成一第一密封區。在圖3中安全塊10及插入頭8之外表面以元件符號12代表，表示為一密封面，供應槍保持器2之連接部18之內表面亦同樣以元件符號13表示。這些密封面12、13互相疊置，如圖4所示，產生一有利之長密封區。
由圖1及2可看出，安全管3之相對連接塊35設計成如同供應槍保持器2之對立末端，亦即如同連接部18。在此相對連接塊35之最深處36形成一環階37，作為插入或需要插入之安全管3插入頭8之擋止面，但同時亦作為密封區，此為由於此處經由管線出口螺母9可產生一相對極高之按壓力。加長之管線出口螺母9以其內螺紋21與供應槍保持器2之外螺紋20及與其連接部18配合，這由圖3特別可看出。外螺紋20與內螺紋21產生螺紋14，管線出口螺母9經由此螺紋沿路經過總共十五道螺紋數41、42皆 設於連接部18上，實現各個密封區。
其間密封面25亦被啟動，亦即位於連接部18之自由端26上者，此處與支撐環22及其內面23對應，可實現所述之密封區。
圖1顯示尚未關閉而圖2顯示關閉之聯結裝置4。
基本密封經由環形密封15達成，其位於在作為母部19之自由端26所形成之連接部18上。在圖1至圖5所示之實施例中，此環形密封15由兩互相保持距離且具有O形環29、31之環槽28、30實施，此二O形環29、31各構成一優化之密封區。即使管線出口螺母9未正確上緊，或變成鬆弛，使得插入頭8由母部19略微後退，主密封作用依然存在。有利之作法是，在插入頭8上被O形環遮蔽之密封面33構成僅由母部19及插入頭8形成之密封面32之大約33至50%。相關細節在圖4中清楚顯示。
圖5顯示管線出口螺母9易於推滑。在圖中顯示其處於非常遠之後退位置，俾便顯示在安全管3前端之插入頭8。插入頭屬於加長構造，具有一作為密封面12之環形面39，產生所述之多重保險，所謂多重保險，不僅係指密封，亦係指穩定性(折彎保險)。所有這些特徵皆具重大意義，此為由於即使在閥門關閉時，在供應槍保持器2之此區域，易燃氣體依然具有高壓。
圖6最後顯示在支撐環22之內側區之額外密封區。根據由管線出口螺母9抽出之插入頭8，在上方部分可清楚看出，支撐環22之內側構成一斜面49，亦即一由面底48向支撐環22外緣52高處延伸之斜面49。此構成密封面25之斜面49在接近外緣52前終止，產生一密封緣50。由於斜面49對垂直線保持一約至5°之角度，密封緣50在金屬密封上發揮有力之支撐。
總結而言，可再度指出，在本發明之聯結裝置上實現總計可達五道密封區，不僅在良好之聯結裝置狀況下，亦且在鬆弛之聯 結裝置下，始終能夠提供必需之密封，防止易燃氣體逸出，特別是氧氣。在插入頭8抵緊環階37處實現一密封區。第二密封區及第三密封區位於O形環29及31區。第四密封區在支撐環22迫緊在連接部18及母部19之前緣時產生，而第五密封區由密封面12、13及環形面39構成。這在供應槍保持器2與安全管3及同樣在供應槍軟管6之間始終產生一最佳之安全連接。
所有說明之特徵，以及由圖式中可讀出之特徵，皆視為本發明之單獨或結合之特徵。
1‧‧‧氧氣供應槍
2‧‧‧供應槍保持器
3‧‧‧安全管
4‧‧‧聯結裝置
5‧‧‧聯結裝置
6‧‧‧供應槍軟管
8‧‧‧4之插入頭
9‧‧‧管線出口螺母
10‧‧‧8之安全塊
11‧‧‧9之安全塊
12‧‧‧10之密封面
13‧‧‧18之密封面
14‧‧‧螺紋
15‧‧‧環形密封
18‧‧‧2之連接部
19‧‧‧如18之母部
20‧‧‧位於2上之外螺紋
21‧‧‧位於9上之內螺紋
22‧‧‧位於8上之支撐環
23‧‧‧內面
25‧‧‧在22(第4密封區)上之密封面
26‧‧‧18之自由端
28‧‧‧15之環槽1
29‧‧‧O形環(第2密封區)
30‧‧‧15之環槽2
31‧‧‧O形環(第3密封區)
32‧‧‧無遮蔽之密封面
33‧‧‧被O形環遮蔽之密封面
35‧‧‧18之相對連接塊
36‧‧‧18之最深處
37‧‧‧環階(第1密封區)
39‧‧‧環形面
40‧‧‧安全軸
41‧‧‧螺紋數
42‧‧‧螺紋數
48‧‧‧25之面底
49‧‧‧25之斜面
50‧‧‧密封緣
52‧‧‧22之外緣
以下將根據圖式中之較佳實施例對本發明之其他細節及優點作進一步說明。圖中所示為：圖1 切過一供應槍保持器之截面圖，其中尚未聯結安全管，圖2 如圖1所示之截面圖，具有聯結之安全管，圖3 一切出放大圖，顯示圖1中聯結裝置在聯結前之情形，圖4 一切出放大圖，顯示圖2中聯結裝置在聯結後之情形，圖5 一安全管之放大截面圖，其中具有後退之管線出口螺母，及圖6 一截面圖，顯示具有密封緣，產生另一密封區之情形。
2‧‧‧供應槍保持器
3‧‧‧安全管
4‧‧‧聯結裝置
5‧‧‧聯結裝置
6‧‧‧供應槍軟管
8‧‧‧4之插入頭
9‧‧‧管線出口螺母
10‧‧‧8之安全塊
11‧‧‧9之安全塊
35‧‧‧18之相對連接塊
39‧‧‧環形面
40‧‧‧安全軸

Claims (14)

  1. 一種多重保險之聯結裝置(4)，用於聯結一供應槍保持器(2)及一安全管(3)，該供應槍保持器(2)設計成一閥，係用以保持氧氣(1)及其他易燃氣體且將該氣體注入鋼融液之導管，而該安全管(3)設於供應槍保持器(2)及一通往供應器之供應槍軟管(6)之間或直接與供應器連接，其特徵為，安全管(3)具有一可插入供應槍保持器(2)連接部(18)之插入頭(8)，其以一可螺合在供應槍保持器(2)上之管線出口螺母(9)構成聯結裝置(4)，而連接部(18)、管線出口螺母(9)及插入頭(8)增加一段安全塊(10、11)之長度，該增加之長度容許進一步深入連接部(18)，且使得即使在管線出口螺母(9)螺合鬆弛情況下仍可確保密封作用，其一方面配有一密封面(12、13)，該密封面具有至少一密封供應槍保持器(2)之環形密封(15)，且另一方面配有一加長之螺紋(14)，該環形密封(15)配置給連接部(18)之自由端(26)。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之聯結裝置，其特徵為，該供應槍保持器(2)之連接部(18)作為加長之母部(19)，且經由此在對應之加長及作為父部之安全管(3)或供應槍軟管(6)之插入頭(8)上形成摩擦式環形密封(15)。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之聯結裝置，其特徵為，作為插入頭(8)之安全管(3)之父部配有管線出口螺母(9)，其具有一內螺紋(21)，與供應槍保持器(2)之外螺紋(20)對應。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述之聯結裝置，其特徵為，插入頭(8)具有一支撐環(22)，供應槍保持器(2)之連接部(18)之自由端(26)可經由可在其外螺紋(20)上移動之管線出口 螺母(9)按壓在該支撐環作為密封面(25)之內側。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述之聯結裝置，其特徵為，環形密封(15)由二設於保持距離之環槽(28、30)內之O形環(29、31)構成。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述之聯結裝置，其特徵為，插入頭(8)具有一無遮蔽密封面(32)，突出於環形密封(15)之O形環(29、31)之外，並以被O形環(29、31)遮蔽之密封面(33)之兩倍大為佳。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述之聯結裝置，其特徵為，安全管(3)之一相對連接部(35)，與在供應槍保持器(2)上向著安全管(3)之連接部(18)，構造相同。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述之聯結裝置，其特徵為，在供應槍保持器(2)之連接部(18)最深處(36)形成一環階(37)，同時作為插入頭(8)之擋止面。
  9. 根據申請專利範圍第1項所述之聯結裝置，其特徵為，管線出口螺母(9)具有十至二十之螺紋數(41、42)。
  10. 根據申請專利範圍第1項所述之聯結裝置，其特徵為，管線出口螺母(9)由黃銅製成，而插入頭(8)及其餘安全管(3)由不銹鋼製成。
  11. 根據申請專利範圍第1項所述之聯結裝置，其特徵為，安全管(3)之插入頭(8)及供應槍保持器(2)之母部(19)共同形成一安全軸(40)，具有一連續之密封環形面(39)。
  12. 根據申請專利範圍第4項所述之聯結裝置，其特徵為，密封面(25)在支撐環(22)上構成金屬密封。
  13. 根據申請專利範圍第12項所述之聯結裝置，其特徵為，作為金屬密封之密封面(25)由面底(48)向外斜伸，且對垂直線 具有5°之傾角。
  14. 根據申請專利範圍第4項所述之聯結裝置，其特徵為，密封面(25)具有一斜面(49)，在接近支撐環(22)之外緣(52)前終止，形成一密封緣(50)。
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