专利名称：加注阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加注阀。确切地说，本发明涉及一种促进液体流入储罐并在浮子升高时瞬时关闭的导阀控制式容器阀。
浮子控制式贮液器加注阀是众所周知的。但是，传统的加注阀遇到了若干问题。贮液器加注阀通常被用于控制接收来自市政供水厂的水的供水容器或贮水槽的充水工作。在许多情况下，只可以在特定时期内填充贮水器，这就要求尽可能快速地充满贮水器。已知加注阀的一个缺点是加注阀在浮子接近充满线时会减缓液流。尤其是当贮水器具有大表面积时，这可能明显地延长完全充满贮水器所需的时间。
本发明通过提供一种液压机械联合式加注阀而克服了现有技术中的加注阀所具有的缺陷，从而可在短时间内高效地充满容器如贮水器。
本发明的加注阀意图通过在加注阀中联合利用机械特征和液压特征来控制尽可能快速而高效地充满贮液容器的工作。该加注阀包括一个具有流入口和流出口且其中装有阀件的阀壳。在阀壳内装有一个具有其外径小于阀壳内径的大致为管形结构的液流控制外罩，用以促进液体经过该外罩而流向在外罩上形成的液流口。在外罩的内表面上形成至少一条导流槽。一个包括一个轴向阀杆和一个可移动地装在阀杆上的阀头的阀组件可相互对应地设置在外罩和阀壳内。阀杆与一个可根据容器内的液面高度而致动的浮子臂机械连接。阀杆的一个加长头部与阀头配合以便有选择地封闭该阀头的一个轴向流道。阀头包括一个与外罩内表面和阀壳配合以便控制液流的密封环和一个伸向阀出口并构成轴向流道的加长鼻。
当浮子臂升高时，阀杆和阀头被拉向阀壳内的一个关闭位置，由此防止了液体流过。但是，在外罩内表面上形成的纵向槽允许液体渗过阀头，以便在外罩内形成阀头的背液压。当容器内的水平面降低时，浮子和浮子臂将使杆头向下离开阀头，由此降低阀头一侧的压力。这种降压使阀头所受的总作用力反向，由此使阀头离开阀座并允许液体以全流量流过加注阀。随着浮子臂的升高，任何施加于阀杆上的机械拉力将被消除，由此允许在阀头两侧存在压差，以便一旦容器已被填充到预定量就几乎瞬时地关闭加注阀。于是，本发明的加注阀利用了液压和机械的联合系统来控制经过加注阀的液流。
根据以下结合附图的具体描述，本发明的其它目的、特征和优点将变得一清二楚。
当结合附图来阅读对本发明优选实施例的具体描述时，将更透彻地理解本发明。在这些附图中，相同的参考标记表示相同的部件。
图1是浮子处于升高位置而阀处于关闭状态时本发明的加注阀的横截面视图；图2是浮子下降而阀处于完全开启状态时加注阀的横截面视图；图3是处于关闭状态的加注阀的放大横截面视图；图4是浮子臂向下且加注阀处于中间开启状态时的放大横截面视图；图5是处于全开启状态的加注阀的放大横截面视图；以及图6是加注阀的分解视图。
参见图1、2，图中示出了一个实施本发明的且用于控制贮液容器12如贮水器或其它贮槽的填充工作的加注阀10。加注阀10与一个可以向加注阀10提供连续的或间断的液体供应的供液管路14流体连通。根据公知原理，加注阀10是由一个安装在浮子臂18上的浮子16控制的，所述浮子臂在水平面变化时移动以便控制加注阀10。图1示出了处于升高的关闭位置的浮子16，而图2示出了处于下降的开启位置的浮子16。但是，以下将更具体地描述加注阀10的工作。
本发明的加注阀10包括一个阀壳20，该阀壳包括配合的第一阀壳部分22和第二阀壳部分24，这两个阀壳部分分别包括一个与供应管路14连通的流入口26和一个与容器12连通的流出口28。阀壳20形成了一个其中设有阀组件的内腔30。内腔30包括一个阀座32。在一个优选实施例中，阀座32是由一个与阀壳20的流出口28相连的环形凸缘34构成的。
在内腔30中设有一个外罩36。外罩36包括保持外罩36在内腔30中的位置的腿38。外罩36包括一个使液流经过外罩36的第一锥形端40和一个安置阀件的第二开口端42。根据本发明，在第二端42附近有许多允许液体流入外罩36的开口44。至少一条纵向槽46成型于外罩36的内表面上以允许液体渗流过阀组件50。随后将描述这种渗流过程。
为了控制液体流经加注阀10，阀组件50相互对应地被安置在外罩36和阀壳20内。阀组件50包括有选择地相对阀座32密封以防止液体流向出口28的阀头52。为了改变受阀壳20内的液压影响的表面积，阀头52具有一个加长鼻54。在阀头52上装有一个外密封环56以便相对阀座32密封，在阀头52的轴的附近则安置一个内密封环58。具有加长鼻54的阀头52具有一个容纳阀杆62的轴向通孔60。阀杆62包括一个杆头64和一个与浮子臂18机械相连的细长体66。杆头64被构造成有选择地且密封地与阀头52的内密封环58配合。
加注阀10的动作控制着以最大液流填充容器12，直到容器12接近充满状态，随后使加注阀10瞬时关闭。另外，外罩36的作用是减少可能最终堵塞加注阀10或降低阀的效率的大碎片的滤网。加注阀10通过附图所示的步骤工作，从而它首先防止了液体流向容器12，随后控制容器12的填充，并且一旦液面已经达到预定水平线，就关闭加注阀10。
图3所示的处于关闭状态的加注阀10防止了液体经阀壳30流向流出口28和容器。浮子16和浮子臂18被升高。与浮子臂18相连的阀杆62无法收回到内腔30中，由此相对阀座32固定住了阀头52。经过外罩36的开口44且流过阀座32的液流被阀头32堵住(见图3)。在外罩36的内表面上形成的纵向槽46允许液体渗过阀头52，进入在阀头52上游的内腔30。这在阀头52后面产生了一个压力，由此使加注阀10处于关闭状态。由于在阀头52的上游侧上承受背压的阀头52的表面积大于在阀座32的环形凸缘34外的表面积，所以这个背压将始终使阀头52相对阀座32密封。外密封环56也起到了清除器的作用，它可除去可能在阀头52在外罩36内移动时堵塞槽46的所有碎片。
当使用容器12内的贮藏液体时，水平面将降低，这致使浮子16向下移动且浮子臂18向下转动(图4)。当浮子臂18向下转动时，阀杆62将离开阀头52地移向阀的流入口26。杆头64远离阀头52的移动将开启轴向通孔60，从而释放阀头52后的背压。经过外罩36的开口44的液压现在将足以将阀头52推离阀座(图5)，由此允许液体经加注阀10全部流入容器12。纵向槽46将继续允许液体渗流向阀头52的上游侧。与在阀头52后面的液压相比，带加长鼻54的阀头52的结构改变了阀头52所受的下游液压。这特别适用于经过环形凸缘34而对阀头52下游侧的较少部分施加压力的液体。
所有液体流过导流式加注阀10将缩短容器12的充液时间，这是因为阀头52一直处于开启状态，直到容器12充满为止。这与已知的逐步关闭因而由于使经过阀的液流减少成涓流以致延长了充液所需时间的加注阀形成了鲜明的对比。当浮子臂18向上转动时，将相对阀头52拉动杆头64，由此关闭了轴向通孔60。通过纵向槽60渗向阀头52的上游侧的液体将产生液压。浮子臂18不是相对阀座32完全地拉动阀头52，而是允许阀头在阀头52的上游侧所受的液压一旦大于阀头52的出口侧上的压力时马上移向阀座32。阀头52所受的压力特别是通过阀头52的下游侧的结构得到控制，其中与比较连续的阀头52的上游侧相比，在下游侧直接受到液压作用的表面积较小。一旦外罩内的液压克服了作用于阀头52出口侧上的液压，阀头52将马上被推离阀座32并瞬时使液流无法近似全流量地流动。浮子16和浮子臂18将处于其升高位置上且杆头64将相对阀头52被密封住。
浮子机构的一个附加特征是浮子臂18的加长尾19，它在阀壳20上延伸了一段明显长度。这个附加长度延缓了浮子臂18在调节浮子16的过程中的逆转。浮子臂18所受的向上拉力将施加在杆销66上。如果在杆销66上施加了足够的拉力，则杆销66可能被拉离杆头64，由此使阀散架。浮子臂尾19与阀壳20的顶部接合，由此防止了对杆销66施加过大的拉力。
只是为了理解清楚起见而给出了以上的具体描述而不应该将上述具体描述理解为是对本发明的不必要的限制，这是因为对于本领域中的普通技术人员来说，显然可以在不脱离后续权利要求书的范围和精神的情况下对本发明作出一些改动。
权利要求
1．一种加注阀，它包括一个带有一个阀座的阀壳；用于垂直移动的浮子机构；其一端与所述浮子机构相连而其另一端与所述阀壳可转动地相连的致动机构；以及一个可移动地安装在所述阀壳中且在关闭状态下位于所述阀座上的阀组件，所述阀组件包括一个阀头和一个具有一第一端和一第二端的阀杆，所述第一端与所述阀头接合，而所述第二端与所述致动机构相连，其特征在于，当所述浮子机构垂直下移时，所述致动机构与所述阀杆的所述第二端接合并将阀杆向内推入所述阀壳中，由此促进了所述阀头离开所述阀座并开启所述加注阀。
2．如权利要求1所述的加注阀，其特征在于，所述阀杆具有一个在所述第二端附近穿透阀杆延伸的孔。
3．如权利要求2所述的加注阀，其特征在于，所述阀杆的所述孔具有一第一孔壁和一第二孔壁，所述致动机构穿过这个孔。
4．如权利要求3所述的加注阀，其特征在于，当所述浮子下移时，所述致动机构触及所述第一孔壁并使所述阀杆移向一个开启位置。
5．如权利要求3所述的加注阀，其特征在于，当所述浮子上移时，所述致动机构触及所述第二孔壁并使所述阀杆带着所述阀头地移向关闭位置。
6．如权利要求1所述的加注阀，其特征在于，所述阀头包括一个轴向通孔，所述阀杆的第一端有选择地密封该阀头的所述通孔，以便有选择地防止液流经过所述阀头。
7．如权利要求6所述的加注阀，其特征在于，所述阀头包括一个伸向所述阀壳的一个出口端的鼻部，所述轴向通孔穿过所述鼻部。
8．如权利要求1所述的加注阀，其特征在于，它还包括一个设置在所述阀壳内并包围所述阀组件的外罩机构，所述阀头可以在所述外罩机构内且在所述关闭位置和一个开启位置之间相对移动，从而控制经过所述加注阀的液流。
9．如权利要求8所述的加注阀，其特征在于，所述外罩机构包括用于使液体流经所述阀头以便有选择地增大将该阀头推向所述阀座的阀头后液压的机构。
10．如权利要求9所述的加注阀，其特征在于，所述外罩机构包括一个设置在所述阀壳内并且具有至少一个液流口的外罩，所述阀头密封地与所述外罩的内表面接合。
11．如权利要求10所述的加注阀，其特征在于，为了帮助液流经过所述阀头，所述的用于使液体流经所述阀头的机构包括至少一条成型于所述外罩的内表面上的纵向槽。
12．一种用于控制贮液容器的有选择充液工作的加注阀，该加注阀包括一个具有一个流入口、一个流出口、一个设置在该流入口和流出口之间的腔和一个成型于其中的阀座的阀壳；用于指示容器内的液面高度的浮子机构，该浮子机构包括一个与所述阀壳相连的致动臂；一个设置在所述腔内用以使液体流过所述阀座的外罩；一个在所述外罩内可移动地设置于一个开启位置和一个位于所述阀座上的关闭位置之间的阀组件，该阀组件包括一个阀头和一个具有一第一端和一第二端的阀杆，该阀杆的第一端与所述阀头相接合，该阀杆的第二端与所述浮子机构的致动臂相连，所述阀头与所述外罩的内表面密封地接合；用于使液体经所述阀头流入所述外罩并在所述阀头的上游侧上形成一个背液压以帮助所述阀头相对所述阀座移动的机构；以及有选择地允许液体流经所述阀头的控制器。
13．如权利要求12所述的加注阀，其特征在于，为了使液体流到所述阀头的后面以便增大所述外罩内的液压，所述的用于使液体流经所述阀头的机构包括至少一条成型于所述外罩内表面上的纵向槽。
14．如权利要求13所述的加注阀，其特征在于，所述控制器包括一个在所述阀头上形成的轴向通孔，所述阀杆的第一端具有一个用于有选择地密封所述阀头的通孔的杆头。
15．如权利要求13所述的加注阀，其特征在于，所述外罩设有许多在所述阀座上游的液流口，用于使液体流向设置在所述外罩内的阀头，当所述阀组件开启时，液体流过所述液流口并经所述阀座流向所述加注阀的出口。
16．如权利要求14所述的加注阀，其特征在于，所述阀头包括一个伸向所述阀壳的出口的鼻部，所述轴向通孔穿过所述鼻部。
17．如权利要求16所述的加注阀，其特征在于，所述阀杆的第二端包括与所述致动臂接合的环件，从而所述致动臂的移动在第一位置和第二位置之间推动所述阀杆。
全文摘要
本发明涉及一种用于控制贮液容器如贮水器的充液工作的加注阀。此加注阀通过使最大液流量经过该阀直到容器被充满时瞬时关闭加注阀而缩短了容器的充液时间。此加注阀包括一个装在一个与一个用于决定容器内的液面高度的浮子臂相连的阀杆上的移动阀头。阀头设置在一个具有使液流经过阀头而在阀头后产生背压的槽的外罩内。阀杆封柱了经过阀头的流道,所述阀头在阀启闭时用作导阀。
文档编号B67C3/28GK1222482SQ9812557
公开日1999年7月14日 申请日期1998年12月17日 优先权日1998年12月17日
发明者阿莫斯·吉尔 申请人:铜制品制造公司