溢出防护机构的制作方法

文档序号:15103542发布日期:2018-08-04 16:19阅读:145来源:国知局

溢出防护机构主要需要用来可靠地把液化气体或其它液体蓄存在罐容器中,以便在装填罐容器时限制液位高度,进而限制罐中的最大质量,由此可以独立于环境影响(温度、阳光照射等)持久地保证可靠的蓄存。

对此非常普遍地已知一些具有浮子的溢出防护机构,该浮子直接通过连接部件与封闭件连接。通过装填罐容器,随着液位的持续升高,浮子向上移动,由此使得与浮子耦接的封闭件移动至封闭装填开口的位置。在到达事先确定好的液位时,利用封闭件将装填开口完全封闭,由此禁止进一步装填,进而停止装填过程。这种溢出防护机构例如由专利US 2010/0288774 A1已知。

还已知一些溢出防护机构,其由管状的壳体构成,且具有圆柱形的浮子,其中,浮子的直径小于管状壳体的直径。基于此,溢出防护机构可以从外部安装在任意的罐容器中,该罐容器带有相应的紧固部例如法兰。这种溢出防护机构例如由专利FR 2 476 790已知。在FR 2 476 790中公开的溢出防护机构的管状的壳体具有装填开口,该装填开口根据在罐容器中产生的液位,在浮子的触发下,可借助可移动地安置在壳体中的封闭件予以封闭。封闭件和壳体形成了空腔,其中,流入到罐容器中的液体的一部分持续地被分流,并流入到空腔中。该空腔具有泄流部,汇集在空腔中的液体可以经由该泄流部流出。在到达一定的、事先调节好的液位时,浮子把空腔的泄流部封闭,由此持续地填充空腔,并在超过其最大液位时把可移动地安置在壳体中的封闭件朝向罐装填开口顶压,进而停止装填过程。另一个这种溢出防护机构由专利US 4,313,459已知。在专利US 4,313,459中公开的装填防护机构由标准操作阀构成,在该标准操作阀上借助螺纹安置了溢出防护单元。标准操作阀在此用作装填软管的接头,其中,借助于安置在其上的手轮,也可以手动地直接借助阀来中断装填过程。装填防护机构主要由带盲孔的圆柱体构成,该盲孔直接与标准操作阀连接,并借助于安置在圆柱体表面上的下面的和上面的开口与罐容器内腔连通。在到达一定的事先调节好的液位时,通过浮子使得套筒沿圆柱体移动,由此在套管与圆柱体之间产生空腔。如果套筒覆盖了下面的开口,就会有一部分液体涌进空腔,由此通过液体的装填压力,套筒无需浮子的进一步动作就沿着圆柱体的余下的表面移动,并且也覆盖了套筒的上面的开口。因此,液体可以经由其流入到罐中的所有开口都被套筒覆盖,并且装填过程结束。如果标准操作阀关闭,空腔中的压力就会下降,先前压紧的弹簧又向下顶压浮子。

对于由现有技术已知的设计而言,已表明不利的是,溢出防护机构大多只有渐次的关闭进程,由此在使用这种溢出防护机构时通常无法得到溢出防护机构关闭的清晰的信号。此外,在装填罐容器时,特别是对于水平延展距离长、但竖直延展距离短的罐容器而言,由于渐次的关闭过程,出现了较长的装填时间。另外,这种已知的溢出防护机构容易发生故障,因为圆柱形的浮子容易卡住或卡死。由此产生了浮子未可靠地触发或者根本就未触发的危险,结果出现了增大的蒸发损失。

本发明的目的在于,形成一种溢出防护机构,其由于其简单的构造而使得罐容器的寿命保持较长,并且其在到达最大的罐装填度时立即封闭装填管路,由此可靠地防止了罐容器的溢出。

根据本发明,所提出的该目的通过一种具有权利要求1和权利要求10的特征的溢出防护机构得以实现。从属权利要求涉及本发明的其它特别有利的设计。

本发明的溢出防护机构具有至少一个操纵部件,并且,触发机构由至少一个锁定部件构成,其中,浮子通过至少一个操纵部件作用到至少一个锁定部件上。在壳体的外表面上构造了引导件。至少一个操纵部件可以由管节段构成,该管节段套到壳体上,被引导件引导,并利用其内表面的变化的轮廓作用到至少一个锁定部件上。操纵部件也可以由至少一个杆件构成,该杆件在重力负载下或者在弹簧负载下作用到至少一个锁定部件上,其中,浮子相对于杆件可相对移动。

利用本发明的溢出防护机构,可以实现突然地且可靠地停止装填用于蓄存液化气体的罐容器。通过在装填罐容器时上升的液位,一旦到达罐容器的先前调节好的最大装填容积,便由浮子触发一种触发机构。在这种情况下,被液化气体冲流的、位于装填路径中的封闭件,被触发机构松开,该封闭件通过流动的流体的压力突然被投射到使得装填路径封闭的封闭位置。装填路径相关地规定了流体在其由装填管路经由溢出防护机构流入到罐容器中时所处的行程。突然停止装填具有如下优点:溢出防护机构或触发机构被触发时的时间点例如可以由传感器或者相应的信号检测机构予以精确地检测。这可以例如通过装填管路上的压力传感器进行。此外,通过溢出防护机构的根据本发明的设计,得到了如下优点:通过突然停止装填,整个通流横截面得以保持不变,直至装填过程结束,由此装罐过程不会出现不必要的延长。

通过溢出防护机构的根据本发明的结构设计,还得到了如下优点:即使在例如由于制动或加速过程而在LKW罐中晃动的液体所致的振动、急剧加速或轻微撞击情况下,也能预防溢出防护机构受损,并且在车辆静止时立即又完全能够使用该溢出防护机构。

相关地,壳体特别有利地管状地构造,并由特种钢制成。通过采用特种钢,可以毫无问题地使得壳体与罐容器的其它部分接合,因为这些部分在优选的应用领域中,例如在蓄存液化气体或者也在食品工业中,通常由特种钢制成。

优选地,封闭件阀形地构造,且具有支撑面,其中,管状的壳体具有在壳体中开设的阀座。由此得到了如下优点:在封闭件位于封闭位置时,阀座和支撑面通过在装填管路中产生的压力而紧密地贴靠,因而可以实现特别好的密封。相关地,封闭件有利地由黄铜制成,由此实现防止阀泄漏的特别好的可靠性。黄铜不仅具有很好的密封特性,而且黄铜具有很好的加工特性和特别好的滑动特性。基于此,无需设置润滑物即可把封闭件可移动地安置在引导件中,该引导件直接安置在壳体中。在壳体由特种钢构成且封闭件由黄铜构成的情况下,已表明进一步有利的是,黄铜和特种钢不易于冷焊接。为了进一步提高壳体与封闭件之间的密封效果,存在如下可行方案:考虑采用其它材料比如橡胶圈作为形成密封面的部件。这样就能例如把橡胶的阀座圈装配到壳体中。

在一种特别廉价的设计变型中,触发机构由多个接合杆件构成,这些接合杆件可转动地安置在壳体上,分别借助在其上构造的接合凸块接合到封闭件中,并把封闭件保持在使得装填路径开通的打开位置,或者在达到罐容器的最大的装填量时在浮子的触发下松开封闭件。有利地,接合杆件尽可能轻便且刚性地构造。基于此,接合杆件优选由铝制成。

浮子通过至少一个操纵部件与触发机构耦接。触发机构可以由滚珠或销形式的锁定部件构成,封闭件具有至少一个内凹,例如圆形槽,当封闭件位于封闭位置时,锁定部件接合到所述内凹中。由此可以实现封闭件、触发机构、操纵部件和浮子之间的摩擦很小的耦接。根据本发明,至少一个操纵部件由一个管节段或多个杆件构成。在另一种设计变型中,至少一个操纵部件由多个相互嵌套的杆件或杆棒构成,由此可独立于壳体的位置将浮子设置在罐容器中。这虽然提高了制造技术的成本,却在振动或急剧加速时降低了构件特别是触发机构的机械负载。

有益地,在本发明的一种变型中,溢出防护机构具有耐压的且封闭的浮子。在该设计中,耐压的、封闭的浮子也会遭受高的超压或急剧变化的压力,而不会使得浮子出现变形。有利地,根据本发明的罐装填阀具有环形的浮子。环形的浮子提供了与蓄存液体的密度的关联性小的优点,因为这种浮子形状具有平坦的结构,且其基本面大于其结构高度。由此保证环形的浮子根据蓄存液体的液位基本上成比例地移位。视使用目的和液体而定,可以采用具有一个空腔或多个空腔的浮子。由此例如也可以考虑采用海绵或多孔的材料。

在本发明的另一种替代的变型中,对于罐装填阀来说,浮子至少局部地开口。例如,这种浮子具有一些向下开口或者在浮子底面上开口的部段。

在一种优选的设计变型中,浮子沿轴向方向可移动地安置,由此避免浮子不经意地卡住或卡死,由此可以保证罐装填阀的溢出防护机构的尽可能无干扰的工作。对于环形的浮子而言,该浮子例如相对于管状的壳体同轴地布置,并通过操纵部件或相应的其它部件例如各种不同的引导件沿着壳体引导。特别有益地,对于罐装填阀来说,根据本发明在管状的壳体上构造下面的和上面的止挡,由此限制浮子相对于壳体的移位。下止挡有利地构造在管状的壳体上,并且形成一种止挡,在触发机构位于接合位置时至少一个操纵部件和/或浮子靠置在该止挡上。有利地,管状的壳体在安装位置在其纵轴线竖直的情况下设置在罐容器中,由此至少一个操纵部件和/或浮子基于重力而靠置在下止挡上。如果溢出防护机构、进而管状的壳体设置在罐容器中的任一位置,则有利地借助弹性力将触发机构或浮子保持在下止挡上的接合位置,所述弹性力小于浮子的上升力。上止挡是这样一种止挡,在触发机构位于松开位置时,至少一个操纵部件和/或浮子靠置在该止挡上。

特别有利地,对于根据本发明的罐装填阀,浮子和与其耦接的触发机构或与其耦接的操纵部件调节罐容器内腔中的液位,在该液位,封闭机构将封闭件松开。在达到罐容器的最大装填量时的液位,在下面称为触发水平。

下面借助附图示范性地详述本发明的溢出防护机构的其它有利的设计。

图1为本发明的溢出防护机构的一种设计变型的竖直剖视图,其带有由管节段构成的操纵部件,其中,封闭件位于使得装填路径开通的打开位置,触发机构位于接合位置;

图2为根据图1的本发明的溢出防护机构的所述设计变型的竖直剖视图,其中,封闭件位于使得装填路径封闭的封闭位置,其中,触发机构位于松开位置;

图3为本发明的溢出防护机构的另一种设计变型的竖直剖视图,其中,操纵部件由杆件构成;

图4为本发明的溢出防护机构的另一种设计变型的竖直剖视图,其中,操纵部件由杆件构成;

图5为本发明的溢出防护机构的另一种设计变型的竖直剖视图,其带有由管节段构成的操纵部件,该管节段具有捕获部件,其中,封闭件位于使得装填路径开通的打开位置,触发机构位于接合位置;

图6为根据图5的本发明的溢出防护机构的所述设计变型的竖直剖视图,其中,封闭件位于使得装填路径封闭的封闭位置,其中,触发机构位于松开位置。

图1和图2示出罐容器102中的溢出防护机构101的第一种根据本发明的设计变型,其包括管状的壳体103,该管状的壳体103在其一端具有入口104,并在其另一端具有出口105。在入口104中构造了内螺纹106,管状的间隔保持件107拧入到所述内螺纹中。在间隔保持件107上可借助未示出的罐耦接件耦接未示出的装填管路,用于将例如液化的气体装罐或输入。此外,在间隔保持件107上构造了流通位置108。与出口105邻接地,在管状的壳体103内部构造了阀引导件109,其具有与出口105大致相同的直径。在管状的壳体103中由阀引导件109和入口104的不同直径形成的凸肩被构造成阀座110。在阀引导件109的区域中,在管状的壳体103内,优选以相同距离分布地,设置了用于锁定部件的凹缺111,这些锁定部件在所示设计变型中被构造成滚珠112。因此在该设计变型中,这些滚珠112形成了触发机构,且可以在接合位置与松开位置之间移位。视溢出防护机构101的使用目的而定,可以采用不同数量的滚珠112。例如有益的是,相比于低密度的液体,针对高密度的液体采用更多的滚珠112。也可以有利的是,视使用目的而定,采用不同材料的滚珠112。在图1和2所示的设计变型中,滚珠112优选由铝制成,其表面经过抛光,以便保证尽可能好的滑动特性。在管状的壳体103的阀引导件109中,可移动地相对于管状的壳体103的纵轴线同轴地安置了阀形的封闭件113。阀形的封闭件113包括阀盘114和阀杆115,其中,在阀杆115中,相对于封闭件113的纵轴线同轴地构造了盲孔116。在阀杆115的表面上构造了与盲孔116连通的装填开口117。此外,在阀杆115的表面上开设了圆形槽118。管状的壳体103的外表面在阀引导件109的高度上用作操纵部件的引导件119,该操纵部件由管节段120构成,该管节段在其内表面上具有变化的轮廓121。管节段120可轴向移动地安置在管状的壳体103上,其中,轴向的移动间隙空间被上面的止挡122和下面的止挡123限定。在管节段120上耦接着环形的浮子124。管节段120有利地尽量轻便地设计,由此需要更小的力,以便使得该管节段轴向地沿着管状的壳体103移动。因此,基于良好的可加工性,管节段120优选由铝制成。

在图1和图2所示的设计变型中,溢出防护机构101竖直布置在罐容器102中地安置。如果液位低于触发水平,则管节段120由于重力而靠置在下面的止挡123上,滚珠112被管节段120压入到封闭件113的圆形槽118中—触发机构位于接合位置。规定在达到罐容器103的最大设定装填量时产生的液位为触发水平。如果开始了装填过程,液化的气体就沿着装填路径126流入到罐容器102中,其中,位于接合位置的滚珠112接合到封闭件113的环形槽118中,并使得该封闭件在支撑于管状的壳体103上的情况下,克服由液化气体的装填压力产生的、作用到阀盘114上的力,而保持在将装填路径126开通的打开位置。装填路径126通过流动的液体而形成,所述液体在装填时,经由未示出的罐耦接件、间隔保持件107、间隔保持件107中的流通位置108、封闭件113的装填开口117、封闭件113的盲孔116和出口105,流入到罐容器102中。装填路径126用图1中的线126表示。如果液位达到了触发水平,浮子124就会抬升,进而管节段120抬升。因此,基于管节段120的内表面的变化的轮廓121,滚珠112松开封闭件113,由此滚珠112被封闭件113向外压,该封闭件被投射至使得装填路径126封闭的封闭位置—触发机构位于松开位置。为此见图2。管状的壳体103中的阀座110和相应地在封闭件113上构造的支撑面125,在封闭位置紧密地相互贴靠,因而封闭装填路径126,并且停止装填过程。如果中断给溢出防护机构101供应液体,装填压力就会下降,封闭件113因作用到间隔保持件107的侧面127上的重力而下落到使得装填路径126开通的打开位置。如果试图再次装填,封闭件113就会立即又因装填压力而被投射至封闭位置,并重新停止装填过程。在相应地从罐容器102中取出液化气体的使得液位下降的量之后,浮子124才下降,进而管节段120下降,从而管节段120又靠置在下面的止挡123上,由此滚珠112又被压入到封闭件113的圆形槽118中。封闭件113因此又保持在使得装填路径126开通的打开位置,并且装填过程可以重新开始。

根据另一种设计变型,在中断给溢出防护机构101供应液体之后,封闭件113基于弹性力移动至使得装填路径126开通的打开位置。

根据另一种设计变型,在液位低于触发水平时,管节段120借助弹性力靠置在下面的止挡123上。

根据另一种设计变型,在阀盘114中开设了与盲孔116连通的卸载孔128。为了减少泄漏流量,并且为了保证突然封闭,卸载孔128的直径有利地很小。卸载孔128防止在装填管路封闭情况下,在位于封闭位置的封闭件113与未示出的罐耦接件之间夹带液化气体。代替卸载孔128,也可以设置过压阀。

图3示出罐容器102中的溢出防护机构301的另一种根据本发明的设计变型。不同于图1和2中所示的设计变型,在该设计变型中,至少一个操纵部件由多个杆件320构成。这些杆件320可转动地安置在上面的止挡322上,并通过凸块329顶压到锁定部件上,这些锁定部件在该设计变型中也构造成滚珠112。

如果液位低于触发水平,则环形的浮子124就由于重力而靠置在杆件320上,其中,环形的浮子124基于杆件320的造型将滚珠112保持在接合位置,由此将封闭件113保持在使得装填路径126开通的打开位置。视溢出防护机构301的使用目的而定,可以采用不同数量的滚珠112和杆件320,其中,有利地如图3中所示,每个杆件320都以其凸块329分别将滚珠112顶压到封闭件113的圆形槽118中。在该设计变型中,杆件320也形成了用于浮子124的下面的止挡323。如果罐容器102中的液位达到了触发水平,浮子124就会从该液位提升。浮子124因而松开杆件320,由此使得滚珠112不再压入到圆形槽118中,并且松开封闭件113。封闭件113被投射至封闭位置,并且停止装填过程。利用未示出的部件,可以防止滚珠112掉落出去。如果中断给溢出防护机构301供应液体,装填压力就会下降,封闭件113因作用到间隔保持件107的侧面127上的重力而下落到使得装填路径126开通的打开位置。如果液位因取出足够量的液化气体而再次下降,浮子124就会又靠置在杆件320上,由此又将滚珠112压入到位于打开位置的封闭件113的圆形槽118中。

根据另一种设计变型,封闭件113具有比较短小的阀杆115,由此封闭件113借助上边缘130在支撑于滚珠112上的情况下保持在打开位置。滚珠112在这种情况下通过略微向内锥形地收拢的凹缺111而受到防护,以免掉落到管状的壳体103中。

图4示出罐容器102中的溢出防护机构401的另一种根据本发明的设计变型。不同于图3中所示的设计变型,在液位低于触发水平时,滚珠112因杆件420的重力而压入到圆形槽118中,由此滚珠112位于接合位置,并且封闭件113保持在使得装填路径126开通的打开位置。在该变型中,杆件420也安置在上止挡422上,并借助安置在杆件420上的凸块429作用到滚珠112上。

如果液位低于触发水平,浮子124就基于重力而靠置在下止挡423上。下止挡423在该设计变型中构造成与壳体103固定地连接的环件。根据杠杆定律,杆件420的重力把滚珠112顶压到封闭件113的圆形槽118中,由此将该封闭件保持在使得装填路径126开通的打开位置。在到达触发水平时,浮子124使得杆件420抬升,由此封闭件113又被滚珠112松开,并被投射至封闭位置。通过未示出的上止挡,可以向上限制浮子124的行程,和/或防止滚珠112从管状的壳体103中掉落出来。如果中断给溢出防护机构401供应液体,装填压力就会下降,封闭件113因作用到间隔保持件107的侧面127上的重力而下落到使得装填路径126开通的打开位置。如果液位通过取出足够量的液化气体又下降一定程度,致使浮子124不再位于杆件420处,则杆件420的重力将滚珠112又压入到位于打开位置的封闭件113的圆形槽118中,由此保持住所述封闭件。

根据另一种设计变型,下止挡423由多个围绕管状的壳体103以相同的间距分布的杆棒构成,其中,每一个杆棒都分别与杆件420连接。由此得到如下优点:根据杠杆定律为了将封闭件113保持在打开位置而作用到滚珠112上的重力增大了,因为下止挡423和浮子124的重力累加给杆件420的重力。这种设计变型主要适合于大量流入的高密度液体流。

图5和6示出罐容器102中的溢出防护机构501的另一种根据本发明的设计变型。不同于图1和2中所示的设计变型,在该设计变型中,构造成管节段520的操纵部件并非通过浮子124轴向地沿着引导件119移动,而是通过可转动地安置在管节段520上的捕获部件131而移动。这些捕获部件131在此经过构造,从而可由浮子124使得它们在装填路径126中的位置与装填路径126外部的位置之间移位。在该设计变型中,下止挡523由固定地与壳体103连接的环件和壳体103上的轴凸肩构成,其中,轴凸肩用作管节段520的下止挡523,环件用作浮子的下止挡523。

在到达触发水平、进而达到最大容量时,浮子124使得捕获部件131移动到装填路径中(在图5的右半部中示出)。捕获部件131被流入到罐容器102中的液化气体捕获,并摆到出口105的中间,它们在这里相遇,并在出口105之后在一定程度上形成捕获屏罩(图6中示出)。通过在流动的液化气体中产生的压力,捕获屏罩向上移动,与捕获屏罩耦接的管节段520随之移动,由此滚珠112基于管节段520的内表面的变化的轮廓521而松开封闭件113。封闭件113通过流动的液化气体被投射至封闭位置,并且停止装罐。由于装填路径126中断,捕获部件131由于重力又往回摆动,并靠置于在液体上浮动的浮子124上。如果中断给溢出防护机构501供应液体,装填压力就会下降,封闭件113因作用到间隔保持件107的侧面127上的重力而下落到使得装填路径126开通的打开位置。由于重力,管节段520也向下滑动,由此又把滚珠112压入到圆形槽118中。由于捕获部件131因高液位而仍位于装填路径126中,再次试图装填使得管节段520重新抬升,进而松开封闭件113,由此防止再次装填。当液位通过取出足够量的液化气体而又下降一定程度,致使捕获部件131因其自重而移位至装填路径126之外的位置时,才可以重新装填罐容器102。

根据另一种设计变型,捕获部件131在装填路径126中断时借助弹性力又移位至贴靠到浮子124上的位置,此外在浮子124下降时移位至装填路径126之外的位置。

根据另一种设计变型,在封闭件位于使得装填路径126开通的打开位置时,管节段520借助弹性力移位至一个位置,在该位置,管节段520靠置在下止挡523上。

图1和图2、图3、图4和图5和图6中所示的设计变型可相互组合。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1