專利名稱：單穩(wěn)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對裝在一密閉容器中的氣體逐漸充氣，然后控制突然放氣的一種單穩(wěn)閥。
為了使粒狀物質(zhì)易于流動和/或防止形成凝結(jié)物，例如在水泥制造窯爐中，人們使用熟知的空氣槍裝置。
該裝置包括一容器，在該容器中加壓充入一定體積的氣體，然后該氣體周期性突然釋放，例如通過一氣嘴釋放，所發(fā)生的突燃可消除凝結(jié)物。
為了在第一階段往密閉容器里充氣和在第二階段從密閉容器里突然放氣，在密閉容器和噴嘴之間配置一單穩(wěn)閥，該單穩(wěn)閥控制氣體從密閉容器源和從密閉容器向噴嘴或其他裝置通過。
-這種典型的單穩(wěn)閥包括-一個給閥腔室劃定界限的閥體，閥腔室一邊有連到密閉容器上的進氣管道，另一邊有往出氣管道放氣的孔。
-一個裝在上述腔室里的活塞，該活塞在所謂關(guān)閉位置和所謂開通位置之間移動。在所謂關(guān)閉位置，該活塞的前面關(guān)閉出氣孔；在所謂開通位置，活塞前面遠離出氣孔，以便密閉容器里的氣體能夠通過出氣管道突然排出，該活塞一方面有將腔室分成一個前室和一個后室的凸緣，往活塞前面和出氣孔方向轉(zhuǎn)動的所謂“前面”的平面承受密閉容器中所盛氣體壓力，該壓力發(fā)展為使活塞后退并導致達到打開位置的一種所謂開通力。
另一方面，在后面和閥體之間，活塞限定了所謂后室，在后室中對活塞后面施加一種壓力，并發(fā)展為一種將活塞推向關(guān)閉位置的所謂關(guān)閉力。這種關(guān)閉力與開通力在模量上顯然相同，但方向相反。
-單穩(wěn)閥還包括在后室中突然降低壓力從而使活塞突然返回的一種裝置。
這些空氣槍的效率當然特別取決于密閉容器的體積和該容器中所含氣體的壓力，但同時也取決于密閉容器與出口管道連通的速度以及負荷損失的速度。
例如，人們熟悉一種閥(FR-A-2.660.395)，其活塞呈盆狀，這樣能夠減小重量，因此減小了活塞慣性，這樣能明顯地改善活塞后退的速度。
另外，盆狀的凹處可以安放小截面的滑槽，形成活塞導向裝置，因而相對于常規(guī)活塞而言能減小活塞長度。
為了突然降低后室中的壓力，該室的氣體應該快速排出。
為了達到這個目的，人們提出閥(FR-A-2.712.639)，這種閥包括-在連接后室和出口管道的排氣管道上有一只所謂主活門，該活門可在所謂關(guān)閉位置和排氣位置之間移動。該活門要求-一方面，在上述后室中的壓力指向所謂放氣位置，在該活門的前面發(fā)展成為一種所謂放氣力，-另一方，在所謂控制室里所含氣體壓力指向關(guān)閉位置，在活門的后面發(fā)展成一種所謂關(guān)閉力，以及-活塞和主活門分別返回到它們的閉合和關(guān)閉位置的裝置。
一個有壓力的氣源與該閥連接，并向控制室供氣，控制室通過所謂小截面供氣管道給后室供氣，該后室通過控制漏氣給密閉容器供氣。
因此，當給密閉容器充氣時，正是這種充氣壓力維持活塞和活門分別緊靠在它門的座上。
一只活門安放在有壓力氣源和閥之間。
為了使活塞移動，人們切斷有壓力氣體的供應，然后，通過上述分配器把控制室至少間接接連到大氣中去，以便壓力迅速降低，活門打開，讓后室中的氣體跑出。
后室中這種壓力的降低能夠使活塞后退，以便建立密閉容器與出氣管道之間的聯(lián)通。
這種連續(xù)動作能夠以相當小的控制壓力釋放很大體積的氣體。
釋放氣體所經(jīng)過的路程是彎曲的，不幸造成很大的負載損失。
在例子(FR-A-2.660.395)中，把密閉容器與閥連接在一起的進氣管道直徑基本不變，略小于活塞長度，面對活塞側(cè)壁，這種進氣管道是開通的。
這種進氣管道直徑不變，減小了從密閉容器到出氣管道流動的流體負荷損失。
人們還了解一種閥(US-4.201.362)，其閥門的開通是由兩只活門移動來控制的。
因此，這種閥包括-在把控制室至少間接連結(jié)到大氣中的所謂控制裝置管道上有一只二次活門，可以在關(guān)閉位置(包含在控制室里的氣體不能跑出)和排空位置(包含在控制室里的氣體可以跑出)之間活動。
-一件驅(qū)動裝置，可快速地把控制活門移動到排空位置，以及-一件控制活門的返回裝置，使其返回關(guān)閉位置。
在這種以階段控制的系統(tǒng)中，活塞返回速度還可以進一步改進，因此，能夠獲得更好的效率。
為此，本發(fā)明就是以上述類型的閥為目的設(shè)計出來的，其特征在于-排空管道的直截面所確定的面積至少是恒定的，甚至為了限制負荷損失，從后室向著出口管道面積有所增加，以及-主活門有小的慣性。
作為非限制性例證，參照下述附圖所進行描述，將能更好地理解本發(fā)明，附圖按照本發(fā)明表示一臺單穩(wěn)閥的縱向截面。
從圖上可以看到，單穩(wěn)

圖1包括-閥體2限定了腔室3，室3一邊有連接一密閉容器的一進氣管道4，另一邊有面向出氣管道6的出氣孔5。
-活塞7安裝在上述室3中，活塞在所謂有關(guān)閉位置和所謂開通位置之間移動。在關(guān)閉位置，該活塞7的前面7A堵塞出氣孔；在所謂開通位置，該前面離開出氣孔，密閉容器的氣體可以通過出氣管道突然排出，此活塞-一方面，帶有把室3分成一個前室和一個后室9的凸緣，凸緣面向活塞前方和出氣孔的所謂“前面”8A承受密閉容器中氣體的壓力，此壓力發(fā)展成一種所謂開通力，此力趨于使活塞后退并將活塞推向開通的位置，及-另一方面，在活塞后面8B和閥體之間限定出室9，在室9中，對活塞后部施加一種壓力，稱為關(guān)閉力，把活塞推向關(guān)閉位置，這種關(guān)閉力在模量上明顯與開通力相等，但方向相反，以及-在后室中突然降低壓力的裝置10，并引起活塞突然后退。
為了在后室中壓力突然降低，典型的閥還包括-在把后室9與出氣管道6連通的排空管道11上有一只所謂主活門12，該活門能在關(guān)閉位置和放氣位置之間活動，這種活門要求-一方面，由于在上述后室中占優(yōu)勢的壓力面向關(guān)閉位置，施加在該活門的前面上一種所謂放氣力，以及-另一方面，在所謂控制室13中所含氣體的壓力指向關(guān)閉位置，在活門的后面施加一種關(guān)閉力，把活門推向活門座，以及-一分別使活塞和主活門返回關(guān)閉和閉合位置的裝置14和15。
從外部氣源S來的加壓氣體直接注入后室9進行供氣，用分配器16進行控制。分配器16按照活塞凸緣出現(xiàn)的密封度水平所控制的漏氣與后室聯(lián)通。
閥包括-在把控制室至少間接連到大氣的所謂控制管道17上裝有一只上述二級控制級活門18，該活門可以在關(guān)閉位置(在此位置控制室13中的氣體不能跑出)和排空位置(在此位置控制室中的氣體能跑出)之間活動。
-一件驅(qū)動裝置19將控制活門快速移動到排空位置，-一件控制活門的返回裝置20，使其返回到關(guān)閉位置。
根據(jù)本發(fā)明，其特征在于，-排空管道11的直截面所確定的面積至少是恒定的，甚至從后室9到出氣管道6有所增加，以便限制負載損失，以及-主活門12具有小的慣性。
控制室13有小的體積，并通過小截面孔21與后室速通，使得后室和控制室有相同的壓力。
其優(yōu)點在于，在主活門上游的排空管道的11A段，稱上游段，具有新月形截面，環(huán)繞在此排空管道的下游段11B，下游段具有明顯的圓形截面，這兩段的截面面積相等。
主活門12是一隔膜活門，例如，剛性中心區(qū)構(gòu)成活門的活動部分，柔軟的外周區(qū)用于使活門就位。
也可使用金屬隔膜。
至少外周區(qū)的一部分承受后室中所含氣體的壓力。
排空管道的上游段位于后室的后部，而下游段在安放活塞的腔室側(cè)部。
能夠往控制室中注入氣體的孔21是在隔膜中實現(xiàn)的。
這樣的活門的使用能夠以很輕的金屬部件實現(xiàn)大截面的通行，輕的金屬元件有利于提高速度和減小的行程。
控制活門，例如可由一小活塞構(gòu)成，而小活塞在一電磁鐵產(chǎn)生的磁場作用下移動。
其優(yōu)點在于，在控制室中氣體的放出是在排空管道的下游段11B中進行的，使放氣時產(chǎn)生的噪聲，例如引入到爐子中，而不讓令人難受的噪聲引到外部。
其優(yōu)點在于，把密閉容器與安放活塞的閥體連接在一起的進氣管道4，在其全部長度上截面保持恒定，但幾何形狀在沿著管道的縱向軸線上的不同位置上變化，使得在管道與閥體之間的聯(lián)接處，這種直截面顯然呈橢圓形，小尺寸橢圓平行于活塞移動軸線。
這樣能夠把活塞明顯地縮短到橢圓的短軸值，從而減小行程而不產(chǎn)生那么多負荷損失。
制造這種閥的優(yōu)點還來源于閥組件的配置。
事實上，從氣源來的氣體注入是直接注入到活塞7的后面，而不是以常規(guī)方法用控制漏氣來完成。
這樣在充氣時就改善了對閥座的維護。
另一令人感興趣的方面是，帶有活塞導向裝置的部件與閥體一起限定了腔室，安放注入氣體的活門，并在后面安裝有控制活門。
這種安裝類型能夠容易地更換各部件而不必進行折卸一安裝多種操作。
權(quán)利要求
1.用來控制密閉容器中氣體的突然放氣用的單穩(wěn)閥包括-一個閥體(2)，限定了腔室(3)，閥體一方面有與密閉容器相連的進氣管道(4)，另一方面有面向出氣管道(6)的出氣孔(5)，-一只活塞(7)，安裝在上述室(3)中，能夠在關(guān)閉位置(該活塞的前面7A堵塞出氣孔)和開通位置(活塞的前面離開出氣孔，以便密閉容器中的氣體通過出氣管道突然排空)之間移動，該活塞-一方面，活塞有一個把室(3)分成前室和后室(9)的凸緣(8)，其前面(8A)面向活塞前面和出氣孔，這個前面(8A)承受密閉容器中氣體的壓力，這種壓力形成一種開通力，趨于使活塞后退并將活塞推到開通位置。-另一方面，在后面(8B)和閥體之間，限定了后室，在后室對活塞后面形成一種關(guān)閉力，將活塞推向關(guān)閉位置，這種關(guān)閉力在模量上顯然與開通力相等，但方向相反，為了突然降低后室中的壓力，這種閥通常還包括-在連接后室(9)和出氣管道(6)的排空管道(11)上有一主活門(12)，主活門能在關(guān)閉位置和放氣位置之間活動，這種主活門要求-一方面，在上述后室中占優(yōu)勢的壓力指向放氣位置，在該活門的前面形成一種放氣力，以及-另一方面，在控制室(13)中氣體的壓力指向關(guān)閉位置，在該活門的后面上形成一種關(guān)閉力，超于把活門推向活門座，并且-活塞和主活門各自的返回裝置(14，15)，分別將它們拉向閉合和關(guān)閉位置，這種閥還包括-在把控制室至少間接連到大氣去的控制管道(17)上有一只二級控制活門(18)，它能在關(guān)閉位置和排空位置之間活動，在關(guān)閉位置，控制室(13)中的氣體不能跑出；在排空位置，控制室中的氣體能夠跑出，-一驅(qū)動裝置(19)能夠快速把控制活門移動到排空位置，以及控制活門的一件返回裝置(20)可使控制活門返回到關(guān)閉位置，這種閥的特征在于-由排空管道(11)的直截面所確定的面積從后室(9)向著出氣管道(6)至少是恒定的，甚至是增加的，以便限制負載損失，以及-主活門(12)有小的惰性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，在主活門上游的排空管道上游段(11A)，其截面呈月牙形，配置在這個排空管道下游段(11B)周圍，這個排空管道的下游段截面顯然呈圓形，而這兩段截面面積則相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，主活門(12)是一種隔膜型活門，它包括一個剛性中心區(qū)，是活門的活動區(qū)，和一個柔軟的外周區(qū)，用于活門的就位。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的閥，其特征在于，氣孔(21)是在隔膜中形成的，用于往控制室中注入氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，控制活門是由一個小活塞構(gòu)成，該活塞在一電磁鐵產(chǎn)生的磁場作用下移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，在控制室中氣體的排出是在排空管道下游段(11B)中進行的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，把密閉容器與安放活塞的閥體連接在一起的進氣管道(4)，在其全部長度上表面截面不變，但幾何形狀在沿著管道縱向軸線上隨著位置不同而變化，使得在管道與閥體連接處，這種直截面顯然為橢圓形，定向的小橢圓平行于活塞移動的軸線。
全文摘要
本發(fā)明涉及對裝在密閉容器中氣體突然放氣進行控制的一種單穩(wěn)閥。這種閥的特征在于,它包括安置在所謂控制管道(17)上的一只二級活門(18),一件使控制活門快速移動至排放位置的驅(qū)動裝置(19)和一件使控制活門返回到關(guān)閉位置的裝置(20)。二級活門位于所謂關(guān)閉位置和所謂排放位置之間,在關(guān)閉位置,控制室(13)中所含氣體不能跑出;而在所謂排放位置,控制室中包含的氣體可放出。本發(fā)明的另一特征在于,排放管道(11)的截面所確定的面積至少是恒定的,甚至從后室(9)向出氣管道(6)有所增加,以便限制負荷損失。本發(fā)明的特征還在于主活門(12)有小的惰性。
文檔編號F16K31/40GK1248318SQ9880261
公開日2000年3月22日 申請日期1998年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月18日
發(fā)明者埃爾韋·西蒙斯 申請人:埃爾韋·西蒙斯