專利名稱：彈簧式安全閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明基于本專利權利要求1前序的彈簧式安全閥。
在權利要求1前序中，本發(fā)明涉及的已知現有技術源于工程博士，Siegfried Hildebrand教授的教科書“FeinmechanischeBauelement”，VEB Verlag Technik，柏林，1980年第4版，677-679頁。這本教科書所描述的是，具有杠桿固定式離心配重的離心制動力調節(jié)裝置，其中的離心力的作用與壓縮彈簧的復位力相反，壓縮彈簧相對于行程軸線軸向設置。調節(jié)裝置的效率始于一限定的速度，制動表面剛好以這一速度處接觸狀態(tài)。彈簧力隨行程的增加而增加。
自動復位安全閥一方面要求迅速打開，另一方面又要求充分打開，即使在達到釋放力之后，閥的開啟力在閥行程范圍大體不增加，或者甚至減少。
本發(fā)明如專利權利要求1所限定，本發(fā)明目的是以這樣的方式改進本文開始時涉及的彈簧式安全閥，在達到一預定的閥開啟力之后，閥的充分打開也得到保證，同時預定的閥開啟力也沒有增加。
本發(fā)明有益的改進還在從屬權利要求書中限定。
本發(fā)明優(yōu)點的主要方面在于，一旦閥上的壓力達到預定的預加載力限定值，彈簧式安全閥就迅速可靠地打開。
彈簧的充分打開可隨具有板彈簧特性和大行程的彈簧疊加獲得。迅速打開需要少量移動零件。按本發(fā)明，兩個要求可同時滿足，而對于一直接作用的彈簧組件，例如盤簧或壓縮彈簧則是不可能的。
本發(fā)明參照下文列舉的實施例說明，其中

圖1顯示帶可選擇類型的彈簧式安全閥的示意圖；圖2顯示彈簧式安全閥的打開力作為閥行程的函數的曲線；圖3顯示剖視的具有在軸向對稱實施例中的共有壁-杠桿鉸鏈的彈簧式安全閥，和圖4顯示剖視的是有在軸向對稱實施例中的不同杠桿鉸鏈的彈簧式安全閥。
附圖中，相同的零件以相同的參考號表示。
圖1示意性地顯示，自動復位彈簧式安全閥具有閥的關閉裝置或閥關閉體(1)，它可以是閥體的(未示出)氣門盤或閥錐，或者是閥盤或閥蓋。該閥關閉體(1)固定連接在滑動軸承或軸向滑動軸承(2)上，其可沿閥的軸線或行程軸線或滑動軸承軸線(A)移動。在垂直于對稱軸線(A)的閥關閉體鉸鏈(10)上，閥關閉體(1)以鉸接的方式連接在第一關閉體杠桿(H1)上，第一關閉體杠桿(H1)以鉸接的方式，通過第一滑動鉸鏈(3)一方面與第一支承杠桿(H2)連接，另一方面又與第一壓縮彈簧(8)連接。在閥關閉體(1)的關閉位置(P1)，第一關閉體杠桿(H1)相對于對稱軸線(A)具有35°的關閉體銳角(α0)；在閥關閉體(1)沿滑動軸承軸線(A)通過一行程或閥行程(a)向右移動的打開位置(P2)，其有關閉體銳角(α1)，它大于α0。第一支承杠桿(H2)以鉸接的方式固定在第一支承-杠桿鉸鏈(4)上，支承-杠桿鉸鏈(4)固定于剛性閥座或剛性杠桿壁(5)上。該杠桿壁(5)的取向垂直于滑動軸承的軸線(A)。相對于杠桿壁(5)，在閥關閉體(1)的關閉位置(P1)，第一支承杠桿(H2)具有90°的杠桿-支承角度(β0)，并在閥關閉體(1)的打開位置其具有更大的杠桿-支承角度(β1)。在彈簧-壁鉸鏈(7)上，第一壓縮彈簧(8)以鉸接的方式固定在彈簧支承座或彈簧壁(6)上，彈簧壁(6)的取向與杠桿壁(5)成直角，并在閥關閉體(1)的關閉位置(P1)，彈簧(8)與這一彈簧壁(6)形成90°的彈簧-支承座角(γ0)。在閥關閉體(1)的打開位置(P2)，該彈簧-支承座角(γ0)根據行程角(ε)而增大。
閥開啟力(F1)在閥關閉體(1)的行程方向作用在閥關閉體(1)上，它沿滑動軸承軸線(A)，經第一關閉體杠桿(H1)將一關閉體-杠桿力(F2)傳遞到第一滑動鉸鏈(3)。第一滑動鉸接頭(3)一方面通過第一支承杠桿(H2)將支承座-杠桿力(F3)傳遞到第一支承座-杠桿鉸鏈(4)上，而另一方面它又將彈簧壓縮力(F4)傳遞到第一壓縮彈簧(8)。第一壓縮彈簧(8)由于其預定的預載荷而在閥關閉體(1)上施加一預加載荷力。在閥關閉體(1)的關閉位置(P1)，這一預加載荷力調整到可預定的預加載荷力限定值(FG)。
第一關閉體杠桿(H1)，第一滑動鉸鏈(3)，第一支承杠桿(H2)和第一支承座-杠桿鉸鏈(4)可以關于滑動軸承軸線(A)鏡像對稱設置，正如圖1中虛線的表示。此外，圖中對應的元件以撇號’表示。
此外，除鏡像對稱的設置也可以以非虛線的顯示設置。在這種條件下，參考號(10)表示閥關閉體雙鉸鏈。在這種情況下，通過第二滑動鉸鏈(3’)，第二關閉體杠桿(H1’)一方面與第二支承座—杠桿鉸鏈(4’)通過第二支承杠桿(H2’)剛性連接在杠桿壁(5)上，另一方面，又通過第二壓縮彈簧(8’)與彈簧壁(6’)壓縮連接(圖4顯示)。
代替向外作用的第一和/或第二壓縮彈簧(8、8’)，或者除第一和/或第二壓縮彈簧之外，也可以提供至少一個向內作用的拉簧(9)，這個拉簧(9)作用在第一和/或第二滑動鉸鏈(3、3’)上。
具有線性彈簧特性的壓縮彈簧(8、8’)與杠桿裝置(H1、H2；H1’、H2’)以獲得圖2中的遞減彈簧特性曲線(13)的方式結合在安全閥中。這里，閥行程(a)繪制在橫坐標上，而閥開啟力(F1)以任意單位繪制在縱坐標上。如果閥開啟力(F1)到達可預定的預加載荷力限定值(FG)，安全閥就開啟。如果對杠桿(H1、H2；H1’、H2’)適當選擇，這意味著，閥關閉體(1)上必不可少的閥開啟力不需要在整個行程(a)上增加，反之甚至能夠減少。杠桿(H1、H2；H1’、H2’)和壓縮彈簧(8、8’)以這樣方式相互結合，即根據閥行程(a)，壓縮彈簧(8、8’)僅當閥關閉體(1)上的壓力急劇下降時對閥關閉體(1)施加足夠的力，以便安全閥再次關閉并施加原預加載荷力。
通過適當的杠桿傳動，所有的要求都可以同時滿足1、為施加必不可少的預加載荷力，較弱的壓縮彈簧可應用在杠桿裝置(H1、H2；H1’、H2’)上，它是導致安全閥運動零件的大量減少的因素。除此以外，運動質量必需經過的路徑減少。
2、杠桿傳動可以這樣方式選擇，即第一或第二壓縮彈簧(8、8’)的行程小于閥關閉體(1)的閥行程(a)；它是允許壓縮彈簧(8、8’)具有較小行程的因素。而且它又導致運動質量的減少。
3、因為該杠桿傳動，在整個閥行程(a)上不需要增加閥關閉體(1)的壓力。
圖3示意性地顯示剖視的軸向對稱的彈簧式安全閥。第一和第二關閉體杠桿(H1、H1’)分別以鉸接的方式在相互間隔一段距離的閥關閉體鉸鏈(11，11’)上連接到閥關閉體(1)。第一和第二支承杠桿(H2、H2’)以鉸接的方式相互連接，并在支承座—杠桿雙鉸鏈(12)上連接到杠桿壁(5)；支承座—杠桿雙鉸鏈(12)固定在杠桿壁(5)上。設計成螺旋彈簧的第一和第二壓縮彈簧(8、8’)以鉸接的方式，通過第一和第二彈簧支承座(14、14’)分別連接到第一和第二滑動鉸鏈(3、3’)，通過滑動鉸鏈(3，3’)杠桿(H1、H2)和(H1’、H2’)以鉸接的方式有效的相互連接。
在本發(fā)明另一實施例變型中，圖4顯示剖視的一軸向對稱的彈簧安全閥。在這種條件下，第一和第二關閉體杠桿(H1、H1’)以鉸接的方式在相互間隔一段距離的第一和第二閥關閉體鉸鏈(11、11’)上連接到閥關閉體(1)上。這與圖3一致。第一和第二支承杠桿(H2、H2’)以鉸接的方式，與杠桿壁(5)分別連接在第一和第二支承架—杠桿鉸鏈(4、4’)上，這與圖1一致。
為在第一和第二壓縮彈簧(8、8’)上分別獲得盡可能小的初始力(F4)，彈簧-支承座角度(γ0)和杠桿-支承座角度(β0)在每一條件下應至少大約90°，而關閉體角度(α0)應選擇盡可能的小。關閉體角度(α0)應優(yōu)選地選擇在25°-60°度范圍之內，第一和第二關閉體杠桿(H1、H1’)的長度50mm，第一和第二支承杠桿(H2、H2’)的長度60mm。
符號表示的名稱1 閥關閉裝置，氣門盤，閥錐，閥盤，閥蓋，閥關閉體2 1的滑動軸承，軸向滑動軸承3、3’ 鉸鏈，第一或第二滑動鉸鏈4、4’ 第一或第二支承座—杠桿鉸鏈5 杠桿壁，剛性閥支承座6、6’ 彈簧壁，剛性彈簧支承座7 彈簧-壁鉸鏈8、8’ 第一或第二壓縮彈簧，螺旋彈簧9 拉簧10 閥隔關閉鉸鏈，閥關閉體雙鉸鏈11、11’第一或第二閥關閉體鉸鏈12 支承座—杠桿雙鉸鏈
13 開啟力特性曲線，彈簧特性14、14’彈簧支承座a 閥行程，1的行程A 閥軸線，2的滑動軸承軸線，行程軸線FG預加載荷力限定值F1 閥開啟力，1上的力F2 關閉體-杠桿力，H1上的力F3 支承座—杠桿力，H2上的力F4 彈簧力，彈簧壓力，8上的力H1、H1’第一或第二關閉體杠桿P1 1的關閉位置P2 1的打開位置α0、α1關閉體角度，相對于A的、分別沒有或具有1的行程的H1的角度β0、β1杠桿-支承座角度，相對于5的、分別沒有或具有1的行程的H2的角度γ0 彈簧-支承座角度，相對于6的、沒有行程的8的角度ε 8的行程角度
權利要求
1.彈簧式安全閥a)具有閥關閉體(1)，b)它具有至少一個閥關閉體鉸鏈(10；11、11’)，c)其中可轉動地安裝至少一個第一關閉體杠桿(H1)，d)第一關閉體杠桿(H1)通過另一鉸鏈(3)可轉動地連接到第一支承杠桿(H2)，e)第一支承杠桿(H2)可轉動地安裝在至少一個支承座—杠桿鉸鏈(12；4、4’)上，其特征在于f)另一鉸鏈是彈簧加載式滑動鉸鏈(3)。
2.按權利要求1的彈簧式安全閥，其特征在于a)閥關閉體(1)沿滑動軸承軸線(A)可移動，和b)滑動鉸鏈(3)可操作地與至少一個彈簧(8、9)連接，至少一個彈簧(8，9)在閥關閉體(1)的關閉位置(P1)在滑動鉸鏈(3)上基本上施加與滑動軸承軸線(A)成直角的預加載荷力，以便安全閥的關閉運動。
3.按權利要求2的彈簧式安全閥，其特征在于，至少一個第一關閉體杠桿(H1)在閥關閉體(1)的關閉位置(P1)相對于滑動軸承軸線(A)具有在25°-60°角度范圍之內的關閉角(α0)。
4.按權利要求2或3的彈簧式安全閥，其特征在于，至少一個第一支承杠桿(H2)在閥關閉體(1)的關閉位置(P1)的取向基本上平行于滑動軸承軸線(A)。
5.按前述任一權利要求的彈簧式安全閥，其特征在于a)設置第一和第二關閉體杠桿(H1、H1’)和b)設置第一和第二支承杠桿(H2、H2’)，c)它們相對于閥關閉體(1)的滑動軸承軸線(A)以鏡像對稱設置。
6.按前述任一權利要求的彈簧承載式安全閥，其特征在于，至少一個支承座-杠桿鉸鏈(12；4、4’)固定在剛性杠桿壁(5)上，它的取向相對于閥關閉體(1)的滑動軸承軸線(A)成直角。
全文摘要
發(fā)電機電路斷路器的自動復位安全閥可迅速充分打開,閥關閉體(1)的壓力在閥行程(a)上不增加或甚至降低。鉸鏈(10)經第一杠桿(H1)和第一滑動鉸鏈(3)鉸接到第一支承杠桿(H2)上,第一支承杠桿(H2)可轉動地裝在固定于杠桿壁(5)上的第一鉸鏈(4)上。第一滑動鉸鏈(3)通過壓縮彈簧(8),與固定于彈簧壁(6)上的鉸鏈(7)壓縮連接。閥關閉體沿軸線(A)可移動。第一和第二杠桿(H1、H1’)和第一和第二支承杠桿(H2、H2’)關于軸線(A)對稱設置。可以內拉簧(9)代替外壓縮彈簧(8)。
文檔編號F16K17/04GK1258824SQ9912459
公開日2000年7月5日 申請日期1999年12月29日 優(yōu)先權日1998年12月29日
發(fā)明者M·阿布雷爾, O·亨格, J·彼得, L·澤恩德, C·戴勒 申請人:亞瑞亞·勃朗勃威力有限公司