管線斷路開關用的閥門組件的製作方法
2023-07-19 19:33:46 4
專利名稱：管線斷路開關用的閥門組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於將服務用水系統與飲用水系統分開的管線斷路開關的閥門組件，服務用水系統布置成由飲用水系統注滿或再注滿，該閥門組件包括上遊和下遊防回流裝置，這兩個防回流裝置在從服務用水系統到飲用水系統的方向上關閉，以及安全閥，其在關閉方向上暴露於飲用水系統的壓力下，並且當這個壓力中斷時其適於將防回流裝置之間的空間連接到出口。
背景技術：
例如，服務用水系統可以是供熱系統。這樣一種供熱系統由飲用水系統、飲用水水源注滿或再注滿。在任何情況下，都必須保證水避免從服務用水流回到飲用水系統中，例如，在飲用水系統中的壓力下降的情況下。為此，設置「防回流裝置」。這些防回流裝置是彈簧加載的止回閥，在飲用水壓力的作用下，該止回閥僅在從飲用水系統向服務用水系統的方向上打開。然而，這也不能認為足以滿足連續工作。尤其是在已完成注滿或再注滿過程之後，規定在飲用水系統和例如通過移走的軟管注滿或再注滿的服務用水系統之間的實際隔離。這保證了不可能有服務用水進入飲用水系統，甚至在截流閥或防回流裝置滲漏的情況下。
由於在注滿或注滿過程之後軟管的移去是非常麻煩的，且此外，不能檢查，對於這樣的管線斷路開關的固定的安裝是已知的(例如專利文件EP 0,972,995 A1)。這些已知的管線斷路開關包括一個上遊防回流裝置，即安裝在飲用水系統的一側的防回流裝置，和一個下遊防回流裝置，即安裝在服務用水系統的一側的防回流裝置，兩個防回流裝置在朝向服務用水系統的方向上打開。在防回流裝置之間設置一個壓力控制的安全閥。這個安全閥由飲用水的壓力控制，並且當飲用水的壓力失效或下降時自動打開。這樣，如果服務用水系統被注滿或再注滿，並且因之出現服務用水壓力足夠大，那麼，這個壓力將關閉該安全閥。飲用水通過由飲用水的壓力推開的防回流裝置流動並流入服務用水系統。如果或者因為截流閥關閉飲用水系統，或者因為這樣或那樣的原因飲用水的壓力下降，從而飲用水的壓力下降低於預定的水平，則安全閥將打開。即使因此服務用水通過洩漏防回流裝置從服務用水系統回流，該回流的服務用水也通過出口排出，決不可能進入飲用水系統。
在現有技術的設計中，安全閥有套筒形的閥閉合本體，其與在基本上管狀的管線斷路開關殼體上的環形閥座相配合。一彈簧沿朝打開位置的方向對閥閉合本體進行偏壓。防回流裝置和閥閉合本體在該管線斷路開關殼體中同軸布置。該閥閉合本體非強制性地支承在該管線斷路開關殼體中可位移導向的板上，上遊防回流裝置的加載彈簧依次在上遊支承在這個板上。當飲用水系統中出現足夠高的壓力時，通過可位移的板克服彈簧的作用將閥閉合本體壓在該閥座上。然後上遊防回流裝置被推開。流入的飲用水推動下遊防回流裝置(WRAS，6.15出版的「Water Regulations Guide」)。
在現有技術的管線斷路開關中，壓力狀況不是精確規定的，並且不能檢驗。僅通過作用於閥閉合本體的彈簧實施該閥閉合本體進入其打開位置的運動，如果這個板起作用，這個彈簧必須保持閥閉合本體非強制性地與該板接合。
這種稱為CA型的管線斷路開關的目的是用於某些危險等級的服務用水。存在有較高汙染程度和有相應較高危險的服務用水等級。上述的管線斷路開關被認為不能足以使這樣的服務用水與飲用水分開。在此，各規範要求提供增加安全性的稱為BA型的管線斷路開關。
這可以通過在上遊和下遊防回流裝置之間形成中壓力區，來達到，通過在飲用水系統和中壓力區之間的壓力差對安全閥進行壓差控制。對於各種水壓情況，這就保證了從飲用水系統到中壓力區存在有壓降。按照已知的方法，用一隔膜控制安全閥，壓力差橫過該隔膜起作用。如果服務用水進入中壓力區，在中壓力區內的壓力將升高，並且安全閥將打開，以保持恆定的壓力差(WRAS，6.14出版的「WaterRegulations Guide」)。
對於BA型管線斷路開關，設置用於連接壓力計的試驗旋塞，通過試驗旋塞可測定飲用水和服務用水的壓力，以及防回流裝置之間的空間內的「中壓」。
發明內容
帶有壓差控制的安全閥的現有技術的管線斷路開關是花費昂貴的結構。因為各個不易拆卸或難以拆卸，所以清洗和維修都有困難。不同的閥門組件基本上用於CA型管線斷路開關和BA型管線斷路開關。因此，本發明的一個目的是提供易清洗和維修的管線斷路開關。
本發明的另一目的是提供可以同樣用於CA型管線斷路開關和BA型管線斷路開關的閥門組件。
根據本發明，這些目的可以這樣達到，(a)防回流裝置和安全閥組合構成結構單元，其設計成可作為一個整體取出和插入具有用於飲用水和服務用水的連接部件以及出口的管線斷路開關殼體中；以及(b)安全閥包括一滑閥，其一個端面暴露於飲用水壓力，而其相對的端面暴露於防回流裝置之間的空間內的壓力，並且其布置成在它的關閉位置覆蓋該管線斷路開關殼體的一側向出口開孔，該出口開孔與該出口連通。
因此，安全閥是一滑閥。滑閥本體以明確方式在密封件中被導向，側向出口開孔在其之間分叉。該滑閥本體在其各位置有明確的端面。一個端面暴露於飲用水的壓力，而另一端面暴露於來自防回流裝置之間的空間的中壓。密封確定了這樣的區域，壓力作用於這些區域，並且這些區域最好是相等的。加載彈簧促使滑閥本體朝向其打開位置。根據加載彈簧決定的數量，中壓必須總是低於飲用水系統中的壓力。防回流裝置和滑閥本體是同軸的。上遊防回流裝置固定地安裝在滑閥本體中。防回流裝置和滑閥本體構成一般圓柱形的整體單元。這樣一個單元可以插入到一管線斷路開關殼體中，其有相應的圓柱形凹口、在其中密封和在其之間的側向出口開孔，這些由滑閥本體來控制。管線斷路開關殼體可以是簡單的大致管狀的殼體。於是得到CA型管線斷路開關。然而，同樣的單元也可插入具有試驗旋塞的一不同的管線斷路開關殼體中，用於製成BA型管線斷路開關。而且，用於BA型管線斷路開關的這種管線斷路開關殼體變得比現有技術的更簡單。此外，有這樣的優點，即帶有防回流裝置和滑閥本體的完整的閥門組件可以很方便地作為整體單元移走，用於維修。
下面參照附圖描述本發明的實施例，其中圖1是CA型簡單的管線斷路開關的透視圖；圖2是圖1所述管線斷路開關的縱剖面圖，安全閥處於其打開位置；圖3是與圖2相似的管線斷路開關的縱剖面圖，然而安全閥處於其關閉位置；圖4是零件透視圖；圖5是帶有檢查各種壓力的試驗旋塞的BA型管線斷路開關的透視圖；圖6是圖4所示管線斷路開關的縱剖面圖，安全閥處於其打開位置；圖7是與圖5相似的管線斷路開關的縱剖面圖，然而安全閥處於其關閉位置圖8示出圖4~6的管線斷路開關的平面圖；以及圖9是沿圖7c-c的線所取的剖面圖。
具體實施例方式
一方面，圖1~圖3，和另一方面，圖4~圖6的兩種管線斷路開關有共用的閥門組件10，其構造成一個整體單元10。這個單元10是一般圓柱形的。單元10可拆卸地或者插入基本上管狀的管線斷路開關殼體12(見圖1~圖4)，或者插入殼體14(圖5~圖9)。在前者的情況下，得到CA型管線斷路開關，而在後面的情況下，將得到BA型管線斷路開關。
參見圖2，附圖標記16表示滑閥本體。滑閥本體16構成安全閥18的部件。滑閥本體16形成圓柱形套筒20。套筒20在其上遊端(在圖2的左端)具有向內突伸的凸緣22。套筒20的內壁形成一臺階24。在其下遊端，該套筒具有以均勻排列的隔開的彈性指狀部26。在其端部，該彈性指狀部26具有向內突伸的凸耳28。
上遊防回流裝置30安裝在滑閥本體16的套筒20中。防回流裝置30有閥座32。閥座32接合凸緣22。一彈簧支座34通過腹板與閥座32相連。菌形閥閉合本體36具有在彈簧支座34的中心孔內導向的軸38。一螺旋彈簧42支承在彈簧支座34上，並且對著閥座32推動閥閉合本體36。這樣的防回流裝置是通用的元件，並且通常是由塑料製成的。飲用水系統中的壓力可以推開該閥閉合本體36，並且使水流向服務用水系統。如果回流出現，防回流裝置30將關閉，並且將防止服務用水進入飲用水系統。
下遊防回流裝置44安裝在圓柱形外套46中。防回流裝置44具有與上遊防回流裝置30基本相同設計。防回流裝置44具有一閥座45和與之相連的彈簧支座47，以及菌形閥閉合本體48。支承在彈簧支座47的螺旋彈簧50對著閥座45推動閥閉合本體48。下遊防回流裝置44打開，用於朝向服務用水系統流動，並且防止從服務用水系統回流。閥座45接合外套46的一向內突伸的環圈52。
外套46具有向外伸出的凸緣54。凸緣54製成鋸齒形，並且具有環形排列的等距間隔開的徑向凸臺56和在其間的間隙58。滑閥本體16的彈性指狀部26通過間隙58在凸臺56之間延伸。它們的凸耳28卡合在凸緣54的裡側的後面。螺旋彈簧60支承在凸緣54上，並且在套筒20的內壁接合臺階24。因此，螺旋彈簧將滑閥本體16和下遊防回流裝置44推開，直到凸耳28接合凸緣54。克服螺旋彈簧60的作用可以將滑閥本體16向圖2的右側推動，如圖3所示。在此移動過程中，使彈性指狀部26導向在鋸齒狀的凸臺56之間。
螺旋彈簧42的偏壓大於螺旋彈簧60的偏壓。因此，上遊防回流裝置30並不是在滑動本體16克服螺旋彈簧42的作用已經移向圖2的右側之前在飲用水系統的壓力下打開，如圖3所示。此外，相比較，防回流裝置44的螺旋彈簧50較弱。
這樣，閥門組件構成獨立的、整體的單元，其可作為一個整體插入適當的管線斷路開關殼體中，並且，如果需要，為了維修，可以從其中移出。
圖1~圖4的實施例中，這樣的閥門組件安裝在一般管狀的殼體12中，用於形成CA型管線斷路開關。
殼體12限定一具有圓柱形內壁64的殼體內腔62。通過套筒20的端面接合的卡合環66將該閥門組件在圖2的左側固定在殼體內腔62中。帶螺紋的承口68接納螺帽70，其抵靠殼體12的端面緊固帶有凸緣74的管線連接件72。內壁64在圖2的右側限定一下遊的臺階76，。外套46接合該臺階76。
在殼體12的內壁64上設置有兩個周向槽78和80。密封件82和84分別保持在這兩個周向槽78和80中。密封件接合滑閥本體16的周邊表面。因此，形成了明確的區域，在此區域，壓力作用在滑閥本體16上。在密封件之間構成側向出口開孔86。環88圍繞殼體12延伸，並且密封地導向在殼體12上。出口承口90設置在環88上。出口承口通過側向開口92通向大氣。環88允許出口承口總是向下伸出，而與殼體12的成角度的位置無關。
殼體的內壁64有另外的臺階94，當壓縮彈簧60時，其由指狀部26接合。
在圖2和3的右端，殼體還有螺紋96，螺帽98旋擰在其上。該螺帽對著殼體12的端面緊固帶有凸緣102的管線連接件100。
所述的管線斷路開關操作如下如果管線斷路開關例如通過打開注水閥與飲用水系統連接，那麼，飲用水系統的正常高壓作用於滑閥本體的圖2中的右端面，儘管最初在滑閥本體的左側，大氣壓力佔優勢。首先，防回流裝置30保持關閉。克服螺旋彈簧60的作用向圖2的右側推動滑閥本體16，直到圖3所示的位置。在此移動期間，指狀部26在凸臺56之間滑動，並且由此被引導。套筒20滑過密封件84，並且蓋住出口開孔86。此時，上遊防回流裝置30打開。進入的飲用水推開下遊防回流裝置44，該防回流裝置由較弱的彈簧加載。此時，飲用水可以流入服務用水系統，直到已注滿服務用水系統，並且將下遊防回流裝置44關閉。
如果飲用水系統中的壓力下降，首先，上遊防回流裝置將首先被關閉。然後，螺旋彈簧60推回滑閥本體，並且打開出口開孔86。如果由於一種或另一種原因服務用水系統中的壓力升高，並且通過洩漏的下遊防回流裝置44在防回流裝置30和44之間的空間中產生一提高的中壓，則同樣的情況會發生。這將達到飲用水系統的壓力和中壓之間的壓力差不足以克服螺旋彈簧60的彈力的結果。這保證了該壓力差絕不會降低到低於由螺旋彈簧60所限定的值，並且，因此服務用水不能壓回到飲用水系統中。
圖5~圖9中，上述的單元10安裝在不同的管線斷路開關殼體14中。
管線斷路開關殼體14具有進口承口104，在圖6中其是水平的。進口承口104與進口通道106連通，該通道呈90°向底部彎曲。進口通道通向有大體圓柱形內壁110的內腔108，該內腔向頂部傾斜。該內腔在其上端與出口通道112連通，該通道與出口承口114連接。進口承口104和出口承口114是同軸的，因此，管線斷路開關殼體14可以安裝在直的管線中。在其中間部段，內腔108具有一增大的直徑，以形成環狀的腔室116。向下遊延伸的出口承口118由環狀的腔室116分叉。出口部件120安裝在出口承口118中，並且通過側向開口122與大氣連通，與圖1的出口承口90相似。
試驗旋塞124由進水通道106分叉，並且向上延伸，試驗旋塞通常用閥126關閉。壓力計可連接到該試驗旋塞124上，用於測量進口通道中的壓力，例如，飲用水系統中的壓力。延伸到頂部的試驗旋塞128通過一通道130連接到出口通道112。試驗旋塞128通常用閥132關閉。一壓力計可以連接到這個試驗旋塞128上，用於測量出口通道112的壓力，因此測量服務用水系統的壓力。
內腔108的內壁110中，構成有一沿內腔延伸並且向內腔開通的槽道134(見圖9)。通過一連接通道136，槽道與向上延伸的試驗旋塞138連通。該試驗旋塞138通常用一閥140關閉。一壓力計可以連接到該試驗旋塞138上，以測量防回流裝置之間的「中壓」。
所述類型的單元10通過圖6的左側和底部的開口端插入內腔108中。單元10的外套46(見圖2)的端面接合內腔108與出口通道112之間的臺階142。然後，帶有凸緣146的過濾器144插入內腔108中。然後，通過一旋入的螺帽148關閉該內腔。隨著該安全閥的打開，，藉助套筒20的端面，在螺旋彈簧60的作用下，滑閥本體16接合過濾器144的凸緣146。
在環形腔室116的兩側上，周向槽150和152設置在內腔108的內壁110中。密封件154和156分別保持在這兩個周向槽150和152中。
在結構和工作模式兩個方面，單元10基本上與圖2和圖3中所示的閥門組件相同，因此，不再詳細敘述。環形腔室116及密封件154和156具有與圖2所述的出口開孔86及密封件78和80相同的功能。殼體14允許檢查出現的各種壓力，並且，因此也可檢查管線斷路開關的功能。圖5~圖9的實施例是BA型管線斷路開關。
權利要求
1.一種用於將服務用水系統與飲用水系統分離的管線斷路開關的閥門組件，所述服務用水系統布置成由所述飲用水系統注滿或再注滿，所述閥門組件包括上遊和上遊防回流裝置(分別為30和44)，所述兩個防回流裝置沿從所述服務用水系統到所述飲用水系統的方向關閉，以及安全閥，其在關閉方向上暴露於所述飲用水系統的壓力，並且當所述壓力中斷時其適於將所述防回流裝置(30；44)之間的空間連接到一出口(90；120)，其特徵在於，(a)所述防回流裝置(30；44)和所述安全閥組合形成一個結構單元(10)，所述單元設計成可作為一個整體移出和移入具有用於所述飲用水和服務用水的連接部分和所述出口(90；120)的管線斷路開關殼體(12；14)中；以及(b)所述安全閥包括滑閥(16)，其一個端面暴露於所述飲用水壓力，而其相對的端面暴露於所述防回流裝置(30；44)之間的空間內的壓力，並且其布置成在其關閉位置覆蓋所述管線斷路開關殼體(12；14)的側向出口開孔(86；116)，所述側向出口開孔與所述出口連通。
2.根據權利要求1所述的閥門組件，其特徵在於，所述滑閥(16)與所述防回流裝置(30；44)是同軸的。
3.根據權利要求1或2所述的閥門組件，其特徵在於，所述滑閥是套筒形的，其具有圓柱形的周邊表面，並且以其周邊表面在保持在所述管線斷路開關殼體中的兩個密封環(78、80；154、156)中導向，所述側向出口開孔或多個開孔在所述這些密封環之間分叉。
4.根據權利要求3所述的閥門組件，其特徵在於，所述上遊防回流裝置(30)安裝在所述滑閥(16)中。
5.根據權利要求4所述的閥門組件，其特徵在於，所述滑閥(16)在關閉方向上被偏壓。
6.根據權利要求5所述的閥門組件，其特徵在於，在所述飲用水系統中用於打開所述上遊防回流裝置(30)所需的壓力大於用於關閉所述安全閥所需的壓力。
7.根據權利要求6所述的閥門組件，其特徵在於，(a)所述下遊防回流裝置(44)安裝在一外套(46)中，所述外套在其上遊端有凸緣(54)；(b)所述滑閥(16)在其下遊端有環形排列的、軸向的彈性的指狀部(26)，其在所述凸緣(54)的凹口(58)中被導向，並且藉助內凸耳(28)，彈性偏壓卡合在所述凸緣(54)的後面；以及c)壓縮的彈簧(60)支承在所述凸緣(54)上，並且接合所述滑閥(16)，以產生在打開方向上作用的偏壓。
8.根據權利要求7所述的閥門組件，其特徵在於所述凸緣(54)是鋸齒狀的，帶有徑向向外延伸的凸臺(56)和在其間的凹口，所述彈簧偏壓的指狀部(26)通過所述凸臺之間的所述凹口(58)延伸。
全文摘要
一種用於將服務用水系統與飲用水系統分離的管線斷路開關的閥門組件，其布置成由飲用水系統注滿，其包括上遊和下遊防回流裝置(30；44)，該裝置沿從服務用水系統到飲用水系統的方向關閉，以及安全閥，其在關閉方向上暴露於飲用水壓力，並且當該壓力中斷時其適於將防回流裝置之間的空間連接到出口(90)。防回流裝置和安全閥組合形成一結構單元(10)，其可作為一個整體移出和移入具有用於飲用水和服務用水的連接部件和出口(90)的管線斷路開關殼體(12)中。安全閥包括滑閥(16)，其一端面暴露於飲用水壓力，而其另一端面暴露於防回流裝置之間空間內的壓力，並且在其關閉位置覆蓋殼體的側向出口開孔(86)，該開孔與出口連通。
文檔編號E03C1/10GK1448650SQ0215489
公開日2003年10月15日 申請日期2002年12月3日 優先權日2002年4月3日
發明者W·赫金 申請人:漢斯薩塞拉思有限責任公司