專利名稱：具有可變開(kāi)啟力閾值的單向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及用于防止液體向反方向流動(dòng)的單向閥，更具體地說(shuō)，涉及一種具有可變開(kāi)啟力閾值(opening-force threshold)的單向閥。
背景技術(shù)：
止回單向閥(backflow check vavle)典型地用于液流管道中，以防止下游液體從諸如入戶管線(service lines)或主供給管道反向流動(dòng)或回流。這種止回單向閥通常位于主供給管道和一設(shè)施(學(xué)校、住戶等)的入戶管線之間。這種單向閥的例子可以參考Lin等人的美國(guó)專利No.6,050,293、Hills的美國(guó)專利No.3,789,874、Kuo的美國(guó)專利No.4,887,792、Outcalt的美國(guó)專利No.3,482,603和Hay的美國(guó)專利No.3,334,858。
雖然Lin等人、Hills、Kuo、Outcalt和Hay均公開(kāi)了一種用于管道中防止回流的單向閥，但是他們的設(shè)計(jì)與本發(fā)明相比有諸多缺陷。前面提到的所有設(shè)備均需要一明確的預(yù)定液壓閾值來(lái)首先開(kāi)啟該單向閥，并在此之后，需要液壓值保持相對(duì)穩(wěn)定，例如不會(huì)變大，以將該單向閥保持在打開(kāi)位置。液壓值的下降經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致單向閥“顫動(dòng)”和相關(guān)的信號(hào)噪聲，其中該顫動(dòng)噪聲是由于維持該液壓閥在持續(xù)打開(kāi)位置的所需壓力不足，而導(dǎo)致的閥板前后擺動(dòng)而引起的。另外，上述設(shè)備均不具備在不同液流閾值下開(kāi)啟該單向閥的能力。
因此，很容易明白，需要具有可變開(kāi)啟力閾值的液壓閥，其中該單向閥需要具有一相對(duì)較大的初始前向液流壓力以開(kāi)啟該單向閥，但是之后需要一相對(duì)較小的前向液流壓力來(lái)將該單向閥保持在打開(kāi)位置，由此減少了單向閥的“顫動(dòng)”并在前向液流中止時(shí)和/或回流開(kāi)始時(shí)能關(guān)閉該單向閥。

發(fā)明內(nèi)容
簡(jiǎn)單地說(shuō)，在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，克服了上述缺陷，并通過(guò)提供具有可變開(kāi)啟力閾值的單向閥滿足了上述需要，其中該單向閥需要具有一相對(duì)較大的初始前向液流壓力以開(kāi)啟該單向閥，但是之后僅僅需要一相對(duì)較小的前向液流壓力來(lái)將該單向閥保持在打開(kāi)位置。這樣，本發(fā)明減少了單向閥的顫動(dòng)，并當(dāng)液體回流時(shí)或如果向前的液流減弱到預(yù)定的最小閾值以下時(shí)，能關(guān)閉該閥。
根據(jù)其主要方面和廣義地描述，本發(fā)明的優(yōu)選形式是一單向閥，基本上包括一單向閥組件，其具有一安裝件、一支架、一閥座、一閥板、一可旋轉(zhuǎn)凸輪臂、一可旋轉(zhuǎn)閉合臂和一從動(dòng)輪。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明是一單向閥，其具有安裝件，以將該單向閥組件安裝到諸如一管道的機(jī)體中。該安裝件優(yōu)選包括一安裝部、一閥座部和一支架，其中該支架支撐一擋板組件(flapper assembly)、一可旋轉(zhuǎn)凸輪臂和一可旋轉(zhuǎn)閉合臂。該擋板組件基本上具有一閥板和一閥板蓋。該閥板連接到該可旋轉(zhuǎn)凸輪臂上。該可旋轉(zhuǎn)凸輪臂包括一凸起，其形成一與該閥板相對(duì)的凸輪表面。連接到該可旋轉(zhuǎn)閉合臂上的一從動(dòng)輪位于該凸起的凸輪表面上。當(dāng)前向液流推動(dòng)該閥板蓋時(shí)，該可旋轉(zhuǎn)閉合臂的從動(dòng)輪首先必須克服該可旋轉(zhuǎn)凸輪臂的凸起以打開(kāi)該閥。一旦達(dá)到預(yù)定的開(kāi)啟壓力閾值，該可旋轉(zhuǎn)閉合臂就充分負(fù)載，其連接的從動(dòng)輪克服該凸輪凸起，這樣允許該閥完全打開(kāi)。之后，由于該凸輪表面其余部分的輪廓，僅僅需要最小的力就可將該閥維持在打開(kāi)位置。


通過(guò)參考附圖閱讀對(duì)本發(fā)明較佳和可選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，可以更好地理解本發(fā)明，其中相似的標(biāo)號(hào)代表相似的結(jié)構(gòu)并指代相似的器件，其中圖1是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一單向閥組件的頂部立體前視圖；圖2是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一單向閥組件的頂部立體后視圖；圖3是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一單向閥組件被部分切除后的立體圖，顯示了安裝在管道中的該單向閥組件；圖4是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一單向閥組件的頂部平面視圖；圖5是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一單向閥組件的后視圖；圖6是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一單向閥組件的前視圖；
圖7是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一單向閥組件的側(cè)視圖；圖8是圖4中示出的本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一單向閥組件沿8-8線的截面圖，示出了處于關(guān)閉位置的單向閥組件；圖8A是圖8中沿線8A-8A剖開(kāi)部分的局部剖面視圖，顯示了當(dāng)單向閥組件處于關(guān)閉位置時(shí)，該可旋轉(zhuǎn)閉合臂的從動(dòng)輪位于該凸輪表面的凸起上；圖9是與圖8相似的截面圖，但是顯示了該單向閥組件處于初始打開(kāi)的位置；圖9A是圖9中沿線9A-9A剖開(kāi)部分的局部剖面視圖，顯示了當(dāng)該單向閥處于初始打開(kāi)的位置時(shí)，該可旋轉(zhuǎn)閉合臂的從動(dòng)輪位于剛越過(guò)該凸輪表面的凸起的位置上；圖10是與圖8相似的截面圖，但是顯示了該單向閥組件處于完全打開(kāi)的位置；圖10A是圖10中沿線10A-10A剖開(kāi)部分的局部剖面視圖，顯示了當(dāng)該單向閥組件處于完全打開(kāi)的位置時(shí)，該旋轉(zhuǎn)閉合臂的從動(dòng)輪位于該凸輪表面的上部斜面位置上；圖11是根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的一單向閥組件的立體分解圖；圖12是描述該單向閥組件位置相對(duì)于液流壓力的圖示；具體實(shí)施方式
在描述如圖1-圖12所示出的本發(fā)明的優(yōu)選的和可選的實(shí)施例時(shí)，為了清楚起見(jiàn)，采用了特定的技術(shù)術(shù)語(yǔ)。然而，本發(fā)明并不限于所選擇的這些特定術(shù)語(yǔ)，可以理解，每個(gè)特定技術(shù)術(shù)語(yǔ)包括所有以相似的方式工作，達(dá)到相似的技術(shù)效果的技術(shù)等價(jià)物。
現(xiàn)在請(qǐng)參見(jiàn)圖1-圖2，本發(fā)明的較佳實(shí)施例是一單向閥組件10，其中單向閥組件10基本上是由三個(gè)可相對(duì)移動(dòng)的組件形成的，包括一安裝件20、一擋板組件120和一可旋轉(zhuǎn)閉合臂組件340。
更具體地說(shuō)，安裝件20較佳大致為圓形和環(huán)形的形狀，并具有一安裝部22，一閥座部50和一閥支架70。閥座部50優(yōu)選具有一比安裝部22小的直徑，由此在安裝部22上形成唇緣24，在閥座部50上形成唇緣(lip)52。安裝部22優(yōu)選具有穿過(guò)并在安裝部22的唇緣24的外邊緣上形成的安裝通孔32、34、36和38，和穿過(guò)安裝部22的唇緣24而形成的安裝通孔40和42，用于將單向閥組件10固定到主體A(圖3)。主體A是常見(jiàn)的、并在液流領(lǐng)域使用的殼體單元，僅僅是為了舉例的目的，例如可是容納和傳輸液體的管道。閥座部50的表面54限定了閥座56，其中，當(dāng)擋板組件120處于關(guān)閉位置時(shí)，閥座56作為密封表面。為了使得液體可通過(guò)該安裝件20流過(guò)，安裝件20的安裝部22和閥座部50進(jìn)一步限定了一較佳處于其中心位置的通道30，穿過(guò)其中。
現(xiàn)在請(qǐng)更進(jìn)一步參見(jiàn)圖2和圖11，支架70優(yōu)選從閥座部50的表面54的下部基本上垂直延伸，支架70優(yōu)選為半圓形或槽形，并包括一上壁72和一下壁74，其由一第一側(cè)壁78、第二側(cè)壁80、第三側(cè)壁82、第四側(cè)壁84、第五側(cè)壁86、第六側(cè)壁88、第七側(cè)壁90、第八側(cè)壁92、第九側(cè)壁94、第十側(cè)壁96、第十一側(cè)壁98、第十二側(cè)壁100和第十三側(cè)壁102連接。
具體地說(shuō)，第一側(cè)壁78大致垂直地自表面54朝向單向閥組件10的后部延伸到第二側(cè)壁80。第二側(cè)壁80優(yōu)選以向下傾斜的方式從第一側(cè)壁78朝向單向閥組件10的后部延伸到第三側(cè)壁82。第三側(cè)壁82自第二側(cè)壁80優(yōu)選向下延伸到第四側(cè)壁84。第四側(cè)壁84大致垂直地自第三側(cè)壁82朝向單向閥組件10的前方延伸到第五側(cè)壁86，其中，第一閉合臂銷通孔104大致形成在第四側(cè)壁的中心。
第五側(cè)壁86大致垂直地自第四側(cè)壁84延伸到第六側(cè)壁88。第六側(cè)壁88大致垂直地自第五側(cè)壁86朝向單向閥組件10的前方延伸到第七側(cè)壁90，其中第一凸輪臂銷通孔108形成于第六側(cè)壁88上接近第七側(cè)壁90的位置處。
第七側(cè)壁90大致垂直地自第六側(cè)壁88、并大致平行于表面54延伸到第八側(cè)壁92。第八側(cè)壁92大致垂直地自第七側(cè)壁90朝向單向閥組件10的后部延伸到第九側(cè)壁94，其中第八側(cè)壁92具有一第二凸輪臂銷通孔110，其形成在接近于第七側(cè)壁90的位置處，其中，第一凸輪臂銷通孔108與第二凸輪臂銷通孔110對(duì)齊。
第九側(cè)壁94大致垂直地自第八側(cè)壁92延伸到第十側(cè)壁96。第十側(cè)壁96大致垂直地自第九側(cè)壁94朝向單向閥組件10的后部延伸到第十一側(cè)壁98，其中第二閉合臂銷通孔106大致形成在第十側(cè)壁96的中心位置。第十一側(cè)壁98優(yōu)選向上延伸，并大致垂直地自第十側(cè)壁96延伸到第十二側(cè)壁100。第十二側(cè)壁100優(yōu)選以向上傾斜的方式從第十一側(cè)壁98延伸到第十三側(cè)壁102。第十三側(cè)壁102從第十二側(cè)壁100延伸到閥座部50的表面54，其中第十三側(cè)壁102大致垂直于表面54。
安裝部22、閥座部50和支架70可由任何本領(lǐng)域已知的材料和/或方法形成為一一體的模制件或加工構(gòu)件，以構(gòu)成安裝件20。另外，安裝部22、閥座部50和支架70可由任何本領(lǐng)域已知的材料和/或方法分別模制或加工，然后由本領(lǐng)域已知的方法連接到一起。
更具體地說(shuō)，參見(jiàn)圖2、圖8和圖11，擋板組件120大致包括一可旋轉(zhuǎn)凸輪臂122、閥板組件140、板密封件200和封閉板220。優(yōu)選地，凸輪臂122優(yōu)選大致為一細(xì)長(zhǎng)矩形件，其中該凸輪臂122的第一細(xì)長(zhǎng)側(cè)壁128在接近第一細(xì)長(zhǎng)側(cè)壁128的中間區(qū)域處稍微向內(nèi)彎曲，由此形成了一成角度的腿部。一鼻部124從第二細(xì)長(zhǎng)側(cè)壁130接近其中間區(qū)域處延伸。該鼻部124的上表面是大致傾斜的，作為用于從動(dòng)輪360的凸輪表面126。鼻部124優(yōu)選具有一末端，其作為從動(dòng)輪360工作時(shí)可克服的凸起125，這一點(diǎn)在下文有詳細(xì)描述。一通孔132優(yōu)選位于距凸輪臂122的中部和第一端136等距離的位置處，用于將凸輪臂122安裝到擋板組件120上。一通孔134形成在接近凸輪臂122的第二端138的位置，用于將凸輪臂122可樞轉(zhuǎn)地安裝到支架70。凸輪臂122的第二端138優(yōu)選被倒圓或制成錐形，以便于凸輪臂122安裝到支架70上時(shí)的樞轉(zhuǎn)。盡管圖中僅示出了一個(gè)凸輪臂122，但也可以由多個(gè)臂相對(duì)于該安裝件20的支架70可樞轉(zhuǎn)地支撐該擋板組件。
閥板組件140優(yōu)選是環(huán)形的，包括由一外周壁144連接的一前壁142和一后壁146。沿后壁146的外圓周148形成有一系列槽150、152、154和156，用于捕獲回流的液體，由此便于該擋板組件120的最終關(guān)閉。
后壁146優(yōu)選具有一第一上凸輪臂對(duì)準(zhǔn)板158和一與其相對(duì)并平行的第二上凸輪臂對(duì)準(zhǔn)板160，形成在該后壁146上部垂直的中心。后壁146還具有第一下凸輪臂對(duì)準(zhǔn)板162和一與其相對(duì)并平行的第二下凸輪臂對(duì)準(zhǔn)板164，優(yōu)選位于后壁146的下部垂直的中心。第一上凸輪臂對(duì)準(zhǔn)板158和第二上凸輪臂對(duì)準(zhǔn)板160被分隔開(kāi)一足夠的距離以輕松地收納凸輪臂122的第一端136。第一下凸輪臂對(duì)準(zhǔn)板162和第二下凸輪臂對(duì)準(zhǔn)板164隔開(kāi)一足夠的距離以輕松地收納該凸輪臂122的中間區(qū)域。
在第一和第二上和下凸輪臂對(duì)準(zhǔn)板158、160、162和164的側(cè)面分別是第一凸輪臂安裝架166和第二凸輪臂安裝架168。第一凸輪臂安裝架166和第二凸輪臂安裝架168優(yōu)選大致為月牙形，并優(yōu)選分別包括位于中心的第一安裝架通孔170和第二安裝架通孔172，其中第一安裝通孔170和第二安裝通孔172水平對(duì)齊。
可旋轉(zhuǎn)凸輪臂122安放并定位在各第一、第二、第三和第四凸輪對(duì)準(zhǔn)板158、160、162和164和各第一和第二凸輪臂安裝架166和168之間，其中凸輪臂安裝銷通孔132分別與第一和第二安裝架通孔170和172對(duì)齊，并且其中凸輪臂122的第一細(xì)長(zhǎng)側(cè)壁128大致靠在閥板組件140的后壁146上。一旦安裝到位，凸輪臂122就通過(guò)在第一安裝架通孔170、凸輪臂安裝銷通孔132和第二安裝架通孔172中插入凸輪臂安裝銷184而安裝到閥板組件140上。在凸輪臂安裝銷184的第一和第二端部?jī)?yōu)選安裝有鎖緊環(huán)186和188，以將凸輪臂安裝銷184安裝到位，其中鎖緊環(huán)186和188隱蔽地(snugly)置于形成在凸輪臂安裝銷184兩端的周邊凹槽區(qū)內(nèi)。一旦安裝好，閥板組件140優(yōu)選不能夠相對(duì)于凸輪臂122樞轉(zhuǎn)?；蛘撸蛇M(jìn)行一些相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
最好如圖5、圖8和圖11所示，第一凸輪臂安裝架166的側(cè)面是通孔174和180，在第二凸輪臂安裝架168的側(cè)面是通孔176和178。通孔174、176、178和180延伸穿過(guò)閥板組件140，其尺寸為分別可容納螺釘302、300、304和306，以將封閉板220、板密封件200和閥板組件140固定在一起。一外周唇緣201自閥板組件140的前壁142延伸，由此限定了一凹槽區(qū)182，其尺寸適合在其內(nèi)徑收納板密封件200。板密封件200優(yōu)選具有墊圈的形狀，包括一前壁202、一外周壁204、一后壁206和一內(nèi)周壁208。板密封件200優(yōu)選還具有一位于中心的、由內(nèi)周壁208限定的通道210。板密封件200的尺寸適合置于該閥板組件140的凹槽182之內(nèi)，使得板密封件200的后壁206和外周壁204優(yōu)選分別靠在閥板組件140的前壁142和唇緣201上。
繼續(xù)參考圖8和圖11，封閉蓋220優(yōu)選是一圓盤，具有一第一部222和一第二部224，其中第二部224具有較小的直徑，由此形成唇緣230和區(qū)域226，其在第一部222前壁228的對(duì)面。在第二部224外周上的唇緣230的尺寸適合于隱蔽地收納于板密封件200的通道210中，其中第二部224的唇緣230靠在板密封件200的內(nèi)周壁208上，并且其中板蓋220的區(qū)域226靠在板密封件200的前壁202上。通孔240、242、244和246延伸通過(guò)封閉蓋220，分別與閥板組件140的通孔174、176、178和180對(duì)齊，用于分別收納螺釘302、300、304和306。
擋板組件120通過(guò)凸輪臂轉(zhuǎn)動(dòng)銷320和凸輪臂鎖緊環(huán)322和326可樞轉(zhuǎn)地固定到單向閥支架70上。凸輪臂轉(zhuǎn)動(dòng)銷320延伸穿過(guò)第一凸輪臂銷通孔108、鎖緊環(huán)322、凸輪臂轉(zhuǎn)動(dòng)銷通孔134、鎖定環(huán)326，然后穿過(guò)第二凸輪臂銷通孔110。凸輪臂轉(zhuǎn)動(dòng)銷320的兩端形成有凹槽區(qū)域，用于收納和固定鎖緊環(huán)330和332。
可旋轉(zhuǎn)閉合臂340優(yōu)選具有叉形，并包括一第一鉗件342、一第二鉗件344和一鉗腿346。第一鉗件342和第二鉗件344以與從動(dòng)輪360寬度相似的寬度隔開(kāi)，第一鉗件342具有一第一從動(dòng)輪銷通孔348，第二鉗件344具有第二從動(dòng)輪銷通孔350。鉗腿346具有一閉合臂銷通孔352。從動(dòng)輪360優(yōu)選具有線軸的形狀，在兩端具有對(duì)齊的唇緣，并具有一在中心位置的從動(dòng)輪銷通孔362。從動(dòng)輪360通過(guò)從動(dòng)輪銷364可樞轉(zhuǎn)地安裝在第一和第二鉗件342和344之間。從動(dòng)輪銷364位于臂340的擋板接觸端(flapper contactend)，并延伸通過(guò)第一鉗件342的第一從動(dòng)輪銷通孔348、從動(dòng)輪360的從動(dòng)輪銷通孔362，最終通過(guò)第二鉗件344的第二從動(dòng)輪銷通孔350。
安裝了從動(dòng)輪360的可旋轉(zhuǎn)閉合臂340通過(guò)閉合臂樞轉(zhuǎn)銷370和彈簧372、374在與擋板接觸端相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)端處安裝到單向閥支架70。閉合臂樞轉(zhuǎn)銷370延伸通過(guò)第一閉合臂銷通孔104、彈簧372、閉合臂銷通孔352、彈簧374和第二閉合臂銷通孔106。閉合臂樞轉(zhuǎn)銷370的兩端然后安裝有閉合臂樞轉(zhuǎn)銷螺帽376和378，以固定閉合臂樞轉(zhuǎn)銷370的位置。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖1-圖12，在使用狀態(tài)，單向閥組件10安裝到主體A上。當(dāng)擋板件120處于關(guān)閉位置時(shí)，閥板組件140的板密封件200靠在閥座50的密封表面56，凸起124的頂點(diǎn)的凸輪表面126位于從動(dòng)輪360上，如圖8-圖8A所示。當(dāng)通過(guò)管道C(圖3)的初始液流供給壓力在液流前進(jìn)方向F相對(duì)較大，并且推動(dòng)閉合蓋220的前壁228時(shí)，擋板件120被推離閥座50的密封表面56，朝向如圖9-圖9A所示較大開(kāi)口的位置運(yùn)動(dòng)。其結(jié)果是，凸起124的頂點(diǎn)的凸輪表面126推動(dòng)并相對(duì)于該從動(dòng)輪360滾動(dòng)。持續(xù)增大的前向液流導(dǎo)致可旋轉(zhuǎn)閉合臂340的從動(dòng)輪360完全克服凸起124，這樣推動(dòng)擋板件120到如圖10-圖10A所示的完全打開(kāi)的位置。當(dāng)擋板件120處于完全打開(kāi)位置時(shí)，從動(dòng)輪360位于凸起124的基部位置，如圖10-10A所示。如圖12所示，當(dāng)擋板件120被完全打開(kāi)后，較低的壓力和整體較慢的前向液流足以將擋板件120維持在其完全打開(kāi)的位置。
擋板件120在兩種情況之一發(fā)生時(shí)將完全關(guān)閉，即沿方向F的前向液流完全中止或有沿方向B的反向液流時(shí)。當(dāng)前向液流停止時(shí)，就沒(méi)有了將擋板件120保持在打開(kāi)位置所需的壓強(qiáng)和壓力。在最初打開(kāi)該擋板件120時(shí)在彈簧372和374中產(chǎn)生的張力，和該可旋轉(zhuǎn)凸輪臂122的向下樞轉(zhuǎn)被釋放了。接下來(lái)，這種張力的釋放強(qiáng)迫可旋轉(zhuǎn)凸輪臂122向前彈起，強(qiáng)迫從動(dòng)輪360樞轉(zhuǎn)回到凸起124的表面126，從而該凸起124的頂點(diǎn)又一次置于從動(dòng)輪360上，導(dǎo)致如圖8-圖8A所示的擋板件120的關(guān)閉。當(dāng)擋板件120處于關(guān)閉位置，閥板組件140的板密封件200又一次靠在閥座50的密封表面56上。
在沿方向B回流的情況下，液流壓力推動(dòng)閉合蓋220的第二部224和凹槽232，同時(shí)集聚在閥板組件140的凹槽150、152、154和156中，通過(guò)可旋轉(zhuǎn)凸輪臂122的向上樞轉(zhuǎn)和從動(dòng)輪360旋轉(zhuǎn)回到凸起124的凸輪表面126上，強(qiáng)迫擋板件140完全關(guān)閉。一旦完全關(guān)閉，閥板組件140的板密封件200就靠在閥座部50的密封表面56上，由此防止回流污染主供應(yīng)管道中的清潔的液體。
在作為例子描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例之后，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，上述公開(kāi)內(nèi)容僅僅是為了舉例，其他不同的變化、更動(dòng)和修飾應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的專利范圍。例如，擋板組件120和閉合臂組件340是可樞轉(zhuǎn)連接的，它們也可以被配置為是線性移動(dòng)的或沿不同軸樞轉(zhuǎn)的，并仍然保持該從動(dòng)輪和凸輪表面的接觸，以如期望地運(yùn)作。另外，該從動(dòng)輪360可被制成葉形(lobed)或僅僅配置為一不滾動(dòng)的滑塊，以在凸輪表面上滑動(dòng)。組件120和340的長(zhǎng)度和樞轉(zhuǎn)點(diǎn)也可進(jìn)行調(diào)整以改變性能指標(biāo)來(lái)匹配預(yù)期的設(shè)計(jì)參數(shù)。該單向閥組件10可被如圖示那樣可移動(dòng)地插進(jìn)管體A中，或一體地集成到管體中。因此，本發(fā)明不限于這里顯示的特定的實(shí)施例，而是由權(quán)利要求書來(lái)限定。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明顯示的工業(yè)實(shí)用性是，它提供了該設(shè)備的一種新穎和獨(dú)特的初始開(kāi)啟力閾值。
本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)是，在達(dá)到初始開(kāi)啟力閾值之后，單向閥以相對(duì)較慢的液流或最小的壓強(qiáng)來(lái)保持打開(kāi)的能力。
本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)是單向閥以相對(duì)較慢的液流來(lái)保持打開(kāi)的能力，還能夠避免單向閥在此情況下常發(fā)生的顫動(dòng)。
本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)是可旋轉(zhuǎn)凸輪臂上的凸起可以變化尺寸、形狀和斜度，以相對(duì)于初始前向液流力調(diào)節(jié)單向閥的整體性能，并由此創(chuàng)建一適合任何液流條件的單向閥。
本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)是它可以用于任何需要防止液體回流的場(chǎng)合。
在本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員參照附圖閱讀了下列的描述和權(quán)利要求書后，本發(fā)明的這些和其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更清楚。
權(quán)利要求
1.一種閥組件，用于有液流通過(guò)的液流系統(tǒng)中，所述閥組件包括一安裝件，具有一前表面、一后表面和通過(guò)其中的一通道，所述安裝件可定位于該液流系統(tǒng)內(nèi)部；一擋板件，由所述安裝件可旋轉(zhuǎn)地支撐，所述擋板件具有一前表面和一后表面，所述擋板件具有一打開(kāi)位置和一關(guān)閉位置，其中當(dāng)所述擋板件處于所述關(guān)閉位置時(shí)，所述擋板件阻止液流通過(guò)所述安裝件的所述通道；一凸輪件，由所述擋板件的所述后表面支撐，所述凸輪件具有一形成在其上的凸起；和一從動(dòng)件，由所述安裝件支撐，所述從動(dòng)件大小可與所述凸輪件配合并在其上滑動(dòng)，其中液流必須在所述擋板件的所述前表面上施加預(yù)定的最小壓力，以使得所述從動(dòng)件開(kāi)始克服所述凸輪件的所述凸起，從而允許所述擋板件旋轉(zhuǎn)到所述打開(kāi)位置。
2.如權(quán)利要求1所述的閥組件，其中所述安裝件和所述擋板件大致為圓筒形。
3.如權(quán)利要求1所述的閥組件，其中所述從動(dòng)件是具有一凹槽區(qū)的一輪子，并且其中所述凸輪表面嚙合地嵌入在所述凹槽區(qū)域中。
4.如權(quán)利要求3所述的閥組件，其中所述從動(dòng)輪具有一中點(diǎn)，并且其中當(dāng)所述擋板件處于所述閉合位置時(shí)，所述從動(dòng)輪的所述中點(diǎn)大致位于所述凸輪表面的所述凸起之下。
5.如權(quán)利要求1所述的閥組件，其中所述凸輪表面大致為一線性的傾斜表面。
6.如權(quán)利要求3所述的閥組件，其中所述從動(dòng)輪由所述安裝件可旋轉(zhuǎn)地支撐。
7.如權(quán)利要求6所述的閥組件，還包括由所述從動(dòng)輪載有的一彈簧件，其中所述彈簧件促使所述從動(dòng)輪抵靠所述凸輪表面。
8.一種液流單向閥，用于放置在液流管道中，包括一閥座，適于放置在相對(duì)于液流管道的一固定位置；所述閥座至少部分環(huán)繞用于液流通過(guò)所述閥座的一通道；一擋板件，適于放置在相對(duì)于所述閥座的至少兩個(gè)位置，包括一關(guān)閉位置和一打開(kāi)位置；所述擋板件的關(guān)閉位置至少部分與所述閥座鄰接，并至少部分阻塞所述通道；所述擋板件的所述打開(kāi)位置與所述關(guān)閉位置相比，對(duì)所述通道提供較少的阻塞；一閉合臂，所述閉合臂適于在至少兩個(gè)閉合臂位置之間運(yùn)動(dòng)；所述閉合臂保持與所述擋板件接觸；所述閉合臂持續(xù)在所述擋板件上施加一閉合力，朝所述擋板件的所述關(guān)閉位置推動(dòng)所述擋板件；和與所述擋板件處于所述打開(kāi)位置時(shí)相比，所述擋板件處于所述閉合位置時(shí)，所述閉合臂施加到所述擋板件的閉合力較大。
9.如權(quán)利要求8所述的單向閥，其中所述閉合臂具有一旋轉(zhuǎn)端，可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述閥座上；和一擋板接觸端，在該端所述閉合臂與所述擋板件保持接觸。
10.如權(quán)利要求9所述的單向閥，其中所述閉合臂被偏壓到一位置，在該位置所述閉合臂的所述擋板接觸端壓迫所述擋板件。
11.如權(quán)利要求10所述的單向閥，其中一彈簧耦接到所述閉合臂，所述彈簧朝所述閉合臂接觸所述擋板件的一位置偏壓所述閉合臂。
12.如權(quán)利要求10所述的單向閥，其中所述閉合臂的所述擋板接觸端在一非線性的凸輪接合部分接觸所述擋板件，從而抵壓所述擋板件的所述閉合臂的閉合力與所述擋板件在所述打開(kāi)位置和所述閉合位置之間的位置具有一非線性的關(guān)系。
13.如權(quán)利要求12所述的單向閥，其中所述凸輪接合部分包括位于所述閉合臂擋板接觸端的一從動(dòng)件，和位于所述擋板件上的、與所述從動(dòng)件接觸的一非線性表面。
14.如權(quán)利要求13所述的單向閥，其中所述從動(dòng)件包括一輪，所述輪相對(duì)于所述閉合臂的所述擋板接觸端旋轉(zhuǎn)。
15.如權(quán)利要求14所述的單向閥，其中所述輪為非圓形狀的葉形。
16.如權(quán)利要求14所述的單向閥，其中所述擋板件上的所述非線性表面上具有一凸起，所述閉合臂具有一長(zhǎng)度和位置，其使得當(dāng)所述擋板件處于所述關(guān)閉位置時(shí)，所述閉合臂的所述擋板接觸端位于所述凸起的一第一側(cè)，當(dāng)所述擋板件朝所述打開(kāi)位置樞轉(zhuǎn)時(shí)，所述閉合臂的所述擋板接觸端移動(dòng)到與所述凸起的所述第一側(cè)相對(duì)的所述凸起的一第二側(cè)。
17.如權(quán)利要求12所述的單向閥，其中所述凸輪接合部分包括位于所述擋板件上的一從動(dòng)件，和位于所述閉合臂的所述擋板件端的一表面，當(dāng)所述擋板件在所述打開(kāi)位置和所述關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述擋板件上的所述從動(dòng)件在該表面上運(yùn)動(dòng)。
18.如權(quán)利要求9所述的單向閥，其中所述擋板件可旋轉(zhuǎn)地連接到所述閥座上，以便所述擋板件在所述關(guān)閉位置和所述打開(kāi)位置之間樞轉(zhuǎn)。
19.如權(quán)利要求18所述的單向閥，其中所述擋板件和所述閉合臂繞彼此平行的分離的軸線沿相同的方向樞轉(zhuǎn)。
20.如權(quán)利要求19所述的單向閥，其中所述擋板件和所述閉合臂可旋轉(zhuǎn)地耦接至一連接到所述閥座的一支架上。
21.如權(quán)利要求20所述的單向閥，其中所述閉合臂包括一與所述擋板件接觸的擋板件端，所述閉合臂的所述擋板件端上具有一從動(dòng)輪，所述擋板件上包括一凸輪表面，所述凸輪表面定位為使得所述閉合臂的所述擋板件端的所述從動(dòng)輪沿所述擋板件的所述凸輪表面滾動(dòng)。
22.一種液體單向閥，包括一拉長(zhǎng)的中空管道體；一固定到所述管道體上的閥座，所述座具有一通道穿過(guò)其中，所述座至少部分環(huán)繞所述通道；一可運(yùn)動(dòng)地連接到所述管道體上的擋板件；所述擋板件具有一打開(kāi)位置，基本上與所述閥座分離而不接觸，并至少部分允許液流通過(guò)所述通道；所述擋板件具有一關(guān)閉位置，與所述打開(kāi)位置相比，允許較少的液流通過(guò)所述通道；一關(guān)閉元件，位于所述管道內(nèi)，并且當(dāng)所述擋板件處于所述打開(kāi)位置和所述關(guān)閉位置時(shí)，該關(guān)閉元件均被在朝向所述擋板件的方向偏壓，并與所述擋板件接觸；所述關(guān)閉元件在所述擋板件上施加一閉合力；和與所述擋板件處于所述打開(kāi)位置相比，當(dāng)所述擋板件處于閉合位置時(shí)，所述閉合力較大。
23.如權(quán)利要求22所述的單向閥，其中在所述擋板件和所述閉合元件之間的接觸區(qū)域包括一凸輪表面和一從動(dòng)件表面。
24.如權(quán)利要求23所述的單向閥，其中所述從動(dòng)件表面位于所述閉合元件上，并且所述凸輪表面位于所述擋板件上。
25.如權(quán)利要求24所述的單向閥，其中所述從動(dòng)件表面包括在所述閉合臂一端上的一滾動(dòng)輪。
26.如權(quán)利要求25所述的單向閥，其中所述閉合臂具有與所述滾動(dòng)輪相對(duì)的一端，其可樞轉(zhuǎn)地安裝到所述管道體上。
27.如權(quán)利要求26所述的單向閥，其中所述擋板件可樞轉(zhuǎn)地安裝到所述管道體上。
28.如權(quán)利要求27所述的單向閥，其中所述閉合臂和所述擋板件沿同一樞轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。
29.如權(quán)利要求22所述的單向閥，其中所述閉合元件是一閉合臂，其一端可樞轉(zhuǎn)地安裝到所述管道上，相對(duì)的一端在朝向所述擋板件的方向上被偏壓，并與所述擋板件接觸。
30.如權(quán)利要求29所述的單向閥，其中所述擋板件相對(duì)于所述管道旋轉(zhuǎn)。
31.如權(quán)利要求30所述的單向閥，其中所述閉合元件和所述擋板件沿同一樞轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種單向閥(10)，用以保持液流在一管體中以單一的所需方向流動(dòng)。該單向閥(10)需要較大的液流壓力開(kāi)啟所述單向閥，以允許液流沿所需方向通過(guò)，需要相對(duì)較小的液流壓力來(lái)將該單向閥保持在打開(kāi)位置。這種可變開(kāi)啟力的性能是通過(guò)提供一閉合臂(340)，其在一擋板件(120)上施加一閉合力并朝向其閉合位置推動(dòng)該擋板件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該閉合臂(340)和該擋板件(120)之間的接觸發(fā)生在該閉合臂(340)上的一從動(dòng)件(360)和在該擋板件(120)上的凸輪表面(126)之間。在擋板件上的凸輪表面的輪廓，尤其是該凸輪表面上的一凸起(124)使得該閉合臂(340)施加到所述擋板件(120)上一取決于該擋板件位置的一可變的力。當(dāng)該擋板件(120)關(guān)閉時(shí)，相對(duì)較大的力施加到該擋板件上。當(dāng)該擋板件(120)打開(kāi)時(shí)，閉合臂(340)施加一相對(duì)較小的力到該擋板件上。該從動(dòng)件(360)和該凸輪表面(126)的尺寸和輪廓可被定制，以給本發(fā)明的單向閥(10)提供所需的閉合臂施力特性。
文檔編號(hào)F16K15/03GK1551960SQ02815934
公開(kāi)日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2002年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月20日
發(fā)明者歐內(nèi)斯特·B·雷, 歐內(nèi)斯特 B 雷 申請(qǐng)人:瓦茨工業(yè)公司