專利名稱：正向排水泵的安全閥座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及正向排水泵的安全閥，特別是(但不局限于)安全閥針閥的活動(dòng)閥座，其中的可移閥座使泵殼體避免受損害。
與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)正向排水泵的重要用途包括它與碳酸化飲料供應(yīng)系統(tǒng)的碳酸化器的聯(lián)接。正向排水泵將水輸送到碳酸化器，在此添加二氧化碳?xì)怏w，構(gòu)成碳酸化飲料供應(yīng)系統(tǒng)的碳酸化飲料中需要的碳酸化水。具體而言，正向排水泵的入口處與水源相通，而其出口處與碳酸化器的入口處相通。碳酸化器又與二氧化碳?xì)怏w源相通，后者把具有足夠壓力的(約100psi)二氧化碳?xì)怏w輸入到碳酸化器中，使來(lái)自正向排水泵的水碳酸化。


圖1為適宜目前在碳酸化飲料分配系統(tǒng)中使用的正向排水泵。這種正向排水泵是1960年2月23日頒布的美國(guó)專利2,925,786中公開(kāi)的。正向排水泵10包括黃銅制作的殼體11，殼體11支撐著含有一個(gè)帶葉輪的水泵轉(zhuǎn)子(未畫出)的水泵室12。入口13與水源相通，出口14與碳酸化器(未畫出)相通。這樣，當(dāng)碳酸化器需要水時(shí)，水泵發(fā)動(dòng)機(jī)(未畫出)啟動(dòng)使水泵室12內(nèi)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，結(jié)果，轉(zhuǎn)子通過(guò)流路23，將水源中的水吸入，又通過(guò)流路24將水從出口14排到碳酸化器中。流路23含有一濾網(wǎng)(未畫出)，通過(guò)出口22時(shí)卸下和替換，但當(dāng)正向排水泵10工作時(shí)，出口22被濾網(wǎng)帽封起來(lái)。
正向排水泵10還包括安全閥15，使水泵用戶能設(shè)定正向排水泵排入碳酸化器的水壓(約170psi)。安全閥15包括安在殼體11的流路17內(nèi)的針閥16。彈簧18位于針閥16的閥蓋和螺絲19之間，向針閥16施加壓力迫使針閥16進(jìn)入流路17。螺絲19通過(guò)螺紋擰入殼體11，調(diào)節(jié)彈簧18向針閥16施加的壓力。這些調(diào)節(jié)為正向排水泵10提供不同的排水壓力，因?yàn)樗鼈兛筛淖儼踩y15將泵室12流出的水分流而開(kāi)啟的程度。也就是說(shuō)，當(dāng)從泵室12抽出的水壓超過(guò)了用戶設(shè)定的壓力時(shí)，水進(jìn)入流路17，迫使針閥16在通道17的出口處脫離20、21兩邊緣，結(jié)果，抽出的水經(jīng)流路17流走，沒(méi)有進(jìn)入碳酸化器，防止了對(duì)碳酸化器或水泵發(fā)電機(jī)的損壞。
如果沒(méi)有安全閥15，那么當(dāng)流入碳酸化器的水壓超過(guò)用戶設(shè)定值時(shí)，正向排水泵10就會(huì)損壞碳酸化器。也就是說(shuō)，當(dāng)抽出的水壓超過(guò)用戶設(shè)定時(shí)，如安全閥15不將這些水引開(kāi)，正向排水泵10會(huì)將水抽入碳酸化器，直到碳酸化器的密封墊爆裂為止。另一種后果是，如碳酸化器內(nèi)的壓力大于水泵發(fā)動(dòng)機(jī)將水驅(qū)入碳酸化器的力時(shí)，葉輪就會(huì)失靈，導(dǎo)致水泵發(fā)動(dòng)機(jī)燒毀。
因此，安全閥15在正向排水泵10的正常運(yùn)轉(zhuǎn)中起著不可缺少的作用。遺憾的是，由于殼體11是黃銅，水流經(jīng)過(guò)流路17的兩邊20和21時(shí)，對(duì)兩邊有腐蝕。也就是說(shuō)，水的流速加上水中的礦物質(zhì)消磨了20和21兩個(gè)邊緣。當(dāng)流水將20、21兩個(gè)邊緣腐蝕到一定程度時(shí)，針閥16就不能封嚴(yán)流路17的出口以防止在水壓低于用戶設(shè)定的水泵壓力時(shí)，水經(jīng)流路17的流出。其結(jié)果是，正向排水泵10就不能為碳酸化器的正常碳酸化提供足夠量和足夠壓力的水。沒(méi)有適當(dāng)?shù)奶妓峄?，碳酸化飲料供?yīng)系統(tǒng)出的碳酸化飲料的味道就很差。
目前，類似正向排水泵10這樣的正向排水泵的有效工作壽命不到一年。當(dāng)正向排水泵10的運(yùn)轉(zhuǎn)效果達(dá)不到一切要求時(shí)，殼體11就應(yīng)重新加工。遺憾的是，重新加工費(fèi)用高，常常因?yàn)槿鄙俦匾脑O(shè)備而不可行。而且，20和21兩個(gè)邊緣的腐蝕程度常常嚴(yán)重到了無(wú)法重新加工殼體11的地步。在這種情況下，就得換一個(gè)正向排水泵10并將水泵殼體11扔掉?？墒?，將殼體11扔掉是不實(shí)際的，因?yàn)榕c正向排水泵10剩下的部件相比，11是非常昂貴的。因此，由于通道17兩個(gè)邊緣20和21的腐蝕而導(dǎo)致的是將殼體11扔掉的極端浪費(fèi)的結(jié)果。
因此，需要設(shè)計(jì)一個(gè)正向排水泵和安全閥，以防止由于安全閥通道出口的邊緣腐蝕而造成的不必要的加工或扔掉整個(gè)水泵殼體。
本發(fā)明的技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明，正向排水泵安全閥的通路包括一個(gè)廉價(jià)的、可卸下、可扔掉的閥座，以保護(hù)水泵殼體不受腐蝕。正向排水泵包括一個(gè)安裝在閥座內(nèi)的針閥，一個(gè)彈簧撐著閥座內(nèi)的針閥，彈簧還起著調(diào)節(jié)針閥控制開(kāi)啟安全閥的液體壓力的作用，一個(gè)螺釘使彈簧頂住針閥，并調(diào)節(jié)彈簧對(duì)針閥施加的力。通過(guò)螺釘對(duì)彈簧的壓力的調(diào)節(jié)，使用戶能夠控制來(lái)自正向排水泵的液壓。一個(gè)墊圈通過(guò)螺紋安裝在正向排水泵出口內(nèi)，螺釘則安裝在該墊圈上。
閥座包括一個(gè)塑料材料的主體部分，一端用化學(xué)膠水或粘劑粘著一個(gè)橡膠密封墊。閥座也可以不要密封墊，而完全由塑料、硬橡膠材料或金屬制成。主體部分也可由一端粘有橡膠密封墊的金屬制成。本發(fā)明的有益效果閥座通過(guò)螺紋安在正向排水泵的安全閥通路內(nèi)，以保護(hù)安全閥通路不受腐蝕。這樣，流過(guò)安全閥通路的水接觸的是閥座，而不是安全閥通路。結(jié)果，只是閥座受腐蝕，而不是水泵殼體。當(dāng)閥座的腐蝕程度不能使正向排水泵正常工作時(shí)，就將其卸下?lián)Q上一個(gè)新的閥座。這樣，閥座避免了對(duì)正向排水泵黃銅殼體的費(fèi)用昂貴的再加工，也不必將殼體扔掉了。本發(fā)明的目的因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是為正向排水泵的安全閥通路配備一個(gè)閥座以保護(hù)安全閥通路不受腐蝕。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為正向排水泵的安全閥通路配備一個(gè)廉價(jià)的、可卸下的、可扔掉的閥座，如其被流水腐蝕很容易替換。
本發(fā)明的更進(jìn)一步的目的是配備一個(gè)通過(guò)螺紋安裝在安全閥通路的閥座以便于拆卸。
本發(fā)明的再更進(jìn)一步的目的是提供一個(gè)帶有密封墊的閥座，在水泵工作過(guò)程中，防止液體從安全閥中漏出。
以下的描述將使本行業(yè)的普通技術(shù)人員了解本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1為先有技術(shù)的正向排水泵橫斷面的正視圖；圖2為發(fā)明的安全閥和閥座的橫斷面正視圖；圖3為本發(fā)明的水泵殼體和安全閥的透視圖。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例如圖2、圖3所示，正向排水泵50包括由黃銅制造的殼體51，入口52與水源相通，將液體吸入后，通過(guò)通路54進(jìn)入水泵室53。通路54包括一個(gè)過(guò)濾網(wǎng)(未畫出)，可通過(guò)出口55取下和替換。但當(dāng)水泵50工作時(shí)，出口55被任一種合適方式封起來(lái)，例如——使用過(guò)濾網(wǎng)帽。液體進(jìn)入泵室53被帶葉輪的轉(zhuǎn)子(未畫出)排入流路57從出口58排出。
在此優(yōu)選的實(shí)施例中，入口52與象公共供水管道似的任何合適的水源相通，出口58與碳酸化器飲料供應(yīng)系統(tǒng)的碳酸化器相通。水泵50將水輸送到碳酸化器，使水碳酸化，并將碳酸化后的水輸入到分配閥，與蘇打汁相混合，產(chǎn)生碳酸化飲料。本行業(yè)的技術(shù)人員會(huì)看出，在需要用正向排水泵抽水的任何適宜的情形下，均可使用水泵50。
正向排水泵50還包括安全閥60使用戶能夠調(diào)節(jié)出口58抽出的水壓。安全閥60包括閥座61、針閥62、彈簧63、墊圈64和螺釘65。閥座61包括與通路59的螺紋68嚙合在一起的螺紋67，以使閥座61安裝在通路59內(nèi)。閥座61的內(nèi)表面呈八角形，以便能用板鉗將插入體自通路59進(jìn)出。同樣，卸下針閥62、彈簧63、墊圈64和螺絲65，板鉗插入閥座61內(nèi)，使閥座61能夠通過(guò)殼體51的出口69進(jìn)入通路59。這時(shí)，用板鉗將閥座61擰入通路59，使螺紋67和68嚙合。閥座61又包括圓形環(huán)66作為通路59內(nèi)的閥座61的一個(gè)液體密封墊。
閥座61通過(guò)螺紋擰入通路59后，包括主體72和閥蓋73的針閥62也被插進(jìn)來(lái)，因主體72呈4邊形，插入閥座61后，在主體72和閥座61的內(nèi)表面之間形成80、81兩個(gè)渠道。主體72插入閥座61后，閥蓋73與閥座61的出口相連接封住了80、81兩渠道。針閥62可由諸如塑料或硬橡膠之類的適當(dāng)材料制造。
一旦針閥62插入閥座61后，墊圈64就會(huì)通過(guò)螺紋擰入開(kāi)口69內(nèi)，以便螺釘65安在它上面。彈簧63攔腰橫跨在入口52內(nèi)，頂住閥座61內(nèi)的針閥62使其閥蓋73封住閥座61的出口。螺釘65擰入墊圈64內(nèi)壓迫彈簧63頂住針閥62的閥蓋73。螺釘65包括圓形圈74在螺釘65和墊圈64之間形成一個(gè)液體密封墊。螺釘65支撐彈簧63頂住針閥62以調(diào)節(jié)彈簧63施加在針閥62上的力。通過(guò)調(diào)整彈簧63施于針閥62的壓力，水泵用戶可以調(diào)節(jié)從正向排水泵50抽出的液壓。
在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，閥座61包括粘有密封墊71的主體70。主體70包括諸如尼龍與玻璃、碳構(gòu)成的塑料制品，或玻璃、碳的組合物，或通過(guò)如插入模塑這類的標(biāo)準(zhǔn)模塑程序成形的聚醚砜(polyethersulfone)。密封墊71是橡膠材料，在模塑過(guò)程中通過(guò)化學(xué)方法與主體70結(jié)合為一體。如使用的塑料不與橡膠物質(zhì)化學(xué)結(jié)為一體的話，可用粘膠劑將密封墊71與主體70連為一體。這樣，閥座61成為一個(gè)改進(jìn)的安全閥，因?yàn)閹в忻芊鈮|71的橡膠物質(zhì)在閥座61和針閥62的閥蓋73之間形成一個(gè)更好的液體密封墊。也就是說(shuō)，當(dāng)針閥62處于與密封墊71相鄰的密封狀態(tài)時(shí)，就不會(huì)象一般正向排水泵那樣有液體通過(guò)閥蓋73漏出。
盡管本優(yōu)選的實(shí)施例公開(kāi)的是一個(gè)與橡膠密封墊結(jié)為一體的塑料體，本專業(yè)的普通技術(shù)人員會(huì)看出閥座61也可以完全由塑料、硬橡膠或黃銅之類的金屬制成。而且，主體70也可由黃銅這樣的金屬構(gòu)成，用膠劑與密封墊連為一體。原則上，可以使用任何可模塑成閥座61的形狀的、具有足夠韌度和抗熱特點(diǎn)的材料。
發(fā)動(dòng)機(jī)(未畫出)在工作過(guò)程中，驅(qū)使葉輪從水源吸水，并以水泵用戶通過(guò)安全閥60設(shè)定的壓力將液體從出口58排出。螺釘65可調(diào)節(jié)正向排水泵50的抽水壓力。例如，當(dāng)水泵用戶擰緊螺絲65，彈簧63對(duì)針閥62施加的壓力增大。結(jié)果，正向排水泵50以更大的壓力排水，因?yàn)橹挥薪o針閥62施加更大的壓力才能強(qiáng)迫閥蓋73脫離密封墊71，從而打開(kāi)80和81兩渠道。相反，如水泵用戶給螺針65松扣，針閥62所需的打開(kāi)80、81兩渠道的力減少了，從出口58排出的水的最大壓力亦降低了。但在任何情況下，80、81兩渠道一經(jīng)打開(kāi)，泵體50就停止從出口58排液體。這樣，通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧63施加在針閥62的壓力可使正向排水泵50的抽水壓力獲得調(diào)節(jié)。
安全閥60也防止了正向排水泵50對(duì)其所連接的系統(tǒng)的損害。即在抽出的水超過(guò)用戶設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)的情況下，安全閥不將其分流的話，正向排水泵50會(huì)將水排入系統(tǒng)，直到系統(tǒng)零件的密封墊爆裂。相反，如果系統(tǒng)的壓力大于水泵發(fā)動(dòng)機(jī)將液體驅(qū)入系統(tǒng)的能力，葉輪就會(huì)停轉(zhuǎn)，水泵發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)燒壞。
當(dāng)泵室53的液體輸出壓力超過(guò)用戶設(shè)定值時(shí)，安全閥60就會(huì)如前所述打開(kāi)，將泵室53通過(guò)葉輪抽出的液體分流。液體進(jìn)入通路59，經(jīng)80、81兩路流過(guò)閥座61的內(nèi)表面，從閥座61出來(lái)進(jìn)入通路54，再進(jìn)入泵室53。同一般正向排水泵安全閥通路相似，密封墊71和主體70受流過(guò)其表面的水及其礦物質(zhì)的腐蝕。泵體50持續(xù)工作到一定程度，閥座61受腐蝕的程度使正向排水泵50抽出的水量和壓力均降低了，需要更換。
然而，與一般的正向排水泵不同，扔掉或重新加工泵殼51這種既浪費(fèi)又不切實(shí)際的情況不會(huì)發(fā)生。而是將閥座61卸下、扔掉，再如前所述，換上一個(gè)新的閥座。這樣，閥座61為安全閥通路腐蝕問(wèn)題提供了一個(gè)經(jīng)濟(jì)的解決方案。
盡管本發(fā)明已如前例作了介紹，這些描述僅是為了示范目的而已。本專業(yè)的普通技術(shù)人員均可看出，許多不同程度的選擇方案、相等方案和變動(dòng)方案均應(yīng)包括在本發(fā)明范圍之內(nèi)。同樣，這一范圍，決不限于上述描述之內(nèi)，而應(yīng)由下列權(quán)利要求書所限定。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)可通過(guò)正向排水泵的排水道調(diào)節(jié)水量的安全閥的可替換部件的方法，包括下列步驟將一個(gè)塑料材料模塑成一個(gè)與正向排水泵排水通路相吻合的空套筒內(nèi)，所述空套筒具有帶環(huán)邊的前、后兩端，并將一個(gè)密封墊安裝在所述空套筒后端的所述環(huán)邊內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，還包括在所述空套筒內(nèi)表面內(nèi)制造縱向溝紋的步驟，所述縱向溝紋可使液體流過(guò)，并為所述空套筒從正向排水泵的排路中安裝、拆卸提供一個(gè)可嚙合表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求23的方法還包括在所述空套筒外部表面制造螺紋的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求23的方法還包括在所述空套筒外表面放置一圓形環(huán)的步驟，以在所述空套筒外表面和正向排水泵排路中間提供密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中所述的密封墊為橡膠材料，在模塑過(guò)程中，通過(guò)化學(xué)方法，與所述的環(huán)邊結(jié)為一體，成為所述的空套筒的一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中在模塑程序完成后，所述密封墊與所述環(huán)邊結(jié)為一體。
7.一種生產(chǎn)可調(diào)節(jié)通過(guò)正向排水泵排路流量的安全閥的可替換部件的方法，包括下列步驟制造一個(gè)可安裝在正向排水泵的排水通路內(nèi)的空套筒，及在所述空套筒內(nèi)表面制造縱向槽以使水流通過(guò)，并為所述空套筒在正向排水泵的排水路上裝、卸提供一個(gè)嚙合表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，還包括在所述空套筒的前后兩端制造一個(gè)環(huán)形邊的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，還包括在所述空套筒后端的環(huán)形邊內(nèi)安裝密封墊的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中，在模塑過(guò)程中，所述的密封墊是橡膠材料制成的，并已用化學(xué)方法與所述環(huán)邊粘在一起，同所述空套筒連為一體。
11.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中所述的密封墊是在模塑過(guò)程后與所述環(huán)形邊粘在一起。
12.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，還包括在所述空套筒的外表面制造螺紋的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，還包括在所述空套筒的外表面安裝一個(gè)圓形圈的步驟，以便在所述空套筒的外表面和正向排水泵的排路之間形成液體密封。
14.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中所述的空套筒含有一個(gè)模塑的塑料材料。
15.一種調(diào)節(jié)正向排水泵排路流量的安全閥的可安裝和可拆卸部件，包括可安裝在正向排水泵排路中的空套筒，和使所述空套筒的內(nèi)表面通過(guò)水流及使所述空套筒可從正向排水泵的排路上裝、卸的位于所述空套筒外表面的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求37的可拆卸部件，可使水通過(guò)的所述空套筒的內(nèi)表面和為所述空套筒在正向排水泵排路裝、卸提供嚙合平面的裝置包括縱向紋路。
17.根據(jù)權(quán)利要求37的可拆卸部件，還包括帶有環(huán)邊的前、后兩端。
18.根據(jù)權(quán)利要求39的可拆卸部件，還包括在所述空套筒的后端的環(huán)邊內(nèi)安裝一個(gè)密封墊。
19.根據(jù)權(quán)利要求37的可拆卸部件，其中所述的空套筒的外表面有螺紋以便所述空套筒能夠裝入正向排水泵的排路。
20.根據(jù)權(quán)利要求37的可拆卸部件，其中所述的空套筒的外表面有一個(gè)圓形圈以便在該空套筒的外表面和正向排水泵的排路之間安裝一個(gè)液體密封墊。
21.根據(jù)權(quán)利要求37的可拆卸部件，其中所述的安全閥包括一個(gè)滑動(dòng)安裝在所述空套筒內(nèi)的針閥，所述針閥一端包括閥蓋，以及使所述針閥在其閥蓋與所述空套筒的后端相鄰處趨于密封狀態(tài)的裝置。
全文摘要
一種正向排水泵，包括一個(gè)安全閥，該安全閥包括閥座，位于閥座內(nèi)的針閥，使針閥處于閥座內(nèi)的彈簧，壓迫彈簧抵住針閥的螺釘，用于把螺釘固定在正向排水閥外殼上的墊圈。閥座在安全閥排水道內(nèi)被旋緊，以防止所述排水道的腐蝕。閥座可以是塑料、硬橡膠或金屬材料的，并在閥座的一端固定有橡膠化的密封。當(dāng)閥座被腐蝕到無(wú)法為針閥提供足夠的基座時(shí)，將其從安全閥排水道取下并換上新的閥座。通過(guò)使用廉價(jià)的、可拆卸和可丟棄的閥座來(lái)保護(hù)安全閥排水道，就可以避免丟棄或重新加工昂貴的正向排水泵的殼體。
文檔編號(hào)F04B53/10GK1164271SQ94193968
公開(kāi)日1997年11月5日 申請(qǐng)日期1994年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月29日
發(fā)明者阿爾佛瑞德·A·施洛德 申請(qǐng)人:嵐瑟公司