具有非金属部件的气体调节器(变型)的利记博彩app

文档序号:6318188阅读:153来源:国知局
专利名称:具有非金属部件的气体调节器(变型)的利记博彩app
技术领域
本发明涉及自动压カ调节装置,其能够应用在不同行业以减小和调节各种气体(氧气、こ炔、丙烷等)的压カ(流速)。
背景技术
本领域公知气体调节器包括非金属元件(特别是隔膜)和具有螺纹的金属元件,该金属元件包括主体、调节螺钉和盖(參见文献DE831050,G05D 16/06,1952和RU2117325,G05D 16/06,1998)。气体调节器的主要结构部件因其操作条件而由金属构成,具有较小整体尺寸(螺纹直径不大于60_)的气体调节器是连续生产的,且在各种环境条件下与处于高压的各种 气体(包括腐蚀性气体)使用,因此,需要其具有较高机械强度且对于内部和外部影响的物理和化学抵抗性。气体调节器的金属部件是通过对由贵金属(大多数为铜或铝合金)制成的坯料进行模压(或模制)的机械加工制造的,这就使得气体调节器非常昂贵。至于螺纹,它们通常是在气体调节器的金属部件上通过机械加工切削而成。事实上不可能生产出带有螺纹的模制的或模压的坯料(不经过机械加工)来用于连续生产的具有螺纹直径不超过60mm的调节器。在现有技术中,气体调节器的盖通常由两个部件制成,其中一个是插入件,其作为与调整螺钉相匹配的带螺纹的塞子而被单独制造。所述盖的外侧一般漆成与气体对应的颜色(氧气-蓝色、丙烷-红色、こ炔-白色)。在技术实质方面与本发明最接近的是公开于文献DE 10062789, G05D 16/06, 2002中的气体调节器,其包含隔膜和带螺纹的部件,该带螺纹的部件包括主体、调节螺钉和盖。这里,所述主体是由塑料制成,而所述盖是由金属制成。金属盖具有不同直径的两个螺纹。较大直径的螺纹是用于连接盖和主体,而较小直径的螺纹是用于安装调节螺钉。由于作为主体的气体调节器的这种复杂且较大的部件是由塑料制成,因此涉及到制造这种气体调节器的材料成本被大大的降低。文献DE 10062789的目的是降低涉及到气体调节器制造的材料成本,该气体调节器指定用于调节腐蚀性气体,而传统上这种气体调节器是用贵金属(合金)制造的。文献DE 10062789的目的通过将贵金属主体替代为更廉价的塑料主体来实现。但是,这种替代会产生ー个复杂的技术问题不可能得到高品质的表面,特别是不可能通过机械加工在塑料上得到高品质的螺纹(而这在气体调节器中是必要的)。因为聚合物(形成塑料的基础)的高度可塑性和高粘性,因此很难通过机械加工在塑料上得到高品质的清洁且固定的表面,事实上不可能通过钻孔以及后续的螺纹加工来得到高品质的表面,这是由塑料的非常低的热传导性所限制的。
当将要进行螺纹加工的孔被钻好以后,在切削区域塑料变得过热(原因是由于塑料很低的热传导性,热量不好从该区域转移),这就导致在机械加工的表面上出现缺陷,例如条纹、不连续的瑕疵、表面破裂等当所述孔随后被螺纹加工时,螺纹的轮廓会发生额外的屈曲和扭曲。这种螺纹的表面粗糙度极高(大于50. O μ m)。螺圈的表面在物理上变得不均匀并伴随着与螺纹标定的几何形状的偏差。这种表面缺陷显著地减小了螺纹连接的強度,因此,无法承受危险的情况(特别是对于工作在高压下的气体调节器)根据文献DE 10062789的气体调节器的结构涉及两个在盖上同轴布置的精密螺纹,其能够承载高负荷。由于上述的技术原因,这种气体调节器的盖由金属制成,因此,减小制造气体调节 器所涉及的材料成本这个目的就不能完全实现。因此,在根据文献DE 10062789制造气体调节器时,需要两个技术转换一个是加エ塑料的主体坯料,而另ー个是加工由金属鋳造的盖,这就需要使用两组不同的加工设备,反而导致生产成本的显著增加。以上指出的最接近的现有技术文件建议使用下面的塑料材料聚烯烃、聚缩醛、聚酯或聚酰胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚偏ニ氟こ烯、聚四氟こ烯。已知聚烯烃(特别是聚こ烯)的硬度非常低。而且,其易于非常快速的紫外线老化。聚丙烯不耐冻(仅可用在不低于-5° C的温度下)。聚缩醛不能抵抗酸环境,而且,当暴露于紫外线辐射下很容易分解。聚酯不能抵抗紫外线辐射,在大气环境中毎年的操作中使其损失40%的強度。当在户外操作时,常规的聚酰胺变得饱和,其湿度高达8%,这导致其在所有天气的户外操作期间都会造成强度损失。而且,其不能抵抗阳光的紫外线辐射。聚こニ烯氟化物在化学上不能抵抗酮类,这就导致其实质上不能用于こ炔气体调节器,而且,也相对更昂贵。聚四氟こ烯具有非常低的強度特性,这就导致其实质上作为结构材料是不可用的。聚醚醚酮并没有大多数聚合物的典型缺点,但是其极其昂贵(在単一的项目中,其成本与铜合金的成本相当)。而且,聚醚醚酮的注塑成型的エ艺还没有适当地发展。

发明内容
本发明的技术成果包括提供气体调节器,其设计理念是使其降低制造这种气体调节器所涉及的成本,并改进品质,减小质量并且同时增加其生产效率。以上本发明的技术成果是通过提供ー种具有非金属部件的气体调节器来实现的,该气体调节器包括隔膜和带螺纹的部件,该带螺纹的部件包括主体、调节螺钉和盖。此处,所述盖是由具有不同直径的模制螺纹的非金属热塑性材料制成的,使得主体通过较大直径的螺纹连接至盖,调节螺钉通过较小直径的螺纹安装在盖内,并且盖上的螺纹是模制的,具有相同螺距且同轴布置。所述气体调节器的至少两个部件是由非金属热塑性材料制成且配备有模制螺纹,该模制螺纹具有相同的螺距且同轴布置。所述气体调节器的非金属部件是由玻璃加强型聚酰胺制成,且其聚酰胺含量在
60-80%ο气体调节器的盖由非金属热塑性材料制成并配备有不同直径但相同螺距的同轴布置的模制螺纹,这个事实使得能够得到在其表面上具有模制螺纹的高品质的盖铸件,该盖铸件是通过使用注塑成型机器来进行普通的注塑成型加工得到的。形成盖铸件的具有可拆卸模具的商用注塑成型机器可用于这种盖的生产。所述模具包括ー组平板和形成为旋转实体的螺芯,在该螺芯上制造与盖表面上的模制螺纹对应的具有不同直径但相同螺距的螺纹。螺芯上的螺纹和螺芯的旋转表面同轴布置。 在其上具有螺纹的盖实体是通过热塑性材料的液态熔体在处于封闭位置的模具在压カ下形成的。在热塑性材料凝固时模具被打开。模具的打开是通过螺芯沿着其轴以一定节距的渐进式旋转而完成的,该节距等于盖上的螺距。因此,螺芯的螺纹从盖表面上的螺纹拧出。由于螺芯表面上同轴布置的螺纹具有相同的螺距,因此由热塑性材料形成的盖的表面上的模制螺纹在模具打开时不会破裂。因此,盖的设计使其在制造时在单独的鋳造周期中具有两个模制螺纹,而这在现有技术中是无法达到的。气体调节器的这种设计理念得到ー种不需要对重要表面(螺纹、密封平面等)进行任何其他的机械加工的调节器盖。此外,气体调节器的这种设计理念允许了使用相同的高生产カ的技术(热塑性注塑成型)和用于制造气体调节器的带螺纹的部件的标准设备(注塑成型机器),这就显著地降低了生产成本。所述气体调节器包括主体、调节螺钉和盖。使用聚酰胺含量在60-80%的玻璃加强型聚酰胺作为热塑性材料使得生产出了牢固的且能够抵抗环境的部件(盖、主体和调节螺钉),该部件由热塑性材料制成并配备有模制螺纹。由热塑性材料制成的盖上的模制螺纹的品质依赖于螺芯上相应螺纹的品质及热塑性材料的选择。螺芯由高品质抗磨损的凿具合金处理过的钢制成。通过后续磨削的机械加工来切割螺芯上的精密螺纹。螺芯上的螺纹表面的粗糙度不超过O. 63 μ m。因此,在盖上的模制螺纹的表面粗糙度也在相同的限值内。此处,模制螺纹并没有典型地在塑料材料通过机械手段进行螺纹加工时所出现的缺陷,因此提高了螺纹的強度特性。具有螺纹并由热塑性材料制成的气体调节器的所有部件都可以通过类似的エ艺(注塑成型)进行生产。此处,成型的精度和表面粗糙度的特性将非常高。所使用的材料,即聚酰胺含量为60-80%的玻璃加强型聚酰胺具有以下特性
-对太阳紫外线的高抵抗力;-高硬度(与其他塑料相比)-操作温度的范围广,允许其在任何气候带的户外使用(从-50°C至+70° C);-高化学抵抗力(包括抵抗酮类和酸环境),以及化学稳定性;-低水分吸收カ(小于1%);-高強度(为气体调节器的部件提供了必要的安全余度);-对与模具的表面抛光相应的模制表面的高品质表面抛光;
·
-低成本(比聚醚醚酮便宜20-25倍);·-低的质量密度,即,在I.3-1. 46g/cm3的范围内(比铝合金轻2倍;比钢或黄铜轻5-6 倍);-良好的抗静电性能;-螺纹较高的抗磨损性;-与顔料的可混合性使得能够获得所期望的顔色。-对火花和火的高抵抗力(短时间内可抵抗其接触到的加热至温度为大约900°C的金属丝),这是由于玻璃加强作用。这种玻璃加强型聚酰胺的上述性质得到的结论是,最优选铸造非金属结构材料以制造气体调节器的部件,主要是,具有螺纹的部件。玻璃加强型聚酰胺随着其内聚酰胺含量的减小而变得易碎。玻璃加强型聚酰胺随着其内聚酰胺含量的増加而损失硬度和其他有用的性质。在玻璃加强型聚酰胺中的聚酰胺的最佳含量为60-80%。在一些情况中,可以使用包含55-85%聚酰胺(体积)的玻璃加强型聚酰胺。可以在玻璃加强型聚酰胺中增加除玻璃纤维之外的物质以改变材料的性质,而且,可以加入染料。在这种情况下,在最終的材料中可以使用包含3-55% (质量)的任何除玻璃纤维之外的物质的玻璃加强型聚酰胺。


本发明的实质通过下面的描述和附图来公开,其中图I显示根据本发明的一个实施方案的气体调节器,其具有出口测压表、在入口和出ロ管处的管接螺母和接头。图2示出根据本发明的另ー个实施方案的气体调节器,其并不包含任何测压表、管接螺母或接头,但是配备有缩短的金属调节螺钉。图3显示了根据本发明的又一个实施方案的气体调节器,其并不包含任何测压表、管接螺母或接头,但是配备有由非金属热塑性材料制成并做成整体模制的飞轮的调节螺钉。图4显示了由非金属热塑性材料制成的具有模制螺纹和铸ロ的盖铸件。图5显示了图4中A的视图。图6显示了图4中B的视图。图7显示了由非金属热塑性材料制成且在其上配备有模制螺纹的盖。图8显示了图7中C的视图。
图9显示了图7中D的视图。图10示意性地示出了用于模制盖的模具在其关闭状态。图11示意性地示出了用于模制盖的模具在其打开状态。
具体实施例方式气体调节器包含主体I、调节螺钉2、由非金属热塑性材料制成的盖3和隔膜4。此处,盖3配备有具有不同直径但相同螺距“h”的内模制螺纹5和6。主体I通过较大直径的螺纹6连接至盖3,且调节螺钉2通过较小直径的螺纹5安装在盖3中。在主体I中形成有中心通道7,在所述中心通道7中安装有推动杆8,该推动杆8 在一端与关闭单元9相互作用,且在另一端与隔膜4相互作用。入口管10嵌入在主体I中,在所述入口管10内形成高压腔室11且放置有由弹簧13压迫至座12的关闭单元9。座12在主体I上形成为锥形横档,中心通道7穿过座12内部。在主体I中,设置有连接至出口管15的出口通道14。在主体I中,设置有由隔膜4限制的低压腔室16。设定弹簧17在盖3内放置在调节螺钉2和隔膜4之间。在出ロ通道14的延长部分上安装有测压表18。根据本发明的气体调节器基本的实施方案具有测压表、在入口管10上的管接螺母、在出ロ管15上的管接螺母和接头。气体调节器的一个替代的实施方案没有测压表,没有管接螺母和接头,而具有缩短的金属调节螺钉2。调节螺钉2可以制成由非金属热塑性材料整体鋳造的飞轮。在盖铸件19上形成有模制螺纹5和6。这两个螺纹都具有相同的螺距“h”。在盖铸件19的形成有较小直径的螺纹5的表面上设置有铸ロ 20。在所述铸ロ 20被机械移除之后,得到具有模制螺纹5和6的盖3。盖上的这两个螺纹都具有相同的螺距“h”。在盖3形成有较小直径的螺纹5的表面上设置机械加工表面21,该表面21出现在所述铸ロ 20被机械移除之后。用于形成盖铸件19的模具由前部板22、中部板23和后部可移动的板24构成,该中部板23由彼此可远离地移动的两个分离的随动件组成,在所述后部可移动板24中可旋转地安装有螺芯25。在螺芯25上对应于盖铸件19上的螺纹5和6形成有具有相同螺距“h”的外螺纹26 和 27。在前部板22上设置有用于将热塑性材料注入模具的孔28。可选地,多座模具可用于提供同时生产多个盖铸件。可选地,气体调节器的两个部件(例如,盖3和主体1,或盖3和调节螺钉2)可由非金属热塑性材料制成,且配备有模制的同轴布置的具有相同螺距“h”的螺纹。可选地,气体调节器的主要部件(盖3、主体I、入口管10和调节螺钉2)可由非金属热塑性材料制成,且配备有具有相同螺距“h”的模制的同轴布置的螺纹。
气体调节器的非金属部件是由包含65-75%聚酰胺的玻璃加强型聚酰胺制成的。气体调节器操作如下当调节螺钉2旋转时,设定弹簧17作用在隔膜4上,并且通过该隔膜4而作用在推动杆8上,这样就从座12移动关闭単元9,从而克服了弹簧13产生的力而在关闭单元9和座12之间打开间隙,通过所述间隙被调节的气体就从高压腔室11穿过中心通道7流动至低压腔室16,由此,气压减小到弹簧17产生的力所设定的水平。在低压条件下,气体通过出ロ管15流动至出ロ通道14,然后流动至消耗単元(例如气体切削机)。因此,被调节的气体所需要的出ロ压カ通过调节螺钉2沿着盖3的螺纹5逐步地 旋转而被设定。在组装气体调节器(将盖3螺固在主体I上吋)和旋紧较大直径螺纹6的时候,气体调节器的低压腔室16的不渗透性是通过挤压隔膜4的材料而得到保证的。在盖3的外侧,制造用于扳钳的六面体形的注入ロ,从而使气体调节器的组装更容易。在移除铸ロ 20之后在盖3上出现的机械加工的表面21不与气体调节器的任何部件接触。与那些螺纹5和6的表面及盖的其他表面相比,对于表面21的品质要求可以是最低的。盖3的铸件形成在自动模制机的模具中。融化的热塑性材料在压カ下通过前部板22的孔28注入,材料充满模具的内部腔室,从而形成其上帯有螺纹的盖铸件19的主体。一旦模具中的盖铸件19的主体凝固,就将螺芯25从盖铸件19中拧出并穿过后部板24。首先通过移动后部板远离前部板来打开模具,之后中部板23的分离随动件彼此移开从而释放盖铸件19。模具设计的其他变化以及加工操作的其他顺序也是可行的。为了提高加工的生产カ,模具被制造成水冷型的。如果根据这种方法形成盖铸件19,其内部和外部表面(包括螺纹表面)的粗糙度等于O. 08-0. 63 μ m,而其尺寸品质在精确度10和12之间的级别内,且不需要任何进一步的机械加工。气体调节器所有的主要部件(包括主题和调节螺钉)都可以用类似的方式来制造。エ业适用性技术成果包括減少了制造气体调节器所涉及的花费,由于本发明以下的区别特征改进了可制造性使用非金属热塑性材料(即玻璃加强型聚酰胺)来制造气体调节器的ー些部件。在部件上形成模制螺纹;以及在盖上配备有具有相同螺距的模制的同轴布置的螺纹。气体调节器的至少两个部件是由非金属热塑性材料制成且配备有具有相同螺距的同轴布置的模制螺纹。 生产成本的减少是由于减少了机械加工的操作,减少了所使用的材料成本,并且減少了技术转换的次数。气体调节器的可制造性得以改进是由于減少了技术转换的次数和摆脱了机械加エ的操作。技术成果包括減少了气体调节器的质量,这是由于使用非金属热塑性材料(即玻璃加强型聚酰胺)来制造气体调节器的一些部件而实现的。气体调节器的质量可以成倍的减小,因为塑料的质量密度比金属低2到6倍。技术成果包括改进了产品品质,这是由于使用了聚酰胺含量为60-80%的玻璃加强型聚酰胺而实现的。由于所使用的材料具有好的操作性质而提供了产品的高品质。除了玻璃加强型聚酰胺的已知性质,其上形成的平移螺纹(与金属上的螺纹相比)不会在冻结温度下粘住,这就防止螺钉在低温下被冻结在盖上。本发明以下的变型是可能的气体调节器的盖配备有外模制螺纹。气体调节器的主体配备有内模制螺纹。气体调节器的调节螺钉配备有内模制螺纹。聚碳酸酯(PC)、聚砜(PS)、聚醚醚酮(PEEK),聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚苯并咪唑(PBI)或聚偏ニ氟こ烯(PVDF)用作非金属热塑性材料。已知为“Armamide”的材料用作非金属热塑性材料。复合材料用作主体、调节螺钉和其他部件的结构材料。主体和其他部件的金属表面涂覆有非金属材料。主体和其他部件的非金属表面涂覆有金属材料。主体和其他部件的非金属表面涂覆有其他非金属材料。模制的非金属部件(包括盖、主体、螺钉等)用金属或其他材料加強。根据所使用的气体的种类使用染色的塑料(氧气-蓝色、丙烷-红色、ニ氧化碳-黑色等)。气体调节器的主体由金属制成。气体调节器的调节螺钉由金属制成。包括同轴布置螺纹的三个或更多个模制螺纹形成在气体调节器的部件的表面上。气体调节器的部件上的模制螺纹(包括同轴布置的螺纹)具有不同的螺距。气体调节器的部件上的模制螺纹(包括同轴布置的螺纹)具有双起点或多起点。气体调节器的部件的表面上的模制螺纹形成有不同的轮廓(包括公制的、英制的、管状的、圆锥形的、梯形的螺纹等)。气体调节器具有两个或三个测压表。气体调节器具有两个或三个调节阶段。气体调节器提供关于隔膜的径向气体供应。气体调节器的管由非金属热塑性材料制成并配备有模制螺纹。气体调节器的接管螺母由非金属热塑性材料制成并配备有模制螺纹。气体调节器的接头由非金属热塑性材料制成。用于扳钳的三面形的、正方形的或多面体形的模制的注入ロ设置在气体调节器的盖上。 气体调节器的调节螺钉由非金属热塑性材料整体浇铸,包括把手形或飞轮形的螺钉。
权利要求
1.一种具有非金属部件的气体调节器,包括隔膜(4)和带螺纹的部件,该带螺纹的部件包括主体(I)、调节螺钉(2)和盖(3),所述盖(3)由非金属热塑性材料制成且配备有不同直径的模制螺纹(5,6),其中所述主体通过较大直径的螺纹(6)连接至所述盖,所述调节螺钉(2)通过较小直径的螺纹(5)与所述盖连接,并且所述盖(3)上的所述模制螺纹具有相同的螺距“h”且同轴布置。
2.根据权利要求I所述的气体调节器,其中所述调节螺钉(2)是由非金属热塑性材料制成且配备有模制螺纹。
3.根据权利要求I所述的气体调节器,其中所述主体(I)是由非金属热塑性材料制成且配备有模制螺纹。
4.一种具有非金属部件的气体调节器,包括隔膜(4)和带螺纹的部件,所述带螺纹的部件包括主体(I)、调节螺钉(2)和盖(3),其中至少两个部件由非金属热塑性材料制成且配备有模制布置的螺纹。
5.根据权利要求4所述的气体调节器,其中所述气体调节器的所述部件由聚酰胺含量为60-80%的玻璃加强型聚酰胺制成。
全文摘要
一种具有非金属部件的气体调节器,包括隔膜(4)、主体(1)、调节螺钉(2)和盖(3),所述盖(3)由带有模制螺纹的非金属热塑性材料制成。主体(1)通过较大直径的螺纹(6)连接至盖(3),并且调节螺钉(2)通过较小直径的螺纹(5)安装在所述盖中。盖(3)上的模制螺纹具有相同的螺距h且同轴布置。盖(3)、调节螺钉(2)和主体(1)由具有模制的同轴螺纹的玻璃尼龙合成物制成。
文档编号G05D16/06GK102859460SQ201180010925
公开日2013年1月2日 申请日期2011年2月18日 优先权日2010年2月25日
发明者A·V·沃尔特内茨, A·S·古雷列夫 申请人:奥克西柯德封闭式股份公司
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