[发明专利]操作阀

说明书

技术领域

本发明涉及用于压力锅的操作阀、压力锅以及压力阀。 

背景技术

传统的压力锅具有操作阀和安全阀。在已知的压力锅中，通过烹饪阶段选择器，可在锅内对两种不同的压力水平进行调节，这两种压力水平分别对应于缓慢烹饪阶段I和快速烹饪阶段II。在此，所述操作阀具有压力控制功能。当超出特定烹饪阶段的压力时，该操作阀打开，使蒸汽从锅内逸出。在已知的阀中，金属密封件位于塑料上。这种操作阀还有可能附带一体式球形阀，蒸汽可在烹饪程序开始时通过该球形阀逸出。当锅内为特定压力时，该阀关闭，从而使锅内形成过压。该阀还可同时具备真空保护功能，当锅内为真空时，该球形阀打开，使空气流入锅内。这种附带的安全阀为非自逆转式压力阀，且仍用作过压保护、集成式自动排放和集成式真空预防功能。

对操作阀的响应特性具有严格的国际标准。烹饪阶段I时的泄漏启动压力为例如40 kPa (0.4 bar)，烹饪阶段II时的泄漏启动压力为例如80 kPa (0.8 bar)。对应于一些国家的规定，此处允许最大± 20 kPa (± 0.2 bar)的偏差。现有的阀的响应和稳定特性无法始终遵循预定的精确误差，因此，从泄漏启动压力到稳定压力需要极其不同的压力。

 在现有的操作阀中，密封表面由塑料或橡胶制成，精确度还进一步受到橡胶或塑料使用年限的影响，因此，都无法保证足够的响应精确度。密封表面大，还会引起大的闭合力，因此锅内用于不同烹饪阶段的设置机构很难实现精确化。

 基于这种状况，本发明的目的是，提供操作阀、具有这种操作阀的压力锅以及压力阀，这些阀都具有改进的响应性和稳定性。

 根据本发明，所述目的通过权利要求1、11和16来实现。

 通过使用球形密封件以及圆锥形表面的球座，所述阀的响应特性能显著提高。允许偏差能控制在±20 kPa (< ± 0.2 bar)以内。球形密封件在此定义为一个密封部件，其至少包括一个位于用作密封的圆锥形表面上的球形部段。

 这样，球形密封件与阀座之间具有小的密封表面，这对其相应特性具有积极影响。通过上述设计，当达到泄漏启动压力时，所述阀不止是能更快地打开，还能在温度降低后更快地关闭。根据本发明的这种设计的好处是，逸出的蒸汽带来自洁效果，这样所述操作阀不会变脏或变粘。另外，直锥形密封表面上堆积的污垢将比密封区域带边角、从而藏污纳垢的现有阀更少，而现有阀的这一缺点对加工食物来说是令人不可接受的。

 向球形密封件上作用可调节压缩力的压缩弹簧优选地为扭力杆弹簧。这样，压力可简单地从手柄上的操作部件转移至球形密封件上。

 由于操作阀的设计，环状密封表面较小，因此，与现有技术相比，闭合力可显著减小。这一方面能更容易地驱动操作部件，另外还能使用更柔软的扭力杆弹簧。所述压缩力最大（取决于烹饪阶段II）可以为例如在0到5范围内。所述更柔软的弹簧的直径可减小至例如1mm到1.4mm。

 当圆锥形表面锥形地倾斜30°到40°、优选地为32°到37°时，表现出极好的响应特性。在此，泄漏启动压力能达到最大± 5 kPa (± 0.05 bar)的允许偏差。

 如果球形密封件和圆锥形表面由金属、尤其是不锈钢制成，则对响应特性更为有利。

 根据本发明的一个优选实施例，所述操作阀具有阀箱和阀芯，所述阀芯包括圆锥形表面。这种阀芯的优点是，可使用不同的材料来制作阀箱和阀芯。所述阀芯可简单地插入阀箱内并固定，例如，通过钳具或夹具。

 所述阀箱可由例如弹性塑料、特别是硅胶制成。这样的阀箱具有弹性，能从锅盖内部穿过锅盖上的开口压住并密封该开口。甚至当所述阀箱的弹性材料老化后，金属制成的阀芯仍能保持其原有的密封特性。如果用硅胶制作阀箱，则更为有利，因为硅胶是食品安全级地，且不含任何软化剂等，这对食品化工是相当关键的。

 如果所述弹性阀箱用透明材料、特别是透明硅胶制成，则也是极其有利的，因为在食品工业领域这种材料将不含有害色素。另外，半透明材料还能使用户立即发现所述阀的内部是否严重玷污。

 经证实，球形密封件的形状为上部区域作为密封表面的阀针是极其适合的，该阀针至少包括一个球形部件，且具有邻接该球形部件的杆形延伸部分。

 该延伸部分能通过阀箱上的贯通开口延伸，从而使球形表面的位置更稳定。另外，与球体相比，所述球形密封件作为阀针能使该部件更易操作。通过定位所述球形密封件，能确保总是正确地使压缩弹簧所按压的上部表面垂直于所述阀的纵轴，以使压力均衡分布，从而提高响应特性。