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TWI764358B - 熔接止回閥 - Google Patents

熔接止回閥

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TWI764358B
TWI764358B TW109138418A TW109138418A TWI764358B TW I764358 B TWI764358 B TW I764358B TW 109138418 A TW109138418 A TW 109138418A TW 109138418 A TW109138418 A TW 109138418A TW I764358 B TWI764358 B TW I764358B
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Taiwan
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poppet valve
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disc
check valve
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TW109138418A
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Inventor
約翰 A 雷斯
Original Assignee
美商恩特葛瑞斯股份有限公司
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Abstract

熔接止回閥包括一提動閥總成、一彈簧及接觸該彈簧之一盤。當形成該熔接止回閥時，該盤可固持在遠離一熔接之一位置。實施例可包括保持特徵，該等保持特徵經構形以允許該提動閥總成及該盤中之一或多者在一組裝定向上通過該等保持特徵，並在此等元件處於一操作定向時保持此等元件。方法包括插入該提動閥總成，使該提動閥總成與一彈簧接觸，插入一盤，保持該盤遠離一熔接側，及將該止回閥熔接在一起。該提動閥總成及/或該盤可在插入時通過一或多個保持特徵，並在操作該止回閥時由該等保持特徵保持。該熔接可係一熱熔接。

Description

熔接止回閥
本發明係關於止回閥，特別係熔接止回閥。
止回閥僅允許流體沿單一方向之流動，阻礙沿與允許流動之單一方向相反之方向之流動。
止回閥通常藉由配置內部組件並將形成止回閥外體之組件旋擰在一起而組裝。螺釘之加工可能係昂貴的，且溫度變化可能導致在止回閥之螺釘接頭處之介質洩漏。
本發明係關於止回閥，特別係熔接在一起以形成止回閥之聚合物組件。將止回閥之聚合物組件熔接在一起簡化了止回閥組件之製造，同時產生更高品質之密封。另外，螺紋連接之消除減少了在螺紋組件之組裝中導致的潛在顆粒產生。因此，熔接止回閥可提供高純度之改良效能，例如在半導體製造期間控制流體流動。止回閥可使用熱熔接技術熔接。此熱熔接可藉由包括保持特徵來實現，該等保持特徵允許聚合物止回閥組件固持為遠離熔接或接縫之位置。將止回閥組件固持為遠離熔接位置可防止熔接過程損壞或不適當地結合止回閥之可熔融加工組件。
止回閥實施例包括內部通道，且經構形以控制通過內部通道之流體之流動。止回閥包括內部總成。內部總成具有提動閥總成、彈簧、盤、第一外部件、第二外部件，該彈簧在第一端接觸提動閥總成，該盤包括一或多個通孔，該盤接觸彈簧，該第一外部件具有第一孔及與第一孔相對之開口，該第二外部件具有第二孔及與第二孔相對之第二開口。第二外部件藉由與第二孔相對之開口處之熔接連接至第一外部件。第一外部件及第二外部件界定用於保持內部總成之內部空間。盤保持特徵位於內部空間內，該保持特徵經構形以選擇性地將盤保持在第一外部件內遠離熔接之位置。此特徵有利地保持止回閥之內部組件在熔接過程中不受潛在的破壞性熱影響。該內部總成經構形以阻塞流體沿一個方向通過該內部通道並允許流體沿相反方向通過該內部通道。
在一實施例中，止回閥包括提動閥總成保持特徵。提動閥總成保持特徵包括自第一外部件延伸至內部空間中之複數個保持肋，其中第一複數個保持肋之保持肋藉由第一複數個間隙彼此分離，且複數個間隙中之每一者大於提動閥總成之最外邊緣之厚度。
在一實施例中，提動閥總成之最外邊緣界定一直徑，該直徑小於內部空間之直徑並大於複數個保持肋之相對保持特徵之間的距離。
在一實施例中，提動閥總成包括提動閥及提動閥總成盤，提動閥總成盤包括一或多個通孔，且提動閥總成盤包括提動閥總成之外邊緣。
在一實施例中，複數個保持肋係偶數個保持肋，且複數個間隙係偶數個間隙。
在一實施例中，盤保持特徵包括自第一外部件延伸至內部空間中之複數個保持肋。第二複數個保持肋之保持肋藉由第二複數個間隙彼此分離，且第二複數個間隙中之每一者長於提動閥總成之最外邊緣之厚度及盤之厚度。
在一實施例中，盤保持特徵包括形成在第一外部件之內表面上之一或多個棘爪。在一實施例中，當第一外部件之外表面被壓縮時，棘爪不允許盤通過，而當第一外部件之外表面未被壓縮時，棘爪允許盤通過。
在一實施例中，第一外部件包括形成在第一外部件之內表面上之環形槽。在一實施例中，盤保持特徵係經構形以插入至環形槽中之卡環，其中當卡環插入至環形槽中時，卡環具有小於盤之外徑之內徑。在一實施例中，盤經構形以插入至環形槽中，且環形槽係保持特徵。
在一實施例中，第一外部件、第二外部件、提動閥總成及彈簧各自包含一或多種氟聚合物。氟聚合物可係可熔融加工的。
在一實施例中，一種組裝止回閥之方法包括：將提動閥總成插入至止回閥之第一外部件中，該第一外部件包括止回閥之入口；抵靠提動閥總成置放彈簧；插入盤，使得盤接觸彈簧；及在焊縫處將第一外部件熔接至第二外部件。在熔接過程中，藉由止回閥之第一外部件之一或多個特徵將盤保持在遠離焊縫之位置。
在一實施例中，盤由保持特徵保持，該保持特徵包括在第一外部件之內表面上之複數個保持肋，其中在插入盤期間，盤被旋轉，使得盤之外邊緣穿過複數個保持肋之肋之間的間隙，且該方法進一步包含旋轉盤，使得盤接觸複數個保持肋。
在一實施例中，在插入提動閥總成期間，提動閥總成被旋轉，使得提動閥總成之外邊緣穿過複數個保持肋之肋之間的間隙。
在一實施例中，在插入提動閥總成期間，提動閥總成通過第二保持特徵，第二保持特徵包括複數個第二保持肋，且該方法進一步包括旋轉提動閥總成，使得當提動閥總成沿著第一外部件之軸線遠離止回閥之入口移動時，提動閥總成能夠接觸複數個第二保持肋。
在一實施例中，該方法進一步包括在將第一外部件熔接至第二外部件之後，移動盤，使得盤由靠近熔接之複數個保持肋保持。
在一實施例中，將第一外部件熔接至第二外部件包括熱熔接。
在一實施例中，熱熔接包括使用加熱葉片之第一側加熱第一外部件之熔接表面，使用加熱葉片之第二側加熱第二外部件之熔接表面，及將第一外部件之熔接表面及第二外部件之熔接表面擠壓在一起。
在一實施例中，該方法進一步包括在插入盤之後且在熔接之前，測試在第一方向上通過第一外部件之流動且測試在與第一方向相反之第二方向上通過第一外部件之流動。
本發明係關於止回閥，特別係熔接止回閥。
圖1展示根據一實施例之熔接止回閥的分解圖。熔接止回閥100包括第一外部件102、提動閥總成104、彈簧106、盤108及第二外部件110。第一外部件102包括孔112及開口114。第二外部件110包括孔116及開口118。當組裝時，將第一外部件102之開口114熔接至第二外部件110之開口118上。
止回閥100之主體之一部分由第一外部件102界定。第一外部件102包括孔112。在圖1所展示之實施例中，孔112形成止回閥100之入口且係穿過止回閥100之內部通道之一部分。第一外部件102包括開口114。為了定位或限制提動閥總成104或盤108中之一或多者之移動，第一外部件102之內表面可包括保持特徵(未展示)。
提動閥總成104經構形以配合在第一外部件104內。提動閥總成104包括提動閥120及提動閥總成盤122。
在提動閥總成104中，當提動閥120抵靠孔112定位時，提動閥120經構形以阻塞通過孔112之流動，例如藉由來自彈簧106之力或通過止回閥100流向孔112之流動提供之壓力。提動閥120經構形以當流入孔112之流體提供比彈簧106所提供之力更大的力時被推開。提動閥經構形以允許沿一個方向自孔112向開口118之流動，並阻止沿相反方向之流動。
在提動閥總成104中，提動閥總成盤122係具有使其可配合在第一外部件102內之直徑之圓盤。提動閥總成盤122可具有允許提動閥總成104由一或多個保持特徵保持在第一外部件102內之直徑。提動閥總成盤122包括允許流體通過之一或多個通孔。提動閥總成盤可經構形以使得提動閥總成104之行程由設置在第一外部件102之內表面上之一或多個保持特徵來限制。
在一實施例中，提動閥總成104整體地形成，提動閥總成盤係提動閥之延伸。在一實施例中，提動閥總成104包括提動閥總成盤，該提動閥總成盤係與提動閥分離之組件，且提動閥及提動閥總成盤例如藉由機械介面、黏合劑或任何合適接合方法或其組合彼此固定。
彈簧106可係經構形以接觸提動閥總成104及盤108之彈簧。彈簧106經構形以使其在提動閥總成104與盤108之間被壓縮。當未被作用在提動閥總成104上之力對抗時，彈簧106將提動閥總成104擠壓抵靠在孔112上。彈簧106擠壓提動閥總成104之力可以係可容易地被通過孔112之流動之壓力所克服之較小力。應理解，一般技術者可選擇合適彈簧力來操作止回閥。在一實施例中，可選擇彈簧106，使得來自孔112之提供小於大約1 psi壓力之流動可導致彈簧106被壓縮且提動閥總成104移動以允許通過止回閥102之流動。彈簧106可係模製聚合物彈簧。
盤108用於保持彈簧106並定位彈簧106以使得彈簧106擠壓提動閥總成104。盤108包括允許流體通過盤108之一或多個通孔。盤108經構形以配合在第一外部部分102內。在一實施例中，盤108經構形以藉由位於第一外部102內之保持特徵來保持。在一實施例中，盤108具有比第一外部部分102內之直徑小但比第一外部102內之一或多個保持特徵上之兩個相對點之間的距離大的外徑。
第二外部件110與第一外部件102組合形成止回閥100之主體。第二外部件110包括孔116及開口118。在一實施例中，孔116係止回閥之出口。開口118在與孔116相對的第二外部件之一端。開口118可由熔接表面圍繞。
當組裝時，將第一外部件102之開口114熔接至第二外部件110之開口118上。在熔接之前，端114及端118可各自包括平的熔接表面，且熔接表面可具有對應的尺寸及形狀。在一實施例中，端114及端118處之熔接表面彼此匹配，使得它們彼此完全接觸。熔接可係例如熱熔接。熔接可藉由例如夾具或虎鉗夾緊第一外部件102及第二外部件104中之每一者，例如使用加熱葉片加熱端114及端118中之每一者，使端114及端118彼此對準，且將加熱之端114及端118擠壓在一起而形成。在一實施例中，在熔接端114及端118之後，可自第一外部件102內之一個保持特徵組釋放盤108。在美國專利第4,929,293號中揭示了熱熔接製程之一個實例，在此將其全部內容引入作為參考。
在一實施例中，止回閥100之所有組件可由聚合物材料製成。在一實施例中，止回閥100之所有組件由相同的聚合物材料製成。在一實施例中，止回閥100之至少一些組件可由彼此不同的氟聚合物製成。在一實施例中，聚合物材料係氟聚合物。用於形成此等組件之氟聚合物之實例可包括但不限於氟聚合物，例如全氟烷氧基烷烴聚合物(PFA)、乙烯及四氟乙烯聚合物(ETFE)、乙烯、四氟乙烯及六氟丙烯聚合物(EFEP)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)及氟化乙烯丙烯聚合物(FEP)，所有此等都係可熔融加工的。除了提供無腐蝕性及惰性構造之外，許多氟聚合物，例如PFA，係可注塑模製及可擠製的。在一個較佳實施例中，氟聚合物係全氟烷氧基烷烴聚合物(PFA)。在其他實施例中，氟聚合物可係聚四氟乙烯(PTFE)或四氟乙烯聚合物(PTFE)或改質四氟乙烯聚合物(TFM)，它們不係可熔融加工的，但可被壓縮模塑及加工。
圖2展示根據一實施例之止回閥200的截面圖。在圖2所展示之實施例中，在熔接206處將第一外部件202連接至第二外部件204上。第一外部件202及第二外部件204界定含有提動閥總成208、彈簧210及盤212內部空間。第一外部件202之內表面包括提動閥總成保持特徵214、盤保持特徵216及熔接盤保持特徵218。
止回閥200之主體之一部分係第一外部件202。第一外部件202包括在一端之孔220及在相對端之開口222。熔接表面可圍繞開口222。第一外部件202在孔220與開口222之間具有內部空間。內部空間係通過止回閥200之內部通道之一部分。內部空間由第一外部件之內表面224界定。
止回閥200之主體之另一部分係第二外部件204。第二外部件204包括在一端之孔226及在相對端之開口234。
熔接206連接第一外部件202及第二外部件204，使得它們界定內部空間。內部空間包含內部總成，該內部總成包括提動閥總成208、彈簧210及盤212。熔接可係連接第一外部件202及第二外部件204之任何合適熔接。合適熔接可包括例如熱熔接或超聲熔接。在一實施例中，熔接206係熱熔接。
提動閥總成208可包括提動閥228及提動閥總成盤230。在一實施例中，提動閥228及提動閥總成盤230係例如藉由機械介面、黏合劑或將部件彼此固定之任何其他合適方法中之一或多者來彼此連接之分離的組件。
在圖2所展示之實施例中，提動閥228可包括自提動閥228之外周邊向朝向孔220延伸之唇部232。當提動閥228阻止通向孔220之流動時，唇部232可形成密封表面。唇部232可係可撓性的以形成密封表面。唇部232可經構形以與第一外部件202之內表面接合以形成防止流體經過提動閥228流向孔220之密封。提動閥228可具有超過通向孔220之通道之直徑的直徑，提動閥228限制通向該孔220之流動。當流體自孔220流出並導向孔226時，流動可對提動閥施加壓力使得提動閥總成朝向孔226移動，壓縮彈簧210。此將提動閥總成定位成使得來自孔220之流動可通過提動閥228。然後，流動通過形成在提動閥總成盤230及盤212上之通孔，通過止回閥200內之內部空間通向孔226。
提動閥總成盤230係具有可配合在第一外部件202內之直徑之圓盤。提動閥總成盤230可具有允許提動閥總成208在處於操作位置時由一或多個提動閥總成保持特徵214保持之直徑。提動閥總成盤230包括允許流體通過之一或多個通孔。提動閥總成盤230可經構形以使得提動閥總成208可沿相對於孔220朝向或遠離孔226之方向行進。提動閥總成208之行進方向可係流體通過在提動閥總成208處之止回閥200之內部空間之方向。可藉由一或多個提動閥總成保持特徵214限制提動閥總成208之行程，該一或多個提動閥總成保持特徵214設置在第一外部件202之內表面224上。
彈簧210係經構形以接觸提動閥總成208及盤212之彈簧。彈簧210經構形以使得其在未對置時擠壓提動閥總成208以阻塞孔220。彈簧210擠壓提動閥總成208之力可以係可容易地被通過孔220之流動之壓力所克服之較小力。彈簧210可係模製聚合物彈簧。
盤212固定彈簧210以使彈簧210能夠對提動閥總成208施力。藉由盤保持特徵216將盤212固持在位置上。盤212包括經構形以允許流體通過盤212之一或多個通孔。在一實施例中，盤212經構形以由盤保持特徵216保持。在一實施例中，盤212具有比第一外部202內之內部空間之直徑小但比相對於第一外部件202內之內部空間之中心線彼此相對之盤保持特徵216之兩個點之間的距離大的外徑。
第一外部件202之內表面224包括提動閥總成保持特徵214。在圖2所展示之實施例中，提動閥總成保持特徵與第一外部件202之內表面224一體地形成，並自該表面向內延伸。在此實施例中，提動閥總成保持特徵可係兩個或更多個肋，此等肋由它們之間的兩個或更多個間隙分離。肋可向內突出，使得肋上相對於第一外部件202內之內部空間之中心彼此相對之點之間的距離小於提動閥總成盤230之外徑。在一實施例中，提動閥總成保持特徵214可係卡環或被包括在插入至形成在第一外部件202之內表面224上之槽中之卡環上。相比於例如盤保持特徵216或熔接盤保持特徵218之其他保持特徵，提動閥總成保持特徵214可更靠近孔220且更遠離第一外部件202之孔226。
在圖2所展示之實施例中，盤保持特徵216被包括在第一外部件220之內表面224中。可與第一外部件202一體地形成盤保持特徵216。在此實施例中，盤保持特徵可係兩個或更多個肋，此等肋由它們之間的兩個或更多個間隙分離。肋可向內突出，使得肋上相對於第一外部件202內之內部空間之中心彼此相對之點之間的距離小於盤212之外徑。在一實施例中，盤保持特徵216可係卡環或被包括在插入至形成在第一外部件202之內表面224上之槽中之卡環上。相比於例如盤保持特徵214或熔接盤保持特徵218之其他保持特徵，盤保持特徵216可更靠近孔226且更遠離第一外部件202之孔220。
圖2展示選用的熔接盤保持特徵218。在圖2所展示之實施例中，熔接盤保持特徵218係自第一外部件202之內表面224突出之環形脊，該環形脊沿第一外部件202之長度位於提動閥總成保持特徵214與盤保持特徵216之間。在一實施例中，熔接盤保持特徵218係棘爪。在一實施例中，熔接盤保持特徵218之尺寸被設定成提供干涉配合，使得當力施加至盤212上時盤212可被推動經過熔接盤保持特徵218。在該實施例中，當沒有外力越過彈簧210施加至盤212上時，干涉配合不允許盤212通過熔接盤保持特徵218。在一實施例中，當沒有壓力施加至第一外部件202之外部時，熔接盤保持特徵218之尺寸被設定成使得盤212可通過熔接盤保持特徵218，但當壓力施加至第一外部件202之外部時，熔接盤保持特徵218提供足夠的摩擦以將盤212固持在適當位置或阻止盤212朝向開口222通過。熔接盤保持特徵218可用於在熔接期間將盤212固定在更遠離熔接之位置，然後一旦止回閥200被組裝且準備好使用，就釋放盤212並允許盤212移動至盤保持特徵216。
包括提動閥總成208、彈簧210及盤212之內部總成構造成阻塞流體沿一個方向通過內部通道並允許流體沿相反方向通過該內部通道。在一實施例中，當流體自第一外部件202之孔220流向第二外部件204之孔226時，流體流克服彈簧210提供之彈簧力施加壓力，導致提動閥總成208遠離孔220並朝向孔226移動。此定位使得提動閥228不阻礙來自孔220之流動，且流動通過提動閥228並通過形成在提動閥總成盤230及盤212中之通孔流向孔226。當流動處於相反方向時，即自孔226朝向孔220，彈簧210作用在提動閥總成208上，並定位提動閥228，使得其阻塞流向孔220之流動。自孔226流向孔220之流體之壓力亦在提動閥228上擠壓，將提動閥密封在適當位置並阻止流向孔220之流動。因此，圖2所示之實施例僅在一個方向上提供通過止回閥200內之內部空間之流動，並在相反方向上阻塞流動。
在一實施例中，止回閥200之所有組件可由聚合物材料製成。在一實施例中，止回閥200之所有組件由相同的聚合物材料製成。在一實施例中，止回閥200之至少一些組件可由彼此不同的氟聚合物製成。在一實施例中，聚合物材料係氟聚合物。用於形成此等組件之氟聚合物之實例可包括但不限於氟聚合物，例如全氟烷氧基烷烴聚合物(PFA)、乙烯及四氟乙烯聚合物(ETFE)、乙烯、四氟乙烯及六氟丙烯聚合物(EFEP)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)及氟化乙烯丙烯聚合物(FEP)，所有此等都係可熔融加工的。除了提供無腐蝕性及惰性之特徵之外，許多氟聚合物，例如PFA，係可注塑模製及可擠製的。在一個較佳實施例中，氟聚合物係全氟烷氧基烷烴聚合物(PFA)。在其他實施例中，氟聚合物可係聚四氟乙烯(PTFE)或四氟乙烯聚合物(PTFE)或改質四氟乙烯聚合物(TFM)，它們不係可熔融加工的，但可被壓縮模塑及加工。
圖3A至圖3H展示根據一實施例的將提動閥總成302、彈簧304及盤306插入至止回閥之第一外部件300中之實例之步驟。
圖3A展示在根據一實施例之組裝閥之方法中提供的止回閥之第一外部件300。提動閥總成保持特徵308、盤保持特徵310及熔接盤保持特徵312可在第一外部件300內看到。
在圖3A所示之實施例中，提動閥總成保持特徵308包括複數個肋，此等肋朝向形成在第一外部件300中之孔定位，且更遠離開口端定位。複數個肋包括自第一外部件300之內表面向內延伸之複數個間隙。在一實施例中，提動閥總成保持特徵308可係至少兩個肋，在至少兩個肋之間形成至少兩個間隙。此等肋可與第一外部件300一體地形成。複數個間隙中之每一者之尺寸被設定成使得當提動閥總成302相對於其操作位置旋轉時，提動閥總成302可通過提動閥總成保持特徵308。在一實施例中，肋可被包括在卡環上，該卡環插入至形成在第一外部件300中之槽中。在一實施例中，用經構形以接納卡環之槽代替提動閥總成保持特徵308，卡環之內徑小於第一外部件300內之內部空間之內徑。
在圖3A所展示之實施例中，盤保持特徵310包括複數個肋，此等肋朝向開口端定位且更遠離形成在第一外部件300中之孔。複數個肋由自第一外部件300之內表面向內延伸之複數個間隙分離。在一實施例中，盤保持特徵310可係至少兩個肋，在至少兩個肋之間形成至少兩個間隙。複數個間隙中之每一者之尺寸被設定成使得當提動閥總成302或盤306相對於它們之操作位置旋轉時，每一提動閥總成302及盤306都可通過盤保持特徵310。此等肋可與第一外部件300一體地形成。在一實施例中，肋可被包括在卡環上，該卡環插入至形成在第一外部件300中之槽中。在一實施例中，用經構形以接納卡環之槽代替盤保持特徵310，卡環之內徑小於第一外部件300內之內部空間之內徑。
圖3A所展示之實施例進一步包括選用的熔接盤保持特徵312。在圖3A所展示之實施例中，熔接盤保持特徵312係自第一外部件300之內表面開始，位於提動閥總成保持特徵308與盤保持特徵310之間的小突起。當沒有壓力施加至第一外部件300之外部時，熔接盤保持特徵312之尺寸被設定成使得盤308可通過熔接盤保持特徵312，但當壓力施加至第一外部件300之外部時，熔接盤保持特徵312提供足夠的摩擦以將盤308固持在適當位置或阻止盤308朝向第一外部件300之開口端通過。熔接盤保持特徵312可用於在熔接期間將盤308固定在更遠離熔接之位置，然後一旦止回閥被組裝且準備好使用，就允許盤308前進至盤保持特徵310。在圖3H中可看到當由熔接盤保持特徵312固持時盤之位置。
圖3B展示將提動閥總成302插入至第一外部件300中。提動閥總成旋轉，使得提動閥總成盤可穿過盤保持特徵310之間的間隙及提動閥總成保持特徵308之間的間隙。因此，提動閥總成可被定位成朝向形成在第一外部件300中之孔與第一外部件300之開口端相對。
圖3C及圖3D展示提動閥總成302旋轉至操作位置。提動閥總成302在圖3C中處於旋轉過程中，在圖3D中處於完全旋轉過程中。圖3D中之提動閥總成處於操作位置，在該位置，包括在提動閥總成302中之盤之平面垂直於流體將通過形成在第一外部件300中之孔進入之方向。在操作位置中，提動閥總成302可在提動閥覆蓋通向第一外部件300之孔之流體路徑的關閉位置與提動閥總成接觸提動閥總成保持特徵308的完全打開位置之間滑動。
在提動閥總成保持特徵308包括或係卡環之實施例中，提動閥總成302可在圖3D所展示之操作位置置放至第一外部件300中，而不需要如圖3B及圖3C所示之旋轉，且卡環隨後插入至第一外部件300中並卡入至槽中。
圖3E展示彈簧與提動閥總成接觸之位置。彈簧直接插入至第一外部件300中，且彈簧304之一端與提動閥總成302接觸。
圖3F展示將盤306插入至止回閥中。圖3F所示之盤306之插入係在彈簧304處於接觸提動閥總成302之位置時進行的。盤被旋轉，使得在插入期間，盤之最外邊緣可穿過盤保持特徵310中之間隙。
圖3G展示由盤保持特徵310保持之處於操作位置之盤306。旋轉該盤，使得盤306之最外邊緣可接觸盤保持特徵310。在操作位置中，彈簧304擠壓盤306使其抵靠在盤保持特徵310上，使得盤306被定位在抵靠盤保持特徵310之位置上，且彈簧304可對提動閥總成302施加力。
在一實施例中，盤保持特徵310係或包括卡環，盤306可在圖3所示之操作位置中抵靠彈簧304置放，然後卡環在盤保持特徵310之位置處插入至槽中。
圖3H展示盤306，其移動至用於熔接之選用的位置，更遠離第一外部件300之端上之熔接表面移動。第一外部件300及保持在其中之組件然後可熔接至第二外部件(未展示)以形成止回閥。為了實現圖3H中所展示之盤306之位置，將圖3G中所展示之處於操作位置之盤306擠壓向提動閥總成304，並利用壓縮之彈簧固持在該位置。選用的熔接盤保持特徵312可提供與盤306之干涉配合。在一實施例中，藉由在盤306上施加力，盤306可被擠壓經過選用的熔接盤保持特徵312。在一實施例中，當盤306不受到除了彈簧304提供之力之外的力時，保持特徵312之干涉配合可保持盤306。在一實施例中，選用的熔接盤保持特徵312與盤306之干涉配合可能被第一外部件300上之外力影響。在此實施例中，當盤306處於此位置時，第一外部件300可具有施加至外表面上之壓力，例如藉由夾具，諸如用於固定用於熔接之部件之夾具。當壓力被施加至外表面上時，盤306可然後被釋放，且彈簧304施加使盤306移動至熔接盤保持特徵312之力，其中當壓力施加至外表面上時，摩擦或機械干涉保持盤306。一旦壓力被去除，盤306就可能能夠通過熔接盤保持特徵312並改為由盤保持特徵310保持。
圖4展示根據實施例之方法400的流程圖。方法400包括將提動閥總成插入至止回閥之第一外部件中402，抵靠提動閥總成置放彈簧404，及插入盤406。視情況，方法400包括移動盤，使其保持在比盤之操作位置更遠離熔接之位置408。方法400進一步包括在焊縫處將第一外部件熔接至第二外部件410。在一實施例中，方法400視情況包括在插入盤之後且在熔接之前，測試在第一方向上通過第一外部件之流動412及測試在第二方向(與第一方向相反)上通過第一外部件之流動414。
將提動閥總成插入至止回閥402之第一外部件中包括將提動閥總成置放至第一外部件中。在一實施例中，提動閥總成可旋轉，使得提動閥總成之最外邊緣可通過提動閥總成保持特徵，例如藉由穿過包括在提動閥總成保持特徵中之肋之間的間隙。在此實施例中，提動閥總成可進一步以相同的方式通過盤保持特徵。在此實施例中，提動閥總成然後可在抵靠提動閥總成置放彈簧404之前旋轉至操作位置。操作位置可包括提動閥總成之盤之平面，該平面垂直於通過止回閥之流動之方向。在一實施例中，提動閥總成可在插入時定向在操作位置，且卡環插入至槽中，以在使用期間在抵靠提動閥總成置放彈簧404之前保持提動閥總成。
抵靠提動閥總成置放彈簧404。彈簧之端可經構形以接合提動閥總成上之特徵。彈簧可藉由第一外部件之開口端插入至第一外部件中。彈簧亦接觸隨後插入406之盤。
插入盤406。在406處插入之盤與在404處插入之彈簧接觸。在一實施例中，插入盤406包括旋轉盤，使得盤之最外邊緣可通過盤保持特徵，例如藉由穿過包括在盤保持特徵中之肋之間的間隙。在該實施例中，盤可旋轉至操作位置，在該位置該盤由盤保持特徵固持。在盤保持特徵包括或係卡環之實施例中，盤可插入在操作位置中並固持在第一外部件內，然後卡環可插入並定位在槽內，使得當卡環在槽內並且盤被釋放時，盤保持特徵接觸盤。
視情況，方法400包括移動盤，使其保持在比盤之操作位置更遠離熔接之位置408。在該選用的步驟中，盤可被朝向提動閥總成移動並通過熔接盤保持特徵。當施加壓力時，盤固持在該位置。在一實施例中，藉由在熔接410期間固持止回閥之第一外部部分之夾具施加壓力。該壓力使得熔接盤保持特徵處於適當位置，以施加摩擦或機械干涉，從而將盤保持在比盤保持特徵更遠離熔接點之位置。
方法400包括在焊縫處將第一外部件熔接至第二外部件410以形成止回閥。熔接可係熱熔接。熱熔接可係適於連接聚合物材料例如氟聚合物之熱熔接技術。在一實施例中，熱熔接可藉由加熱圍繞第一外部件及第二外部件之端部之開口之熔接表面，將加熱之熔接表面定位成彼此相對，且將熔接表面彼此擠壓以形成熔接來進行。在一實施例中，在進行熔接之前，在加熱焊塊之相對側上加熱熔接表面。熔接表面被加熱至之溫度可係用於熔接表面之一或多種材料之合適熔接溫度。將第一外部件熔接至第二外部件410界定了在熔接之第一及第二外部件內之內部空間，該內部空間包括提動閥總成，彈簧及盤之內部總成。在一實施例中，將第一外部件熔接至第二外部件包括將熔接表面加熱至處於或高於熔接表面處之材料之熔點之溫度。在一實施例中，提供給熔接表面之溫度可在1250°F與2000°F之間。在一實施例中，將第一外部件熔接至第二外部件可係自動化的，用機器固持組裝之第一外部件及第二外部件，用焊塊加熱熔接表面預定之時間段，移除焊塊，並將熔接表面擠壓在一起。
在一實施例中，在插入盤406之後且在熔接410之前，方法400視情況包括測試在第一方向上通過第一外部件之流動412及測試在第二方向(與第一方向相反)上通過第一外部件之流動414。第一方向可係自包括在第一外部件中之孔朝向第一外部件之相對端處之開口之方向。第一方向上之流動之測試可藉由提供第一方向上之此流動來測試412。當止回閥允許沿第一方向之流動通過提動閥總成、彈簧及盤時係起作用的。第二方向上之流動之測試414可藉由提供相反方向之流動來測試。
態樣：
應理解，態樣1至態樣X中之任一者可與態樣Y至態樣Z中之任一者組合。
態樣1. 一種止回閥，該止回閥包括內部通道，該止回閥經構形以控制流體流動通過該內部通道，該止回閥包含： (a)  內部總成，其具有： (i)   提動閥總成； (ii)  彈簧，其在第一端接觸提動閥總成；及 (iii) 盤，其包括一或多個通孔，該盤接觸彈簧； (b)  第一外部件，其具有第一孔及與第一孔相對之第一開口； (c)  第二外部件，其具有第二孔及與第二孔相對之第二開口，其中第一外部件及第二外部件在第一開口及第二開口處藉由熔接連接以界定用於保持該內部總成之內部空間；及 (d)  盤保持特徵，其位於內部空間內，該保持特徵經構形以選擇性地將盤保持在內部空間內遠離熔接之位置中， 其中該內部總成經構形以阻塞流體沿一個方向通過內部通道並允許流體沿相反方向通過該內部通道。
態樣2. 如態樣1之止回閥，其包含提動閥總成保持特徵，其中該提動閥總成保持特徵包含： 複數個保持肋，其自第一外部件延伸至內部空間中，其中第一複數個保持肋之保持肋藉由第一複數個間隙彼此分離，且 複數個間隙中之每一者大於提動閥總成之最外邊緣之厚度。
態樣3. 如態樣2之止回閥，其中提動閥總成之最外邊緣界定直徑，該直徑小於內部空間之直徑並大於複數個保持肋之相對保持特徵之間的距離。
態樣4. 如態樣2至態樣3中任一項之止回閥，其中提動閥總成包含提動閥及提動閥總成盤，該提動閥總成盤包括一或多個通孔，且該提動閥總成盤包括該提動閥總成之外邊緣。
態樣5. 如態樣2至態樣4中任一項之止回閥，其中複數個保持肋係偶數個保持肋，且複數個間隙係偶數個間隙。
態樣6. 如態樣1至態樣5中任一項之止回閥，其中盤保持特徵包含自第一外部件延伸至內部空間中之複數個保持肋，其中第二複數個保持肋之保持肋藉由第二複數個間隙彼此分離，且第二複數個間隙中之每一者大於提動閥總成之最外邊緣之厚度及盤之厚度。
態樣7. 如態樣1至態樣6中任一項之止回閥，其中盤保持特徵包含形成在第一外部件之內表面上之一或多個棘爪。
態樣8. 如態樣7之止回閥，其中當第一外部件之外表面被壓縮時，棘爪不允許盤通過，且當第一外部件之外表面未被壓縮時，棘爪允許盤通過。
態樣9. 如態樣1至態樣8中任一項之止回閥，其中第一外部件包括形成在第一外部件之內表面上之環形槽。
態樣10.   如態樣9之止回閥，其中盤保持特徵係經構形以插入至環形槽中之卡環，其中當卡環插入至環形槽中時，卡環具有小於盤之外徑之內徑。
態樣11.   如態樣9之止回閥，其中盤經構形以插入至環形槽中且環形槽係保持特徵。
態樣12.   如態樣1至態樣11中任一項之止回閥，其中第一外部件、第二外部件、提動閥總成及彈簧各自包含一或多種氟聚合物。
態樣13.   一種組裝止回閥之方法，其包含： 將提動閥總成插入至止回閥之第一外部件中，第一外部件包括止回閥之入口； 抵靠提動閥總成置放彈簧； 插入盤，使得盤接觸彈簧；及 在焊縫處將第一外部件熔接至第二外部件， 其中，在熔接期間，藉由止回閥之第一外部件之一或多個特徵將盤保持在遠離焊縫之位置。
態樣14.   如態樣13之方法，其中該盤由保持特徵保持，該保持特徵包括在第一外部件之內表面上之複數個保持肋，其中在插入盤期間，旋轉盤，使得盤之外邊緣穿過複數個保持肋之肋之間的間隙，且該方法進一步包含旋轉盤，使得盤接觸複數個保持肋。
態樣15.   如態樣14之方法，其中在插入提動閥總成期間，旋轉提動閥總成，使得提動閥總成之外邊緣穿過複數個保持肋之肋之間的間隙。
態樣16.   如態樣15之方法，其中在插入提動閥總成期間，提動閥總成通過第二保持特徵，第二保持特徵包含複數個第二保持肋，且該方法進一步包括旋轉提動閥總成，使得當提動閥總成沿著第一外部件之軸線遠離止回閥之入口移動時，提動閥總成能夠接觸複數個第二保持肋。
態樣17.   如態樣13至態樣16中任一項之方法，其進一步包含在將第一外部件熔接至第二外部件之後，移動盤，使得該盤由鄰近熔接之複數個保持肋保持。
態樣18.   如態樣13至態樣17中任一項之方法，其中將第一外部件熔接至第二外部件包含熱熔接。
態樣19.   如態樣18之方法，其中熱熔接包含： 使用加熱葉片之第一側加熱第一外部件之熔接表面； 使用加熱葉片之第二側加熱第二外部件之熔接表面；及 將第一外部件之熔接面及第二外部件之熔接面擠壓在一起。
態樣20.   如態樣13至態樣19中任一項之方法，其進一步包含在插入盤之後且在熔接之前，測試在第一方向上通過第一外部件之流動，且測試在與第一方向相反之第二方向上通過第一外部件之流動。
本申請案中所揭示之實施例在所有方面都被認為係說明性的而非限制性的。本發明之範疇由所附申請專利範圍而不係由前面的描述來指示；且在申請專利範圍之等同物之含義及範圍內的所有變化都被包含在其中。
100:熔接止回閥 102:第一外部件 104:提動閥總成 106:彈簧 108:盤 110:第二外部件 112:孔 114:開口 120:提動閥 122:提動閥總成盤 116:孔 118:開口 200:止回閥 202:第一外部件 204:第二外部件 206:熔接 208:提動閥總成 210:彈簧 212:盤 214:提動閥總成保持特徵 216:盤保持特徵 218:熔接盤保持特徵 220:孔 222:開口 224:內表面 226:孔 228:提動閥 230:提動閥總成盤 232:唇部 234:開口 300:第一外部件 302:提動閥總成 304:彈簧 306:盤 308:提動閥總成保持特徵 310:盤保持特徵 312:熔接盤保持特徵 400:方法 402:步驟 404:步驟 406:步驟 408:步驟 410:步驟 412:步驟 414:步驟
圖1展示根據一實施例之止回閥的分解圖。
圖2展示根據一實施例之止回閥的截面圖。
圖3A至圖3H展示根據一實施例的將提動閥、彈簧及盤插入至止回閥中之實例之步驟。
圖4展示根據一實施例之方法的流程圖。
200:止回閥
202:第一外部件
204:第二外部件
206:熔接
208:提動閥總成
210:彈簧
212:盤
214:提動閥總成保持特徵
216:盤保持特徵
218:熔接盤保持特徵
220:孔
222:開口
224:內表面
226:孔
228:提動閥
230:提動閥總成盤
232:唇部
234:開口

Claims (13)

  1. 一種止回閥，該止回閥包括一內部通道，該止回閥經構形以控制一流體流動通過該內部通道，該止回閥包含：(a)一內部總成，其具有：(i)一提動閥總成，其包括一提動閥及一提動閥總成盤；(ii)一彈簧，該彈簧在一第一端接觸該提動閥總成；及(iii)一盤，該盤包括一或多個通孔，該盤在與該第一端相對之一第二端接觸該彈簧；(b)一第一外部件，該第一外部件具有一第一孔及與該第一孔相對之第一開口；(c)一第二外部件，該第二外部件具有一第二孔及與該第二孔相對之一第二開口，其中該第一外部件及該第二外部件在該第一開口及該第二開口處藉由一熔接連接以界定用於保持該內部總成之一內部空間；及(d)一盤保持特徵，該盤保持特徵位於該內部空間內，該保持特徵經構形以選擇性地將該盤保持在該內部空間內遠離該熔接之一位置中，其中該內部總成經構形以阻塞一流體沿一個方向流動通過該內部通道並允許沿一相反方向流動通過該內部通道。
  2. 如請求項1之止回閥，其包含一提動閥總成保持特徵，其中該提動閥總成保持特徵包含：複數個保持肋，該複數個保持肋自該第一外部件延伸至該內部空間中，其中該第一複數個保持肋之該等保持肋藉由第一複數個間隙彼此分 離，且該複數個間隙中之每一者大於該提動閥總成之一最外邊緣之一厚度。
  3. 如請求項2之止回閥，其中該提動閥總成之該最外邊緣界定一直徑，該直徑小於該內部空間之一直徑並大於該複數個保持肋之相對保持特徵之間的一距離。
  4. 如請求項2之止回閥，其中該提動閥總成盤包括一或多個通孔，且該提動閥總成盤包括該提動閥總成之該外邊緣。
  5. 如請求項2之止回閥，其中該複數個保持肋係偶數個該等保持肋，且該複數個間隙係偶數個該等間隙。
  6. 如請求項1之止回閥，其中該盤保持特徵包含自該第一外部件延伸至該內部空間中之複數個保持肋，其中該第二複數個保持肋之該等保持肋藉由第二複數個間隙彼此分離，且該第二複數個間隙中之每一者大於該提動閥總成之該最外邊緣之一厚度及該盤之一厚度。
  7. 如請求項1之止回閥，其中該盤保持特徵包含形成在該第一外部件之一內表面上之一或多個棘爪。
  8. 如請求項1之止回閥，其中該第一外部件包括形成在該第一外部件之 一內表面上之一環形槽。
  9. 如請求項8之止回閥，其中該盤保持特徵係經構形以插入至該環形槽中之一卡環，其中當該卡環插入至該環形槽中時，該卡環具有小於該盤之一外徑之一內徑。
  10. 如請求項8之止回閥，其中該盤經構形以插入至該環形槽中且該環形槽係該保持特徵。
  11. 一種組裝一止回閥之方法，其包含：將一提動閥總成插入至該止回閥之一第一外部件中，其中該提動閥總成包括一提動閥及一提動閥總成盤且該第一外部件包括該止回閥之一入口；抵靠該提動閥總成置放一彈簧，使該彈簧在一第一端接觸該提動閥總成；插入一盤，使得該盤在與該第一端相對之一第二端接觸該彈簧；及在一焊縫處將該第一外部件熔接至一第二外部件，其中，在該熔接期間，藉由該止回閥之該第一外部件之一或多個特徵將該盤保持在遠離該焊縫之一位置。
  12. 如請求項11之方法，其中該盤由一保持特徵保持，該保持特徵包括在該第一外部件之一內表面上之複數個保持肋，其中在該插入該盤期間，旋轉該盤，使得該盤之該等外邊緣穿過該複數個保持肋之肋之間的間隙， 且該方法進一步包含旋轉該盤，使得該盤接觸該複數個保持肋。
  13. 如請求項11之方法，其進一步包含在該將該第一外部件熔接至該第二外部件之後，移動該盤，使得該盤由鄰近該熔接之複數個保持肋保持。
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