活塞式液體定容積計量給液裝置的製作方法

2023-09-17 20:27:30 3

專利名稱：活塞式液體定容積計量給液裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於按容積對液體進行計量的儀器類，具體涉及一種活塞式的液體定容積計量給液裝置。
在工農業生產和科研、衛生及日常生活中，經常遇到將一定容積量的液體從容器中取出這樣的工作。目前這種工作採用下述方法一、將液體倒入量杯一類的容器中計量;二、採用秤一類的衡器間接計量;三、根據容器上刻度進行計量，這些方法不足之處是計量不容易準確。操作繁複，勞動強度較大。另外，還有一種方法，利用定量給液裝置，如各種售液機。這類裝置往往要求與供液裝置結合使用，限制了其使用範圍。如專利申請號為88210847的「液體定值計量裝置」，申請號為87203301的「散啤酒零售機」。值得一提的是申請號為87203991的「售液機」，採用活塞抽壓式機構給出液體。但每次給液要反覆上下抽取和壓出，勞動強度大且給液精度差。
本發明的目的就是為了解決上述各類液體計量裝置存在的不足，提供一種既能單獨使用又能與大容器或供液管道聯接成一體使用的，在設計給定範圍內能無級調節給液容積量的，採用活塞式結構的液體定容積計量給液裝置。
本發明是由下述技術方案來實現的在截面不變的柱狀容器內設置一活塞，將容器分為儲液部分和定量給液部分;採用絲杆結構或者連杆結構等方式構成定量給液調節機構控制活塞上下運動，改變定量給液部分的容積;由滑動閥(4)和固定閥(8)或者球塞閥芯(41)、球閥出口(43)和活塞閥芯(45)組成的閥門聯鎖機構，控制液體進入和排出定量給液部分;由浮子式止回閥，進排氣軟管及進排氣口等組成進排氣機構，引入和排出定量給液部分中的空氣。


圖1為活塞式定量給液裝置示意圖;
圖2為浮子式止回閥底面仰視示意圖;
圖3為浮子式止回閥剖視示意圖;
圖4為滑動閥和固定閥的剖視示意圖。
圖5為本發明實施例示意圖。
附圖標註1-容器2-閥門聯鎖控制杆3-調節杆4-滑動閥5-滑動閥芯6-密封環7-活塞8-固定閥9-固定閥芯10-出液管11-螺母12-浮子13-浮子式止回閥14-進排氣軟管15-軸用檔圈16-進排氣口17-進液口18-調節手柄19-密封環20-閥門聯鎖控制手柄21-密封環22-軸用檔圈
23-定量給液部分24-儲液部分25-定量刻度尺26-閥進液口27-方孔28-閥出液口29-柔性環30-液體通道31-氣柵32-按鍵33-密封圈34-彈簧35-滑槽36-卡簧37-傳動槓桿38-開關槓桿39-活塞閥門杆40-開關槓桿座41-球塞閥芯42-密封環43-球閥出口44-通道45-活塞閥芯46-密封環47-出液口48-活塞調節槓桿座49-調節槓桿50-固定調節槓桿座51-上部進氣孔下面結合附圖將本發明的結構特點和工作原理作進一步詳述。
本發明定量給液的基本原理是在截面不變的容器中，通過改變容器中某部分的高度來計量該部分容器中液體的體積。為此，可將容器(1)設計成一個截面為圓形或橢圓形的圓柱或橢圓柱體。如圖1所示，在容器(1)的內腔中設置一與容器截面形狀一致活塞(7)，將容器(1)的內腔分隔成上下兩部分，即定量給液部分(23)和儲液部分(24)。
定量給液調節機構如圖1中間部分所示。螺母(11)與活塞(7)聯為一體，通過調節杆(3)的外螺紋與螺母(11)之間的配合，可控制活塞(7)上下移動，從而改變定量給液部分(23)的容積。調節杆(3)由裝在容器(1)上部的調節手柄(18)帶動。調節手柄(18)上有指示定量給液部分(23)容積的定量刻度尺(25)。調節杆(3)與容器(1)的結合處設置密封圈(19)，防止液體溢出。軸用檔圈(15)作用是控制調節杆(3)沿軸向向上脫出。
閥門聯鎖機構如圖(1)所示。閥門聯鎖開關手柄(20)和閥門聯鎖控制杆(2)能同時控制滑動閥(4)和固定閥(8)，為實現本設計要求當一閥開啟時另一閥關閉而且當兩閥轉換開閉狀態時必須是一閥可靠的關閉後另一閥才能開啟的要求，採用了一種圓柱型旋轉閥門，具體結構見圖4。下面以滑動閥(4)為例作說明，在滑動閥(4)上沿軸心線錯開90°設置了兩個弧心角不大於40°的閥進液口(26)和閥出液口(28)，其中閥進液口(26)開口於圓柱閥體的側面，閥出液口(28)位於底面。在閥芯(5)上與閥體開口對應的設置了液體通道(30)，當兩者完全重合時，閥門為全開啟狀態。當閥芯(5)沿圖4所示逆時針旋轉40°以上時，該閥即關閉，繼續旋轉至90°時，該閥保持關閉狀態。在開啟時閥芯(5)需順時針旋轉50°以上時才進入開啟狀態。將滑動閥(4)和固定閥(8)的開口錯開90°安裝，就能達到設計要求的當一閥開啟時另一閥關閉且在兩閥轉換開閉狀態時，原開啟的閥已進入關閉狀態後仍需繼續旋轉10°以上後原關閉的閥才進入開啟狀態。該聯鎖開關機構只需在90°範圍內轉動即可達到設計要求，這樣也簡便了操作。為防止聯鎖機構沿相反方向旋轉(這時需旋轉270°才能達到控制要求)，需在聯鎖開關控制手柄(20)上設置限位裝置，使其只在正確限位的90°範圍內旋轉，即可保證操作正確和簡便。閥芯(5)中間的方孔(27)與閥門聯鎖控制杆(12)之間設有密封環，既可保證閥門滑動靈活又防止了上部液體沿方孔(27)和閥門聯鎖控制杆(2)的結合部向下漏出，從而保證了計量的準確。
浮子式止回閥(13)固定在活塞(7)上，其結構示意圖如圖2和圖3所示。浮子(12)和套在其上起密封作用的柔性環(29)組成止回閥芯。浮子(12)為火炬狀，下部為一圓柱體，上部為球體與圓錐體的結合體，在結合處套有柔性環(29)。浮子式止回閥(13)的下部為法蘭狀，上面有四道氣柵(31)。由浮子式止回閥(13)，進排氣軟管(14)及進排氣口(16)等組成的進排氣機構工作原理如下液體進入定量給液部分(23)的同時，空氣經氣柵(31)及進排氣軟管(14)，從進排氣口(16)逸出。定量給液部分(23)內充滿液體開始由氣柵(31)溢出時，浮子(12)在液體浮力作用下向上浮起，先是柔性環(29)與浮子式止回閥(13)的內圓錐體面接觸，阻滯液體溢出。當液體浮力使浮子(12)繼續上浮時，柔性環(29)產生形變，浮子(12)上部的圓錐面與浮子式止回閥(13)的內圓錐面接觸，保證液體不能從止回閥中溢出。固定閥(8)打開後，在大氣壓力和重力作用下，浮子(12)向下運動，將浮子式止回閥(13)打開，空氣由進排氣口(16)、進排氣軟管(14)及氣柵(31)進入定量給液部分(23)。浮子式止回閥(13)與進排氣口(16)之間系用軟管聯接，主要考慮活塞(7)上下運動，其長度能作相應的伸縮變化。
活塞(7)與容器(1)的內壁間，系用一種上翻狀皮碗結構的密封環(6)，其作用有二點一是保證液體不會從活塞(7)與容器(1)的內壁間留有的間隙中溢出;二是在緊急情況下，例如固定閥(8)和浮子式止回閥(13)均關閉，定量給液部分(23)也充滿液體，仍使活塞(7)強行向下運動時，作出減壓出口，讓有一定壓力的液體從間隙中衝開密封環(6)溢出，不致損壞設備。設在裝置上部的進液口(17)在裝置單獨使用時作為補充儲液進液口使用，在本裝置主要作為計量給液使用時，該進液口(17)作為與供液管道或大型容器之間的接口使用。
下面簡述本發明的工作過程首先調節閥門聯鎖控制手柄(20)使滑動閥(4)處於開啟狀態，這時固定閥(8)處於關閉狀態。液體從儲液部分(24)經滑動閥進液口(26)，液體通道(30)，閥出液口(28)流入下部定量給液部分(23)。這時浮子式止回閥(13)開啟，給液部分(23)中的空氣經氣柵(31)止回閥(13)，進排氣軟管(14)和進排氣口(16)排出。當給液部分(23)中充滿液體後，止回閥(13)關閉，液體不再流動。然後轉動調節手柄(18)使定量給液刻度尺(25)處於需要定量處。這時如向上調節活塞(7)時，工作過程與上所述相同;如向下調節活塞(7)時，給液部分(23)中的液體經閥出液口(28)，液體通道(30)和閥進液口(26)流回上部;如壓力加大時，液體可經容器(1)和活塞(7)之間的縫隙向上頂開密封環(6)流向上部。當給液部分(23)充滿液體後，即可將閥門聯鎖控制手柄(20)旋轉90°，將滑動閥(4)關閉，同時將固定閥(8)開啟，液體經閥進液口(26)、液體通道(30)、閥出液口(28)和出液管(10)給出定量液部分(23)中的定容積量液體。
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例定量給液調節機構如圖5中間部分所示。調節槓桿(49)中間與固定容器(1)內壁上的固定調節槓桿座(50)通過銷子作活動連接。調節槓桿(49)的下端連著活塞(7)，上端由調節手柄(18)連接。操縱調節手柄(18)，通過調節槓桿(49)可提升或降下活塞(7)，其對應變化的定量給液部分(23)的容積可從定量刻度尺(25)上讀出。在活塞(7)與容器(1)的結合處設置密封環(6)。
閥門聯鎖機構如圖5中右邊部分所示。在容器(1)的右上方有一圓柱階梯軸狀按鍵(32)，其下端有一斜面與傳動槓桿(37)上的斜面對應吻合。按鍵(32)由彈簧(34)支承。卡環(36)限制按鍵(32)向上脫出。密封圈(33)則防止按鍵(32)與容器(1)的結合處液體滲溢。活塞閥門杆(39)置於出液管(10)之中，它與按鍵(32)固接且能隨之在滑槽(35)中上下運動，它的下端與活塞閥芯(45)連接。活塞閥芯(45)中間有一道密封環(46)。傳動槓桿(37)的上部與容器(1)通過銷子作活動連接。開關槓桿(38)中間與活塞(7)上的開關槓桿座(40)通過銷子作活動連接。開關槓桿(38)的下端有一處於常開狀態的球塞閥芯(41)。與球塞閥芯(41)相對位置有一半球形狀的球閥出口(43)，內有一密封環(42)。
進排氣機構如圖5中右邊部分所示，其結構和原理與圖1完全一樣。
下面簡述工作過程首先推動調節手柄(18)至所需給液量的定量刻度尺(25)的對應刻度處，與調節手柄(18)聯接的調節槓桿(49)帶動活塞(7)運動至調定位置。這時容器(1)下部定量給液部分(23)的液體容積量是與手柄(18)對應的定量刻度尺(25)上所指示的容積量是一致的。在調節給液量時，按鍵(32)在彈簧(34)的彈性力頂推下處於最高位置，固接在按鍵(32)上的活塞閥門杆(39)也推至最高位置，與活塞閥門杆(39)下端連為一體的活塞閥芯(45)將出液口(47)關閉，這時活塞閥芯(45)的下端面與出液口(47)的上端面平齊。液體不能經出液口(47)溢出。同時按鍵(32)下端的斜面將與其接觸的傳動槓桿(37)限制在圖示位置，按鍵(32)的上斜面與傳動槓桿(37)上的斜面保持接觸。由於套在傳動槓桿(37)下部套中的開關槓桿(38)的上部能在套中上下活動，當調節活塞(7)運動時開關槓桿(38)的上部就隨活塞(7)在傳動槓桿(37)的套中上下運動，而不產生橫向位移。這時開關槓桿(38)下部的球塞閥芯(41)保持在圖示位置，球閥出口(43)是開啟的。液體可從儲液部分(24)經球閥出口(43)和通道(44)流向定量給液部分(23)。
定量給液部分的空氣經氣柵(31)、浮子式止回閥(13)、進排氣軟管(14)和上部進排氣口(16)排出。液體充滿定量給液部分(23)後流向浮子式止回閥(13)中將浮子(12)浮起，浮子式止回閥關閉，液體不再流動。如定量給液部分(23)已充滿液體活塞(7)向下調節時，液體沿通道(44)、球閥出口(43)溢回儲液部分(24)。當壓力較大時，定量給液部分(23)中的一部分液體可沿容器(1)和活塞(7)之間縫隙向上頂開密封環(6)溢向儲液部分(24)中。
調節過程結束後，即可按下按鍵(32)開始給液過程。在按鍵(32)按下過程中，其下部與傳動槓桿(37)相接觸的斜面相互滑動產生的推力將傳動槓桿(37)推向左邊。當按鍵按下一半時，兩斜面已脫離接觸，由按鍵(32)上的圓柱部分繼續頂住傳動槓桿(37)斜面的尖端部分，使傳動槓桿(37)的下部處於左極邊限位置。置於傳動槓桿(37)下部套中的開關槓桿(38)的上部被推向左邊極限位置。這時開關槓桿(38)下部的球塞閥芯(41)向右擺動壓向密封環(42)和球閥出口(43)，將球閥出口(43)關閉。為保證活塞(7)在其上下極限位置都能使球閥出口(43)可靠關閉，設計時傳動槓桿(37)下部向左擺動的幅度有一餘量，即傳動槓桿(37)下部未到達極限位置時已推動開關槓桿(38)下部的球塞閥芯(41)將球閥出口(43)關閉。傳動槓桿(37)繼續擺向極限位置時，開關槓桿(38)由於自身的彈性產生形變，從而保證了結構的安全，其產生的變形反彈力也保證了閥門的可靠關閉。
當按鍵(32)按下一半時，出液管(10)中的活塞閥芯(45)也被固接在按鍵(32)上的活塞閥門杆(39)帶動向下運動了一半，因活塞閥芯(45)的長度比按鍵(32)的行程的一半稍長，這時其上端面仍比出液口(47)的上端面稍高，出液口(47)仍處於關閉狀態。
繼續按下按鍵(32)時，傳動槓桿(37)的斜面尖端因在按鍵(32)的圓柱面上滑動位置不變，受其控制的開關槓桿(38)和下部的球塞閥芯(41)也都保持其將球閥出口(43)關閉的狀態。這時活塞閥芯(45)繼續向下運動，其上端面經出液口(47)的上端面運動至與出液口(47)的下端面平齊，這時出液口(47)開啟，液體從定量給液部分(23)中經出液口(47)流向出液管(10)中。繼續按住按鍵(32)並將容器向右方傾斜90°，定量給液部分(23)中的液體即可從出液管(10)中給出。將容器(1)放平並鬆開按鍵(32)，裝置恢復原狀。
此設計結構簡單，造價較低，定量準確與使用者平時操作習慣相同，而且整個裝置呈密封狀態，乾淨衛生，可廣泛應用於需從一容器內多次少量定量給出液體的場合使用。
權利要求
1.一種活塞式液體定容積計量給液裝置，其特徵在於在截面不變的容器(1)內設置一活塞(7)，將容器(1)分為定量給液部分(23)和儲液部分(24)；由調節杆(3)、調節手柄(18)及螺母(11)或者調節手柄(18)、調節槓桿(49)組成的定量給液調節機構；由滑動閥(4)和固定閥(8)或者球塞閥芯(41)、球閥出口(43)和活塞閥芯(45)組成的閥門聯鎖機構；由浮子式止回閥(13)、進排氣軟管(14)及進排氣口(16)組成進排氣機構。
2.根據權利要求1所述的一種活塞式液體定容積計量給液裝置，其特徵在於閥門聯鎖機構至少有下述兩種結構A、閥門聯鎖控制杆(2)上下套接滑動閥芯(5)和固定閥芯(9)，且兩閥開啟位置在同一軸心線上相隔90°;B、按鍵(32)下端斜面與傳動杆(37)的斜面對應吻合，開關槓桿(38)上端套在傳動杆(37)內;下端有一球塞閥芯(41);與按鍵(32)固接的活塞閥門杆[39]的下端有活塞閥芯(45)。
3.根據權利要求1所述的一種活塞式液體定容積計量給液裝置，其特徵在於浮子式止回閥(13)中的浮子(12)為火炬狀，下部為一圓柱體，上部為球體與圓錐體的結合體，在結合處套有柔性環(29);浮子式止回閥(13)的下部為法蘭狀，上面有氣柵(31)。
全文摘要
一種液體計量給液裝置，系用活塞式結構，在預定的容積內充滿液體進行計量。主要由定量給液調節機構，閥門聯鎖控制機構和進排氣機構三大部分組成。其特點是結構簡單可靠，計量精確，適用範圍廣，操作方便，勞動強度低，既可單獨使用，也可與大型容器或供液系統聯合使用。
文檔編號G01F11/28GK1079547SQ9210695
公開日1993年12月15日 申請日期1992年5月30日 優先權日1992年5月30日
發明者李崇明 申請人:李崇明