用於計量進入主液中的輔液的比例劑量計的製作方法

2023-06-16 02:42:06

專利名稱：用於計量進入主液中的輔液的比例劑量計的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於計量進入主液中的輔液的比例劑量計，劑量計為這種類型的，其包括具有主液進口以及出口的劑量計本體，容納在本體中、由主液致動、並且連接至柱塞，以驅動柱塞往複線性運動的液壓馬達，柱塞在第一腔室中移動，該第一腔室在遠離液壓馬達的第一端處開口，並且在進入包含主液的劑量計本體的內部容積中的第二端處開口，柱塞在向外行程過程中執行進入階段，在向外行程中，柱塞遠離腔室的第一端移動，柱塞能在向外行程的結束離開第一腔室，提供閥，在返回行程過程中，一旦第一腔室中的特定壓力超出，則允許液體通過至本體的內部容積。
背景技術：
從專利EP0255791B1中顯而易見地知道這種類型的比例劑量計。例如這種的比例劑量計無需電力操作，僅由主液致動，並且允許構成輔液的產品以相對低的進口壓力注入通常為水的主液。大量已知的比例劑量計以這種方式在劑量計的本體中混合主液與輔液，S卩，劑量計本體的出口孔提供混合物。在某些情況下，顯而易見的當輔液對位於劑量計本體內側的構件有害時，或在計量的產品與工作產品之間反應的應用中導致鈣化時，鈣化可以使得劑量計過早磨損，令人滿意的是避免任何輔液引入劑量計本體中，以進行劑量計本體的下遊混合。以本申請人公司的名義的專利EP0885357B1提出該問題的解決方案，包括擴展的
波紋管。該解決方案是有效的，但需要對計量泵的重要修改。

發明內容
本發明的特別目的 在於提供一種比例劑量計(proportional dosimeter),其使用允許容易適應模塊化利益的對傳統劑量計的簡單修改，來避免輔液進入劑量計的本體並且執行兩種液體在劑量計出口下遊處的混合。進一步令人滿意的比例劑量計在於，當進行出口下遊處的混合時，允許調整計量的量。根據本發明，上文中限定的類型的比例劑量計的特徵在於，其包括由經受在第一腔室中獲得的壓力的膜限定的可變容積的第二腔室，第二腔室包括用於輔液的進入孔以及用於輔液的輸送孔，該輸送孔由導管連接至位於劑量計本體的出口下遊的噴射腔室，從而輔液可以與出現的主液相混合。以這種方式有利地布置劑量計，S卩，劑量計本體的內部容積中的壓力大於噴射腔室中的壓力和在第二腔室與噴射腔室之間的連接部中液壓壓頭的損失之和。優選地，在劑量計的出口的下遊以及噴射腔室的上遊設置限制元件，從而產生壓頭損失，尤其，顯著地當柱塞在向外行程的結束離開第一腔室時，壓頭的損失足夠大，以在進入階段的結束推動膜返回。在泵結構的情況下，劑量計本體的內部容積直接與出口連通，本體的內部空間中的壓力可以實質上與出口處的壓力相同；由限制元件產生的壓頭損失使得能確保在劑量計本體的內部容積與噴射腔室之間的壓力差是足夠的。在泵結構的情況下，劑量計本體的內部空間直接與劑量計的進口相連通，如果劑量計本體的內部容積與出口之間的馬達的壓頭損失大於第二腔室與噴射腔室之間的連接中的液壓壓頭損失，則足可以推動膜返回。第二腔室裝備有進入閥以及輸送閥；這些閥與限制元件以這種方式被調整，即，確保修正劑量計操作。有利地，第二腔室相反側上的膜限定與第一腔室的第一端相連通的空間。優選地，第二腔室位於由組裝的第一杯與第二杯的相對凹部限定的容積中，膜的周邊以流體密封方式被夾緊在兩個組裝的杯之間，第一杯被固定至劑量計本體圍繞第一腔室的第一端，而第二杯裝備有進入孔與輸送孔。因此在膜與第二杯的凹部之間形成第二腔室，這能夠使得膜壓靠著第一杯的凹面或第二杯的凹面。有利地，將膜的中心部分緊固至剛性盤，該剛性盤本身緊固至背離第二腔室的軸向杆，並且能夠在劑量計本體的導向孔中滑動，同時，為液體留出通道。這種引導僅是可選的。優選地，可以使用旋轉環調整界定圓柱形第一腔室的套筒的軸向位置，柱塞在該第一腔室中移動。位於劑量計本體的出口下遊的限制元件可以包括安裝有圓柱形裙部的塞子，該圓柱形裙部具有至少一個、特別是縱向槽，其安裝在連接至劑量計本體的出口的接頭的入口孔上，並且其軸向位置是可調整的 。提供閥，一旦第一腔室中的壓力已經超過特定壓力，允許液體在返回行程期間通過至本體的內部容積，該閥可以是安裝在設置在柱塞端部處的腔室中的預加載閥。根據替換實施例，劑量計本體的內部容積直接與劑量計的進口連通，從而劑量計本體的內部容積與出口之間的馬達的壓頭損失有助於推動膜返回。如果高於第二腔室與噴射腔室之間的連接中的液壓壓頭損失，劑量計本體的內部容積與出口之間的馬達的壓頭損失足可以推動膜返回，在這種情況下，可以省略限制元件。


除以上陳述的設置之外，本發明包括特定量的其他設置，結合參照附圖描述的某些典型實施例在以下將更加明確，但其不以任何方式是限制性的。在這些圖中:圖1為根據本發明的比例劑量計在接受輔液的上行程階段中的軸向豎直截面，某些部件在外視圖中示出。圖2以與圖1相似的方式，示出了噴射輔液的下行程階段。圖3為根據本發明的劑量計的更小比例的透視外視圖。圖4為根據本發明的可替換形式的劑量計在下行程階段中的軸向豎直截面，某些部件在外視圖中不出。圖5為圖4的V區域的放大細節，以及圖6為另一可替換形式劑量計的軸向豎直截面，某些部件在外視圖中示出，水進口直接與劑量計本體相連通。
具體實施例方式參照附圖，尤其參照描繪了用於計量進入主液的輔液的比例劑量計D的圖1，其包括劑量計本體1，該劑量計本體I通常由兩個部件，即基底Ia與擰到該基底之上的蓋Ib組成，包括用於主液的進口 2與出口 3。液壓馬達4，僅其下部在圖中為可見的，容納在本體I中。該本體I的幾何軸線通常豎直定位，並且馬達4實質上位於蓋Ib的內側。馬達4由主液致動，並且通常包括差動活塞，該差動活塞具有在向外的端部處切換的裝置以及返回行程，以反向運動方向。該類型的馬達由本申請人公司銷售。這種馬達的實例在以本申請人公司名義的專利EP1971774B1中作了描述。液壓馬達4連接至柱塞5，其在圖1的布局中為豎直的，從而以往復直線運動驅動柱塞5。柱塞5在圓柱形第一腔室6內移動,該第一腔室6由套筒6a界定,在遠離液壓馬達4的第一端7處開口。腔室6在第二端8處開口進入包含主液的劑量計本體的內部容積9中。柱塞5朝向其下端裝備密封環10，該密封環10用作閥，圍繞柱塞並且容納於凹槽11中。該凹槽11允許密封環10在活塞5的輸送行程(下行程)中偏移一角度，從而一旦超過特定壓力，則允許液體經過腔室6進入空間9。當發生使得柱塞5遠離腔室的第一端7的向外行程時，柱塞5產生進入階段，並且當發生朝向所述第一端7的返回行程時，活塞5使得腔室6中的壓力增加。根據本發明，劑量計D包括可變容積的第二腔室12，其由受到在第一腔室6中獲得的液體壓力的膜M來界定。膜M為柔性的，並且可變形。第二腔室12有利地位於由兩個空心杯13、14的相對凹部界定的容積中，兩個空心杯13、14被組裝成可以拆卸它們。杯13(在圖1中被示為上杯)被固定至劑量計本體的柱15的下端，其中，還存在套筒6a與腔室6。膜M在其中心部分被固定至剛性盤16，該剛性盤緊固至軸向杆17，該杆17垂直於盤並且朝向腔室6。將杆17安裝至設置於柱15的下部處的端部配件19的孔18內，具有足夠的徑向間隙以允許液體通過。杆17足 夠長，以在盤16與膜的運動過程中引導盤16與膜。以流體密封的方式將膜的周邊夾緊在兩個杯13、14之間，並且可以具有更厚的唇部，以利於好的密封。第二腔室12裝備有設置在杯14中的進入孔20，其在圖1中描繪為下杯。輔液可以來自通過管連接至聯接器21的容器(未描繪)，聯接器21裝備孔20。還在該孔20處設置進入閥22，以允許輔液容許到達腔室12，並且防止其從那裡輸送。杯14進一步包括輸送孔23，其與腔室12相連通，裝備有輸送閥24以及有聯接器25，柔性管26連接至聯接器25。當腔室12中的壓力升高時，輸送聯接器24開啟，以便允許液體經過至管26。當接受輔液時，該輸送閥24關閉。柔性管26通過聯接器27連接至接頭28，該接頭28界定出口 3的下遊的噴射腔室
S。T型接頭28具有其上裝配聯接器27的側孔，在相同側上作為出口 3的軸向孔29，以及在相反側上的另一軸向孔30。孔29在來自劑量計的出口 3處裝配有聯接器31。接頭28與聯接器27以及輔液進口都位於劑量計的出口 3的下遊，並且輔液不進入劑量計的內部容積9。輔液與主液的混合發生在出口 3的下遊，並且混合物通過孔30排放，如由箭頭F所表示的。
在第二腔室12的相反側上，膜M界定經由孔洞18與第一腔室6相連通的空間E(參見圖2)。該空間E還由杯13的凹面的底部界定。將限制元件32設置在劑量計本體的出口側上，位於聯接器27與輔液的噴射的上遊。該限制元件32設計成產生介於下遊端與位於上遊的內部容積9之間的足夠的壓頭損失(head loss)。因此產生於容積9與噴射腔室S之間的壓力差設置為高於輸送管線的液壓壓頭損失的值，該輸送管線包括管26與閥25、27 (第二腔室與噴射腔室之間的聯接器中的壓頭損失)，從而可以在進入階段的結束向後推動膜M。容積9與腔室S之間的該壓力差有利地為至少0.2巴。限制元件32通常由預加載止回閥組成，其防止產品返回至劑量計本體。限制元件32可以由帶有圓柱形裙部33的塞子組成，該圓柱形裙部33具有至少一個槽34，尤其是縱向槽，使其有特定的彈性度。可以調整孔29中的元件32的縱向位置，以便能夠改變壓頭損失。在元件32的每個端部處，元件32均具有肩部，這將其保持在孔29中。可以設置彈簧用於朝向所需的限制位置返回元件32。劑量計按如下工作。進入階段對應於根據圖1的液壓馬達4和柱塞5的上行程或向外行程，該行程產生第一腔室6中的低壓。該低壓使得膜M向上移動，這對應於腔室12的容積的增加。膜M本身產生腔室12中的低壓，並且這使得進入閥22升起，輔液進入腔室12，同時輸送閥24保持關閉。當在其向外行程的結束柱塞5離開腔室6時，存在於劑量計本體的內部容積9與噴射腔室S之間的壓力差允許膜M被向後推，通過閥24的開口的輸送開始並且噴射入管26和腔室S。 優選地， 可以調整腔室6的縱向位置，尤其使用環B，當轉動時，其能夠調整套筒6a的軸向位置，其壁可以在本體的內側滑動。可以設置例如在FR2681646中公開的那些裝置，以允許這種調節。閥22、輸送閥24、柱塞的密封環10以及限制元件32被定尺寸和調整成確保劑量計的正確操作。在輸送階段的過程中，其對應於圖2，活塞5在腔室6的內側向下移動，由於橫跨用作閥的密封環10的壓頭損失，因此產生劑量計B的本體中的略微升高的壓力。活塞5的向下運動不足以使得輸送進入噴射腔室S。通過內部容積9中的壓力大於連接管線25、26、27中的壓頭損失的事實而實現輸送。因此使得膜M完全移動，並且使得閥24保持開啟。向下驅動膜M，關閉進入閥22，同時，開啟輸送閥24，以將輔液噴射進入腔室S。膜M壓靠著杯14的凹面的壁。柱塞5的可移動密封環10如安全閥一樣作用，以防止腔室6與12中的壓力過度增加。圖4與5示例了具有劑量計本體1.1的實施例的可替換形式,在該劑量計本體中，柱塞5.1安裝有固定的密封環10.1，其在上行程與下行程過程中密封，並且有預加載安全閥35。已經結合之前的圖描述的相同或相似的構件由相同的附圖標記表示，並且不再描述。有利的為球和彈簧類型的閥35安裝在腔室36中，腔室36設置於柱塞5.1的端部，並且在其端部處打開。在與劑量計本體的容積9的相同側部，腔室36經由導管37與位於密封環10.1之外的空間連通。當腔室6的下部中的壓力超過由閥的預加載設定的限制時，閥35可以在柱塞5.1的下行程過程中開啟。在柱塞5.1的上行程過程中，閥35保持關閉。圖4和5的可替換形式的工作方式相似於圖1-3的劑量計的工作方式。然而，閥功能35使得設置開啟壓力成為可能，從而向後推動膜。圖4和5的可替換形式的益處在於通過使用預加載閥35而可以應用設定開啟壓力。另一方面，傳統實施例使用浮動密封環，當流速較低時，伴隨有卓越的較低液壓壓頭損失。圖1-3對應於泵結構，由此，劑量計本體的內部容積9直接與出口 3連通；壓力基本上與本體的內部空間中和出口處的壓力相同；由限制元件32產生的壓頭損失使得能夠確保在劑量計本體的內部容積9與噴射腔室S之間存在足夠的壓力差。圖6示例了泵結構，由此，劑量計本體的內部容積9.2直接與劑量計的進口 2.2連通。劑量計本體的內部容積9.2與出口 3.2之間的馬達的壓頭損失如果大於第二腔室12.2與噴射腔室S.2之間的連接中的液壓壓頭損失則可以足以推動膜返回，在這種情況下，可以省略限制元件32。根據本發明的比例劑量計使得以高效與經濟方式避免輔液任意進入劑量計本體，通過以簡單裝配的套件替換標準進入閥而同時使用傳統的劑量計本體和液壓馬達。使用主液，通常為運動的水以及計量柱塞5來控制膜M。由此有利於整個結構。使用柱塞5的直接控制意味著不需要壓力均衡系統這樣的設備，其會在利用中間流體的液壓控制的電動泵上需要。如果輸送閥 24的下遊的管線26被塞住，則柱塞5的密封環10使用其安全閥功能。
權利要求
1.一種用於計量進入主液中的輔液的比例劑量計，包括:具有主液進口(2，2.2)以及出口(3，3.2)的劑量計本體，容納於所述本體中、由所述主液致動並且連接至柱塞(5，5.1)、以往複線性運動驅動所述柱塞的液壓馬達(4)，所述柱塞在第一腔室(6)中移動，所述第一腔室在遠離所述液壓馬達的第一端(7)處開口，並且在進入包含主液的所述劑量計本體的內部容積(9，9.2)的第二端(8)處開口，所述柱塞在向外行程過程中執行進入階段，在向外行程中，所述柱塞遠離所述腔室的所述第一端(7 )移動，所述柱塞能在所述向外行程結束離開所述第一腔室，設置閥以允許在所述返回行程過程中，一旦超過所述第一腔室中的特定壓力，則所述液體通過至所述本體的所述內部容積，其特徵在於，還包括由膜(M)限定的可變容積的第二腔室(12)，該膜(M)經受在所述第一腔室(6)中獲得的壓力，所述第二腔室(12)包括用於所述輔液的進入孔(20)以及用於所述輔液的輸送孔(23)，所述輸送孔通過導管(26)連接至位於所述劑量計本體的所述出口的下遊的噴射腔室(S)，從而所述輔液能與出現的所述主液混合。
2.根據權利要求1所述的劑量計，其特徵在於，其被布置成，所述劑量計本體的所述內部容積(9，9.2)中的壓力大於所述噴射腔室(S)中的壓力和所述第二腔室(12)與所述噴射腔室(S )之間的連接中的液壓壓頭的損失之和。
3.根據權利要求1或2所述的劑量計，其特徵在於，在所述劑量計的所述出口(3)的下遊和所述噴射腔室(S)的上遊設置限制元件(32)，以產生壓頭損失。
4.根據前述任一項權利要求所述的劑量計，其特徵在於，所述第二腔室(12)裝備有進入閥(20)和輸送閥(23)。
5.根據前述任一項權利要求所述的劑量計，其特徵在於，在所述第二腔室(12)的相反側上的所述膜(M)限制與所述第一腔室(6)的所述第一端(7)連通的空間(E)。
6.根據前述任一項權利要求所述的劑量計，其特徵在於，所述第二腔室(12)位於由組裝的第一杯(13)與第二杯(14)的相對凹部限定的容積中，所述膜(M)的周邊以流體密封方式被夾緊在兩個組裝的杯之間，所述第一杯(13)被固定至所述劑量計本體(I)圍繞所述第一腔室的第一端(7 )，而所述第二杯裝備有所述進入孔(20 )與所述輸送孔(23 )。
7.根據權利要求6所述的劑量計，其特徵在於，所述膜(M)的中間部分被固定至剛性盤(16)，所述剛性盤本身緊固至軸向杆(17)，該軸向杆(17)背離所述第二腔室(12)並且能夠在所述劑量計本體的導向孔(18)中滑動，同時留出用於所述液體的通道。
8.根據前述任一項權利要求所述的劑量計，其特徵在於，能使用旋轉環調整界定所述圓柱形第一腔室(6)的套筒(6a)的軸向位置，所述柱塞在該第一腔室中移動。
9.根據前述任一項權利要求所述的劑量計，其特徵在於，位於所述劑量計本體的所述出口下遊的限制元件(32)包括安裝有圓柱形裙部(33)的塞子，該圓柱形裙部具有至少一個槽(34)，該限制元件安裝在連接至所述劑量計本體的所述出口的接頭(28)的入口孔上。
10.根據前述任一項權利要求所述的劑量計，其特徵在於，提供閥，一旦所述第一腔室(6)中的壓力已經超過特定壓力，則允許在返回行程過程中液體通過至所述本體的所述內部容積(9)，該閥是安裝在設置在所述柱塞(5.1)的端部處的腔室(36)中的預加載閥(35)。
11.根據權利要求1至3之一所述的劑量計，其特徵在於，所述劑量計本體的內部容積(9.2)直接與所述劑量計的所述進口(2.2)連通，從而所述劑量計本體的內部容積(9.2)與所述出口(3.2)之間的馬達的壓頭損失有助於推動所述膜返回。
全文摘要
比例劑量計包括具有主液進口(2)與出口(3)的計量本體，容納在本體中、由主液致動並且連接至在第一腔室(6)中運動的柱塞(5)的液壓馬達(4)，柱塞在向外行程過程中抽取液體，設置止回閥以在返回行程過程中，當第一腔室中的壓力超過特定壓力時，允許液體穿過本體的內部容積；劑量計包括由受到在第一腔室(6)中獲得的壓力的膜(M)限定的可變容積的第二腔室(12)，第二腔室(12)包括輔液的進入孔(20)與輔液的輸送孔(23)，該輸送孔由管(26)連接至位於劑量計本體的出口的下遊的噴射腔室(S)。
文檔編號F04B43/107GK103237985SQ201180053806
公開日2013年8月7日 申請日期2011年11月7日 優先權日2010年11月8日
發明者S·菲雷, P·迪凱努瓦, C·沙裡埃 申請人:多沙特隆國際公司